什么是云计算？类型、示例与优势
云计算是通过互联网按需交付托管计算和IT服务的统称，采用按使用量付费的定价模式。用户可从云提供商获取处理能力、存储和数据库等技术服务，无需购买、运营和维护本地物理数据中心和服务器。
云可以是私有云、公有云或混合云。公有云向互联网上的任何人销售服务；私有云是专有网络或数据中心，向有限人群提供托管服务；混合云提供混合计算环境，数据资源可在公有云和私有云间共享。无论哪种类型，云计算的目标都是提供简便、可扩展的计算资源和IT服务访问。
云基础设施包含部署云计算模型所需的硬件和软件组件。云计算也可被视为效用计算或按需计算。“云计算"名称的灵感来源于流程图和图表中常用于表示互联网的云符号。
云计算如何工作？
云计算让客户端设备通过互联网访问租用的计算资源。它依赖由云服务提供商拥有和运营的远程数据中心、服务器和存储系统网络。提供商负责维护用户发送到云端的数据所需的存储容量、安全性和计算能力。
互联网网络连接将前端（访问客户端设备、浏览器、网络和云软件应用程序）与后端（数据库、服务器、操作系统和计算机）链接起来。后端作为存储库，存储前端访问的数据。中央服务器管理前后端之间的通信，依赖协议促进数据交换。
云计算通常涉及以下步骤：
- 客户发起云服务请求（如存储文件、运行应用程序或分析数据）
- 请求到达云提供商管理的大型数据中心
- 云提供商软件分配必要资源（虚拟服务器、存储空间和网络带宽）
- 分配的资源处理请求
- 任务完成后，结果通过互联网返回给客户
云提供商通常根据消耗的资源向客户收费。云计算严重依赖虚拟化和自动化技术。虚拟化让IT组织创建服务器、存储和其他资源的虚拟实例，允许多个虚拟机或云环境在单个物理服务器上运行。
云计算的优势
- 成本管理：减少资本支出，无需大量资金购买和维护设备
- 数据和工作负载移动性：用户可从任何有互联网连接的设备访问信息
- 业务连续性和灾难恢复：保证数据可访问性，快速恢复数据
- 速度和敏捷性：促进应用程序和服务快速部署
- 环境可持续性：通过最大化资源利用率促进环境可持续性
- 自动更新：用户始终能访问最新功能和安全补丁
云计算服务类型
基础设施即服务 (IaaS)
提供虚拟服务器实例和存储，以及让用户将工作负载迁移到虚拟机的API。示例如Amazon Web Services。
平台即服务 (PaaS)
云提供商在其基础设施上托管开发工具。示例如Salesforce Lightning、AWS Elastic Beanstalk。
软件即服务 (SaaS)
通过互联网交付软件应用程序。示例如Microsoft 365。
功能即服务 (FaaS)
也称为无服务器计算，让用户运行代码而无需担心底层基础设施。
云计算部署模式
- 私有云：企业的数据中心向内部用户提供云服务
- 公有云：第三方云服务提供商通过互联网交付云服务
- 混合云：公有云服务与本地私有云的组合
- 多云：使用多个IaaS提供商
- 社区云：支持具有相同关注点、使命和策略的特定社区
云计算特性
- 自助服务配置
- 弹性扩展
- 按使用量付费
- 工作负载韧性
- 迁移灵活性
- 广泛的网络访问
- 多租户和资源池
- 安全性
云计算的缺点
- 安全挑战
- 不可预测的成本
- 缺乏专业知识
- IT治理困难
- 符合行业法规
- 多云管理
- 云性能
- 云迁移
- 供应商锁定
- 集成挑战
云计算示例
- Google Docs、Microsoft 365
- 电子邮件、日历、Skype、WhatsApp
- Zoom、Microsoft Teams
- AWS Lambda
- Salesforce
- Dropbox
云计算用例
- 测试和开发
- 生产工作负载托管
- 大数据分析
- IaaS和PaaS
- 混合云和多云
- 存储
- 灾难恢复
- 数据备份
- 人工智能即服务
- 物联网
- 社交网络
云计算与传统网络托管
云计算让用户按需访问大量计算能力，具有弹性扩展特性，服务完全由提供商管理，比传统托管更可靠。云托管提供商在安全方面投入巨资，通常通过跨多个服务器分布工作负载来提供更好性能。
云计算服务提供商
根据Gartner 2024年魔力象限，八大顶级云平台服务提供商占据全球市场份额的97%。三大公有云提供商AWS、Google Cloud Platform和Microsoft Azure位居前列，其次是Oracle、Alibaba、IBM、Huawei和Tencent。
选择云服务供应商时，组织应考虑预期用例、定价、服务器物理位置、可靠性和安全性。
云计算安全
安全仍然是企业考虑采用云的主要关切点。公共云是多租户环境，需要逻辑计算资源之间的显著隔离。许多受复杂监管义务约束的组织仍然犹豫是否将数据或工作负载放置在公共云中。
最终，建立和维护安全云环境的责任落在负责构建工作负载架构的个人业务用户身上。
云计算未来与新兴技术
云计算预计将出现重大突破并采用新技术。根据Grand View Research报告，全球公共云服务市场预计从2024到2030年将以21.2%的复合年增长率增长。
主要趋势包括：
- 数字化转型：组织越来越多地将关键工作负载迁移到公共云
- 减少采用障碍：云提供商专注于满足企业IT需求
- 公共云准备就绪用于关键应用：组织开始意识到云已为企业做好准备
- 高级FinOps成本控制：采用AI驱动工具和策略优化支出
- 无服务器产品扩展：云提供商持续竞争云市场份额
- 大数据服务：云提供商响应大数据处理需求
- 边缘计算增长：对更快数据处理和实时分析的需求推动边缘计算兴起
- 机器学习和大型语言模型：提供一系列基于云的即用型AI和机器学习服务
- 区块链：区块链与云计算之间的联系有望加强