什么是公有云？深度技术指南
定义与核心特征
公有云是由第三方服务商管理的云计算平台，采用标准云计算模型向全球远程用户按需提供资源、应用和服务。其资源通常包含传统IT基础设施元素，例如虚拟机（VMs）、容器、无服务器实例、应用程序和存储服务。
服务范围涵盖多种工作负载，包括数据库、防火墙、负载均衡器、管理工具以及其他平台即服务（PaaS）或软件即服务（SaaS）组件。用户可通过组合资源与服务构建能够部署和运营企业工作负载的基础设施。公有云服务可采用免费模式或多种订阅/按需定价方案，包括按使用量付费（pay-per-usage）或即付即用（PAYG）模式。长期使用模型通常可享受价格折扣，例如承诺使用折扣、预留实例或节省计划。
核心优势
- 降低企业自有IT资源投入：减少企业对本地IT资源的投资和维护需求
- 弹性扩展能力：快速响应工作负载和用户需求变化
- 资源利用率优化：企业仅需为实际使用量付费，减少资源浪费
技术架构与工作原理
公有云作为托管平台、服务和应用的普适虚拟环境，是传统本地IT架构的替代部署方案。在基础公有云计算模型中，第三方提供商托管可扩展的按需IT资源，并通过公共互联网或专用网络连接交付给用户。
关键特征
- 按需计算与高度自动化的自助服务配置
- 多租户架构
- 广泛的网络接入能力
- 可扩展性与快速弹性
- resiliency与高可用性
- 资源池化
- 可持续性
- 按使用量计价与折扣机制
- 可计量服务
- 基于共享责任模型的安全范式
服务模型分类
IaaS（基础设施即服务）
第三方提供商托管服务器、存储等基础设施组件及虚拟化层，通过互联网或专用连接提供虚拟化计算资源（如VMs）。
PaaS（平台即服务）
提供商向用户提供硬件和软件工具作为服务，通常用于应用开发（包含操作系统支持）。
SaaS（软件即服务）
第三方提供商托管应用程序并通过互联网向客户提供使用。
FaaS（功能即服务）
基于无服务器计算的机制，将工作负载分解为小型事件驱动资源组件，无需刻意创建和管理VM即可运行代码。
自动化管理
云自动化通过流程和工具减少或消除部署和管理云计算工作负载与服务的手动操作。IT团队使用在虚拟化环境之上运行的编排和自动化工具。
自动化优势领域
- 简化实施过程，减少IT干预需求
- 通过自动扩展计算、内存或网络资源使用匹配需求
- 通过模板和代码定义基础设施配置，增强与关联云服务的集成
- 支持从代码扫描到测试部署的持续软件开发流程
- 基于特定标准、上下文和操作条件自动标记资产
- 启用自动化安全控制，扫描漏洞和异常性能水平
- 自动记录所有服务和工作负载活动，监控过滤器检测异常
- 持续自动备份保障数据安全
- 改进IT和企业治理实践
安全与合规框架
共享责任模型
安全责任在提供商和云用户之间分配：提供商负责保护支持云环境的基础设施（硬件、软件、网络、存储和设施），企业负责建立和维护数据与工作负载的安全。
安全工具与实践
- 加密技术
- 身份和访问管理（IAM）
- 身份治理与管理（IGA）工具
- 安全监控工具
- 多因素认证
- 零信任策略
成本优化策略
公有云定价通常采用按使用量付费或PAYG结构，企业仅需为消耗的资源付费。成本优化策略包括：
- 使用可见性工具识别支出模式
- 利用预留实例等折扣计划
- 通过自动扩展功能调整应用规模
- 关闭空闲工作负载防止云蔓延
- 采用云FinOps实践实现财务问责
技术发展趋势
- 生成式AI对基础设施的影响：优化基础设施支持AI/GenAI工具集成
- FinOps渗透云成本管理：确保IT、财务和业务团队之间的财务问责
- 边缘到云传输去中心化：在分布式云环境中采用边缘计算
- WASI-based云平台：使用WebAssembly开放标准实现高性能应用
- 能源创新：为高耗能数据中心寻找能源替代方案
- 治理与合规压力：加强数据隐私法规遵守
- 新兴云计算技能：需要提示工程、数据中心现代化等新技能
主要云服务提供商
- AWS：领先的公有云供应商，提供200多种产品
- Microsoft Azure：第二大公有云提供商，拥有完善的PaaS产品组合
- Google Cloud Platform：专注于数据分析和AI/ML任务
- 阿里云：主要面向中国和亚洲市场
- Salesforce：提供针对特定业务功能的云平台
- IBM Cloud：提供IaaS和PaaS产品
- Oracle Cloud Infrastructure：针对需要定制高性能计算的企业
- 腾讯云：基于中国的IaaS提供商
历史里程碑
云计算概念始于1960年代，但直到1990年代才在企业中普及。Salesforce于1999年通过网站交付应用程序进入市场。2006年，亚马逊推出EC2 IaaS平台供公众使用，随后Google和Microsoft分别发布PaaS服务。如今，所有主要CSP都构建了IaaS、PaaS和SaaS产品。
下一代公有云计算预计将涉及更多自动化和专业化，CSP将提供更精细和互联的服务以满足更广泛的业务需求。量子计算等新兴技术将塑造公有云的未来。