本文簡(jiǎn)單介紹了云計(jì)算的概念、架構(gòu)、部署及市場(chǎng)等多方面的內(nèi)容：

云計(jì)算是什么?

簡(jiǎn)單來說，云計(jì)算就是按需計(jì)算服務(wù)的交付，服務(wù)涵蓋：應(yīng)用程序、存儲(chǔ)和處理能力，通常通過互聯(lián)網(wǎng)并按需付費(fèi)。

云計(jì)算如何工作?

公司無需擁有自己計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施或數(shù)據(jù)中心，可以直接從云服務(wù)提供商租用資源。所以，公司可以避免建立和維護(hù)自己的IT基礎(chǔ)設(shè)施的成本和復(fù)雜性，只需要在使用時(shí)支付使用費(fèi)用即可。

反過來，云計(jì)算服務(wù)提供商可以通過向廣泛的客戶提供相同的服務(wù)，從規(guī)模經(jīng)濟(jì)中受益。

云計(jì)算服務(wù)有哪些?

云計(jì)算涵蓋了廣泛的服務(wù)，基礎(chǔ)性的服務(wù)有：存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和處理能力，再到高階一點(diǎn)的：自然語言處理、人工智能、辦公應(yīng)用程序。基本上，只要是不需要在物理上接近的服務(wù)，都可以通過云來提供。

舉個(gè)栗子?

云計(jì)算是眾多服務(wù)的基礎(chǔ)。例如你的QQ郵箱，或者你手機(jī)上照片的云備份，往大點(diǎn)說還包括允許大型企業(yè)托管其所有數(shù)據(jù)、并在云中運(yùn)行其應(yīng)用程序的服務(wù)。嗶哩嗶哩、愛奇藝等就是用云計(jì)算來運(yùn)行其視頻流服務(wù)和其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

并且，云計(jì)算正在成為許多應(yīng)用程序的默認(rèn)選擇，越來越多的軟件供應(yīng)商將其應(yīng)用程序作為服務(wù)在互聯(lián)網(wǎng)上提供。但是，云計(jì)算也有潛在的弊端，它會(huì)給公司帶來新的成本和新的風(fēng)險(xiǎn)。

為什么叫云計(jì)算?

云計(jì)算服務(wù)的位置很大程度上與用戶無關(guān)，而云的隱喻是從傳統(tǒng)的的電信網(wǎng)絡(luò)示意圖中借用來的，公共電話網(wǎng)(以及后來的互聯(lián)網(wǎng))通常被表示為一個(gè)云，云涵蓋了里面的很多細(xì)節(jié)問題。當(dāng)然，這有些過度簡(jiǎn)化了，對(duì)于許多客戶來說，服務(wù)和數(shù)據(jù)的位置仍然是一個(gè)關(guān)鍵問題。

云計(jì)算的歷史?

云計(jì)算這一術(shù)語自2000年代初就出現(xiàn)了，但在這之前，“計(jì)算即服務(wù)”的概念已經(jīng)存在了很長時(shí)間，最早可以追溯到1960年代，當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)局允許公司租用主機(jī)。

后來，這種“按時(shí)收費(fèi)”的服務(wù)被個(gè)人電腦的興起所取代，人們買得起一臺(tái)計(jì)算機(jī)了，后來，公司數(shù)據(jù)中心也開始興起，公司不需要租賃就可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。

但是，租用計(jì)算能力的概念后來又再次出現(xiàn)，在1990年代末和2000年代初，應(yīng)用服務(wù)提供商，公用事業(yè)計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算都體現(xiàn)了租用計(jì)算能力的概念。緊接著，云計(jì)算出現(xiàn)了，它隨著軟件即服務(wù)和超大規(guī)模云計(jì)算提供商(例如Amazon Web Services)的出現(xiàn)而發(fā)展起來。

云有多重要?

Synergy Research Group對(duì)過去十年中企業(yè)IT支出的調(diào)查顯示，云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的年度支出從幾乎為零增加到近1000億美元。

同時(shí)，在過去十年的大部分時(shí)間里，企業(yè)在數(shù)據(jù)中心硬件和軟件上的支出一直停滯不前。盡管服務(wù)器的出貨量保持持平，但由于服務(wù)器的配置變得更豐富，價(jià)格更高，2018年數(shù)據(jù)中心支出確實(shí)增加了。

不過，2018年數(shù)據(jù)中心支出的增加并沒有影響云支出的增長，云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)支出在2019年又增長了近40%。在過去十年中，數(shù)據(jù)中心的年均支出增長為4%(主要是由于前三年)，而對(duì)于云服務(wù)，這一比例為56%。2019年標(biāo)志著企業(yè)在云服務(wù)(IaaS、PaaS和托管私有云)上的支出首次超過數(shù)據(jù)中心設(shè)備。

什么是基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)(IaaS)?

云計(jì)算可以分為三個(gè)云服務(wù)模型：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)、軟件即服務(wù)(SaaS)。

IaaS 是云服務(wù)的最底層，指可以租用的基礎(chǔ)資源：物理或虛擬服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。如果公司要從頭開始構(gòu)建應(yīng)用程序并打算自己完全控制所有元素，IaaS是個(gè)不錯(cuò)的選擇，不過這需要公司具有相應(yīng)技術(shù)，才能協(xié)調(diào)服務(wù)。

甲骨文的研究發(fā)現(xiàn)，三分之二的IaaS用戶表示，使用在線基礎(chǔ)設(shè)施能讓公司更具有創(chuàng)新力，減少了他們部署新應(yīng)用程序和服務(wù)的時(shí)間，并大大降低了維護(hù)成本。但是，也有一半的人說IaaS對(duì)于大多數(shù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)而言不夠安全。

什么是平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)?

平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)將IaaS與一個(gè)抽象的中間件服務(wù)、軟件開發(fā)和部署工具相結(jié)合，使機(jī)構(gòu)能夠以統(tǒng)一的方式，在云中或內(nèi)部環(huán)境中創(chuàng)建和部署應(yīng)用。PaaS提供了一組一致的編程和中間件服務(wù)，確保開發(fā)人員以行之有效的集成方式，在云計(jì)算環(huán)境中創(chuàng)建應(yīng)用。PaaS環(huán)境將開發(fā)和部署放在一起，共同創(chuàng)造了一種更易于管理的方式，來構(gòu)建和部署應(yīng)用。PaaS需要基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。

什么是軟件即服務(wù)(SaaS)?

軟件即服務(wù)(SaaS)是大多數(shù)人日常接觸到的云計(jì)算，底層硬件和操作系統(tǒng)與用戶無關(guān)，用戶通過Web瀏覽器或應(yīng)用程序訪問該服務(wù)。

使用云計(jì)算的益處

從根本上說，使用云服務(wù)意味著公司不必購買、維護(hù)自己的計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，不再需要購買服務(wù)器、更新應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)，這一切都由供應(yīng)商負(fù)責(zé)。像電子郵件之類的應(yīng)用程序最好使用云提供商的，而不是依靠企業(yè)自己建立，要知道，一家專業(yè)運(yùn)行這些服務(wù)的公司肯定比小企業(yè)可以雇用的人有著更好的技能和經(jīng)驗(yàn)，因此云服務(wù)可以為用戶提供更安全，更高效的服務(wù)。同時(shí)，使用云服務(wù)意味著企業(yè)可以更快地進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)和測(cè)試概念，無需花費(fèi)大量的采購時(shí)間和高昂的前期成本，因?yàn)槠髽I(yè)只需為自己消耗的資源付費(fèi)。云倡導(dǎo)者經(jīng)常將這種業(yè)務(wù)敏捷性稱為關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。而且，如果新應(yīng)用程序變得非常流行，則云的彈性特征意味著應(yīng)用程序可以更容易、更快速地進(jìn)行擴(kuò)展。像一些應(yīng)用程序僅在特定時(shí)間(例如一年中的某一周)高峰使用，在其他很多時(shí)間都閑著，這種情況不需要專門進(jìn)行硬件和軟件鋪設(shè)，直接將其托管在云中能節(jié)省很多成本。

云計(jì)算的缺點(diǎn)

云計(jì)算不一定比其他形式的計(jì)算更便宜，因?yàn)閺拈L遠(yuǎn)來看，租金不一定比購買劃算。如果應(yīng)用程序?qū)τ?jì)算服務(wù)有著長期穩(wěn)定的需求，在內(nèi)部提供該服務(wù)可能更經(jīng)濟(jì)。還有一些公司不愿意將敏感數(shù)據(jù)遷移到SaaS應(yīng)用程序中，因?yàn)槠涓?jìng)爭(zhēng)對(duì)手也可能使用相同的應(yīng)用程序，特別是當(dāng)這個(gè)應(yīng)用程序?qū)ζ涞暮诵臉I(yè)務(wù)至關(guān)重要時(shí)，使用相同的應(yīng)用程序就沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)了。在某項(xiàng)業(yè)務(wù)剛開始時(shí)使用云應(yīng)用程序很容易，但是如果是將現(xiàn)有數(shù)據(jù)或應(yīng)用程序遷移到云中可能會(huì)很復(fù)雜和昂貴。有相當(dāng)一部分有經(jīng)驗(yàn)的云用戶表示，他們認(rèn)為前期遷移成本最終超過了IaaS帶來的長期節(jié)省。云技能短缺也是一個(gè)問題，同時(shí)擁有DevOps、多云監(jiān)控及管理知識(shí)的工作人員尤其緊缺。

云計(jì)算安全性如何?

云計(jì)算的安全性在很大程度上取決于現(xiàn)有系統(tǒng)的安全性，公司自己管理內(nèi)部系統(tǒng)可能比由專業(yè)的云提供商監(jiān)控的系統(tǒng)更容易泄漏。

盡管安全漏洞很少發(fā)生，但現(xiàn)在仍有許多公司擔(dān)心云服務(wù)的安全性，尤其是對(duì)于在許多云服務(wù)之間傳輸數(shù)據(jù)的公司而言，這導(dǎo)致了云安全工具的增長，云安全工具可以監(jiān)視來往于云和云之間以及云平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)。這些工具可以識(shí)別云數(shù)據(jù)的欺詐使用、未經(jīng)授權(quán)的下載和惡意軟件。但是，這不僅會(huì)增加成本，并且對(duì)性能也會(huì)產(chǎn)生一定的副作用：云安全工具可以將云的投資回報(bào)率降低5%到10%，并將性能降低5%到15%。

什么是公有云?

公有云是典型的云計(jì)算模型，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)使用大量的計(jì)算能力(無論是IaaS、PaaS還是SaaS)。使用公有云的一個(gè)重要好處是能夠快速擴(kuò)展服務(wù)。

云計(jì)算供應(yīng)商擁有大量的計(jì)算能力，它們?cè)诒姸嗫蛻糁g共享這些能力，即“多租戶”架構(gòu)。它們的巨大規(guī)模意味著它們有足夠的備用容量，當(dāng)客戶需要更多的資源時(shí)可以輕松應(yīng)對(duì)，所以它經(jīng)常被用于對(duì)敏感度要求不高的應(yīng)用程序。

全球公有云服務(wù)終端用戶支出預(yù)測(cè)(單位：百萬美元)

來源：Gartner(2020年11月)

什么是私有云?

私有云隱藏在企業(yè)防火墻后面。使用私有云，公司可以精確地控制數(shù)據(jù)存放的位置，并可以按照他們想要的方式構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施(主要是針對(duì)IaaS或PaaS項(xiàng)目)，可以按需擴(kuò)展而不會(huì)危及安全。但是成本也是一個(gè)問題，很少有公司能有AWS、Microsoft或Google那樣大的規(guī)模，這意味著它們將無法創(chuàng)造同樣的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。盡管如此，對(duì)于需要額外安全性的公司來說，私有云能幫助他們理解云服務(wù)或重建云的內(nèi)部應(yīng)用程序，然后再將其轉(zhuǎn)移到公有云中。

什么是混合云/多云?

混合云就是公司的一些數(shù)據(jù)在公有云中，一些項(xiàng)目在私有云中，公司擁有多個(gè)供應(yīng)商，使用不同級(jí)別的云。使用混合云的主要好處是是如果發(fā)生意外故障，混合云可以避免災(zāi)難性的數(shù)據(jù)丟失，以及在擴(kuò)展現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心時(shí)避免硬件成本。

多云是混合云的一種特殊情況，即公司使用來自多個(gè)公有云提供商的服務(wù)。

混合云和多云的區(qū)別是：混合云總是將私有云和公有云(如OpenStack私有云和AWS)結(jié)合在一起，而多云總是涉及兩個(gè)或多個(gè)公有云，如Azure、AWS和Google。

采用云計(jì)算對(duì)公司支出有何影響?

公司使用云服務(wù)同時(shí)意味著公司的支出從資本支出(購買各種長期資產(chǎn))轉(zhuǎn)移到運(yùn)營支出。公司不會(huì)像之前那樣在新項(xiàng)目中看到大幅增加的IT支出。

ZDNet的調(diào)查指出：“ CIO越來越多地轉(zhuǎn)向云基礎(chǔ)架構(gòu)和服務(wù)，以提高靈活性并緩解資本預(yù)算的壓力?！?當(dāng)然，這并不意味著云計(jì)算一定比將在內(nèi)部運(yùn)行應(yīng)用程序便宜，對(duì)于那些有著穩(wěn)定計(jì)算能力需求的應(yīng)用程序，將其保留在內(nèi)部可能會(huì)比較便宜。

建立或遷移云計(jì)算業(yè)務(wù)的成本

在將系統(tǒng)移至云端的之前，首先要了解現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)的實(shí)際成本，有很多因素要考慮，例如運(yùn)行數(shù)據(jù)中心的成本、租用線路之類的額外費(fèi)用、物理硬件的成本(服務(wù)器以及CPU)、存儲(chǔ)成本等等。

當(dāng)然，如果你是初創(chuàng)企業(yè)，并且計(jì)劃在云中運(yùn)行你所有的系統(tǒng)，那起步非常簡(jiǎn)單，但是，對(duì)于大多數(shù)公司而言，情況大不相同：他們需要利用現(xiàn)有的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，弄清楚哪些系統(tǒng)最好保持原樣運(yùn)行，以及哪些系統(tǒng)可以遷移到云基礎(chǔ)設(shè)施上，這個(gè)決策具有潛在的風(fēng)險(xiǎn)以及需要昂貴的費(fèi)用，如果企業(yè)低估了此類項(xiàng)目的規(guī)模，遷移到云上可能會(huì)付出更大的代價(jià)。

其次，你還需要考慮應(yīng)用程序的成本，你是打算直接淘汰它們，或是原封不動(dòng)地將它們托管在云中，或是完全重建它們，還是購買全新的SaaS軟件包，每種選擇都會(huì)產(chǎn)生不同的成本。

一項(xiàng)對(duì)500家早期采用云計(jì)算的企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，為了優(yōu)化云應(yīng)用程序，重寫應(yīng)用程序是最大的成本之一，尤其是在應(yīng)用程序很復(fù)雜或定制的情況下。三分之一的受訪者表示，云遷移的過程中傳輸數(shù)據(jù)的費(fèi)用也非常高昂。還有三分之一的受訪者表示，如果遷移應(yīng)用程序，他們的軟件數(shù)據(jù)庫許可成本也將大幅增加。

最后，你還需要了解人員成本，人員成本通常僅次于基礎(chǔ)架構(gòu)成本，還要考慮任何潛在的不利因素，例如，大多數(shù)企業(yè)仍然擔(dān)心遷移到云后應(yīng)用程序的性能會(huì)降低，有三分之一的人認(rèn)為這是不遷移某些關(guān)鍵應(yīng)用程序的原因。

地理位置與云計(jì)算有關(guān)嗎?

實(shí)際上，地理位置對(duì)云計(jì)算非常重要。首先，地理位置有可能導(dǎo)致延遲問題：如果應(yīng)用程序來自地球另一端的數(shù)據(jù)中心，或者來自擁塞網(wǎng)絡(luò)的另一端，那么與本地連接相比，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它運(yùn)行緩慢。

其次，還有數(shù)據(jù)主權(quán)問題。許多公司都很在意他們的數(shù)據(jù)在哪里被處理和存儲(chǔ)。例如，歐洲的公司會(huì)擔(dān)心，如果他們的客戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在美國的數(shù)據(jù)中心或由美國公司擁有，那他們的數(shù)據(jù)可能會(huì)被美國執(zhí)法部門訪問。因此，大型云供應(yīng)商一直在構(gòu)建一個(gè)區(qū)域數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，以便組織能夠?qū)⑵鋽?shù)據(jù)保存在自己的區(qū)域中。

世界各地對(duì)云計(jì)算的監(jiān)管也大相徑庭：例如，由于中國嚴(yán)格的技術(shù)法規(guī)，AWS將其在中國的一大部分云基礎(chǔ)設(shè)施出售給了當(dāng)?shù)睾献骰锇椋髞?，AWS又開通了第二個(gè)中國(寧夏)地區(qū)，由寧夏西部云數(shù)據(jù)技術(shù)公司運(yùn)營;英國政府網(wǎng)絡(luò)安全局警告，政府機(jī)構(gòu)使用云服務(wù)，需要考慮云提供商的國籍。

什么是云計(jì)算區(qū)域?什么是云計(jì)算可用區(qū)?

云計(jì)算服務(wù)是在世界各地的大型數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的。AWS將其劃分為“區(qū)域”和“可用區(qū)域”。每個(gè)AWS區(qū)域都是一個(gè)單獨(dú)的地理區(qū)域，比如EU(倫敦)或US West(俄勒岡州)，AWS將這些區(qū)域進(jìn)一步細(xì)分為可用區(qū)(AZ)。AZ由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心組成，這些數(shù)據(jù)中心相距足夠遠(yuǎn)，理論上一次意外故障不會(huì)使這兩個(gè)數(shù)據(jù)中心都脫機(jī)，而對(duì)于需要快速轉(zhuǎn)移的應(yīng)用程序來說，它們之間的距離足夠近。每個(gè)可用區(qū)都有多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)連接，并且可以連接到多個(gè)網(wǎng)格的電源。AWS有50多個(gè)可用區(qū)。

Google使用類似的模型，將其云計(jì)算資源劃分為多個(gè)區(qū)域，然后將其細(xì)分為小區(qū)域，一個(gè)小區(qū)域一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心。目前，它有15個(gè)區(qū)域，由44個(gè)小區(qū)域組成。Google建議客戶跨多個(gè)區(qū)域部署應(yīng)用程序，以防止發(fā)生意外故障。

Microsoft Azure對(duì)資源的分配略有不同。它提供的區(qū)域描述為“在延遲定義的范圍內(nèi)部署，并通過專用區(qū)域低延遲網(wǎng)絡(luò)連接的一組數(shù)據(jù)中心”。當(dāng)然它也提供地理上劃分的區(qū)域，也就是“地理區(qū)域”，它通常包含兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域，有特定數(shù)據(jù)駐留需求的客戶可以使用“地理區(qū)域”以“保持其數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序緊密”。它還提供由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心組成的可用性區(qū)域，這些數(shù)據(jù)中心配備有獨(dú)立的電源，散熱和網(wǎng)絡(luò)。

云計(jì)算的功耗

數(shù)據(jù)中心消耗的電力非常龐大，例如，微軟與通用電氣達(dá)成協(xié)議，購買愛爾蘭37兆瓦風(fēng)電場(chǎng)15年的所有輸出，以為其云數(shù)據(jù)中心供電。愛爾蘭預(yù)計(jì)到2026年，數(shù)據(jù)中心將占能源總需求的15%，而2015年還不到2%。

大型云計(jì)算公司

Synergy 報(bào)告顯示，第三季度企業(yè)在云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)上的支出接近330億美元，同比增長33%。各大云廠商在市場(chǎng)中的表現(xiàn)如下：

亞馬遜和微軟仍然占據(jù)全球幾乎一半以上的市場(chǎng)，亞馬遜的市場(chǎng)份額一直保持在33%左右，而微軟的份額超過18%。

谷歌，阿里云和騰訊的增長速度超過了整個(gè)市場(chǎng)，它們共同占據(jù)了17%的市場(chǎng)，也正在獲得越來越多的市場(chǎng)份額。

前十名中的其他云提供商是IBM，Salesforce，Oracle，NTT和SAP。

總體來看，排名前十的提供商占全球市場(chǎng)的80%，其余的20%來自小型云提供商或逐步向云市場(chǎng)邁進(jìn)的大公司。

在大多數(shù)主要云服務(wù)提供商發(fā)布了第三季度收益數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，Synergy預(yù)計(jì)，第三季度云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)收入(包括IaaS、PaaS和托管私有云服務(wù))為328億美元，其中公共IaaS和PaaS服務(wù)占據(jù)了市場(chǎng)的大部分，第三季度增長了35%。主要云服務(wù)提供商在公有云領(lǐng)域的主導(dǎo)地位更為明顯，前五大供應(yīng)商控制著近80%的市場(chǎng)份額。總體看，云市場(chǎng)在全球繼續(xù)強(qiáng)勁增長。

云計(jì)算的未來

云計(jì)算打破了數(shù)據(jù)和組織孤島，并且?guī)椭局匦滤伎紭I(yè)務(wù)流程，加速業(yè)務(wù)變革，推動(dòng)其數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃。但是，隨著轉(zhuǎn)換成本的增加，企業(yè)對(duì)云計(jì)算的熱情也正在減弱。