2020年09月15日 | 踏上云端，让我们的工作生活妙不可言

云计算，云端，上云等这些字眼时常出现在我们的对话里，从生活工作来看，大大小小的事务都会和“云”这个字眼挂钩，云计算已然成为科技圈最重要的赛道之一。下面就来带你了解一下云中的奥秘。

“云”是如何出现的？我们为何需要它？

如今，传统的应用正在变得越来越复杂：我们需要支持更多的用户，更强的计算能力和更加稳定安全等，而为了支撑这些不断增长的需求，企业不得不去购买各类硬件设备（服务器，存储，带宽等等）和软件（数据库，中间件等等），另外还需要组建一个完整的运维团队来支持这些设备或软件的正常运作，这些维护工作包括安装、配置、测试、运行、升级以及保证系统的安全等一系列工作。但如此一来，企业将会多了一项不小的开支，而且它们的费用会随着你应用的数量或规模的增加而不断提高。这也是为什么即使是在那些拥有很出色IT部门的大企业中，那些用户仍在不断抱怨他们所使用的系统难以满足他们的需求。而对于那些中小规模的企业，甚至个人创业者来说，创造软件产品的运维成本就更加难以承受了。

这个时候，更大、更快、更强的云服务就应运而生。我们将应用部署到云端后，可以不必再关注那些令人头疼的硬件和软件问题，它们会由云服务提供商的专业团队去解决。使用的是共享的硬件，意味着像使用一个工具一样去利用云服务，就像插上插座，就能使用电一样简单。

何谓“云”？

Wiki的解释比较烧脑：“云计算(cloud computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。它是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务)，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。”

大白话解释一下，就好比一个云厂商已经建立好了自来水井，也铺好了自来水管道，省去了我们打水井，铺管道的功夫，直接拿杯子取水就好了，这就是一套自来水系统，大大降低了人力成本。

 发展历程

从目前发展来看，云计算将成为数字经济时代的新型信息基础设施，加速经济社会各领域“数字蝶变”。

从发展历程来看，云计算经历了形成阶段、快速发展阶段和成熟阶段，逐步从单纯的技术概念成长为能够影响整个业务模式的新一代IT 标准，并被广 泛接受并实践。现如今，我们正处于数据量爆炸性增长的时代，云计算也已进入第二个十年的后半阶段，未来将面临更广阔的发展空间和更丰富的应用场景。同时，《云计算开源产业白皮书》指出，在云计算加速落地的市场需求推动下，我国云计算发展正在步入从“单点突破”到“整体效能提升”的新阶段，成为数字经济时代的新型信息基础设施，并作为公共服务支撑下一轮数字经济的发展。

五大特点

1.大规模、分布式

“云”一般具有相当的规模，一些知名的云供应商如Google云计算、Amazon、IBM、微软、阿里等也都拥能拥有上百万级的服务器规模。而依靠这些分布式的服务器所构建起来的“云”能够为使用者提供前所未有的计算能力。

2.虚拟化

云计算都会采用虚拟化技术，用户并不需要关注具体的硬件实体，只需要选择一家云服务提供商，注册一个账号，登陆到它们的云控制台，去购买和配置你需要的服务（比如 云服务器，云存储，CDN等等），再为你的应用做一些简单的配置之后，你就可以让你的应用对外服务了，这比传统的在企业的数据中心去部署一套应用要简单方便得多。

3.高可用性和扩展性

那些知名的云计算供应商一般都会采用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性。基于云服务的应用可以持续对外提供服务（7*24小时），另外“云”的规模可以动态伸缩，来满足应用和用户规模增长的需要。

4.按需服务，更加经济

用户可以根据自己的需要来购买服务，甚至可以按使用量来进行精确计费。这能大大节省IT成本，而资源的整体利用率也将得到明显的改善。

5.安全

网络安全已经成为所有企业或个人创业者必须面对的问题，企业的IT团队或个人很难应对那些来自网络的恶意攻击，而使用云服务则可以借助更专业的安全团队来有效降低安全风险。

云服务的分类

云计算可根据部署模式和服务模式划分。部署模式下分为公有云、私有云、混合云：

公有云：指基础设施由某一组织所拥有，面向公众或某一行业提供云计算服务的部署模式。云计算服务商利用公共网络、以低廉的价格向所有的客户提供具有弹性的计算资源和服务，允许用户根据服务用量支付费用，有助于减少成本和提高资源利用率。

私有云： 指将云基础设施与软硬件资源部署在内网之中，供机构或企业内各部门使用。云计算服务商基于中小型规模客户对云计算平台的需求，在客户数据中心和机房搭建私有云云计算平台的基础上，通过定制化开发满足客户的个性化需求，具有灵活性强、安全性高等优点，适配客户对不同规模云计算平台的需求。

混合云： 指同时部署公有云和私有云的云计算部署模式。在这个公有云和私有云组成的云计算平台中，公有云和私有云之间既有部分数据交互，也进行部分数据隔离，客户可以分别利用公有云和私有云的相对优势构建业务系统，以满足特定的需求。

用一日三餐来比喻的话：

饿了要吃饭，在家里自己做饭属于自建私有云，需要建造厨房购买锅碗瓢盆柴米油盐等，吃完饭还需要自己刷锅洗碗等运维工作，费时费力；

外面餐馆提供的就相当于公有云服务，按需胡吃海塞吃完结账抹嘴走人，餐馆后厨如何安排做菜顺序并加快出菜速度就是负载均衡和虚拟化概念；

请厨师到家里上门做饭则属于典型的混合云，在资产安全的情况下有限使用公有云。

按服务模式分类，主要包括IaaS（Infrastructure as a service，基础设施即服务）、PaaS（Platform as a service，平台即服务）、SaaS（Software as a Service，软件即服务）：

IaaS：供应商为用户提供对服务器、存储和网络等计算资源的访问。用户可以在服务提供商的基础架构中使用自己的平台和应用，有权管理操作系统之上的一切功能。IaaS 模式可根据处理和存储需求扩展基础架构，支持管理任务虚拟化，有利于节省企业购买和维护硬件的成本。对于缺少自有数据中心的公司，IaaS 是一种快速、低廉的基础架构，可以用来推进公司的业务计划，实现系统到云端的平滑过渡。

PaaS：供应商为用户提供云环境，用于开发、管理和交付应用。除存储器和其他计算资源以外，用户能够使用预构建工具套件，开发、定制和测试自己的应用。常见的PaaS 服务有数据库服务、web 应用以及容器服务等，使组织能够将精力集中于开发，无需担心底层基础架构。

SaaS：供应商为用户提供云端软件的访问，并负责管理、安装或升级软件。应用驻留在远程云网络中，用户无需在其本地设备上安装应用，可以通过Web 或API 进行访问。通过应用，用户可以存储和分析数据、进行项目协作等。

工作上了云，轻松又方便

在传统企业或者市场化还不太强的行业，云服务化还在一个艰苦转变过程中，但同时这也是云计算服务转型到传统企业中的黄金发展时期。企业利用互联网的快和云计算的方便，促使业务应用更加精准，服务体验更加人性化。今天我们站在多维的视角去发现云计算带来的价值：

1. 费用

毫无疑问，一个技术的兴起，肯定是由于它的性价比更高，才能持续发展下去。云计算从诞生之日起，就是让用户无需在购买硬、软件，设置和运行现场数据中心（包括服务器机架、用于供电和冷却的电力、管理基础结构的 IT 专家）上进行资金投入。

从成本来看，云计算带来的规模经济和灵活性可有效帮助企业客户节省成本。

2. 性能

从性能方面来看，云计算基础设施与服务优于传统 IT 技术，并且这一趋势将持续保持。就存储而言，系统的更新和升级主要取决于三个方面：容量，I/O 带宽和计算能力。传统存储系统采用纵向扩展（scale up）结构，通过简单地增加储存容量来满足数据增长需求，但其带宽和计算能力并不能得到相应提升。如果没有足够的 I/O 带宽，将出现用户或服务器的访问瓶颈;没有足够的计算能力，常用的存储软件如快照、复制和卷管理等服务都将受到限制。云计算采用横向扩展架构（scale out），其通常是以节点为单位，I/O 带宽和计算能力伴随着容量增加同时发展，将有效克服数据移动与数据访问瓶颈。

简而言之，纵向扩展结构类似于在原有的设备上添加内存，或者用更大存储量的设备来替换原有设备，这将涉及数据前期的测算或者后期数据的迁移从而增加企业成本。而横向扩展结构更类似于建立一个新的机器或者设备，并将其和原有设备进行连接以达到扩充效果，从真正意义上让用户实现按需购买。

换句话说，在云中，如果你是一只帝企鹅，也可能吞掉一只大白鲨。

3. 效率

现场数据中心通常需要大量「机架和堆栈」- 硬件设置、软件补丁和其他费时的 IT 管理事务。云计算避免了这些任务中的大部分，让 IT 团队可以把时间用来实现更重要的业务目标。

4. 可靠性

云计算能够以较低费用简化数据备份、灾难恢复和实现业务连续性，因为可以在云提供商网络中的多个冗余站点上对数据进行镜像处理。许多云提供商也都提供了广泛的用于提高整体安全情况的策略、技术和控件，这些有助于保护数据、应用和基础结构免受潜在威胁。

领军企业AWS

这个领域的骨灰级玩家当属亚马逊的AWS，AWS从基础架构的灵活性和安全性、云储存的性能以及基础设施数量方面都具有领先优势。AWS目前拥有超过 1500种产品和2100 余种第三方模块，并且还在不断更新拓展，相比较其他云厂商，AWS覆盖的行业更广，基本上实现了行业的全面覆盖，并构建了庞大的生态合作系统（APN）。AWS在目前巨大体量下，仍保持每季度收入年化后（annual run-rate）20亿美元的增幅。

从基础设施来看，亚马逊AWS的基础设施不论是从覆盖范围还是管理服务器数量上较其竞争对手都有显著优势。

IaaS霸主

从公有云业务来看，截至2018年Q1，以IaaS和PaaS销售额为基准，Synergy数据显示全球厂商前五分别是AWS、微软、谷歌、阿里云和IBM，五大供应商控制着公有云近四分之三的市场，市场集中度较高。截至2018年第一季度，AWS全球市场份额在12个季度内稳定在33％左右，是排名第二的微软Azure三倍左右。

中国云计算起步晚，但步子大

从中国云市场规模来看，在公有云市场，中美国相比至少有5 年差距。当美国已经实现了公有云的广泛运用时，中国云计算概念尚处于初始酝酿阶段。2010 年前后，美国云计算市场已经实现从企业到公众的成熟应用阶段，而我国云计算厂商仍处于观望阶段，公有云应用的市场规模更是天壤之别。

从云计算市场渗透率来看，中国远低于海外。截至 2016 年，公有云在美国 IT 市场的占有率为 10.8%，而我国公有云仅占 IT 总支出的 3.3%。中国云计算市场起步较晚，尚处于初期发展阶段。

随着云计算在国内的认知度的逐渐提高，一些相关政策的部署，云计算在我国市场将覆盖更多行业。据IDC 最新数据显示，截至2017 年中国公有云市场规模达到40 亿美元，并将持续保持 30%以上的高增长率。预计到 2020 年，中国共有云市场将增长到约223 亿美元，年复合增长率为41%。因此，我国云计算市场具有发展空间大增速快的特点。