本文簡單介紹了云計算的概念、架構、部署及市場等多方面的內容：

云計算是什么?

簡單來說，云計算就是按需計算服務的交付，服務涵蓋：應用程序、存儲和處理能力，通常通過互聯(lián)網(wǎng)并按需付費。

云計算如何工作?

公司無需擁有自己計算基礎設施或數(shù)據(jù)中心，可以直接從云服務提供商租用資源。所以，公司可以避免建立和維護自己的IT基礎設施的成本和復雜性，只需要在使用時支付使用費用即可。

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

云計算服務有哪些?

云計算涵蓋了廣泛的服務，基礎性的服務有：存儲、網(wǎng)絡和處理能力，再到高階一點的：自然語言處理、人工智能、辦公應用程序?；旧?，只要是不需要在物理上接近的服務，都可以通過云來提供。

舉個栗子?

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

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

為什么叫云計算?

云計算服務的位置很大程度上與用戶無關，而云的隱喻是從傳統(tǒng)的的電信網(wǎng)絡示意圖中借用來的，公共電話網(wǎng)(以及后來的互聯(lián)網(wǎng))通常被表示為一個云，云涵蓋了里面的很多細節(jié)問題。當然，這有些過度簡化了，對于許多客戶來說，服務和數(shù)據(jù)的位置仍然是一個關鍵問題。

云計算的歷史?

云計算這一術語自2000年代初就出現(xiàn)了，但在這之前，“計算即服務”的概念已經(jīng)存在了很長時間，最早可以追溯到1960年代，當時計算機局允許公司租用主機。

后來，這種“按時收費”的服務被個人電腦的興起所取代，人們買得起一臺計算機了，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大量數(shù)據(jù)。

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

云有多重要?

Synergy Research Group對過去十年中企業(yè)IT支出的調查顯示，云基礎設施服務的年度支出從幾乎為零增加到近1000億美元。

同時，在過去十年的大部分時間里，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。盡管服務器的出貨量保持持平，但由于服務器的配置變得更豐富，價格更高，2018年數(shù)據(jù)中心支出確實增加了。

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，云基礎設施服務支出在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)，而對于云服務，這一比例為56%。2019年標志著企業(yè)在云服務(IaaS、PaaS和托管私有云)上的支出首次超過數(shù)據(jù)中心設備。

什么是基礎架構即服務(IaaS)?

云計算可以分為三個云服務模型：基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)、軟件即服務(SaaS)。

IaaS 是云服務的最底層，指可以租用的基礎資源：物理或虛擬服務器、存儲和網(wǎng)絡。如果公司要從頭開始構建應用程序并打算自己完全控制所有元素，IaaS是個不錯的選擇，不過這需要公司具有相應技術，才能協(xié)調服務。

甲骨文的研究發(fā)現(xiàn)，三分之二的IaaS用戶表示，使用在線基礎設施能讓公司更具有創(chuàng)新力，減少了他們部署新應用程序和服務的時間，并大大降低了維護成本。但是，也有一半的人說IaaS對于大多數(shù)關鍵數(shù)據(jù)而言不夠安全。

什么是平臺即服務(PaaS)?

平臺即服務(PaaS)將IaaS與一個抽象的中間件服務、軟件開發(fā)和部署工具相結合，使機構能夠以統(tǒng)一的方式，在云中或內部環(huán)境中創(chuàng)建和部署應用。PaaS提供了一組一致的編程和中間件服務，確保開發(fā)人員以行之有效的集成方式，在云計算環(huán)境中創(chuàng)建應用。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，來構建和部署應用。PaaS需要基礎設施服務。

什么是軟件即服務(SaaS)?

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

使用云計算的益處

從根本上說，使用云服務意味著公司不必購買、維護自己的計算基礎架構，不再需要購買服務器、更新應用程序或操作系統(tǒng)，這一切都由供應商負責。像電子郵件之類的應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)運行這些服務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，因此云服務可以為用戶提供更安全，更高效的服務。同時，使用云服務意味著企業(yè)可以更快地進行項目開發(fā)和測試概念，無需花費大量的采購時間和高昂的前期成本，因為企業(yè)只需為自己消耗的資源付費。云倡導者經(jīng)常將這種業(yè)務敏捷性稱為關鍵優(yōu)勢。而且，如果新應用程序變得非常流行，則云的彈性特征意味著應用程序可以更容易、更快速地進行擴展。像一些應用程序僅在特定時間(例如一年中的某一周)高峰使用，在其他很多時間都閑著，這種情況不需要專門進行硬件和軟件鋪設，直接將其托管在云中能節(jié)省很多成本。

云計算的缺點

云計算不一定比其他形式的計算更便宜，因為從長遠來看，租金不一定比購買劃算。如果應用程序對計算服務有著長期穩(wěn)定的需求，在內部提供該服務可能更經(jīng)濟。還有一些公司不愿意將敏感數(shù)據(jù)遷移到SaaS應用程序中，因為其競爭對手也可能使用相同的應用程序，特別是當這個應用程序對其的核心業(yè)務至關重要時，使用相同的應用程序就沒有競爭優(yōu)勢了。在某項業(yè)務剛開始時使用云應用程序很容易，但是如果是將現(xiàn)有數(shù)據(jù)或應用程序遷移到云中可能會很復雜和昂貴。有相當一部分有經(jīng)驗的云用戶表示，他們認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問題，同時擁有DevOps、多云監(jiān)控及管理知識的工作人員尤其緊缺。

云計算安全性如何?

云計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)在仍有許多公司擔心云服務的安全性，尤其是對于在許多云服務之間傳輸數(shù)據(jù)的公司而言，這導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之間的數(shù)據(jù)。這些工具可以識別云數(shù)據(jù)的欺詐使用、未經(jīng)授權的下載和惡意軟件。但是，這不僅會增加成本，并且對性能也會產(chǎn)生一定的副作用：云安全工具可以將云的投資回報率降低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算模型，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)使用大量的計算能力(無論是IaaS、PaaS還是SaaS)。使用公有云的一個重要好處是能夠快速擴展服務。

云計算供應商擁有大量的計算能力，它們在眾多客戶之間共享這些能力，即“多租戶”架構。它們的巨大規(guī)模意味著它們有足夠的備用容量，當客戶需要更多的資源時可以輕松應對，所以它經(jīng)常被用于對敏感度要求不高的應用程序。

全球公有云服務終端用戶支出預測(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建基礎設施(主要是針對IaaS或PaaS項目)，可以按需擴展而不會危及安全。但是成本也是一個問題，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。盡管如此，對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或重建云的內部應用程序，然后再將其轉移到公有云中。

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，一些項目在私有云中，公司擁有多個供應商，使用不同級別的云。使用混合云的主要好處是是如果發(fā)生意外故障，混合云可以避免災難性的數(shù)據(jù)丟失，以及在擴展現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心時避免硬件成本。

多云是混合云的一種特殊情況，即公司使用來自多個公有云提供商的服務。

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)結合在一起，而多云總是涉及兩個或多個公有云，如Azure、AWS和Google。

采用云計算對公司支出有何影響?

公司使用云服務同時意味著公司的支出從資本支出(購買各種長期資產(chǎn))轉移到運營支出。公司不會像之前那樣在新項目中看到大幅增加的IT支出。

ZDNet的調查指出：“ CIO越來越多地轉向云基礎架構和服務，以提高靈活性并緩解資本預算的壓力?！?當然，這并不意味著云計算一定比將在內部運行應用程序便宜，對于那些有著穩(wěn)定計算能力需求的應用程序，將其保留在內部可能會比較便宜。

建立或遷移云計算業(yè)務的成本

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

當然，如果你是初創(chuàng)企業(yè)，并且計劃在云中運行你所有的系統(tǒng)，那起步非常簡單，但是，對于大多數(shù)公司而言，情況大不相同：他們需要利用現(xiàn)有的應用程序和數(shù)據(jù)，弄清楚哪些系統(tǒng)最好保持原樣運行，以及哪些系統(tǒng)可以遷移到云基礎設施上，這個決策具有潛在的風險以及需要昂貴的費用，如果企業(yè)低估了此類項目的規(guī)模，遷移到云上可能會付出更大的代價。

其次，你還需要考慮應用程序的成本，你是打算直接淘汰它們，或是原封不動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，每種選擇都會產(chǎn)生不同的成本。

一項對500家早期采用云計算的企業(yè)的調查發(fā)現(xiàn)，為了優(yōu)化云應用程序，重寫應用程序是最大的成本之一，尤其是在應用程序很復雜或定制的情況下。三分之一的受訪者表示，云遷移的過程中傳輸數(shù)據(jù)的費用也非常高昂。還有三分之一的受訪者表示，如果遷移應用程序，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架構成本，還要考慮任何潛在的不利因素，例如，大多數(shù)企業(yè)仍然擔心遷移到云后應用程序的性能會降低，有三分之一的人認為這是不遷移某些關鍵應用程序的原因。

地理位置與云計算有關嗎?

實際上，地理位置對云計算非常重要。首先，地理位置有可能導致延遲問題：如果應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)絡的另一端，那么與本地連接相比，你會發(fā)現(xiàn)它運行緩慢。

其次，還有數(shù)據(jù)主權問題。許多公司都很在意他們的數(shù)據(jù)在哪里被處理和存儲。例如，歐洲的公司會擔心，如果他們的客戶數(shù)據(jù)存儲在美國的數(shù)據(jù)中心或由美國公司擁有，那他們的數(shù)據(jù)可能會被美國執(zhí)法部門訪問。因此，大型云供應商一直在構建一個區(qū)域數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡，以便組織能夠將其數(shù)據(jù)保存在自己的區(qū)域中。

世界各地對云計算的監(jiān)管也大相徑庭：例如，由于中國嚴格的技術法規(guī)，AWS將其在中國的一大部分云基礎設施出售給了當?shù)睾献骰锇?，后來，AWS又開通了第二個中國(寧夏)地區(qū)，由寧夏西部云數(shù)據(jù)技術公司運營;英國政府網(wǎng)絡安全局警告，政府機構使用云服務，需要考慮云提供商的國籍。

什么是云計算區(qū)域?什么是云計算可用區(qū)?

云計算服務是在世界各地的大型數(shù)據(jù)中心運行的。AWS將其劃分為“區(qū)域”和“可用區(qū)域”。每個AWS區(qū)域都是一個單獨的地理區(qū)域，比如EU(倫敦)或US West(俄勒岡州)，AWS將這些區(qū)域進一步細分為可用區(qū)(AZ)。AZ由一個或多個數(shù)據(jù)中心組成，這些數(shù)據(jù)中心相距足夠遠，理論上一次意外故障不會使這兩個數(shù)據(jù)中心都脫機，而對于需要快速轉移的應用程序來說，它們之間的距離足夠近。每個可用區(qū)都有多個互聯(lián)網(wǎng)連接，并且可以連接到多個網(wǎng)格的電源。AWS有50多個可用區(qū)。

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

Microsoft Azure對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部署，并通過專用區(qū)域低延遲網(wǎng)絡連接的一組數(shù)據(jù)中心”。當然它也提供地理上劃分的區(qū)域，也就是“地理區(qū)域”，它通常包含兩個或多個區(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)和應用程序緊密”。它還提供由一個或多個數(shù)據(jù)中心組成的可用性區(qū)域，這些數(shù)據(jù)中心配備有獨立的電源，散熱和網(wǎng)絡。

云計算的功耗

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

大型云計算公司

Synergy 報告顯示，第三季度企業(yè)在云基礎設施服務上的支出接近330億美元，同比增長33%。各大云廠商在市場中的表現(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，亞馬遜的市場份額一直保持在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市場，它們共同占據(jù)了17%的市場，也正在獲得越來越多的市場份額。

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的80%，其余的20%來自小型云提供商或逐步向云市場邁進的大公司。

在大多數(shù)主要云服務提供商發(fā)布了第三季度收益數(shù)據(jù)的基礎上，Synergy預計，第三季度云基礎設施服務收入(包括IaaS、PaaS和托管私有云服務)為328億美元，其中公共IaaS和PaaS服務占據(jù)了市場的大部分，第三季度增長了35%。主要云服務提供商在公有云領域的主導地位更為明顯，前五大供應商控制著近80%的市場份額。總體看，云市場在全球繼續(xù)強勁增長。

云計算的未來

云計算打破了數(shù)據(jù)和組織孤島，并且?guī)椭局匦滤伎紭I(yè)務流程，加速業(yè)務變革，推動其數(shù)字化轉型計劃。但是，隨著轉換成本的增加，企業(yè)對云計算的熱情也正在減弱。