什么是云計(jì)算_云計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)

2006年8月9日，當(dāng)時(shí)的谷歌首席執(zhí)行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會(huì)（SES San Jose 2006）上，首次提出了“云計(jì)算”（Cloud Computing）的概念。

而就在大會(huì)的5個(gè)月之前，2006年3月，電商起家的美國(guó)亞馬遜公司正式推出了自家的彈性計(jì)算云（Elastic Compute Cloud，EC2）服務(wù)。

這兩個(gè)標(biāo)志性事件的發(fā)生，正式宣告了云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，也意味著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。 時(shí)至今日，十四年過(guò)去了，云計(jì)算經(jīng)歷了質(zhì)疑，也經(jīng)歷了狂熱，逐漸被人們所接受，進(jìn)入了穩(wěn)步發(fā)展的階段。

然而，作為一個(gè)高大上的名詞，眾人皆知的概念，至今為止，我們?nèi)匀浑y以對(duì)云計(jì)算給出一個(gè)準(zhǔn)確的、通俗易懂的定義。 專業(yè)機(jī)構(gòu)給出的定義，永遠(yuǎn)讓人云里霧里—— 一種計(jì)算方式，能夠通過(guò)Internet技術(shù)將可擴(kuò)展的和彈性的IT能力作為服務(wù)交付給外部用戶。（Gartner公司） 一種標(biāo)準(zhǔn)化的IT性能（服務(wù)，軟件或者基礎(chǔ)設(shè)施），以按使用付費(fèi)和自助服務(wù)方式，通過(guò)Internet技術(shù)進(jìn)行交付。（ForresterResearch公司） 云計(jì)算是一種模型，可以隨時(shí)隨地，便捷地，按需地從可配置計(jì)算資源共享池中獲取所需的資源，資源可以快速供給和釋放，使管理的工作量和服務(wù)提供者的介入降低至最少。（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院） 究其原因，我覺(jué)得有兩個(gè)方面。 第一，是不同的人，看待云計(jì)算有完全不同的角度。 “一千個(gè)人心中有一千個(gè)哈姆雷特”。不同的人對(duì)云計(jì)算有不同的定義，不同的想法。例如： 技術(shù)工程師認(rèn)為：云計(jì)算是一種技術(shù)，一項(xiàng)專業(yè)。 商人認(rèn)為：云計(jì)算是一種商業(yè)模式，一門賺錢的生意。 普通用戶認(rèn)為：云計(jì)算是自己經(jīng)常會(huì)用到的一種服務(wù)。 財(cái)務(wù)總監(jiān)和老板認(rèn)為：云計(jì)算是資金投入，是成本。 第二個(gè)原因，我覺(jué)得是因?yàn)樵朴?jì)算過(guò)于龐大，以至于“盲人摸象”。甲認(rèn)為A是云計(jì)算，乙認(rèn)為B是云計(jì)算，丙認(rèn)為C是云計(jì)算。大家各說(shuō)各話，無(wú)法給出一個(gè)統(tǒng)一的定義。 其實(shí)，我覺(jué)得，云計(jì)算就是“云”+“計(jì)算”?！坝?jì)算”是一種行為。而“云”，是一種模式、方法，或者說(shuō)理念。 我們對(duì)計(jì)算非常熟悉。人腦思考，就是一種計(jì)算方式。計(jì)算，就是對(duì)信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算。這是一個(gè)很寬泛的概念。 我們玩游戲，里面的人物建模、移動(dòng)控制，屬于計(jì)算。我們看視頻，里面的圖像編碼解碼，屬于計(jì)算。我們網(wǎng)上購(gòu)物，計(jì)價(jià)付費(fèi)，也屬于計(jì)算。

在信息時(shí)代，計(jì)算無(wú)處不在。 然而，就像人思考需要大腦、干活需要工具一樣，計(jì)算也離不開資源。 信息時(shí)代的計(jì)算資源，既包括CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡這樣的硬件資源，也包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、運(yùn)行庫(kù)、中間件、應(yīng)用程序這樣的軟件資源。 而“云”，就是獲取這些資源的一種新型方式。

與云計(jì)算相對(duì)應(yīng)的，是傳統(tǒng)計(jì)算。 最早的大型機(jī)，中型機(jī)，再到80年代的PC機(jī)，90年代的小機(jī)房，都屬于傳統(tǒng)計(jì)算。 傳統(tǒng)計(jì)算的一大特點(diǎn)，就是資源固化。也就是說(shuō)，這些計(jì)算機(jī)所能夠使用的軟硬件計(jì)算資源，是固定的。 CPU、內(nèi)存、硬盤，裝了多少，就只能用多少。資源少了（性能不足），需要再花錢買。資源多了（性能過(guò)剩），也不給退。 正因?yàn)閭鹘y(tǒng)計(jì)算在資源分配上缺乏足夠的靈活度，所以才有了“云計(jì)算”概念的提出。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，相比傳統(tǒng)計(jì)算，云計(jì)算的資源獲取方式，從“買”變成了“租”。

所有我們前面提到的軟硬件計(jì)算資源，全部都能租。提供資源租用服務(wù)的，就是云服務(wù)提供商。

云計(jì)算的基本特點(diǎn) 云計(jì)算的這種“租”，和我們平常租房租車又有很大不同。它具有三個(gè)顯著特點(diǎn)：

資源池化

云計(jì)算的計(jì)算資源，大部分不是單體物理資源。也就是說(shuō)，不會(huì)租一臺(tái)孤零零的物理服務(wù)器給你。（裸金屬服務(wù)器除外） 大部分云計(jì)算資源，都是池化了的資源。什么叫池化？池化就是物理資源的基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件平臺(tái)，封裝成虛擬的計(jì)算資源，也就是我們常說(shuō)的虛擬化。

虛擬化 虛擬化的好處，就是讓計(jì)算資源變得更加容易選擇，調(diào)用更加靈活。

彈性伸縮

云計(jì)算的計(jì)算資源，可以按需付費(fèi)。你想要用多少，就租多少，配置是支持自定義的。 這就有點(diǎn)像吃麻辣燙，豐儉由人，想吃什么就拿什么，想吃多少就拿多少。最后按量付費(fèi)。

麻辣燙 如果你后期因?yàn)闃I(yè)務(wù)增長(zhǎng)，需要更好的配置，可以加錢，買更多資源。 增加資源的過(guò)程，基本上是平滑升級(jí)。盡可能減小對(duì)業(yè)務(wù)的影響，也不需要進(jìn)行業(yè)務(wù)遷移。就像你現(xiàn)在用的電腦，硬盤從1TB升級(jí)到2TB，下個(gè)訂單就完成了，不需要換機(jī)，甚至不需要重啟。（升級(jí)CPU或內(nèi)存還是需要停一下機(jī)的。） 如果某項(xiàng)業(yè)務(wù)的負(fù)荷下降，你也可以選擇彈性收縮，降低配置，節(jié)約資金。

安全可靠

專業(yè)的人做專業(yè)的事。傳統(tǒng)計(jì)算，需要自購(gòu)硬件，自建機(jī)房，自行維護(hù)。這是很大的資金和人力投入。 而云計(jì)算，從物理角度來(lái)說(shuō)，所有的計(jì)算資源都匯集在大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC），那里有嚴(yán)格的安保、抗震的建筑、安全的供電，有非常全面的容災(zāi)設(shè)計(jì)和應(yīng)急方案，能夠更好地保護(hù)計(jì)算資源，不會(huì)輕易地中斷服務(wù)。

IDC數(shù)據(jù)中心 從軟件上來(lái)說(shuō)，云計(jì)算服務(wù)提供商有更專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，更成熟的技術(shù)儲(chǔ)備，能夠更好地保護(hù)計(jì)算資源不被入侵或破壞。 大部分云計(jì)算服務(wù)采用的分布式架構(gòu)，使得計(jì)算資源可以承受遠(yuǎn)超單點(diǎn)架構(gòu)的負(fù)荷壓力。多節(jié)點(diǎn)的服務(wù)方式，也便于服務(wù)不同區(qū)域的用戶。 云計(jì)算到底包括哪些服務(wù) 前面我們說(shuō)了，云計(jì)算提供資源服務(wù)，主要包括硬件資源和軟件資源。 你知道具體有多少種資源嗎？ 小棗君以目前國(guó)內(nèi)某云計(jì)算服務(wù)商所提供的服務(wù)為例，整理了一個(gè)產(chǎn)品表格，如下：

簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)了一下，一共7個(gè)大類，149個(gè)項(xiàng)目，充分說(shuō)明了現(xiàn)在云計(jì)算業(yè)務(wù)的多樣性，但凡是你能想到的，都被做成了云服務(wù)，用來(lái)“出租”。 我們來(lái)簡(jiǎn)單看看這些大類分別是干什么的。

彈性計(jì)算

這是最主要的一類云計(jì)算服務(wù)，實(shí)際上就可以理解為租一臺(tái)配置靈活的服務(wù)器。支持異構(gòu)運(yùn)算，既可以租用CPU算力，也可以租用GPU、FPGA算力。算力從入門級(jí)到高性能，全部配齊。 實(shí)現(xiàn)彈性計(jì)算的虛擬化和容器技術(shù)，也被單獨(dú)拆分出來(lái)，進(jìn)行“出租”。

數(shù)據(jù)庫(kù)

這個(gè)就不用說(shuō)了，從結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)到非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，從開源數(shù)據(jù)庫(kù)到私有技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，全部都有。

存儲(chǔ)

我前幾天介紹過(guò)的，塊存儲(chǔ)、文件存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)，全部配齊。

網(wǎng)絡(luò)

包括帶寬、公網(wǎng)IP、VPC專有網(wǎng)絡(luò)、VPN，能想到的都有。SLB負(fù)載均衡服務(wù)，CDN內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也有。

安全服務(wù)

從DDoS到漏洞掃描、安全測(cè)試，全部配齊。

物聯(lián)網(wǎng)和云通信

相信很多通信人會(huì)感到有點(diǎn)驚訝。是的，對(duì)于云服務(wù)提供商來(lái)說(shuō)，這些都屬于云服務(wù)。既然移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)沒(méi)牌照不能碰，LoRa、終端、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)這些能碰的技術(shù)，還是不會(huì)放過(guò)的。

人工智能和大數(shù)據(jù)

這兩塊是最值得關(guān)注的。大數(shù)據(jù)我之前專門介紹過(guò)，它本質(zhì)上就是屬于云計(jì)算的。人工智能也沒(méi)有被云服務(wù)提供商放過(guò)，從接口到平臺(tái)，都有所涉及。包括語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別，都成了云服務(wù)的一種。有的云服務(wù)商，還提供人臉識(shí)別和人體分析服務(wù)。 以上各類云計(jì)算業(yè)務(wù)，基本涵蓋了所有的計(jì)算領(lǐng)域和需求，也適合各個(gè)行業(yè)各個(gè)層次的用戶。 所以說(shuō)，很多人把云計(jì)算比作是和水、電一樣的基礎(chǔ)設(shè)施，確實(shí)如此，以后沒(méi)有人能離得開云計(jì)算。 IaaS、Paas、SaaS 剛才我們是對(duì)計(jì)算資源進(jìn)行了橫向分類。其實(shí)，我們也可以對(duì)它們進(jìn)行縱向分類。 戴爾公司曾經(jīng)給云計(jì)算梳理過(guò)一個(gè)12層模型：

上面這個(gè)模型非常專業(yè)，我畫一個(gè)大家更能看得懂的簡(jiǎn)單模型：

云計(jì)算既然是一種資源提供方式，那么，就可以根據(jù)模型的層級(jí)，提供不同等級(jí)的資源。 我們姑且分為三層： 第一層次，是最底層的硬件資源，主要包括CPU（計(jì)算資源），硬盤（存儲(chǔ)資源），還有網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)資源）等。 第二層次，要高級(jí)一些，我不打算直接使用CPU、硬盤、網(wǎng)卡，我希望你把操作系統(tǒng)（例如Windows、Linux）裝好，把數(shù)據(jù)庫(kù)軟件裝好，我再來(lái)使用。 第三層次，更高級(jí)一些，你不但要裝好操作系統(tǒng)這些基本的，還要把具體的應(yīng)用軟件裝好，例如FTP服務(wù)端軟件、在線視頻服務(wù)端軟件等，我可以直接使用服務(wù)。 這三種層次，就是大家經(jīng)常聽到的IaaS、Paas、SaaS。 IaaS: Infrastructure-as-a-Service（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)） PaaS: Platform-as-a-Service（平臺(tái)即服務(wù)） SaaS: Software-as-a-Service（軟件即服務(wù)）

事實(shí)上，這三種服務(wù)模型并不代表云計(jì)算的全部。如果你愿意，完全可以自己定義一個(gè)模型，例如存儲(chǔ)即服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)、編排即服務(wù)，甚至出行即服務(wù)、定位即服務(wù)。 這充分體現(xiàn)了云計(jì)算服務(wù)的靈活性。 公有云、私有云和混合云 最后，我們?cè)賮?lái)看看公有云、私有云和混合云。 這個(gè)是站在部署方式的角度來(lái)進(jìn)行分類的結(jié)果。 公有云：這是云計(jì)算部署最常見(jiàn)的一種方式。計(jì)算資源由第三方云服務(wù)提供商擁有和運(yùn)營(yíng)。來(lái)自不同組織的企業(yè)或個(gè)人，共享資源池中的資源。 私有云：計(jì)算資源由第三方或組織自己擁有和運(yùn)營(yíng)。所有的計(jì)算資源，只面向一個(gè)組織開放。這種方式資源獨(dú)占，安全性更高。 混合云：公有云+私有云。例如，平時(shí)業(yè)務(wù)不多時(shí)，使用私有云資源，當(dāng)業(yè)務(wù)高峰期時(shí)，臨時(shí)租用公有云資源。這是一種成本和安全的折中方案。 好啦，相信看到這里，大家都搞明白云計(jì)算到底是什么了。 我還是要補(bǔ)充說(shuō)一句，云計(jì)算其實(shí)并不是萬(wàn)能良藥。這種資源集中的方式，對(duì)于很多場(chǎng)景需求來(lái)說(shuō)，并不一定適合。 以前我們搞云計(jì)算，主要的動(dòng)力來(lái)自資源不足?，F(xiàn)在，隨著終端算力的不斷增加，分布節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源也能夠滿足很多場(chǎng)景需求。于是，區(qū)塊鏈等去中心化的技術(shù)，開始崛起，邊緣計(jì)算這樣的新型計(jì)算方式，也在崛起。這些，都會(huì)對(duì)云計(jì)算造成一定的競(jìng)爭(zhēng)壓力。 至于未來(lái)的計(jì)算模式會(huì)不會(huì)發(fā)生新的變革，還需要時(shí)間來(lái)告訴我們答案。 感謝大家的耐心觀看，希望能多多轉(zhuǎn)發(fā)、點(diǎn)贊！我們下期再見(jiàn)！