云计算产品种类繁多,但是无论什么类型的云产品
主要都是
将集中的 IT 资源虚拟化,交由专业的团队进行统一运维,以互联网的方式对外提供服务。
根据美国国家标准与技术研究院(NIST)制定的云计算标准,主要按照部署方式和服务模式进行分类:
1、按照部署方式的不同
,主要分成私有云、公有云、专有云和混合云,他们主要区别在于部署方式。当然,也有一些因为行业标准以及规模范围等因素造成的实现技术的区别:
上图可以帮助理解几种云之间的关系,私有云为一个独立部署的云平台,一般不是云计算行业从业人员比较难接触到,主要是大型企业和政府内部使用。
公有云比较常见,阿里云、腾讯云、华为云我们都可以通过搜索引擎直接进入官网,购买相应的云服务。
这三家云厂商也都有专有云,不过入口比较深,比较难找到,一般因为特殊的安全和监管要求,费用会比公有云更贵,也有专门做专有云的平台,比如平安集团的平安云,主要就是做金融行业的云平台。
混合云的产生是因为一些企业或组织出于数据隐私或者 IT 架构考虑,导致整个 IT 系统存在多套云环境,不同云环境之间通常通过网络专线进行连接。一个常见的混合云搭配是:企业内部搭建私有云存储核心业务数据,而把边缘或者非核心的业务放到公有云上。
2、按照服务模式的不同
,主要分为 IaaS、PaaS 和 SaaS:
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IaaS
(Infrastructure as a Service)
主要是提供基础层的服务,最常见的交付物是云主机。主要典型产品为 AWS 的 EC2 产品以及其他厂商的云主机;
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PaaS
(Platform as a Service)
主要是提供业务代码的运行环境和工具,最典型的 PaaS 应用是 GAE ( Google App Engine ) 以及 SAE ( Sina App Engine )。云上的数据库和中间件应用也算是典型的 PaaS 应用;
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SaaS
(Software as a Service)直接注册、登陆即可使用的云产品
,比如说钉钉、企业微信这些协同办公软件就是典型的 SaaS 产品。邮箱也可以看作是一个广义的 SaaS 产品。SaaS 平台因为行业和应用场景的多样化,分类很多。
不同的服务模式,对应着用户对资源的不同掌控力度。
Iaas 层用户对于资源的控制力度最大,云主机这个典型的 IaaS 层产品用户可以直接控制从操作系统往上的层面,只把底层物理机硬件对用户屏蔽,最终使用者主要是 IT 管理员和运维人员。
PaaS 层相对少一些,用户选择了运行环境和工具之后,主要是做代码层面的改动,使用者主要是软件开发人员。
而 SaaS 云产品则是开箱即用,用户注册登陆之后,除了件本身开放的配置,几乎做不了任何改动。基本上只要对相应的工具有需求,就是 SaaS 云产品的用户。
关于服务模式的不同,有一个很形象的比喻:
如果我们从零开始开一家披萨店,需要准备的设施和材料包括:厨房、烤炉、煤气、披萨饼皮、披萨配料、包装盒等。
如果把交付给消费者一个完整披萨比喻成开箱即用的 SaaS 服务模式
,根据外包出去设施或材料的不同可以比做不同的服务模式:
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传统自有部署
:相当于在家做披萨,所有东西和过程都要自己全包。包括厨房、燃气、烤箱、面饼、酱料,整个制作过程也要自己下手;
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IaaS
:相当于租赁别人的厨房、燃气和烤箱这些基础设施,自制披萨饼、面饼和酱料来烤制披萨;
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PaaS
:除了基础设施,别人还提供披面饼。我们只用撒上酱料,进行烤制就行了。
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SaaS
:全部外包出去,连烤制也不用自己做,自己拿到手就可以直接大吃的披萨饼。
如果你想吃到一个完整的披萨,四种模式的你所需要做的工作量:传统自有部署 > IaaS > PaaS > SaaS 。
对于云产品也是如此,如果用户最终的目的是构建一个企业管理系统方便自己员工使用,那么最快的方式是从市场上相应的 SaaS 提供商手中进行购买,员工可以直接注册使用,无须担心系统部署和开发的问题。但是,市场上提供的 SaaS 软件可能除了布局、颜色等一些特性可以自定义外,大部分的产品功能都无法进行更改和定制。
如果对企业管理系统有特殊需求,市场现有 SaaS 软件无法满足,则可以招聘研发人员进行自定义系统的研发,并且将自己的代码部署到相应的 PaaS 云产品上。
而如果系统的使用人员较多,系统压力较大,甚至需要开发自己的 Web 框架或者中间件,则需要购买云主机等 IaaS 产品,将整套系统部署在云主机上。
传统的自有部署,则是企业购买或者自建机房,采购服务器、交换机、路由器等硬件,从硬件层到软件层全要投入相应的资金和人力。可以看出,
随着定制化的越深,企业所付出的资金和人力也越多。
云计算的现状
云计算的本质是将底层的技术屏蔽,并且对用户提供一个完整可用的使用环境。
而其中用到最核心的技术就是 “虚拟化” ,虚拟化的前身是分时共享系统,主要用来让多个用户在 “ 同一时间 ” 同时使用计算机,之所以 “ 同一时间 ” 加引号是因为虽然对于使用者无感知,但是其实计算机本身的处理逻辑还是需要间隔开进行多个任务的处理。
1972 年,IBM发布了名为 VM(Virtual Machine)的操作系统,至此才算是有了现代计算虚拟化技术的雏型。
1978 年,IBM 新创了独立磁盘冗余阵列(Redundant Arrays of Independent Disks,RAID)的技术,可以将物理存储设备组装成存储资源池,算是完成了存储虚拟化基础的雏型。
1998 年,VMVARE 将虚拟化技术引入 X86 系统,虚拟化技术进入了高速发展的时期。
上图中的 ESX、GSX、XEN、KVM 均是不同的计算虚拟化技术,VLAN 和 VPN 是网络虚拟化技术。
从上图可以看出,VMVARE 这家公司是虚拟化技术中的领导者。其中,2001 年发布的 ESX 和 GSX 产品可以在同一台物理机上创建多台虚拟机,这种将物理机作为资源池,可以支撑完整操作系统运行的虚拟化方案,已经和现代云计算相差无几。
虚拟化技术成熟之后,才真正的进入了现代云计算时代。
2006年,AWS 上线第一款云产品:
Simple Storage Service(S3),主要提供数据的存储功能,可以通过页面和接口进行数据的访问。我们现在通过 APP 或者网站看到的大部分图片和视频都是存储在云厂商类似于 S3 的对象存储产品中。
AWS 上线的第二款产品是 Elastic Compute Cloud(EC2),为用户提供 OS 的虚拟化。购买一个 EC2 的产品实例相当于购买了一个虚拟化的 Linux (一种常用来做服务器的操作系统)或者 Windows 主机,用户可以在上面运行服务器,我们现在使用到的应用软件,大部分的后端服务都是运行在类似于 EC2 产品的云服务器中。
S3 和 EC2 奠定了 AWS 迈向云服务的基石
,并且即使到现在也是 AWS 上非常受欢迎的云服务产品。AWS 也没有停止前进的角度, 已经上线了一百多款
云服务产品。
在 AWS 之后,Google、微软也相继入局,Google 于 2008 年发布了 GAE ,微软于 2009 年发布了 Azure。各种开源的云计算方案也开始涌现,其中 Openstack 和 CloudFoundry 分别是比较早推出、也是比较受欢迎的 IaaS 和 PaaS 开源方案。
中国本土的云平台也相继上线,阿里云在 2009 年创立。腾讯云、百度云、华为云、UCloud、电信云等一系列云平台都逐步上线。
不论是全球还是国内,云平台正式进入列国混战的年代。
根据 IDC 的数据统计,
截止 2018 年,全球公有云 IaaS 市场份额前三分别为:
AWS、Microsoft、阿里云。
国内 IaaS 市场份额排名前三的云厂商分别是阿里云、腾讯云、AWS。
细分来看,目前业内多种部署方式并存。
中小型互联网企业更多选择公有云,而大型企业、政府机构出于安全和可控的考虑,较多选择私有云和混合云。
一些特殊行业,比如:证券、保险、银行、部分政府机构,因为有第三方的监管机构制定严格的 IT 标准,更倾向于选择专有云。
因为有大厂商在公有云越来越稳固的地位,一些厂商已经放弃在公有云领域进行角逐,转而进攻市场更小,但是竞争也更小的专有云和私有云。
比如金融领域的平安云,政务领域的浪潮云。这些云厂商因为在各自的领域具有本身比较强的实践、过硬的政府关系,虽然很难发展成全国 TOP 3 的云厂商,但在各自的领域也都有一席之地。
从服务模式来看,目前比较大的云厂商均有提供三种服务模式的云产品。
大厂商的云平台,优势更多集中在 IaaS 和 PaaS 层。
因为 IaaS 和 PaaS 层的云产品大多对于厂商的研发能力和运维能力有更高的要求,
还需要厂商预留一定的资源去支撑用户系统的随时扩容,
所以需要投入大量的资金和人力去建立机房、购买设备、保障运维等等。
对于中小企业, SaaS 的服务模式是一个更好的战场。
SaaS 层的云产品均可基于大厂商提供的 IaaS 层产品进行构建。一般来说,越偏向于上层的云产品,离客户和具体业务越近。需要厂商对用户的业务特别熟悉,云厂商可以选准一个方向进行深挖,将有限的资源集中在特定的方向,更容易做出成果。