云计算是近年来IT领域被关注比较多的话题之一,越来越多的企业都弃用传统的软件架构,而选择将自己的项目迁移上云;很多热门技术如大数据、AI也都在使用云计算作为支撑。
那云计算到底是什么,它到底有哪些魔力从而让企业趋之若鹜,本文将带大家深入了解云计算的含义,让你在面试官面前侃侃而谈。
云计算的概念
传统企业在开发应用软件时,首先要自建机房来存放物理设施(很多小公司都是选择使用一个小房间来作为机房),然后购置服务器、网络设备、存储设备等,并为这些硬件设备安装对应的基础软件,最后才会进入应用软件的开发工作。如果软件的用户数量爆炸性增长,那企业就需要不断地购置新的硬件设备,并组建一支专业的技术团队来维护这些设备的正常运作;倘若企业高估了软件的市场前景,最后软件的使用者寥寥无几,那这些高价购买的硬件设备便处于闲置状态。
于是在这样的需求推动下,外加上技术的进步,云计算便应运而生。利用云计算,企业或者个人可以通过互联网按需购买并访问计算资源,包括应用程序、服务器(物理服务器和虚拟服务器)、数据存储、开发工具、网络功能等,而这些资源托管在由云服务提供商管理的远程数据中心。
美国国家标准与技术研究院(简称NIST)对云计算的定义:
云计算是一种能够通过网络以便利的、按需付费的方式获取计算资源,这些资源来自一个共享的、可配置的资源池,并能够以最省力和无人干预的方式获取和释放。
总而言之,云计算可以实现随时随地、便捷地、按需地从可配置的计算资源共享池中获取所需的资源(例如:网络、服务器、存储、应用软件及服务),资源能够快速供应并释放,使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。

云计算的特征
根据上面的描述以及定义,我们可知云计算有如下五个基本特征:
•按需自助服务:消费者可以单方面、自动地按需配置计算能力(如服务器时间、网络存储),而无需与每个服务提供商进行人工交互
•广泛的网络接入:利用各种客户端平台(如手机、平板、笔记本电脑、工作站)使用标准机制通过网络访问资源
•资源池化:提供商的计算资源被集中起来,使用多租户模型,为多个消费者服务,根据消费者需求,动态地分配和再分配不同的物理和虚拟资源
•快速弹性:资源可以弹性地提供和释放,在某些情况下自动地快速向外扩展和向内收缩。对于消费者来说,可调配的资源往往显得是无限的,并可以在任何时间使用任意数量的资源
•可计量的服务:云系统通过某些抽象级别的度量机制,自动地控制和优化资源使用(例如,存储、处理、带宽和活跃用户账户)。资源使用情况可以被监控、控制和报告,为提供商和消费者提供透明的服务使用情况
上面的描述是不是看的有点摸不着头脑,那我们用大家最熟悉的电来作比喻,目前我们所使用的电都是由国家电网输送的,此时的国家电网就是云服务商;当我们需要电时只需要把插头插入对应的插座,不需要每次用电时都打电话给电力公司,这就是按需自助服务;我们可以在客厅用电,也可以在卧室、厨房用电,而这些电都是通过标准的电线输送到各处的,这就是广泛的网络接入;电力公司拥有庞大的发电厂(火电、水电、风电等)和电网网络,将电力集中并输送到整个城市的千家万户,每个家庭用电时几乎感知不到其他家庭的存在,这个就是资源池化;夏天时可能需要同时打开空调、冰箱、微波炉和热水器,用电负荷瞬间激增,而电网会自动调节,保证你的电力供应正常不断电,关闭电器时则用电负荷会自动降到正常水平,这就是快速弹性;当然电力公司会在每家门口安装电表,从而记录每个家庭每个月的用电量,并据此生成电费账单,这就是可计量的服务。
相信通过这个电的比喻,大家应该很容易就能理解云计算的特征。正好,云计算的目标就是让大家像用电、水、气一样使用IT资源。
云计算的服务模式
目前云计算服务商根据用户需求提供下面三种主流的服务模式:
•基础实施即服务(IaaS):位于云计算三层架构层次最底端,为基础设施运维人员服务,提供最基础的IT资源,包括计算资源、存储资源、网络资源;用户无需购买、安装、维护物理设备,而是通过云平台远程管理云上的资源;Iaas的相关产品有阿里云的ECS、亚马逊的EC2等
•平台即服务(Paas):位于云计算三层架构的中间层;为应用开发人员服务,提供支撑应用运行所需的软件运行时环境、相关工具与服务,如数据库服务、监控服务、日志服务等,让应用开发者专注于核心业务的开发;Paas的相关产品有Google App Engine、华为云DevCloud等
•软件即服务(Saas):位于云计算三层架构的顶端,为一般用户服务,提供一整套完整可用的软件系统,让一般用户无需关注技术细节,只需通过浏览器、应用客户端等方式就能使用部署在云上的应用服务;Saas的产品则对应钉钉、腾讯会议等
当然随着技术的发展与演进,现在又多出了一些新兴模式:
•函数即服务(Faas):粒度更细的PaaS。无需管理服务器甚至整个应用,只需上传一段业务函数代码。云平台会在事件触发时(如HTTP请求、文件上传、定时任务)运行它,运行完毕即释放资源。如AWS Lambda、阿里云函数计算都是Faas的应用
•模型即服务(MaaS):随着AI时代的到来,大模型得到空前发展和关注,于是催生出Maas;这种模式是指云服务商将训练好的、成熟的机器学习模型(尤其是大语言模型和其他基础模型)作为一项服务,通过API接口或简单的Web界面提供给开发者或企业用户。用户无需关心模型的训练、部署、运维和底层基础设施,只需调用API,输入自己的数据(提示词),即可获得模型的输出结果。
云计算的部署模式
根据云的部署模式和对基础设施的所有权、访问权的角度,云计算可以被分为:
•公有云:对公众开放的云服务,由云服务提供商运营,为最终用户提供各种IT资源,可以支持大量用户的并发请求。用户应用的程序及相关数据都存放在公有云的平台上,自己无需前期的大量投资和漫长的建设过程;因为规模的优势,其运营成本比较低
•私有云:云基础设施专供单个组织(例如一家公司或一个政府单位)独家使用,其服务的对象被限制在组织内部,其他的人和机构都无权租赁和使用云端计算资源;可以由该组织自己管理,也可以由第三方托管。由于其不暴露在公共网络,其数据安全性比公有云要好,但这不代表公有云不安全,而是相较而言,私有云对数据安全性更能保障
•社区云:由若干个有共同诉求(如安全要求、政策、使命等)的组织共享使用,所产生的成本由他们共同承担;由这些组织共同管理,或是由第三方管理
•混合云:通过标准化技术或专有技术,将两个或两个以上不同类型的云(私有云、社区云、公有云)结合在一起,并增加混合云管理层提供资源的租赁和管理
至此,我们将云计算的相关基础知识都已经介绍了,相信大家对云计算也有了一定的了解,至少在别人问到时,不会一头雾水。
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