云计算：简述云计算的定义与模式

一、云计算的定义

云计算（Cloud Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式，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。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。因此，云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。

现阶段广为接受的云计算的定义是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算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。

云计算将计算作为一种服务交付给用户而不是一种产品，在这种服务中，计算资源、软件和信息如同日常的水、电一样通过互联网交付给计算机和其他的计算媒介。

云计算是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、 网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）、热备份冗余（High Available）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

二、云计算的特点

2.1 超大规模

“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。

2.2虚拟化

云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

2.3高可靠性

“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。

2.4通用性

云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。

2.5高可扩展性

“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。

2.6按需服务

“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以像自来水，电，煤气那样计费。

2.7极其廉价

由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。
云计算可以彻底改变人们未来的生活，但同时也要重视环境问题，这样才能真正为人类进步做贡献,而不是简单的技术提升。

2.8潜在的危险性

云计算服务除了提供计算服务外，还必然提供了存储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构（企业）手中，而他们仅仅能够提供商业信用。对于政府机构、商业机构（特别像银行这样持有敏感数据的商业机构）对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模使用私人机构提供的云计算服务，无论其技术优势有多强，都不可避免地让这些私人机构以“数据（信息）”的重要性挟制整个社会。对于信息社会而言，“信息”是至关重要的。另一方面，云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户云计算用户是保密的，但是对于提供云计算的商业机构而言确实毫无秘密可言。所有这些潜在的危险，是商业机构和政府机构选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时，不得不考虑的一个重要的前提。

三、云计算的模式

云计算被分为三大类：公有云、私有云和混合云。这三种模式构成了云基础设施构建和消费的基础。接下来就对公有云、私有云、混合云逐个进行分析。

3.1公有云（PublicClouds）

“公有”反映了这类云服务并非用户所拥有，公有云是面向大众提供计算资源的服务。是由IDC服务商或第三方提供资源，如应用和存储，这些资源是在服务商的场所内部署。用户通过Internet互联网来获取这些资源的使用。公有云服务提供商有Amazon、Google和微软，以及国内的阿里云、腾讯云等。

公有云的优势是成本低，扩展性非常好。
公有云的缺点是对于云端的资源缺乏控制、保密数据的安全性、网络性能和匹配性问题。

3.2私有云（PrivateClouds）

私有云是企业传统数据中心的延伸和优化，能够针对各种功能提供存储容量和处理能力。“私有”更多是指此类平台属于非共享资源，而非指其安全优势。私有云是为了一个客户单独使用而构建的，所以这些数据、安全和服务质量都较公有云有着更好地保障。而私有云由于是客户独享，则用户拥有着构建云的基础设置，并可以控制在此技术设置上部署应有程序的方式。

在私有云模式中，云平台的资源为包含多个用户的单一组织专用。私有云可由该组织、第三方或两者联合拥有、管理和运营。私有云的部署场所可以是在机构内部，也可以在外部。

私有云分为：内部私有云和外部私有云两种。

A - 内部（on-premise）私有云：也被称为内部云，由组织在自己的数据中心内构建。该形式在规模和资源可扩展性上有局限，但是却有利于标准化云服务管理流程和安全性。组织依然要为物理资源承担资金成本和维护成本。这种方式适合那些需要对应用、平台配置和安全机制完全控制的机构。
B - 外部（off-premise）私有云：这种私有云部署在组织外部，由第三方机构负责管理。第三方为该组织提供专用的云环境，并保证隐私和机密性。该方案相对内部私有云成本更低，也更便于扩展业务规模。

3.3混合云（hybrid cloud）

在混合云模式中，云平台由两种不同模式（私有或公有）云平台组合而成。这些平台依然是独立实体，但是利用标准化或专有技术实现绑定，彼此之间能够进行数据和应用的移植（例如，在不同云平台之间的均衡）。

应用混合云模式，一个机构可以将次要的应用和数据部署到公有云上，充分利用公有云在扩展性和成本上的优势。同时将任务关键型应用和数据放在私有云中，安全性更高。

3.4公有云和私有云的区别

A - 从云的建设地点划分：
公有云——互联网上发布的云计算服务，搭建云的资源在提供商的场所内；
私有云——企业内部（专网）发布的云服务，搭建云平台所需的资源由企业自给。

B - 从云服务的协议开发程度划分：
公有云——协议开放的云计算服务，不需要专有的客户端软件解析。所有应用都是以服务的形式提供给用户的，而不是以软件包的形式提供。
私有云——比如微软的“云端（云+端）”，最终用户需要有专用的软件。

C - 从服务对象划分：
私有云——为“一个”客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制；该公司拥有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式；私有云可部署在企业数据中心的防火墙内，也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所；私有云可由云提供商进行构建，通过托管模式，构筑一个公司企业数据中心内的专用云。
公有云——则是针对外部客户，通过网络方式提供可扩展的弹性服务。

四、云计算的模式

云计算可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。

4.1 IaaS：基础设施即服务

IaaS(Infrastructure-as-a- Service)：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。

4.2 PaaS：平台即服务

PaaS(Platform-as-a- Service)：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。

4.3 SaaS：软件即服务

SaaS(Software-as-a- Service)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。

详细了解可以看：https://blog.csdn.net/qq_29229567/article/details/79246851

五、云服务的评估

可以使用RUE（资源利用效率）的方法对一个云服务方案进行评估，该方法中提出三个值进行评估，分别是：

2. CUE-计算资源利用率，物理CPU平均使用率与虚拟CPU的平均使用率的比值。理论上该数值越小越好；

4. SUE-存储资源利用率，所有硬盘物理容量综合与虚拟机可用的最大存储容量总和之比。理论上该数值越小越好；

6. NUE-网络资源利用率，理论最大出口带宽总和与虚拟机最大出口带宽总和的比值。理论上越小越好；

而RUE=a * CUE + b * SUE + c * NUE，a/b/c三个的权重根据用户需求而不同且三项不可能同时遍变低。

所以，总体来看
公有云：CUE↓ SUE↑ NUE↓
私有云：CUE↑ SUE↓ NUE↑↓