寫給小白的云計算入門科普
2006年8月9日，當時的谷歌首席執行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)在搜索引擎大會(SES San Jose 2006)上，首次提出了“云計算”(Cloud Computing)的概念。
而就在大會的5個月之前，2006年3月，電商起家的美國亞馬遜公司正式推出了自家的彈性計算云(Elastic Compute Cloud，EC2)服務。
這兩個標志性事件的發生，正式宣告了云計算時代的到來，也意味著互聯網的發展進入了一個新的階段。
時至今日，十四年過去了，云計算經歷了質疑，也經歷了狂熱，逐漸被人們所接受，進入了穩步發展的階段。
然而，作為一個高大上的名詞，眾人皆知的概念，至今為止，我們仍然難以對云計算給出一個準確的、通俗易懂的定義。
專業機構給出的定義，永遠讓人云里霧里——
一種計算方式，能夠通過Internet技術將可擴展的和彈性的IT能力作為服務交付給外部用戶。(Gartner公司)
一種標準化的IT性能(服務，軟件或者基礎設施)，以按使用付費和自助服務方式，通過Internet技術進行交付。(ForresterResearch公司)
云計算是一種模型，可以隨時隨地，便捷地，按需地從可配置計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提供者的介入降低至最少。(美國國家標準和技術研究院)
究其原因，我覺得有兩個方面。
第一，是不同的人，看待云計算有完全不同的角度。
“一千個人心中有一千個哈姆雷特”。不同的人對云計算有不同的定義，不同的想法。例如：
技術工程師認為：云計算是一種技術，一項專業。
商人認為：云計算是一種商業模式，一門賺錢的生意。
普通用戶認為：云計算是自己經常會用到的一種服務。
財務總監和老板認為：云計算是資金投入，是成本。
第二個原因，我覺得是因為云計算過于龐大，以至于“盲人摸象”。甲認為A是云計算，乙認為B是云計算，丙認為C是云計算。大家各說各話，無法給出一個統一的定義。
其實，我覺得，云計算就是“云”+“計算”。“計算”是一種行為。而“云”，是一種模式、方法，或者說理念。
我們對計算非常熟悉。人腦思考，就是一種計算方式。計算，就是對信息、數據進行處理和運算。這是一個很寬泛的概念。
我們玩游戲，里面的人物建模、移動控制，屬于計算。我們看視頻，里面的圖像編碼解碼，屬于計算。我們網上購物，計價付費，也屬于計算。
在信息時代，計算無處不在。
然而，就像人思考需要大腦、干活需要工具一樣，計算也離不開資源。
信息時代的計算資源，既包括CPU、內存、硬盤、顯卡這樣的硬件資源，也包括操作系統、數據庫、運行庫、中間件、應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。
與云計算相對應的，是傳統計算。
最早的大型機，中型機，再到80年代的PC機，90年代的小機房，都屬于傳統計算。
傳統計算的一大特點，就是資源固化。也就是說，這些計算機所能夠使用的軟硬件計算資源，是固定的。
CPU、內存、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(性能過剩)，也不給退。
正因為傳統計算在資源分配上缺乏足夠的靈活度，所以才有了“云計算”概念的提出。
簡單來說，相比傳統計算，云計算的資源獲取方式，從“買”變成了“租”。
所有我們前面提到的軟硬件計算資源，全部都能租。提供資源租用服務的，就是云服務提供商。
▉ 云計算的基本特點
云計算的這種“租”，和我們平常租房租車又有很大不同。它具有三個顯著特點：
- 資源池化
云計算的計算資源，大部分不是單體物理資源。也就是說，不會租一臺孤零零的物理服務器給你。(裸金屬服務器除外)
大部分云計算資源，都是池化了的資源。什么叫池化?池化就是物理資源的基礎上，通過軟件平臺，封裝成虛擬的計算資源，也就是我們常說的虛擬化。
- 虛擬化
虛擬化的好處，就是讓計算資源變得更加容易選擇，調用更加靈活。
- 彈性伸縮
云計算的計算資源，可以按需付費。你想要用多少，就租多少，配置是支持自定義的。
這就有點像吃麻辣燙，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。
麻辣燙
如果你后期因為業務增長，需要更好的配置，可以加錢，買更多資源。
增加資源的過程，基本上是平滑升級。盡可能減小對業務的影響，也不需要進行業務遷移。就像你現在用的電腦，硬盤從1TB升級到2TB，下個訂單就完成了，不需要換機，甚至不需要重啟。(升級CPU或內存還是需要停一下機的。)
如果某項業務的負荷下降，你也可以選擇彈性收縮，降低配置，節約資金。
- 安全可靠
專業的人做專業的事。傳統計算，需要自購硬件，自建機房，自行維護。這是很大的資金和人力投入。
而云計算，從物理角度來說，所有的計算資源都匯集在大型互聯網數據中心(IDC)，那里有嚴格的安保、抗震的建筑、安全的供電，有非常全面的容災設計和應急方案，能夠更好地保護計算資源，不會輕易地中斷服務。
IDC數據中心
從軟件上來說，云計算服務提供商有更專業的技術團隊，更成熟的技術儲備，能夠更好地保護計算資源不被入侵或破壞。
大部分云計算服務采用的分布式架構，使得計算資源可以承受遠超單點架構的負荷壓力。多節點的服務方式，也便于服務不同區域的用戶。
▉ 云計算到底包括哪些服務
前面我們說了，云計算提供資源服務，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?
小棗君以目前國內某云計算服務商所提供的服務為例，整理了一個產品表格，如下：
簡單統計了一下，一共7個大類，149個項目，充分說明了現在云計算業務的多樣性，但凡是你能想到的，都被做成了云服務，用來“出租”。
我們來簡單看看這些大類分別是干什么的。
- 彈性計算
這是最主要的一類云計算服務，實際上就可以理解為租一臺配置靈活的服務器。支持異構運算，既可以租用CPU算力，也可以租用GPU、FPGA算力。算力從入門級到高性能，全部配齊。
實現彈性計算的虛擬化和容器技術，也被單獨拆分出來，進行“出租”。
- 數據庫
這個就不用說了，從結構化數據庫到非結構化數據庫，從開源數據庫到私有技術數據庫，全部都有。
- 存儲
我前幾天介紹過的，塊存儲、文件存儲、對象存儲，全部配齊。
- 網絡
包括帶寬、公網IP、VPC專有網絡，能想到的都有。SLB負載均衡服務，CDN內容分發網絡服務，也有。
- 安全服務
從DDoS到漏洞掃描、安全測試，全部配齊。
- 物聯網和云通信
相信很多通信人會感到有點驚訝。是的，對于云服務提供商來說，這些都屬于云服務。既然移動通信網絡沒牌照不能碰，LoRa、終端、物聯網平臺這些能碰的技術，還是不會放過的。
- 人工智能和大數據
這兩塊是最值得關注的。大數據我之前專門介紹過，它本質上就是屬于云計算的。人工智能也沒有被云服務提供商放過，從接口到平臺，都有所涉及。包括語音識別、圖像識別，都成了云服務的一種。有的云服務商，還提供人臉識別和人體分析服務。
以上各類云計算業務，基本涵蓋了所有的計算領域和需求，也適合各個行業各個層次的用戶。
所以說，很多人把云計算比作是和水、電一樣的基礎設施，確實如此，以后沒有人能離得開云計算。
- ▉ IaaS、Paas、SaaS
剛才我們是對計算資源進行了橫向分類。其實，我們也可以對它們進行縱向分類。
戴爾公司曾經給云計算梳理過一個12層模型：
上面這個模型非常專業，我畫一個大家更能看得懂的簡單模型：
云計算既然是一種資源提供方式，那么，就可以根據模型的層級，提供不同等級的資源。
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(計算資源)，硬盤(存儲資源)，還有網卡(網絡資源)等。第二層次，要高級一些，我不打算直接使用CPU、硬盤、網卡，我希望你把操作系統(例如Windows、Linux)裝好，把數據庫軟件裝好，我再來使用。第三層次，更高級一些，你不但要裝好操作系統這些基本的，還要把具體的應用軟件裝好，例如FTP服務端軟件、在線視頻服務端軟件等，我可以直接使用服務。這三種層次，就是大家經常聽到的IaaS、Paas、SaaS。IaaS: Infrastructure-as-a-Service(基礎設施即服務)PaaS: Platform-as-a-Service(平臺即服務)SaaS: Software-as-a-Service(軟件即服務)
事實上，這三種服務模型并不代表云計算的全部。如果你愿意，完全可以自己定義一個模型，例如存儲即服務、網絡即服務、編排即服務，甚至出行即服務、定位即服務。
這充分體現了云計算服務的靈活性。
▉ 公有云、私有云和混合云
最后，我們再來看看公有云、私有云和混合云。
這個是站在部署方式的角度來進行分類的結果。
公有云：這是云計算部署最常見的一種方式。計算資源由第三方云服務提供商擁有和運營。來自不同組織的企業或個人，共享資源池中的資源。
私有云：計算資源由第三方或組織自己擁有和運營。所有的計算資源，只面向一個組織開放。這種方式資源獨占，安全性更高。
混合云：公有云+私有云。例如，平時業務不多時，使用私有云資源，當業務高峰期時，臨時租用公有云資源。這是一種成本和安全的折中方案。
好啦，相信看到這里，大家都搞明白云計算到底是什么了。
我還是要補充說一句，云計算其實并不是萬能良藥。這種資源集中的方式，對于很多場景需求來說，并不一定適合。
以前我們搞云計算，主要的動力來自資源不足。現在，隨著終端算力的不斷增加，分布節點的計算資源也能夠滿足很多場景需求。于是，區塊鏈等去中心化的技術，開始崛起，邊緣計算這樣的新型計算方式，也在崛起。這些，都會對云計算造成一定的競爭壓力。
至于未來的計算模式會不會發生新的變革，還需要時間來告訴我們答案。
