7.3 雲計算和雲桌面

雲計算技術已經深入到生活中的方方面面，而雲這個詞也隨之家喻戶曉。但是很少有人會去關心雲服務究竟是如何提供的，更不會關心雲服務究竟分為哪幾類。作為一般的用戶，確實無需考慮這些，只需要關心自己的需求能否得到滿足，但作為投資者，是有必要了解雲服務的分層的。現在只簡單說說雲服務的三層結構IaaS、PaaS和SaaS及其行業格局，為投資者投資雲服務商作參考。

雲計算常被描述為一個層次堆棧，每個層次建立在另一個層次的頂部，並向上提供服務接口。通常，對於雲計算的的定義來自於美國國家標準與技術研究院(NIST)。NIST將雲計算定義為一個模型，簡易的管理即可方便地按需配置網絡訪問，並可以配置計算資源，如網絡、伺服器、存儲、應用程式和服務，這意味著最終用戶可以方便快捷地利用大塊資源。下面我們描繪一下雲計算堆棧的三個不同的類別：軟體即服務(SaaS)、平台即服務(PaaS)和基礎設施即服務(IaaS)。

• [x] IaaS(Infrastructure as a Service)，基礎設施即服務。該類雲服務商需要為用戶提供作業系統、虛擬化、伺服器、存儲和網絡等基礎設施作為服務，用戶可以節省大量的維護費用和辦公場地，並隨時利用這些硬體來運行其應用。
• [x] PaaS(Platform as a Service)，平台即服務。該類雲服務商除了提供基礎設施服務之外，還需要提供運行時和中間件方面的支撐作為服務，即搭建好平台供用戶使用，用戶只需要在平台上進行軟體開發和維護即可，可以節省大量時間和資源。
• [x] SaaS(Software as a Service)，軟體即服務。該類雲服務商除了提供平台服務之外，還提供數據和應用方面的服務，即將整個產品做成一個軟體的形式提供給用戶使用，大部分人日常生活中所接觸到的雲服務基本上都屬於該類。

上圖即為不同的雲服務商所提供的服務範圍，如果對雲計算的堆棧不是很了解，覺得上面說的過於抽象，那咱們換個簡單易懂的例子：

本地部署相當於自己在家做披薩，需要準備很多原材料以及繁瑣的加工；基礎設施即服務相當於在超市買了個披薩餅的半成品，只需要自己在家做進一步加工即可；平台即服務相當於叫外賣，披薩到了，自己配上餐桌和蘇打水就可以開吃了；而軟體即服務就像是去餐廳吃飯，啥都不用想，帶張嘴、帶上錢就萬事大吉。

SaaS的特點和適用場合，SaaS被定義為部署在網際網路上的軟體，通過SaaS授權後，可以訂閱按需服務，即「支付使用」的模式，或通過廣告等方式提供免費服務。SaaS有如下特點：

• [x] 可通過Web訪問
• [x] 軟體集中式管理
• [x] 軟體通過「一對多」模式進行交付使用
• [x] 最終用戶無需處理軟體升級和補丁
• [x] 應用程式接口(API)可在不同軟體之間集成

SaaS為雲計算的最終交付提供了一種方法。當使用雲計算時，公司必須考慮所遷移的應用程式是否合適SaaS。在以下場合中將應用程式移植到SaaS是個不錯選擇：

• [x] 需要網絡或可通過行動裝置訪問的應用，例如，移動銷售管理軟體
• [x] 短期需求的軟體，例如一個特定項目的協作軟體
• [x] 在特定時間內需要使用的軟體，例如每月使用收費的軟體

SaaS是一種非常有價值的工具，但是在一些特定的情況下，SaaS並不是軟體交付的最,佳選擇。例如，SaaS可能不適合於以下場景： - [x] 在需要實時處理數據，以及高速的數據處理應用 - [x] 不允許數據被外部託管的情況 - [x] 已有現有的內部部署解決方案能夠滿足所有需求

PaaS的特點和適用場合，在軟體開發時，PaaS為SaaS提供了基礎。PaaS使得用戶能夠快速、方便地創建web應用，並且無需擔心維護下層軟體。PaaS與SaaS不同之處在於其通過網絡建立一個軟體平台，而不是通過Web軟體提供服務。儘管PaaS在許多方面類似於IaaS，但PaaS有附加的服務價值以及兩個顯著特徵：

• [x] 它是軟體開發的協作平台，可用於管理應用程式的數據源和工作流
• [x] 它允許用戶來利用應用程式的公共數據來創建軟體，該類型的PaaS可以被看作是一種方法來創建具有一系列具有公共數據格式或類型的應用程式。

因此，當多個開發人員對同一個項目進行開發或者需要外部人員對開發進行交互時，PaaS特別有用。將來，PaaS很可能成為軟體開發的主流方法。雖然如此，在一定的情況下，PaaS可能並不太理想，例如：

• [x] 託管時需要較高的可移植性
• [x] 專用開發語言會妨礙今後另一提供商的上層服務
• [x] 應用程式性能需要通過底層硬體和軟體來進行定製

IaaS的特點和適用場合，IaaS提供了雲計算基礎架構，包括伺服器、存儲、網絡和作業系統。它作為一種按需服務，使得客戶無需購買伺服器、軟體、資料庫空間或網絡設備，而只要按需購買這些資源的外包服務。IaaS可以分為公共和私有兩種基礎設施或是兩者的組合。「公共雲」被認為是包含了共享資源並在網際網路上部署了自助式服務的基礎設施；「私有雲」也集成了一些諸如虛擬化等的雲計算功能，但它是運行在專用網絡上的基礎設施。此外，一些託管服務提供商已經開始在提供傳統託管服務的同時，也提供公共或私有雲的網絡組合。這種組合方式通常被稱為「混合雲」。與SaaS和PaaS相比，IaaS的是一個迅速發展的領域。可以說，它普遍遵守以下幾個核心特徵：

• [x] 以資源分配作為服務；
• [x] 允許動態調整；
• [x] 成本可變，以效用定價；
• [x] 通常在單一硬體上支持多用戶。

不過，PaaS和IaaS的之間的界限正變得越來越模糊，因為供應商正將平台工具作為IaaS的一部分來幫助雲的多種類型的部署。IaaS相對於PaaS和SaaS在以下場合中更加適用：

• [x] 要求基礎設施能在任意時刻能適應變化多端的需求量；
• [x] 當新公司沒有預算投資於硬體或在擴展硬體時遇到問題；
• [x] 一些特定的商務領域，也可用於測試或臨時性的設施需求。

雖然IaaS有可擴展性強和大規模迅速部署的優勢，但在某些情況下也有它的局限性：

• [x] 限於法律的規定，要求數據存儲和處理進行隔離
• [x] 對基礎設施有非常高的性能要求，或原先的內部部署或專用託管基礎設施已經滿足需求

雲計算的基本類型說完了，我們說說雲計算和虛擬化之間的關係，為什麼要說呢？因為我們平時看到的公有雲似乎又很像虛擬化。

其實虛擬化是雲計算的重要支撐技術。雲計算是基於網際網路的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過網際網路來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。通過虛擬化，可以將應用程式和數據在不同層次以不同的方式展現給客戶，為雲計算的使用者和開發者提供便利。雲計算的虛擬化過程為組織帶來了靈活性，從而改善運維和減少成本支出。

雲計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程伺服器中，企業數據中心的運行將與網際網路更相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。對於雲計算來說，虛擬化是必不可少的。

雲計算將計算當做是公共資源，而非具體的產品和技術。早在20世紀70年代，大型計算機就一直在同時運行多個作業系統實例，每個實例也彼此獨立。不過直到當今，軟硬體方面的進步才使得虛擬化技術有可能出現在基於行業標準的大眾化x86伺服器上。

在雲計算環境下，軟體技術、架構將發生顯著變化。首先，所開發的軟體必須與雲相適應，能夠與虛擬化為核心的雲平台有機結合，適應運算能力、存儲能力的動態變化；是要能夠滿足大量用戶的使用，包括數據存儲結構、處理能力；是要網際網路化，基於網際網路提供軟體的應用；是安全性要求更高，可以抗攻擊，並能保護私有信息；是可工作於移動終端、手機、網絡計算機等各種環境。

此外，在雲計算環境下，由於軟體開發工作的變化，也會對軟體測試帶來影響和變化。雲計算將各種IT資源以服務的方式通過網際網路交付給用戶。不過，虛擬化本身並不能給用戶提供自服務層。

有專家認為，雲計算模式可以讓終端自行供給自己的伺服器和應用程式，甚至是虛擬化資源，而對於企業來說，大量的計算資源消耗也使得系統管理員傾向於提供虛擬機。

總的來說，虛擬化和雲計算並不是相互捆綁的技術，而是可以優勢互補為用戶提供更優質的服務。在雲計算的部署方案中，虛擬化技術可以使其IT資源應用更加靈活。而在虛擬化的應用過程中，雲計算也提供了按需所取的資源和服務。在一些特定場景中，雲計算和虛擬化無法剝離，只有相互搭配才能更好地解決客戶需求。