云计算的基本原理

云计算通过为业务提供新的选项,在提升效率的同时降低成本,正在改造整个业界。促使组织拥抱云模式的主要因素往往与传统
IT
系统所面临的问题有关。这些问题包括:


高昂的运营成本,通常都用于实施并管理桌面与服务器基础架构

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较低的系统利用率,通常是由企业环境中未经虚拟化的负载导致


由于提供硬件冗余的成本高所导致的可用性不一致问题
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敏捷度低,使得业务难以满足不断变化的市场需求

虽然虚拟化技术能够通过对服务器负载、桌面,以及应用程序进行虚拟化,帮助企业解决这些问题,但某些挑战依然存在。例如,随意对服务器负载进行虚拟化会导致虚拟机的漫延,在解决一个问题的同时造成另一个问题。

云计算通过为业务提供改善敏捷度同时降低成本的新方法,有助于解决这些问题。例如,通过为
IT
服务的快速部署及自助服务功能提供工具,业务即可获得更快速的上市时间,变得更具竞争力。基于云的解决方案还可帮助业务更容易地响应变化的需求。而且云环境的解决方案开发工作中所使用的标准化的架构以及面向服务的方法有助于缩短解决方案开发的生命周期,减少预想和开发过程间的间隔时间。

云计算还可通过多种方法帮助业务确保
IT
成本得到控制。例如,云解决方案的标准化架构在预算过程中即可提供更高透明度与 可预测能力。对这样的解决方案增加自动化与弹性管理能力有助于进一步降低运营成本。云应用程序与服务的反复使用和重新供应有助于降低整个组织的开发成本,使您的开发周期更高效。而且通过按用量付费的方法消耗云服务,可帮助您的业务获得更高灵活性,同时变得更具创新意识,使得您能够进入更多新兴市场。

通过提供解决方案,用更快速度响应客户需求,云计算还可帮助业务提升客户满意度。破除应用程序与物理基础架构之间的捆绑关系,这种做法有助于改善可用性,使您可在遇到灾难后更易于确保业务连续性。并且您可用更系统更高效的方式管理风险,满足各种规章制度的要求。

进行转换

从传统
IT
基础架构向云方式的转变需要从重新考虑并重新构想
IT
的用意着手。获得
IT
基础架构的传统方法是一种以服务器为中心的思路,其中
IT
需要负责购买、设计、部署、管理、维护服务器,并对托管在公司内部或位于组织中央数据库的服务器进行排错。虚拟化技术通过将服务器负载进行整合,在提升服务器利用率的同时降低成本,可提高这种方法的效率,但就算虚拟化的数据中心依然具备以服务器为中心的基础架构,会造成较高程度的管理负担。

传统
IT
基础架构,无论是否虚拟化,其常见特征都包括:

  由于数据中心内主机硬件的物理局限,在容量方面存在局限(虚拟化技术有助于获得最大化容量,但依然无法破除这些局限)

  可用性级别受限于预算,因为冗余主机硬件、网络连接,以及存储资源的成本较高

  敏捷度太差,因为需要花费大量时间部署和配置新的负载(虚拟化技术有助于加速这一过程)

  效率低下,因为应用程序需要部署在独立环境中,这意味着开发工作无法轻易适用于整个组织范围

  由于宿主机硬件、软件许可,以及管理基础架构的内部
IT
经验的成本高昂,导致总成本居高不下作为与传统的以服务器为中心的基础架构进行对比,云计算代表着一种以服务为中心的
IT
实现方式。从业务客户的观点来看,相比传统的,以服务器为中心的
IT
基础架构,云服务可看作是容量无限、具备持续可用性、敏捷度更高、效率更高、成本更低且更易于预测的
IT
服务。这种以服务为中心的计算模式可用较少的负担提高生产力,因为用户可在任何地点工作,使用任何设备,而不需要担心为了完成自己的工作而需要部署的应用程序。

这种方式的基本原则是,考虑转换到云方式的企业需要重新考虑自己对
IT 的理解,并且主要需从两个方面考虑:来源的类型,以及要使用的服务种类。

云的来源模式

云的来源模式决定了云服务的架构、控制,以及供应方式的决定权掌握在谁的手里。云计算主要有下列三种来源模式:


公共云
企业客户通过池化的云服务,借助互联网获得自己所需的服务。公共云是一种共享的云,服务池会被很多客户共用,但每个客户的环境会相互隔离。公共云方法的收益包括,可提供可预测的成本与按用量付费的灵活性,可根据客户的实际需求增加或减少处理、存储,以及网络资源。

例如,Microsoft Windows Azure
与
Microsoft SQL Azure
就是公共云服务,可供您通过互联网开发、部署,以及运行业务应用程序,无需要在本地或数据中心托管这些服务。通过这种方法,您可获得更高灵活性,更简单的扩展能力,并能更敏捷地对业务做出响应。如果您的用户在工作中只需要使用
Microsoft Office
或
Microsoft DynamicsCRM,您还可购买
Office 365
或
Microsoft Dynamics CRM Online
订阅服务,这些也属于微软的公共云服务。 有关微软公共云服务的详细信息,请参考http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/private-cloud/buy.aspx#tabs-2。


私有云
客户对云有着完整控制权,可在客户的数据中心内自行托管私有云,或交由合作伙伴托管。私有云可通过两种方式实施:将不同的软件平台和应用程序结合在一起,或以

装置的方式从供应商处购买专用云环境。例如,如果客户已经成功在
MicrosoftWindows Server 2008 R2
环境中使用
Hyper-V
虚拟化技术,那么即可使用Microsoft System Center
家族产品设计、部署,并管理自己的私有云。此外作为一种全包式私有云部署方法,微软的
Private Cloud Fast Track
项目为客户提供了标准化参考架构,可用于构建包含微软软件、整合指南、增值软件组件,以及通过验证的,来自原始设备制造商(OEM)合作伙伴的计算、网络、存储配置等组成的私有云,借此即可通过一体式方法部署可扩展、预配置、通过验证的基础架构平台,并以此为基础部署您自己的私有云。有关
Private Cloud Fast Track
的详细信息,以及完整的
Fast Track
合作伙伴列表,请参考http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/private-cloud/buy.aspx#tabs-2私有云方法使得您意识到自己对
IT
基础架构拥有完整控制权,但相比公共云方式,这种方式的前期成本较高,实施曲线更陡峭。有关微软私有云产品的详细信息,请参考
http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/private-cloud/。然而您很快会发现,Windows Server 2012 平台中的下一代
Hyper-V
能提供更强大的功能,供客户部署并管理私有云。


混合云
客户混合使用私有与公共云,以满足自己独特的业务需求。在这种方法中,组织中的某些
IT
服务在内部运行,另一些服务则托管在云端,这样可节约成本,简化扩展能力,并提升敏捷度。需要从传统
IT
向云计算环境迁移的组织通常会首先考虑混合云方法,这种方法使得组织能够在对原有的,以服务器为中心的基础架构较为满意的情况下进行一定的尝试。

然而混合云方法的一个难点在于,由于需要管理两套
IT
环境,其中有一套传统的基础架构,此外还有一套云服务,进而会产生管理上的负担。尽管如此,很多需要迁往云端的组织都会由于不同原因选择使用混合方法,例如部署限制、合规性问题,或云服务的可用性可满足组织的需求。

云服务模式

从所消耗的服务的类型这一角度来看,云计算还可分成几种类型。云计算的三种标准服务模式如下:


软件即服务(SaaS)
这种方法需要通过云为多个用户提供单一应用程序,但并不需要考虑用户的位置以及使用的设备类型。SaaS
的主要参照物是将不同应用程序实例部署到每位用户的计算设备上的传统方法。SaaS
模式的优势在于,应用程序的行为可从单一位置进行管理,借此可降低成本和管理负担。SaaS
通常被用于提供基于云的,对定制的要求最少的应用程序,例如电子邮件、客户关系管理(CRM),以及生产力软件。Office
365 就是微软为用户提供的
SaaS
服务的一个范例,该服务可供用户在任何地点用安全的方式访问自己的电子邮件、共享的日历、即时消息(IM)、视频会议,以及文档协作工具。

  平台即服务(PaaS)这种方法需要使用云提供应用程序执行服务,例如应用程序运行时、存储,以及针对基于云的架构框架所指定的应用程序集成。通过使用
PaaS,您可为业务开发自定义的,基于云的应用程序,并在云中托管,这样用户即可通过互联网在任何地点访问。PaaS
还可用于创建多租户应用程序,供大量用户并发访问。

由于支持更高程度的应用程序级定制,PaaS
还可用于将原有的应用程序进行集成,并与当前的内部系统进行交互,不过某些应用程序需要重新编码才能在新环境中使用。SQL
Azure 是微软提供的
PaaS
服务的一个范例,该服务可供企业在云中供应和部署SQL
数据库,但并不需要在内部实施并维护
Microsoft SQL Server
基础架构。

  基础架构即服务(IaaS)
这种方法需要创建池化的计算、存储,以及网络连接资源,随后作为基于云的服务提供给业务用户,并按照具体用量进行收费。

通过提供标准化并且灵活的虚拟化环境,并将自己作为虚拟化的服务器负载提供给客户,IaaS组成了
SaaS
与
PaaS
的基础。在
IaaS
模式中,客户可对这些虚拟化的负载进行自助供应,并可根据实际需要,对业务需要的处理、存储、网络资源、操作系统,以及应用程序进行充分的定制。通过使用
IaaS
方式,客户不再需要购买并安装硬件,但依然能够快速接纳新的负载,满足快速变化的需求。Windows
Server 平台的
Hyper-V
技术配合
System Center
家族产品一起使用,代表着微软在
IaaS
领域的最新产品。