【软考架构】云计算相关概念
一、云计算相关概念:从定义到核心内涵
材料以IBM 2007年的经典定义为核心,明确了云计算的“双维度属性”——平台(基础设施)+ 应用,这是理解云计算的基础:
- 定义溯源:2007年是云计算概念落地的关键节点,谷歌与IBM的合作研究、IBM“Blue Cloud”产品发布(让数据中心像互联网一样协同运作),标志着云计算从概念走向技术实践。
- 核心内涵拆解:
- 平台维度(基础设施层):相当于“云端的操作系统”,是云计算的底层支撑,包含物理/虚拟服务器、存储区域网络(SANs)、网络设备、安全设备等,可动态部署、配置或取消服务,为应用提供计算与存储资源。
- 应用维度(服务层):指通过互联网访问的“可扩展应用程序”,基于云端大规模数据中心与高性能服务器运行,用户无需关注底层硬件,仅通过浏览器等终端即可使用(例如在线办公软件、云视频会议工具)。
二、云计算的服务方式:三层架构的“从下到上”支撑关系
材料明确了IaaS、PaaS、SaaS三类核心服务模式,三者并非独立存在,而是自上而下的支撑关系(IaaS支撑PaaS,PaaS支撑SaaS),且在“灵活性”与“方便性”上呈现反向变化趋势:
服务模式 | 核心定位 | 服务内容(用户获得的资源) | 典型案例 | 灵活性 | 方便性 |
---|---|---|---|---|---|
IaaS(基础设施即服务) | 底层“硬件资源池” | 虚拟服务器、内存、存储、I/O设备等基础计算资源(用户需自行搭建操作系统、数据库、应用) | AWS EC2、阿里云ECS | 最高 | 最低 |
PaaS(平台即服务) | 中层“开发与运行平台” | 分布式开发环境、服务器平台、API接口、数据库服务等(用户无需关注底层硬件,可直接开发应用) | 谷歌App Engine、阿里云PAAS | 中等 | 中等 |
SaaS(软件即服务) | 上层“成品应用软件” | 直接可用的软件服务(用户仅需配置参数,无需开发或维护) | Salesforce CRM、钉钉、腾讯文档 | 最低 | 最高 |
- 关键补充:材料特别强调PaaS的“核心支撑作用”——作为“云端的系统软件”,PaaS不仅提供基础API(如数据存储接口),还提供高级服务API(如人工智能分析、支付接口),是连接IaaS硬件资源与SaaS应用的“桥梁”,决定了SaaS应用的功能丰富度。
三、云计算的部署模式:基于“资源归属与访问范围”的分类
材料引用NIST(美国国家标准与技术研究院)定义,将部署模式分为四类,核心差异在于云基础设施的“归属主体”与“访问权限范围”,且明确“社区云属于公有云范畴的细分类型”:
部署模式 | 资源归属主体 | 访问权限范围 | 核心特点 | 适用场景 |
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公有云 | 第三方服务商(如AWS、阿里云)或机构(企业/政府) | 公开面向公众/所有付费用户(需账号认证) | 成本低、资源弹性大、可构建生态链(整合上下游服务) | 个人开发者、中小企业的非敏感业务(如官网部署、在线营销) |
社区云 | 社区内1个或多个组织(如医疗联盟、区域政府) | 仅限社区成员组织的授权用户 | 基于区域/行业共性需求构建,成本分摊、合规性强(属于公有云细分) | 同行业/同区域组织的协同需求(如医院共享医学影像、区域政务通办) |
私有云 | 单个组织(或委托第三方专属搭建) | 仅限组织内部授权用户(如企业员工) | 安全可控、可定制,满足高合规要求 | 大型企业、金融/医疗/政府的敏感业务(如银行核心交易、病历存储) |
混合云 | 公有云+私有云+(可选)社区云组合 | 按业务需求划分(敏感数据用私有云,公开服务用公有云) | 平衡安全与弹性,解决“部分数据无法上公有云”的痛点 | 中大型企业的复杂需求(如零售企业“私有云存会员数据+公有云扛大促流量”) |
四、云计算的发展历程:三大技术线的“并行演进”
材料从“技术溯源”角度,将云计算发展拆解为三条核心脉络,分别对应IaaS、PaaS、SaaS三种服务模式的技术根基,清晰展现了云计算是“多技术融合演进的结果”:
技术脉络 | 对应服务模式 | 发展关键节点与核心内容 |
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虚拟化技术 | IaaS | 1. 1959年:Christopher Strachev首次提出“虚拟化”概念(论文《大型高速计算机中的时间共享》); 2. 核心思想:1台物理机虚拟多台逻辑计算机(虚拟机),实现资源最大化利用; 3. 演进:x86平台软件虚拟化、存储虚拟化(NAS/SAN→VTL)、网络虚拟化随服务器虚拟化兴起。 |
分布式计算技术 | PaaS | 1. 定义:将程序拆分到多台计算机(异构环境)并行执行,强调“网络延迟差异”与“失效不可预知性”(区别于“同一台计算机多处理器的并行计算”); 2. 演进阶段:多处理器程序运行→分布式对象→Web服务→网格计算→对等计算→效用计算(逐步走向“资源按需分配”)。 |
软件应用模式 | SaaS | 1. 起源:1999年前萌芽,2001年SIA白皮书首次明确“SaaS”术语; 2. 落地:2003年Salesforce以SaaS模式推出CRM软件,标志从传统ASP(应用租赁服务)向成熟SaaS转型; 3. 本质:与ASP核心差异小,均为“在线软件服务”,技术与市场逐步成熟。 |
总结:云计算技术体系的“核心逻辑”
从材料内容可提炼出云计算的本质逻辑:以“虚拟化+分布式计算”为技术根基,通过IaaS-PaaS-SaaS三层服务架构,结合公有/社区/私有/混合四种部署模式,最终实现“资源按需分配、用户免运维、成本可控”的计算服务形态。这一体系的每一部分都围绕“降低用户技术门槛、提升资源利用效率”展开,也是云计算能渗透到个人、企业、政府等各领域的核心原因。