一、云計算的背景和歷史

云計算是一種通過網絡統一組織和靈活調用各種信息資源，實現大規模計算的信息處理方式，云計算發明的初衷是希望能如果今天的電力、水資源一樣客戶讓用戶按需、便捷的享受算力及衍生的云服務。

云計算提出的背景和發展歷史

云計算的歷史最遠可追溯到 1965 年，Christopher Strachey 發表了一篇論文，論文中正式提出了「虛擬化」的概念。而虛擬化正是云計算基礎架構的核心，是云計算發展的基礎。
在上世紀的 90 年代，計算機出現了爆炸式的增長，以思科為代表的一系列公司也應勢蓬勃發展。在這一階段，讓更多的用戶方便快捷地使用網絡服務成為互聯網發展帶來的好處，與此同時，一些大型公司也開始致力于開發大型計算能力的技術，為用戶提供了更加強大的計算處理服務。
2006 年，這是云計算發展史中的一個重要事件點。在 2006 年 8 月 9 日，Google首席執行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會（SESSanJose2006）首次提出「云計算」（Cloud Computing）的概念。而亞馬遜正是那年推出了 IaaS 服務平臺 AWS。
在 2006 年雖然是AWS首次提出了「云計算」的概念，但直到 2008 年，整個行業才迎來了正式的「萬家燈火」，而國內云計算標桿 阿里云 也是從 2008 年開始籌辦和起步的。但僅僅是兩年的時間差，也讓率先探索這片蠻荒之地的亞馬遜具有天然的優勢。其 AWS 毫不費力地把旗幟插上了新大陸 — 2009 年年初，金融危機最嚴重的時候，美國 Salesforce 公司公布了 2008 財年年度報告，數據顯示公司云服務收入超過了 10 億美元，從這以后開始，云計算才正式成為了計算機領域最令人關注的話題之一，同時也成為了互聯網公司的發展研究的重要方向。
隨后幾年間，世界級的供應商都無一例外地參與了云市場的競爭中，出現了IBM、VMWare、微軟和AT&T等第二梯隊。其中，微軟在2010年前后加入，但掌門人鮑爾默（Steve Ballmer）仍顯遲鈍；谷歌則在2011年宣布轉型推出GCP，開始了公有云市場中的同臺競技。
在競爭日益慘烈的 2016―2017 年，微軟云服務與企業部執行副總裁 Scott Guthrie和GCP客戶總裁Tariq Shaukat先后表示過：“價格戰”已成過去，未來的重頭戲是“價值戰”。另一方面，鯨吞小型勢力以壯大自身也成為叢林生存法則。特別是在經濟動蕩的2018年里，云領域更是迎來了無數的合縱連橫。其中，IBM以340億美元的價格拿下了紅帽（Redhat），CEO羅睿蘭（Ginni Rometty）高調宣稱，收購紅帽可以打破現在格局，改變云市場的一切；微軟以75億美元的價格買下了GitHub，并將這一開源方面的優勢接入微軟的IaaS領域；Salesforce則斥資65億美元收購了云服務公司Mulesoft，擁有超過1200家客戶，其中45%是全球500強企業。
其中根據艾瑞咨詢給出的報告來看，2023年涉及云服務的國內廠商已經有很多了，如下圖所示：

據調查機構Synergy Research Group數據顯示，2022年第二季度全球的云計算市場份額達到了547億美元。 市場份額占比前三的是亞馬遜AWS、微軟Azure和谷歌云，三者合計占據了全球市場份額的65%，僅AWS就占到近34%，緊隨其后的則是阿里云和IBM。而國內云計算市場份也可以根據IDC的報告看到一個趨勢：

不難從圖中可以看到，隨著數字化時代的到來，今天企業IT業務升級改造上云已成了發展趨勢。

二、云計算的服務模式形成

1、云計算的服務模式的概念

云計算的服務模式是指云計算提供商向用戶提供的不同層次和類型的服務，通常分為三種：基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。
IaaS 是最基礎和最靈活的一種模式，提供虛擬化后的硬件資源（如主機、存儲、網絡等），用戶可以自由選擇操作系統和應用軟件；
PaaS 是在 IaaS 的基礎上提供開發、測試、部署和運維等環境和工具，供用戶開發和運行自己的應用；
SaaS 是直接向用戶提供可用和可訪問的應用軟件，用戶無需安裝和維護，只需按需使用。

2、云計算的服務模式的演變

• 云計算的服務模式的演變是與互聯網技術的發展密切相關的。早期的互聯網應用主要是基于客戶端/服務器（C/S）架構的，用戶需要在本地安裝客戶端軟件，與遠程服務器進行交互。這種模式存在很多問題，如客戶端軟件更新困難、維護成本高、安全性低等。
• 隨著網頁技術和瀏覽器的發展，出現了基于瀏覽器/服務器（B/S）架構的應用，用戶只需要通過瀏覽器訪問網頁，就可以使用遠程服務器上的應用軟件。這種模式降低了用戶端的要求，提高了應用軟件的可用性和可擴展性。這也是 SaaS 模式的雛形。
• 隨著虛擬化技術和分布式計算技術的發展，出現了基于云/端（C/E）架構的應用，用戶可以通過各種終端設備（如手機、平板、電視等）訪問云端上的各種資源和服務。這種模式進一步提高了應用軟件的普適性和靈活性。這也是 IaaS 和 PaaS 模式的基礎。

3、云計算的服務模式的優勢

云計算的服務模式相比傳統的 IT 服務模式有很多優勢，主要體現在以下幾個方面：

• 降低成本：用戶無需購買和維護昂貴的硬件和軟件，只需按需付費使用云計算提供商提供的資源和服務；
• 提高效率：用戶無需關心底層的技術細節，只需專注于自己的業務邏輯，可以快速開發和部署應用；
• 增強可靠性：云計算提供商可以利用大規模的冗余和備份機制，保證數據和應用的安全性和可用性；
• 提升靈活性：用戶可以根據自己的需求隨時調整資源和服務的規模和類型，實現彈性伸縮。

三、云計算的部署演變

云計算的部署模式是指云計算的資源和服務是如何組織和提供給用戶的，通常分為四種：公共云、私有云、社群云和混合云。云計算的部署模式的演變可以從以下幾個方面來分析：

1、云計算的部署模式的概念

• 公共云是指由第三方服務商向所有用戶開放和提供標準化服務，用戶通過公共網絡（如互聯網）訪問和使用云資源，按需付費或免費使用。公共云的優勢在于規模經濟、易用性和彈性，缺點在于安全性、隱私性和可控性。
• 私有云是指由特定組織或企業自建或委托建設，并只向內部用戶提供專屬服務，用戶通過專用網絡（如局域網）訪問和使用云資源，按固定成本或內部結算方式支付。私有云的優勢在于安全性、隱私性和可控性，缺點在于成本高、效率低和靈活性差。
• 社群云是指由多個具有相同或類似需求的組織或企業共同建設或委托建設，并只向這些組織或企業提供專屬服務，用戶通過專用網絡或公共網絡訪問和使用云資源，按共享成本或協議方式支付。社群云的優勢在于資源共享、協同效應和定制化，缺點在于管理復雜、責任不明和合作風險。
• 混合云是指將公共云和私有云結合起來，在保證安全性和可控性的同時利用公共資源擴展能力，用戶通過專用網絡或公共網絡訪問和使用云資源，按混合方式支付。混合云的優勢在于平衡成本、效率和靈活性，缺點在于集成難度、兼容性問題和運維挑戰。

2、云計算的部署模式的演變

• 云計算的部署模式的演變是與市場需求、技術進步和政策規范等因素密切相關的。早期的云計算主要是基于公共云模式的，以SaaS為主要形式，為用戶提供了一些通用的應用軟件服務，如電子郵件、網盤、辦公軟件等。
• 隨著用戶對于云計算的認知度提高和需求多樣化，以及虛擬化技術和分布式計算技術的發展，出現了基于私有云模式的IaaS和PaaS服務，為用戶提供了更多的自定義化和專業化的資源和平臺服務，如主機、存儲、數據庫、開發工具等。
• 隨著用戶對于云計算的信任度提高和需求協同化，以及網絡技術和標準化技術的發展，出現了基于社群云模式的行業應用服務，為用戶提供了更多的行業定制化和協作化的解決方案服務，如金融、醫療、教育等。
• 隨著用戶對于云計算的依賴度提高和需求動態化，以及混合技術和智能技術的發展，出現了基于混合云模式的無服務器計算服務，為用戶提供了更多的彈性擴展化和事件驅動化的功能服務，如函數計算、容器服務、邊緣計算等。

四、云計算的關鍵技術介紹

云計算的關鍵技術的發展是指云計算的基礎和支撐技術在不斷地創新和完善，以適應云計算的需求和挑戰。云計算的關鍵技術的發展可以從以下幾個方面來概述：

1、云計算的關鍵技術的概念

云計算的關鍵技術主要包括虛擬化技術、分布式計算技術、網絡存儲技術、負載均衡技術、并行計算技術、熱備份冗余技術等。

• 虛擬化技術是指通過軟件或硬件的方式，將物理資源抽象為邏輯資源，實現資源的池化和彈性擴展。虛擬化技術可以分為服務器虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化、桌面虛擬化等，主流的虛擬化平臺有KVM、Xen、VMware、Hyper-V等。
• 分布式計算技術是指將一個大規模的計算任務劃分為多個子任務，分配給多個計算節點并行執行，最后將結果匯總和整合。分布式計算技術可以提高計算效率和可靠性，主流的分布式計算框架有Hadoop、Spark、Storm等。
• 網絡存儲技術是指通過網絡將存儲設備連接起來，形成一個統一的存儲空間，供用戶按需訪問和使用。網絡存儲技術可以提高存儲容量和性能，主流的網絡存儲協議有NFS、iSCSI、CIFS等。
• 負載均衡技術是指通過軟件或硬件的方式，將用戶的請求均勻地分配給多個服務器或應用，實現負載的平衡和優化。負載均衡技術可以提高服務的可用性和響應速度，主流的負載均衡設備或軟件有F5、LVS、Nginx等。
• 并行計算技術是指利用多個處理器或多核處理器同時執行多個子任務，實現任務的并行化。并行計算技術可以提高計算速度和效率，主流的并行計算語言或庫有MPI、OpenMP、CUDA等。
• 熱備份冗余技術是指通過數據或服務的多副本備份，實現數據或服務的容錯和恢復。熱備份冗余技術可以提高數據或服務的安全性和可靠性，主流的熱備份冗余協議或機制有RAID、Rsync、Zookeeper等。

2、云計算的關鍵技術的發展的原因

• 云計算的關鍵技術的發展是與云計算的發展歷程密切相關的。早期的云計算主要是基于虛擬化技術和分布式計算技術，以IaaS為主要形式，為用戶提供了基礎設施服務，如服務器、存儲、網絡等。
• 隨著用戶對于云計算的認知度提高和需求多樣化，以及網絡存儲技術和負載均衡技術的發展，出現了基于PaaS和SaaS服務，為用戶提供了更多的平臺服務和應用服務，如數據庫、開發工具、辦公軟件等。
• 隨著用戶對于云計算的信任度提高和需求協同化，以及并行計算技術和熱備份冗余技術的發展，出現了基于大數據和人工智能服務，為用戶提供了更多的數據分析服務和智能決策服務，如數據挖掘、機器學習、圖像識別等。
• 隨著用戶對于云計算的依賴度提高和需求動態化，以及邊緣計算技術和無服務器計算技術（Serverless）的發展，出現了基于物聯網和移動互聯網服務，為用戶提供了更多的設備連接服務和事件驅動服務，如物聯網平臺、函數計算、消息隊列等。

五、目前全球云廠商的分析

全球的云服務廠商是指在全球范圍內提供云計算服務的企業，包括公有云、私有云、混合云等不同類型的云服務。根據IDC的數據，2019年全球公有云服務市場的前五大廠商分別是：

1、亞馬遜AWS

• 亞馬遜AWS是全球最大的公有云服務提供商，占據了全球46.8%的市場份額。
• AWS于2002年推出，是最早進入云計算領域的企業之一，提供了超過200種的云服務，包括計算、存儲、數據庫、網絡、分析、機器學習、物聯網等。
• AWS在全球擁有69個區域性數據中心，1700多個網絡節點，覆蓋22個國家和地區，并計劃在未來新增5個區域和16個可用區（2020年數據）。
• AWS在2020年實現了454億美元的營收，135億美元的運營利潤，占亞馬遜總利潤的63%。
• AWS也是Gartner歷年云服務市場報告的領導者，其在云計算領域的領先為全球頂尖，但其在國內的運營主要為光環新網和西云數據公司，AWS在國內的行業和方向主要為互聯網客戶和出海、跨國企業、IT建設中有全球領先云服務需求的公司客戶等。

2、微軟Azure

• 微軟Azure是全球第二大的公有云服務提供商，占據了全球14.2%的市場份額。
• Azure于2008年提出，2010年正式上線，是一個開放的云平臺，支持多種編程語言和操作系統，提供了超過210種的云服務，包括計算、存儲、網絡、人工智能、物聯網等。
• Azure在全球擁有58個已開通區域，超過140個國家和地區可用，領先于其他云提供商（2020）。
• Azure在2020年實現了130億美元的營收，是微軟智能云業務中增速最快的板塊。
• 分析微軟目前的云服務，其主要的營收模式為SAAS服務為主，如Office365全家桶產品和其他SAAS產品，這是其一特點。

3、阿里云

• 阿里云是全球第三大的公有云服務提供商，也是中國最大的公有云服務提供商，占據了全球7.6%的市場份額。
• 阿里云于2009年成立，是阿里巴巴集團旗下的云計算品牌，提供了超過200種的云服務，包括計算、存儲、數據庫、網絡、安全、大數據、人工智能等。
• 阿里云在全球擁有63個可用區，覆蓋21個國家和地區，并計劃在未來新增5個可用區。
• 阿里云在2020年實現了556億元人民幣的營收，同比增長62%（2020）。
• 阿里云作為全球最早發展云計算服務的公司，其在云計算領域的積累是國內最頂尖的，同時其云服務的成熟度和技術能力目前來看仍然是國內第一，在國內市場的用戶需求來看，阿里云比AWS更適用于國內企業的使用，但國內的云市場并不像海外的運營模式，目前國內云廠商眾多，云服務商在通用云服務產品上大程度上主打性價比和定制化，因此實際的營收增長比較緩慢和困難。

4、谷歌Cloud

• 谷歌Cloud是全球第四大的公有云服務提供商，占據了全球4.8%的市場份額。
• 谷歌Cloud于2006年推出，是谷歌旗下的云計算品牌，提供了包括Google Cloud Platform和Google Workspace在內的一系列云服務和解決方案，涵蓋計算、存儲、數據庫、網絡、分析、人工智能等。
• 谷歌Cloud在全球擁有24個區域性數據中心，73個可用區，并計劃在未來新增4個區域和12個可用區。
• 谷歌Cloud在2020年實現了130億美元的營收，同比增長46%。
• 谷歌的搜尋引擎擁有來自世界各地使用者的大量瀏覽網頁行為資料，并且谷歌有自建的機房、資料儲存跟資料分析方法，谷歌擁有將近二十年的大數據資料處理經驗，Google宣傳的話語：使用者在GCP中，也同時能享有與Google相同人工智能、機器學習服務；另外人工智能（AI）工具的選擇上，谷歌也有針對不同程度的使用者提供相對應的服務。比方說：從簡單可以直接拿來偵測圖像內容的CloudVision API，亦或是自行部署機器學習模型的AI 平臺、AutoML；又或是提供各種機器學習演算法給開發者撰寫程式的Tensorflow（出名），都能讓使用者依照各自需求建立自己的AI流程，讓本來復雜的程序變得更簡單；還有包括云原生K8S等。

5、IBM

• IBM是全球第五大的公有云服務提供商，占據了全球3.7%的市場份額。
• IBM于2007年開始布局云計算領域，提供了包括IBM Cloud和IBM Cloud Private在內的一系列云服務和解決方案，涵蓋基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）、軟件即服務（SaaS）等。
• IBM在全球擁有60多個數據中心，并與Red Hat合作推出了混合多云平臺OpenShift。
  IBM在2020年實現了251億美元的營收，占總營收的三分之一以上。
• 目前來看IBM做云的思路還是以MSP業務最為全球知名、其大型機、小型機服務器有著世界上最好的穩定性和可用性，服務諸多關鍵基礎設施行業。

6、其他云服務廠商

• 目前國內云計算服務廠商已經很多了，排在前列的廠商還包括華為云、天翼云、騰訊云、UCloud、京東云、網易云、百度云等，各家有各自的云的特色服務和特定的行業屬性。

六、云服務的發展

1、云計算的發展趨勢

• 混合云將成為主流。混合云是指將公有云和私有云結合起來，實現資源和服務的優化配置和管理。混合云可以滿足企業對于安全、性能、成本和靈活性的不同需求，同時也可以促進云服務商之間的競爭和合作。
• 多云將成為常態。多云是指企業同時使用多個公有云服務商或平臺，以獲取更多的功能、服務和優勢。多云可以幫助企業避免供應商鎖定，提高業務連續性，降低風險，增加創新能力。
• 邊緣計算將成為重要補充。邊緣計算是指將數據處理和分析從中心化的云端轉移到靠近數據源的網絡邊緣，以減少網絡延遲，提高用戶體驗，保護數據隱私，支持離線場景等。邊緣計算可以與云計算協同工作，為物聯網、人工智能、5G等應用提供更高效的解決方案。

2、云計算的未來展望

• 面對多云的趨勢，云原生將成為主導范式。云原生是指一種基于微服務、容器、服務網格等技術構建和運行應用程序的方法，它可以充分利用云計算的彈性、可擴展性和自動化特性。云原生可以幫助企業實現更快速的交付，更高質量的產品，更低成本的運營。
• 無服務器（如AWS的lambda等）將成為主流模式。無服務器是指一種基于事件驅動和按執行時間付費的計算服務模式，它可以讓開發者無需關心底層基礎設施和運維管理，只需專注于業務邏輯。無服務器可以幫助企業實現更靈活的開發，更高效的資源利用，更低廉的成本支出。
• 人工智能將成為核心驅動。人工智能是指一種基于數據分析和機器學習等技術實現智能化決策和行為的技術領域，它可以讓計算機具有感知、理解、推理、學習等能力。人工智能可以幫助企業實現更精準的預測，更優化的決策，更創新的產品。（各家云廠商已經陸續推出各自的大模型）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的云计算板块-云计算基础介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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