云计算继续成为大型应用程序的首选平台，同时也是企业技术创新的主要驱动力。据Gartner预测，仅公共云支出将在2024年达到6750亿美元，比2023年增长20%。该分析公司预测支出将在2025年增长22%，达到8240亿美元。

推动这一增长的因素包括：云上人工智能和机器学习的兴起、边缘计算的应用、无服务器计算的成熟、多云策略的出现、安全性和隐私性的提升以及更可持续的云实践。

什么是云计算？

尽管“云计算”这一术语经常被广泛使用，但它被定义为一种计算、存储和网络基础设施的抽象，这些基础设施被组装成一个平台，应用程序和系统可以在该平台上快速部署和即时扩展。

大多数云客户通过互联网消费公有云计算服务，这些服务托管在大型、远程的数据中心，由云提供商维护。最常见的云计算类型是SaaS（软件即服务），它向按座位付费或按使用量付费的客户的浏览器提供预构建的应用程序，例如Salesforce、Google Docs或Microsoft Teams等流行的应用程序。

接下来是IaaS（基础设施即服务），它提供庞大的、虚拟化的计算、存储和网络基础设施，客户通常借助提供商的API可访问服务来构建自己的应用程序。

当人们今天提到“云”时，他们通常指的是大型IaaS提供商：AWS（亚马逊网络服务）、Google Cloud Platform或Microsoft Azure。这三者都已成为超越基础设施的服务生态系统，包括开发工具、无服务器计算、机器学习服务和API、数据仓库以及数千种其他服务。无论是SaaS还是IaaS，关键好处是灵活性。客户几乎可以瞬间获得新的功能，而无需在本地进行硬件或软件的资本投资——他们可以根据需要即时扩展所消耗的云资源。

根据Foundry的《2024年云计算研究》，企业正在向云端迁移，以改善安全性和/或治理，增加可扩展性，加速人工智能和机器学习等新技术的采用，替换本地传统技术，提高员工生产力，并确保灾难恢复和业务连续性。

现在，超大规模云计算服务提供商主导了云服务市场。

由于能够提供全球范围内的大型数据中心，最大的云服务提供商通常被称为超大规模云服务提供商（Hyperscalers）。超大规模云服务提供商通常提供包括基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）等在内的广泛云服务。

如上所述，著名的超大规模云服务提供商包括Amazon Web Services (AWS)、Google Cloud Platform和Microsoft Azure。它们提供以下功能。

可扩展性：超大规模云服务提供商可以处理巨大的工作量，并快速增加或减少资源。

成本效益：超大规模云计算服务提供商通常提供具有竞争力的定价和规模经济。

全球覆盖：超大规模云计算服务商在全球运营数据中心，为不同地区的客户提供低延迟访问。

创新：超大规模云服务提供商在云计算创新方面处于领先地位，提供新的服务和功能。

与超大规模企业合作所面临的挑战

供应商锁定：过度依赖单一超大规模云服务商会导致供应商锁定，使得切换到另一个供应商变得困难，而且如果你确实进行切换，还会收取高额的出站费用。

复杂性：超大规模服务提供商提供了众多服务，可能会让一些客户感到无所适从。

安全顾虑：由于超大规模数据中心处理敏感数据，安全问题是一个主要顾虑。

人工智能与云

随着人工智能的潜力和前景开始变为现实，企业正在扩大其云预算，以利用主要云提供商的可扩展性、安全性和工具生态系统。尽管仍存在挑战，尤其是在成本管理和技能方面，但云计算正在为下一章人工智能驱动的数字创新中扮演核心角色。

根据Foundry的研究，参与其组织云计算采购过程的决策者，已经或将至少有一个应用程序或其基础设施的一部分部署在云端。该研究还报告称，超过一半的IT决策者表示，他们的组织使用托管公共AI模型进行业务数据分析，其次是生成AI、机器学习、预测分析和自然语言处理。

云计算定义

2011年，美国国家标准与技术研究院（NIST）发布了一份PDF文件，将云计算分为三种“服务模型”——软件即服务（SaaS）、基础设施即服务（IaaS）和平台即服务（PaaS）。后者是一个受控环境，客户在其中开发和运行应用程序。尽管现在大多数PaaS解决方案作为IaaS生态系统内的服务提供，而不是作为专门的PaaS云，但这三个类别在很大程度上经受住了时间的考验。

NIST的三重定义以来，有两个进化趋势尤为突出。一是SaaS、IaaS和PaaS内部的子类别数量不断增长且种类繁多，其中一些模糊了类别之间的界限。另一个是云中可访问的API服务爆炸式增长，特别是在IaaS生态系统内。云已成为创新的熔炉，许多新兴技术首先以服务的形式出现，对于了解早期采用潜在竞争优势的企业客户而言，这是一个巨大的吸引力。

SaaS（软件即服务）定义

这种类型的云计算通过互联网提供应用程序，通常基于浏览器用户界面。如今，大多数软件公司通过软件即服务（SaaS）提供其产品——如果不是独家提供，至少也是一种选择。

最受欢迎的企业级SaaS应用是Google的G Suite和Microsoft的Office 365。大多数企业应用，包括来自Oracle和SAP的巨型ERP套件，既有SaaS版本也有本地部署版本。SaaS应用通常提供广泛的配置选项以及开发环境，使客户能够编写自己的修改和添加。它们还支持与本地应用程序的数据集成。

IaaS（基础设施即服务）定义

从基本层面来看，IaaS云服务提供商通过网络提供虚拟化的计算、存储和网络服务，采用按需付费的方式。可以将其视为由其他人远程维护的数据中心，但具有一个软件层，该软件层虚拟化所有这些资源，并自动化客户分配这些资源的能力，几乎无需任何麻烦。

但这只是基本内容。主要公共IaaS提供商提供的全套服务令人惊叹：高度可扩展的数据库、虚拟专用网络、大数据分析、人工智能和机器学习服务、应用程序平台、开发者工具、DevOps工具等。亚马逊网络服务是第一个IaaS提供商，并保持领先地位，其次是微软Azure、谷歌云平台、IBM云和甲骨文云。

PaaS（平台即服务）定义

PaaS提供了一组专门针对开发者的服务和流程，开发者可以使用共享的工具、流程和API来加速应用程序的开发、测试和部署。Salesforce的Heroku和Salesforce平台（原名Force.com）是流行的公共云PaaS产品；Cloud Foundry和Red Hat的OpenShift可以在本地部署或通过主要的公共云访问。对于企业而言，PaaS可以确保开发者能够方便地访问资源，遵循特定的流程，并仅使用特定的服务集，而运营商则维护底层基础设施。

FaaS（Function as a Service）定义

FaaS，作为无服务器计算的原生和最基础版本，在PaaS上增加了一层抽象，使得开发者能够从代码下方的堆栈中隔离一切。开发者不需要处理虚拟服务器、容器和应用运行时，而是上传功能狭窄的代码块，并设置它们由特定事件（例如表单提交或上传文件）触发。所有主要的云服务都在IaaS之上提供了FaaS：AWS Lambda、Azure Functions、Google Cloud Functions和IBM Cloud Functions。FaaS应用程序的一个特殊好处是，在事件发生之前，它们不会消耗任何IaaS资源，从而降低了按需付费的费用。

私有云定义

私有云将用于运行IaaS公有云的技术缩小为可在客户数据中心部署和运行的软件。与公有云类似，内部客户可以预配自己的虚拟资源来构建、测试和运行应用程序，并通过计量向部门收取资源消耗费用。对于管理员而言，私有云代表了数据中心自动化的极致，最大限度地减少了手动配置和管理。

VMware仍然是私有云软件市场中的一股力量，但被Broadcom收购后，引起了一些客户的困惑和担忧，担心可能出现定价、许可和支持方面的变化。这可能导致一些组织寻求替代解决方案。

OpenStack仍然是构建私有云的首选开源选项。它提供了一个灵活且可定制的平台，可以根据特定需求进行调整。然而，部署和管理OpenStack可能很复杂，并且可能需要大量的专业知识来维护。

Kubernetes，一个近年来获得广泛关注的容器编排平台，经常与其他技术如OpenStack结合使用来构建云原生应用程序。Red Hat OpenShift是基于Kubernetes的全面云平台，为部署和管理基于容器的应用程序提供了托管体验。

许多云服务提供商都提供了自己的原生云平台和工具，例如AWS Outposts、Azure Stack和Google Cloud Anthos。

在评估私有云平台时需要考虑的共同因素包括以下几个方面：

定价：部署的初始成本和持续的维护成本。

复杂性：管理平台所需的技术专业水平的程度。

灵活性：根据特定需求定制平台的能力。

供应商锁定：组织与特定供应商的关联程度。

安全：平台的安全功能和能力。

可扩展性：平台扩展以满足未来需求的能力。

混合云定义

混合云是将私有云与公有云进行整合。在高度发展的阶段，混合云涉及创建并行环境，使得应用程序可以轻松地在私有云和公有云之间移动。在其他情况下，数据库可能保留在客户数据中心并与公有云应用程序集成——或者虚拟数据中心的工作负载在高峰需求期间可能被复制到云中。私有云和公有云之间的集成类型多种多样，但它们必须广泛存在才能获得混合云的称号。

公共API（应用程序编程接口）定义

正如SaaS通过网络向用户提供应用程序一样，公共API向开发者提供可通过编程方式访问的应用程序功能。例如，在构建Web应用程序时，开发者通常会利用Google Maps API来提供驾驶方向；为了与社交媒体集成，开发者可能会调用Twitter、Facebook或LinkedIn维护的API。Twilio通过公共API成功提供了电话和消息传递服务。最终，任何企业都可以提供自己的公共API，以便客户可以消费数据或访问应用程序功能。

iPaaS（作为服务的集成平台）定义

对于任何大型公司而言，数据集成都是一个关键问题，特别是对于大规模采用SaaS的公司而言更是如此。iPaaS提供商通常提供预构建的连接器，用于在流行的SaaS应用程序和本地企业应用程序之间共享数据，尽管提供商可能更多地关注于企业对企业和电子商务集成、云集成或传统的SOA风格的集成。来自Dell Boomi、Informatica、MuleSoft和SnapLogic等提供商的云中iPaaS服务还允许用户实施数据映射、转换和工作流作为集成构建过程的一部分。

IDaaS（作为服务的身份）定义

与云计算相关的最棘手的安全问题是管理用户身份及其在数据中心和公共云站点上的相关权利和权限。IDaaS提供商维护基于云的用户配置文件，用于验证用户身份，并根据安全策略、用户组和个人特权启用对资源或应用程序的访问。能够与各种目录服务（如Active Directory、LDAP等）集成，并在面向业务的SaaS应用程序中提供单点登录是至关重要的。

IDaaS领域的领导者包括Microsoft、IBM、Google、Oracle、Okta、Capgemini、Junio Corporation、OneLogin和JumpCloud。

微软团队已成为至关重要的消息传递平台，它使团队能够有效地进行沟通和协作。基本上，这些解决方案是相对简单的SaaS应用程序，支持聊天式消息传递以及文件共享和音频或视频通信。大多数解决方案提供API，以便与其他系统进行集成，并使第三方开发者能够创建和分享增强功能的插件。

垂直云层

金融服务、医疗保健、零售、生命科学和制造业等关键行业提供商提供PaaS云服务，使客户能够构建垂直应用程序，这些应用程序可以访问特定行业的API服务。垂直云可以极大地缩短垂直应用程序上市的时间，并加速特定领域的B2B集成。大多数垂直云的建设目的是培育合作伙伴生态系统。

其他云计算注意事项

云计算最广泛接受的定义是指你在别人的服务器上运行你的工作负载，但这并不等同于外包。虚拟云资源和甚至SaaS应用程序都必须由客户配置和维护。在规划云计算倡议时，请考虑这些因素。

云计算安全考虑因素

对公有云的反对意见通常始于云安全问题，尽管主要的公有云已经证明它们比平均企业数据中心更不容易受到攻击。

更令人担忧的是，客户和公共云提供商之间的安全策略和身份管理整合问题。此外，政府法规可能禁止客户将敏感数据移出本地。其他担忧还包括中断风险和公共云服务的长期运营成本。

多云管理注意事项

为了提高运营效率、降低成本并提升安全性，许多公司正越来越多地采用多云策略。通过将工作负载分布在多个云提供商之间，组织可以避免供应商锁定，优化成本，并利用不同提供商提供的最佳服务。

这种多云方法通过最大限度地减少停机时间和优化延迟来提高性能和可靠性。此外，多云策略通过多样化攻击面并促进遵守行业规定来加强安全性。最后，通过在多个地区和提供商之间复制关键工作量，公司可以建立强大的灾难恢复和业务连续性计划，确保在发生灾难性故障时尽可能减少干扰。

成为多云采用者的门槛很低：客户只需要使用超过一种公共云服务即可。然而，根据所涉及的云服务的数量和种类，从成本优化和技术角度来看，管理多个云可能会变得复杂。

在某些情况下，客户会订阅多个云服务，仅仅是为了避免对单一供应商的依赖。一种更复杂的方法是根据他们提供的独特服务选择公共云，并在某些情况下将它们集成。例如，开发者可能希望在Google Cloud Platform上使用Google的Vertex AI Studio来构建AI驱动的应用程序，但更喜欢在CloudBees平台上托管Jenkins进行持续集成。

为了控制成本并减少管理成本，一些客户选择使用云管理平台（CMP）和/或云服务经纪人（CSB），它们可以让您像管理一个云一样管理多个云。问题是，这些解决方案往往将客户限制在存储和计算等共同基础服务上，而忽略了使每个云独特的服务种类。

虽然公共云提供了可扩展性和灵活性，但由于成本上升、数据安全担忧、性能问题、供应商锁定以及合规性挑战，一些企业面临着困境。尽管公共云提供了可扩展性和灵活性，但本地基础设施在某些情况下提供了更大的控制权、定制化和潜在的成本节约，这使得一些技术决策者倾向于采用本地基础设施。然而，结合公共云和私有云的混合云方法通常提供了最佳的利益平衡。

云的主要吸引力在于能够减少需要动态扩展的应用程序上市的时间。然而，越来越多的开发者被云所吸引，因为可以将其融入应用程序的高级新服务种类繁多，从机器学习到物联网（IoT）连接。

尽管企业有时会将遗留应用程序迁移到云中以减少数据中心资源需求，但真正的利益却来自于利用云服务和“云原生”属性的新应用程序。后者包括微服务架构、Linux容器以提高应用程序的可移植性，以及容器管理解决方案，如编排基于容器的服务的Kubernetes。云原生方法和解决方案可以是公共云或私有云的一部分，有助于实现高度高效的DevOps工作流程。

无论是公有云、私有云、混合云还是多云，云计算已成为大型应用程序，尤其是那些需要频繁更改或动态扩展的面向客户的应用程序的首选平台。更重要的是，主要公有云现在引领着企业技术发展的方向，在新事物在其他地方出现之前率先推出新的进步。从工作负载到工作负载，企业都在选择云，在那里，无穷无尽的新兴激动人心技术邀请着创新的使用。

SaaS起源于21世纪初的ASP（应用程序服务提供商）趋势，当时提供商会在自己的数据中心为商业客户运行应用程序，并为每个客户分配专用实例。ASP模式是一个惊人的失败，因为提供商很快发现很难维护这么多单独的实例，尤其是当客户要求定制和更新时。

Salesforce被广泛认为是首家成功推出SaaS应用程序的公司，这体现了SaaS模式的一个关键特征。与每个Salesforce客户都拥有自己的应用程序实例不同，订阅该公司销售自动化软件的客户共享一个单一的大型、动态扩展的应用程序实例（就像租户共享公寓楼一样），同时将他们的数据存储在SaaS提供商服务器上的单独、安全的存储库中。可以在后台进行零停机时间的修复，并且随着可用性的提高，客户可以接收UX或功能改进。

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