導(dǎo)讀：對(duì)于云計(jì)算的闡述，我們將從云計(jì)算概念、原理、分類、特點(diǎn)和應(yīng)用這5個(gè)方面展開。

01 云計(jì)算概念

云計(jì)算是分布式計(jì)算技術(shù)的一種，它的原理是通過網(wǎng)絡(luò)“云”，將所運(yùn)行的巨大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解成無數(shù)個(gè)小程序，再交由計(jì)算資源共享池進(jìn)行搜尋、計(jì)算及分析后，將處理結(jié)果回傳給用戶。

云連接著網(wǎng)絡(luò)的另一端，為用戶提供了可以按需獲取的彈性資源和架構(gòu)。用戶按需付費(fèi)，從云上獲得需要的計(jì)算資源，包括存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、應(yīng)用軟件及網(wǎng)絡(luò)等，大大降低了使用成本。

云計(jì)算的本質(zhì)是從資源到架構(gòu)的全面彈性，這種具有創(chuàng)新性和靈活性的資源降低了運(yùn)營成本，更加契合變化的業(yè)務(wù)需求。

02 云計(jì)算原理

云計(jì)算就是把一個(gè)個(gè)服務(wù)器或者計(jì)算機(jī)連接起來構(gòu)成一個(gè)龐大的資源池，以獲得超級(jí)計(jì)算機(jī)的性能，同時(shí)又保證了較低的成本。云計(jì)算的出現(xiàn)使高性能并行計(jì)算走近普通用戶，讓計(jì)算資源像用水和用電一樣方便，從而大大提高了計(jì)算資源的利用率和用戶的工作效率。

云計(jì)算模式可以簡單理解為，不論是服務(wù)的類型，還是執(zhí)行服務(wù)的信息架構(gòu)，依托互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供應(yīng)用服務(wù)，使其不需要了解服務(wù)器在哪里、內(nèi)部如何運(yùn)作，通過瀏覽器即可使用。

03 云計(jì)算的分類

并非所有云計(jì)算都是相同的，也并非一種云計(jì)算適合所有人。不同型號(hào)、類型和服務(wù)的云計(jì)算可以幫助提供滿足需求的解決方案。

從部署云計(jì)算方式的角度出發(fā)，云計(jì)算可以分為3類。

公有云：公有云通常指第三方提供商提供給用戶進(jìn)行使用的云，公有云一般可通過互聯(lián)網(wǎng)使用。阿里云、騰訊云和百度云等是公有云的應(yīng)用示例，借助公有云，所有硬件、軟件及其他支持基礎(chǔ)架構(gòu)均由云提供商擁有和管理

私有云：私有云是為一個(gè)客戶單獨(dú)使用而構(gòu)建的云，因而提供對(duì)數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的最有效的控制。使用私有云的公司擁有基礎(chǔ)設(shè)施，并可以控制在此基礎(chǔ)設(shè)施上部署應(yīng)用程序的方式

混合云：混合云是公有云和私有云這兩種部署方式的結(jié)合。由于安全和控制原因，企業(yè)中并非所有的信息都能放置在公有云上。因此，大部分已經(jīng)應(yīng)用云計(jì)算的企業(yè)將會(huì)使用混合云模式

從所提供服務(wù)類型的角度出發(fā)，云計(jì)算可分為3類。

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）：為企業(yè)提供計(jì)算資源——包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)中心空間優(yōu)點(diǎn)：無須投資自己的硬件，對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行按需擴(kuò)展以支持動(dòng)態(tài)工作負(fù)載，可根據(jù)需要提供靈活、創(chuàng)新的服務(wù)

平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）：為基于云的環(huán)境提供了支持構(gòu)建和交付基于Web的（云）應(yīng)用程序的整個(gè)生命周期所需的一切優(yōu)點(diǎn)：開發(fā)應(yīng)用程序使其更快地進(jìn)入市場(chǎng)，在幾分鐘內(nèi)將新Web應(yīng)用程序部署到云中，通過中間件即服務(wù)降低復(fù)雜性

軟件即服務(wù)（SaaS）：在云端的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，這些計(jì)算機(jī)由其他人擁有和使用，并通過網(wǎng)絡(luò)和Web瀏覽器連接到用戶的計(jì)算機(jī)優(yōu)點(diǎn)：可以方便快捷地使用創(chuàng)新的商業(yè)應(yīng)用程序，可從任何連接其中的計(jì)算機(jī)上訪問應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，如果計(jì)算機(jī)損壞，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，因?yàn)閿?shù)據(jù)儲(chǔ)存在云中

04 云計(jì)算特點(diǎn)

1. 可擴(kuò)展性

云計(jì)算中，物理或虛擬資源能夠快速地水平擴(kuò)展，具有強(qiáng)大的彈性，通過自動(dòng)化供應(yīng)，可以達(dá)到快速增減資源的目的。云服務(wù)客戶可以通過網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)隨地獲得無限多的物理或虛擬資源。

使用云計(jì)算的客戶不用擔(dān)心資源量和容量規(guī)劃，如果需要，客戶可以方便快捷地獲取新的、服務(wù)協(xié)議范圍內(nèi)的無限資源。資源的劃分、供給僅受制于服務(wù)協(xié)議，不需要通過擴(kuò)大存儲(chǔ)量或者維持帶寬來維持。這樣就降低了獲取計(jì)算資源的成本。

2. 超大規(guī)模

云計(jì)算中心具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，很多提供云計(jì)算的公司的服務(wù)器數(shù)量達(dá)到了幾十萬、幾百萬的級(jí)別。而使用私有云的企業(yè)一般擁有成百上千臺(tái)服務(wù)器。云能整合這些數(shù)量龐大的計(jì)算機(jī)集群，為用戶提供前所未有的存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力。

3. 虛擬化

當(dāng)用戶通過各種終端提出應(yīng)用服務(wù)的獲取請(qǐng)求時(shí)，該應(yīng)用服務(wù)在云的某處運(yùn)行，用戶不需要知道具體運(yùn)行的位置以及參與的服務(wù)器的數(shù)量，只需獲取需求的結(jié)果就可以了，這有效減少了云服務(wù)用戶和提供者之間的交互，簡化了應(yīng)用的使用過程，降低了用戶的時(shí)間成本和使用成本。

云計(jì)算通過抽象處理過程，對(duì)用戶屏蔽了處理復(fù)雜性。對(duì)用戶來說，他們僅知道服務(wù)在正常工作，并不知道資源是如何使用的。資源池化將維護(hù)等原本屬于用戶的工作，移交給了提供者。

4. 按需服務(wù)

無須額外的人工交互或者全硬件的投入，用戶就可以隨時(shí)隨地獲得需要的服務(wù)。用戶按需獲取服務(wù)，并且僅為使用的服務(wù)付費(fèi)。

這種虛擬化軟件調(diào)度中心可以提高效率并避免浪費(fèi)，類似人們?cè)诩依锍燥垼氤愿魇礁鳂拥娘埐?，就需要買各種餐具以及食材，這樣會(huì)造成餐具的空閑和飯菜的浪費(fèi)，而云計(jì)算就像是吃自助餐，無須自己準(zhǔn)備食材和餐具，需要多少取多少，想吃什么取什么。按需服務(wù)，按需收費(fèi)。

云計(jì)算服務(wù)通過可計(jì)量的服務(wù)交付來監(jiān)控用戶服務(wù)使用情況并計(jì)費(fèi)，云計(jì)算為用戶帶來的主要價(jià)值是將用戶從低效率和低資產(chǎn)利用率的業(yè)務(wù)模式中帶離出來，進(jìn)入高效模式。

5. 高可靠性

首先，云計(jì)算的海量資源可以便捷地提供冗余；其次，構(gòu)建云計(jì)算的基本技術(shù)之一——虛擬化，可以將資源和硬件分離，當(dāng)硬件發(fā)生故障時(shí)，可以輕易地將資源遷移、恢復(fù)。

而在軟硬件層面，采用數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)同構(gòu)等方式，在設(shè)施、能源制冷和網(wǎng)絡(luò)連接等方面采用冗余設(shè)計(jì)。同時(shí)，為了消除各種突發(fā)情況，諸如電力故障、自然災(zāi)害等對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的損害，需在不同地理位置建設(shè)公有云數(shù)據(jù)中心，從而消除一些可能的單點(diǎn)故障。

云計(jì)算系統(tǒng)所使用的成熟的部署、監(jiān)控和安全等技術(shù)，進(jìn)一步確保了服務(wù)可靠性。

6. 網(wǎng)絡(luò)接入廣泛

云計(jì)算使用者可以通過各種客戶端設(shè)備，如手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等，在任何網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，方便地訪問云計(jì)算服務(wù)方提供的物理資源以及虛擬資源。

05 云計(jì)算應(yīng)用

云計(jì)算是當(dāng)前最火爆的三大技術(shù)領(lǐng)域之一，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長迅速，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展，從政府應(yīng)用到民生應(yīng)用，從金融、交通、醫(yī)療、教育領(lǐng)域到創(chuàng)新制造等，全行業(yè)延伸拓展。以下是云計(jì)算的4個(gè)比較典型的應(yīng)用場(chǎng)景。

1. 云存儲(chǔ)技術(shù)

云存儲(chǔ)是云計(jì)算技術(shù)的一個(gè)延伸和應(yīng)用，它是一個(gè)遠(yuǎn)程平臺(tái)，通過存儲(chǔ)虛擬化、分布式文件系統(tǒng)、底層對(duì)象化等技術(shù)，利用應(yīng)用軟件將網(wǎng)絡(luò)中的海量存儲(chǔ)設(shè)備集合起來，協(xié)同工作，共同構(gòu)成一個(gè)向外提供可擴(kuò)展存儲(chǔ)資源的系統(tǒng)。對(duì)于用戶來說，云存儲(chǔ)并不是一種設(shè)備，而是一種由海量服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備提供的數(shù)據(jù)服務(wù)。

通過各種網(wǎng)絡(luò)接口，用戶可以訪問云存儲(chǔ)服務(wù)并使用其中的存儲(chǔ)、備份、訪問、歸檔、檢索等功能，大大方便了用戶對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行管理。同時(shí)，用戶僅需按其使用的存儲(chǔ)量付費(fèi)，無須進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)備的檢測(cè)和維護(hù)。

云存儲(chǔ)環(huán)境的可用性強(qiáng)、速度快、可擴(kuò)展性強(qiáng)。云存儲(chǔ)可以解決本地存儲(chǔ)管理缺失問題，降低數(shù)據(jù)丟失率，提供高效便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理服務(wù)。

2. 開發(fā)測(cè)試云

開發(fā)測(cè)試云可以解決開發(fā)中的一些問題，通過構(gòu)建一個(gè)個(gè)異構(gòu)的開發(fā)測(cè)試環(huán)境，利用云計(jì)算的強(qiáng)大算力進(jìn)行應(yīng)用的壓力測(cè)試，適合于對(duì)開發(fā)和測(cè)試需求多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)。通過友好的網(wǎng)頁界面，開發(fā)測(cè)試云可以解決開發(fā)測(cè)試過程中的各種難題。

3. 大規(guī)模數(shù)據(jù)處理云

大規(guī)模數(shù)據(jù)處理云通過在云計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行數(shù)據(jù)處理軟件和服務(wù)，充分利用云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和處理能力，處理海量數(shù)據(jù)。它可以幫助企業(yè)通過數(shù)據(jù)分析迅速發(fā)現(xiàn)商機(jī)，從而針對(duì)市場(chǎng)做出迅捷、準(zhǔn)確的決策。

4. 殺毒云

殺毒云是安置了強(qiáng)大的殺毒軟件的云，通過云中存儲(chǔ)的龐大病毒特征庫并利用云強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，分析一個(gè)數(shù)據(jù)是否含有病毒。如果在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)疑似病毒，就將有嫌疑的數(shù)據(jù)上傳至云進(jìn)行檢測(cè)并處理。殺毒云可以準(zhǔn)確、迅速地發(fā)現(xiàn)病毒，捍衛(wèi)用戶計(jì)算機(jī)的安全。

關(guān)于作者：王健宗，博士，某大型金融集團(tuán)科技公司資深人工智能總監(jiān)、高級(jí)工程師，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)大數(shù)據(jù)專家委員會(huì)委員、高級(jí)會(huì)員，美國佛羅里達(dá)大學(xué)人工智能博士后，曾任美國萊斯大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程系研究員、美國惠普公司高級(jí)云計(jì)算解決方案專家。何安珣，某大型金融集團(tuán)科技公司高級(jí)算法工程師，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)青年計(jì)算機(jī)科技論壇（YOCSEF深圳）委員。擁有豐富的金融智能從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，主要研究金融智能系統(tǒng)框架搭建、算法研究和模型融合技術(shù)等，致力于推動(dòng)金融智能的落地應(yīng)用與價(jià)值創(chuàng)造。李澤遠(yuǎn)，某大型金融集團(tuán)科技公司高級(jí)人工智能產(chǎn)品經(jīng)理，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員，長期致力于金融智能的產(chǎn)品化工作，負(fù)責(zé)技術(shù)服務(wù)類的產(chǎn)品生態(tài)搭建與實(shí)施推進(jìn)。

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