揭秘云计算与大数据
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1.2.2 不同云的对比

从云架构部署、服务、应用及访问方式来看,我们一般把云分为四大类,分别是私有云、公有云、混合云和社区云。

对于私有云和公有云,大家耳熟能详。混合云顾名思义,既包含私有云,又包含公有云。社区云相对少见,它是一种特殊形态的私有云、公有云或混合云,通常由一些协作的组织在一定时间内基于同样的业务诉求与安全需求而构建。目前,社区云还细分为政务云(面向政府行业)、医疗云(面向医疗行业)、金融云(面向金融行业)、教育云(面向教育行业)等专有云服务。从“术业有专攻”的细分上也可以看出,“云+行业”这种结合是目前云计算的又一个发展趋势。未来,云服务会根据各种场景制作出更多的云服务方案。下面我们主要谈谈对前3种云的认知。

私有云、公有云、混合云的定义与界定的关键是云的服务对象是谁。如果服务对象是一个机构,那么其为私有云;如果服务开放给大众,并通过互联网可以访问,则称之为公有云;混合云通常是兼有私有云和公有云两部分,这两部分可相对独立运作,也可协同工作,例如一些任务可能会横跨公有云和私有云的边界。当然还有如上所说的专有云,在本质上依然是私有云的一种。它经常以被托管的私有云的方式存在,目前各地方政府和企业经常会把自己的可以放入云中或向云端迁移的那部分业务托管给第三方云服务提供商来运维。多种云之间的对比如图1-10所示。

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图1-10 多种云之间的对比

从“物种起源”的角度上说,公有云与私有云都是由早年的数据中心(Data Center,DC)或互联网数据中心(Internet Data Center,IDC)发展而来的。它们除各自所侧重的服务不同之外,在技术本质上没有高低优劣之分。

公有云侧重于对新应用(如第三平台应用)的支持,以及面向应用的弹性实现(如支持可横跨多台云主机的数据库服务),在存储角度上则大量使用对象存储(如支持对多媒体文件的检索和浏览)。为了实现利益最大化和产生正向现金流,绝大多数的云部件都被封装成商品,待价而沽。

私有云大抵是历史的原因不得不继续支撑传统的企业应用,如第二平台的大量应用,从数据库到ERP[1]/CRM,不一而足,因此私有云的存储形态主要是文件和块,并且侧重于基础设施弹性(第二平台应用的一个典型特点是具有独占性或者说紧耦合性,它们很难像第三平台的那些为云而生的新应用那样,能比较容易地迁移和水平可伸缩,因此业界的普遍做法是把这些应用封装后在底层的基础设施上实现弹性)。

我们做了一个简单的表格来比较3种云的异同,见表1-1。

表1-1 公有云、私有云、混合云的异同比较

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业界对云的认知中普遍存在的一个印象是公有云是云的多种形态中的主体,这个印象其实只对了一小部分。按照媒体广告投入规模和曝光频率,公有云的确是更多一些,但就市场整体规模和真正承载的云计算任务量而言,私有云和专有云的总市场份额约为88%,而真正的公有云市场份额约为12%。

误解1:公有云会是未来唯一可行的云服务形态。从业务增长速度来看,公有云的增长速度的确高于私有云,但是,如果把所有在私有数据中心中的投资都计入私有云,则私有云在绝对规模上远远大于公有云。另外,业务需求的多样性,特别是对体系架构安全性、可定制性的需求决定了公有云不可能取代私有云或混合云。

误解2:公有云拥有核心技术。我们认为不同形态的云之间的技术并无本质上的区别,私有云、公有云与混合云可以说各有千秋。公有云更多注重用户体验及应用层的弹性,而私有云对安全、性能及对用户需求的可定制化有更多的关注。此外,造成它们之间的差异,即选择公有云还是私有云的主要原因是技术之外的因素——决策者对某种技术的喜好、偏执都可能会导致最终选择某种云而摒弃另外一种云。

误解3:要么是公有云要么是私有云,非此即彼,它们不会共存。这是一种典型的“非黑即白”式的认知偏差。真实世界的问题,尤其是在大中型企业的IT系统中,通常会存在多种云并存的模式:部分线上业务在公有云上运行;部分业务(如内部的多个系统)在私有云上运行;企业间的一些数据交互业务则可能是在某种社区云上运行。我们需要明白一点,对云架构的选择是业务驱动的,需要企业根据其具体情况来灵活地采取选择和处理方式。

还有一个知识点值得一提,是关于场内与场外的内容。所有的公有云对于其服务的客户而言都在云端,是场外的;而私有云多数都是场内云的本地云。有一种特殊的专有云情形,那就是在托管方地界运营的私有云是场外的。比较典型的例子是在线视频提供商美国奈飞公司(Netflix),它已经把整个基础架构都迁移到了亚马逊的云上,而且使用的是不与任何第三方共享的基础设施,从本质上说这是一种IaaS的外包形式。

认知1:胜者为王。俗话说胜者为王,败者为寇,其实西方也有类似的俗话——Winner Takes All,这也适用于公有云领域。从云的市场份额、营收规模来看,亚马逊公司的AWS如日中天,它一家的云收入超过其他全部厂家云收入总和的一半,而且亚马逊公司也是唯一一家在2015年就实现了云收入盈利的公有云服务商。对比其他云服务商,如微软公司,到2021年年底,微软公司没有公开发布其Azure云服务具体财务指标的任何资料。AWS的收入变化以及与其他厂家云服务产品收入的比较如图1-11所示。

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图1-11 AWS的收入变化以及与其他厂家云服务产品收入的比较(数据来源:Statista)

图1-12展示了2022年第一季度全球云服务提供商的产品市场份额。按照Statista的统计数据,全球公有云市场变成了3家占主要份额:AWS占据了33%的市场份额,微软公司的Azure因持续的高复合增长率而拥有了21%的市场份额,谷歌云平台占据了8%的市场份额。其他我们耳熟能详的国内厂家则因为市场份额不高而被统计在其他云服务提供商部分(38%)。

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图1-12 2022年第一季度全球云服务提供商的产品市场份额(数据来源:Statista)

认知2:规模经济效益,即通过一定的经济规模形成的产业链在完整性、资源配置与再生效率上的提高所带来的企业边际效益的增加。我们身边常见的例子就是大型连锁超市和小超市的商品价格不同。一般来说,大型连锁超市的商品会比小超市商品的价格便宜,这是因为大型连锁超市的规模更大,供应链更完整。这也同样适用于云计算领域,当云计算的规模较小时,相对的亏损比例会很高,而盈利的能力难以体现。只有当规模越来越大时,才会逐渐降低亏损并最终实现正向盈利。我们看到的情况是,截至目前,市场上做得比较好的是AWS,其他厂家还在不断探索和继续扩大规模。

我们用一张表来说明云计算的优点,见表1-2。

表1-2 云计算的优点优点

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1 QoS:Quality of Service,服务质量。

2 SLA:Service Level Agreement,服务水平协议。