公有云私有云与混合云解决方案差异及选择

Posted 2022-11-08

1.前言

云计算涵盖了一系列的分类和体系结构模型。这种网络计算模型改变了我们的工作方式。但是所有的云并不是一回事，云计算可以分为三种类型：

公有云是通过互联网交付并在组织之间共享的云计算。

私有云是专门用于内部组织的云计算。

混合云是同时使用公有云和私有云的混合云环境。

2.云计算的定义

云计算通过Internet（而不是直接在计算机硬盘驱动器上）存储或访问程序，应用程序和数据。

云计算最流行的场景是软件即服务（SaaS），平台即服务（PaaS）和基础设施即服务（IaaS），云计算正在产生更多的即服务产品，包括：

• AIaaS：AI即服务
• DaaS：桌面即服务
• ITaaS：IT即服务
• RaaS：软件即服务（在技术上阴暗的一面）

任何云服务都由连接到后端数据中心组件的客户端系统或设备（PC，平板电脑等）组成。构成云基础架构的组件包括：硬件、网络、存储、虚拟化。

基础基础架构可以采用各种形式和功能，包括：

• 虚拟化
• 软件定义
• 超融合

个人和公司都看重云计算的好处，包括：

• 降低复杂度
• 优化DevOps
• 资本支出与运营支出
• 未来计划制定

2.1.IaaS  基础架构即服务

IaaS 基础架构即服务，该服务提供了计算机体系架构和基础服务，提供了所有云计算资源供我们直接访问使用，比如数据存储、虚拟化服务、服务器和网络等。

使用对象：企业管理员。

优点：云提供了基础架构和服务、增强了可扩展性、动态按需扩展。

缺点：集群规模增大后会出现安全问题和网络服务延迟。

2.2.PaaS 平台即服务

PaaS 主要是提供开发环境/平台，编程语言、操作系统、web 服务器和数据库构成，用户可在其中构建、编译、运行程序无需担心其基础架构。当今面对互联网业务量和用户量剧增，PaaS 是企业需要着重建设的部分。很多企业都以 Kubernetes 为基础建设容器云平台。.等。

使用对象：开发人员。

优点：快速开发部署、弹性扩容、持续交付。

缺点：开发人员仅限于使用PaaS提供的语言和工具，如果前期使用裸金属服务器部署，后期迁移到云，可能会有一定难度和适应期。

2.3.SaaS 软件即服务

按需使用软件、按需付费。跟购买程序无关，该服务运行在云端，是平台无关的，无需在 PC 上安装软件。云端运行该服务一个或多个实例供多个最终用户使用，云计算大大降低企业软件运行成本。比如网盘、网上冲浪服务等。

使用对象：用户。

优点：可以通过任何平台访问、无需关心在什么网络环境。非常适合协同办公。

缺点：云服务是面对所有用户，比如：浏览器兼容性可能导致不能使用某些服务。

2.4.PaaS VS IaaS

在云平台建设过程中 PaaS 和 IaaS 边界在哪里呢？很多企业在建设过程中，可能会把这两个混为一谈，其实有一定的界限。

IaaS 主要是对裸金属机器进行资源分配、操作系统安装、服务器启动、网络配置等。

PaaS 主要是对计算资源进行逻辑管理，与应用有关资源分配和调度，主要是最大程度上服务于上层应用

2.5.云计算的应用场景

有一些非常明显的云计算示例，您可能已经在个人或专业生活中使用过许多示例：

• 文档共享选项，例如百度云盘，阿里云盘和Microsoft 365
• 社交网络和电信服务，例如微信，抖音和QQ
• CRM和生产力管理工具，例如有赞和在线笔记
• ITSM和ITOM软件，例如BMC Helix
• 腾讯视频，优酷和B站等在线流媒体服务
• 机器学习和大数据分析
• 物联网

3.公有云

3.1.什么是公有云

公有云是指通过Internet交付IT服务的云计算模型。作为最流行的云计算服务模型，公有云在解决方案和计算资源方面提供了广泛的选择，可以满足各种规模和垂直行业的组织不断增长的需求。

公共云解决方案的定义功能包括：

• 高弹性和可扩展性
• 低成本的基于订阅的定价层
• 公共云上的服务可以是免费的，免费的或基于订阅的，其中，用户根据消耗的计算资源收费。

计算功能的范围从通用服务（电子邮件，应用程序和存储）到用于软件开发和测试的企业级OS平台或基础架构环境。

云供应商负责开发，管理和维护整个网络中多个租户之间共享的计算资源池。

3.2.何时使用公有云

公共云最适合以下类型的环境：

• 可预测的计算需求，例如针对特定数量用户通信服务
• 执行IT和业务运营所需的应用和服务
• 额外的资源需求，以应对不断变化的高峰需求
• 软件开发和测试环境

3.3.公有云的优势

公有云的好处：

• 资本支出。部署和维护IT基础架构无需投资。
• 技术敏捷性。高可扩展性和灵活性，可满足不可预测的工作负载需求。
• 业务重点。由于云供应商负责基础架构管理，因此降低了复杂性并降低了对内部IT专业知识的要求。
• 负担能力。基于不同的SLA产品的灵活定价选项
• 成本敏捷性。成本敏捷性使组织能够遵循精益增长战略，并将投资重点放在创新项目上

3.4.公有云的缺点

公有云确实有局限性：

• 缺乏成本控制。对于大规模使用，特别是对中型到大型企业，总拥有成本（TCO）可能成倍增加。
• 云是公共资源，每秒都有数以百万的用户访问，云服务提供商可能遭受攻击，从而窃取用户信息，从而云在一定程度上存在安全问题。
• 数据存储在第三方机器，可能会出现第三方查看和修改用户隐私数据问题。
• 更多的控制权不在于自己，而在于云提供商，云出现问题，只能等待第三方回应。

4.私有云

4.1.什么是私有云

私有云是指专门供单个组织使用的云解决方案。在私有云中，您不会与任何其他组织共享云计算资源。

数据中心资源可以位于内部，也可以由第三方供应商在异地操作。计算资源是隔离的，并通过安全的专用网络传递，并且不与其他客户共享。

可定制私有云，以满足组织的独特业务和安全需求。通过对基础架构的更高可见性和控制力，组织可以操作对法规遵从敏感的IT工作，而不会损害以前只能通过专用本地数据中心实现的安全性和性能。

4.2.何时使用私有云

私有云最适合：

• 高度管制的行业和政府机构
• 敏感数据
• 需要对其IT工作负载和基础架构进行严格控制和安全保护的公司
• 大型企业需要先进的数据中心技术才能高效经济地运营
• 有能力投资高性能和可用性技术的组织

4.3.私有云的优势

私有云最受欢迎的好处包括：

• 独享环境。专用和安全的环境，其他组织无法访问。
• 自定义安全性。组织可以运行私有协议，配置和措施以根据独特的工作负载要求自定义安全性，因此符合严格的法规。
• 可扩展性，无需折衷。高可扩展性和效率，可以满足不可预测的需求，而不会影响安全性和性能。
• 高效的性能。私有云对于提高SLA性能和效率是可靠的。
• 灵活性。当您根据组织不断变化的业务和IT需求转换基础架构时，私有云非常灵活。

4.4.私有云的缺点

私有云的缺点可能会限制场景：

• 价钱。与公共云替代方案相比，私有云是一种具有较高TCO的昂贵解决方案，尤其是对于短期使用案例而言。
• 移动难度。考虑到高安全性措施，移动用户对私有云的访问可能受到限制。
• 可伸缩性。如果云数据中心仅限于本地计算资源，则基础架构可能无法提供高伸缩性来满足不可预测的需求。

5.混合云

5.1.什么是混合云？

混合云是结合了公共云和私有云解决方案的任何云基础架构环境。

这些资源通常被编排为一个集成的基础架构环境。应用程序和数据工作负载可以基于组织业务和技术策略，围绕以下方面在公共云和私有云部署之间共享资源：

• 安全
• 性能
• 可扩展性
• 成本
• 效率

可以将私有云环境用于其IT工作负载，并用公共云资源补充基础架构，以适应网络流量偶尔出现的高峰。或者将公有云用于不敏感的工作负载和数据，节省成本，选择私有云来存储敏感数据。

因此，访问额外的计算能力不需要私有云环境的高资本支出，而是通过公有云解决方案作为短期IT服务提供的。环境本身被无缝集成，以确保最佳性能和可扩展性以适应不断变化的业务需求。

当使用混合云时，还要做出另一个决定：云是同构的还是异类的。也就是说，是使用单个供应商还是多个供应商的云服务？

5.2.何时使用混合云

以下是混合云最适合的组织：

• 为多个垂直行业提供服务的组织面临着不同的IT安全性，法规和性能要求
• 在不损害公有或私有云技术前提下优化云投资
• 改善必须通过安全专用网络交付的现有云解决方案（例如SaaS产品）的安全性
• 战略性地进行云投资以在市场上可用的最佳云服务交付模型之间不断切换和权衡

5.3.混合云的优势

• 策略驱动的选项。灵活的策略驱动部署，可根据安全性，性能和成本要求在公共和私有基础架构环境中分配工作负载。
• 安全扩展。实现了公共云环境的可伸缩性，而又不会使敏感的IT工作负载承受固有的安全风险。
• 可靠性。跨多个数据中心（一些公共的，一些私有的）分布服务可实现最大的可靠性。
• 成本控制。安全的状态得到改善，因为敏感的IT工作负载在私有云中的专用资源上运行，而常规工作负载则分布在廉价的公共云基础架构中，以权衡成本投资

5.4.混合云的缺点

混合云的常见缺点包括：

• 价钱。公有和私有之间的切换可能很难跟踪，从而导致浪费的支出。
• 管理。跨越不同位置和类别的云基础架构之间需要强大的兼容性和集成性。这是公有云部署的局限性，因为组织缺乏对基础架构的直接控制。
• 增加了复杂性。随着组织运营和管理私有云与公有云架构的不断发展的混合，引入了额外的基础架构复杂性。

6.云责任：共享模型

无论您在哪个云环境中工作，问题都不会消失。尽管是从第三方供应商处购买服务，但仍必须调查评估以降低风险。

这就是所谓的云责任共享模型。尽管供应商运营IT基础架构并控制诸如灵活性和敏捷性之类的事情，但是仍需对以下方面负责：

• 谁有权访问什么
• 云安全性和加密
• 灾难恢复计划