云基础架构：简介

云基础设施的组件

云服务由客户端系统组成，如PC、平板电脑和其他通过网络与后端数据中心组件连接的设备。构成云基础设施的组件包括：

网络

网络是使信息能够在后端云系统和前端客户端设备之间传输的通信通道。计算过程发生在外部云数据中心。用户通过私有或公共网络访问这些组件并与之交互，这些网络在云服务的两端之间传输数据。数据通常是通过网络传输的可视信息、日志或控制功能。

该网络由物理电气组件（如路由器、电线和交换机）以及软件应用程序和硬件固件组成，这些组件根据OSI数据通信模型实现数据通信。

硬件

云计算由一组虚拟主机访问，这些主机代表一组预配置的物理硬件组件。虽然最终用户这些硬件组件包括服务器、处理单元、GPU、电源、内存和其他组件。

这些硬件资源的分配可以通过虚拟化和抽象层跨用户和IT工作负载进行扩展，具体取决于云服务的模型。硬件系统中内置了冗余和灵活性，以确保与云基础设施硬件相关的性能、安全性和可用性问题不会影响最终用户。

存储

平台和存储系统是云基础架构堆栈的关键组件。云数据中心跨各种存储类型和设备存储数据，保留备份，并在用户之间扩展存储分配。支持存储基础架构的底层硬件堆栈通过虚拟化或软件定义的体系结构进行抽象。这允许用户将存储用作云服务，可以在需要时添加或删除，而无需在每个服务器上手动配置硬件。

常见的云存储格式包括：

• 块存储。此方法将数据拆分为存储在多个服务器阵列中的不同存储系统中的数据块。数据与底层硬件环境解耦。单个存储卷可以拆分为多个称为块的实例。块存储最适合静态数据资产。
• 对象存储。数据文件被分解为多个部分，每个部分都提供有唯一的元数据标识符，并存储为未压缩的未加密数据对象。元数据信息可以自定义（与块存储不同，块存储只允许有限的一组元数据属性作为标识符）。对象存储适用于动态变化的数据资产。
• 文件存储。这与网络访问存储（NAS）相关联，其工作方式类似于PC上的本地硬件设备存储。它可以在单个数据路径中轻松配置。

虚拟化

云服务使用虚拟化或其他软件定义的计算架构与其硬件资源（诸如计算能力和存储）解耦。硬件功能在软件系统中仿真-用户可以访问硬件资源的虚拟版本，例如平台、处理、存储和网络。

支持云服务的硬件资源由云供应商运营和管理。用户只需为他们使用的服务付费，这意味着云服务底层的硬件问题不得影响服务水平协议（SLA）。通过虚拟化，这些限制对云服务的用户来说是隐蔽的，因为IT工作负载可以在虚拟化和可重新配置的IT环境中的可用硬件资源池中动态移动和分配。

云基础设施的特点

云基础设施的特征与现场数据中心的特征不同，特别是由于云服务的运营模式和云计算的必要架构。这些云的特征包括：

• 高可扩展性
• 灵活的资源池
• 按需自助配置
• 通过多层安全保护来抵御网络攻击
• 按服务消费收费的“即服务”交付模式
• 高度可用的IT资源和服务访问
• 由云供应商管理

云基础架构的部署模型

云基础架构可以专用于具有隔离访问的单个用户，也可以在多个用户之间共享，或者两者兼而有之。基本的基础设施资源是相同的，无论部署模型如何，但在用户之间的分配有所不同。

三种最常见的云部署模型如下所示：

• 公共云。在供应商防火墙之外的多个用户之间共享的虚拟化资源池。该服务是按需消费的基础上分发，按现收现付模式收费。供应商负责管理和运营公共云。
• 私有云。这些是专用于个人用户通过自己的防火墙访问的云环境。私有云环境通常部署为内部部署但虚拟化的数据中心。增加的自动化层允许用户将虚拟化基础架构作为私有云服务加以利用。
• 混合云。公共云和私有云的集成创建了混合云模型。这些工作负载可以跨混合云进行移植，允许组织使用为成本敏感型工作负载设置的公共云和为安全敏感型工作负载设置的私有云。