详解云计算的基础架构

一、核心特点与定义解析

云计算的 5 个特点是其区别于传统 IT 模式的关键，共同支撑了 “按需使用、高效灵活” 的核心价值。

• 按需自助服务用户无需人工干预，可自主申请、配置所需资源。
• 广泛的网络接入通过任意网络（如手机、电脑）即可访问云资源，不受物理位置限制。
• 资源池化依托虚拟化技术，将计算、存储等资源整合为共享池，动态分配给不同用户。
• 快速弹性伸缩资源可根据业务需求实时扩容或缩容，例如电商大促时临时增加服务器。
• 可计量服务按实际使用量（如存储容量、计算时长）计费，实现成本精准控制。

NIST 的定义则进一步明确了云计算的核心目标：最小化用户管理工作量和与服务商的交互，让用户聚焦于核心业务而非 IT 基础设施。

二、计算技术发展脉络

计算技术的演进是云计算的技术基石，每一步都在解决 “效率” 和 “规模” 的问题。

1. 串行计算单 CPU 逐个执行指令，效率低，仅适用于简单任务。
2. 并行计算多 CPU 共享内存，同时处理任务拆分后的不同部分，实时性要求高，结果需绝对正确。
3. 分布式计算多 CPU 分散在不同网络节点，通过消息机制协作，任务独立性强，允许部分计算误差，是云计算资源调度的核心思想之一。
4. 网格计算属于分布式计算的特例，整合零散计算资源形成 “虚拟超级计算机”，常用于处理大规模科学计算任务。

三、两大分类维度对比

云计算的分类清晰划分了不同的服务边界和使用场景，帮助用户根据需求选择合适模式。

1. 按运营模式分类

2. 按服务模式分类

服务模式的核心差异在于 “用户与服务商的责任边界”，从下到上服务商承担的责任逐渐增加。

• IaaS（基础设施即服务）服务商提供硬件（服务器、存储）和虚拟化层，用户自主部署操作系统、中间件和应用。例如阿里云 ECS、AWS EC2。
• PaaS（平台即服务）服务商额外提供操作系统、数据库、开发工具等平台层资源，用户只需专注应用开发。例如腾讯云 TDSQL、Google App Engine。
• SaaS（软件即服务）服务商提供完整软件应用，用户直接通过浏览器使用，无需任何部署操作。例如钉钉、企业微信、Office 365。
• 传统模式“烟囱式” 架构，硬件、软件全由用户自建自管，资源无法共享，灵活性差。