云服務(wù)架構(gòu)完全指南

作者：Mir H.s. Quadri 2023-07-09 09:45:25

云計算 本文就如今使用的所有服務(wù)架構(gòu)，提供一份完全指南。

成都創(chuàng)新互聯(lián)是一家集網(wǎng)站建設(shè),嵊泗企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),嵊泗品牌網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站定制,嵊泗網(wǎng)站建設(shè)報價,網(wǎng)絡(luò)營銷,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,嵊泗網(wǎng)站推廣為一體的創(chuàng)新建站企業(yè)，幫助傳統(tǒng)企業(yè)提升企業(yè)形象加強企業(yè)競爭力?？沙浞譂M足這一群體相比中小企業(yè)更為豐富、高端、多元的互聯(lián)網(wǎng)需求。同時我們時刻保持專業(yè)、時尚、前沿，時刻以成就客戶成長自我，堅持不斷學習、思考、沉淀、凈化自己，讓我們?yōu)楦嗟钠髽I(yè)打造出實用型網(wǎng)站。

經(jīng)過大約 16 年的演變，云計算已經(jīng)成為一種幾乎所有網(wǎng)民都在使用的技術(shù)。它可以作為一種服務(wù)，用于滿足各類企業(yè)和消費者的需求。因此，在云計算中正在使用多種服務(wù)架構(gòu)，旨在根據(jù)最新的需求來定制所需技術(shù)。

盡管在全球范圍內(nèi)建立互相協(xié)同的計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想在 20 世紀 60 年代初就提出了，但直到 2006 年，谷歌的首席執(zhí)行官 埃里克·施密特Eric Schmidt 在當時的背景下引入了“云計算cloud computing”一詞，這種構(gòu)想才成為一種正式的概念。

云計算可以簡單理解為遍布于世界各地的遠程服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，通過互聯(lián)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)和協(xié)同工作，從而為企業(yè)和消費者提供服務(wù)。雖然這樣的定義比較武斷，但它包含了云計算背后的核心思想。促成這項技術(shù)發(fā)展的主要因素是對“數(shù)據(jù)粘性”的需求，就是令數(shù)據(jù)更容易被各種設(shè)備訪問，同時也要減少數(shù)據(jù)丟失的風險。如果用戶甲只在一臺服務(wù)器上保存了數(shù)據(jù)，對于用戶甲來說，只要有一臺服務(wù)器中斷，數(shù)據(jù)就很有可能永久性丟失。這種做法無異于“把所有雞蛋放在同一個籃子里”，從來都不是一個好辦法，特別是當你在處理對公司和消費者具有重要意義的數(shù)據(jù)時。但如果你在多臺服務(wù)器上備份了用戶甲的數(shù)據(jù)，將有兩個主要好處：其一，即使一臺服務(wù)器中斷，用戶甲仍然可以正常獲取數(shù)據(jù)；其二，云服務(wù)可以從負荷最小的、離他最近的那臺正常運作的服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。這使用戶甲可以在不同設(shè)備上更快、更容易地獲取數(shù)據(jù)。

歷經(jīng)大約 16 年的發(fā)展，云計算從起初只是一種用于備份圖片的工具，變?yōu)榱嘶ヂ?lián)網(wǎng)的骨干。如今幾乎所有的應(yīng)用，從 Office 到 Asana 以及 Todolist，都利用云計算來實現(xiàn)實時訪問和數(shù)據(jù)共享。幾乎任意一款你能想像到的應(yīng)用都在使用云計算。從 Gmail 和 YouTube，到Instagram，一切都使用云計算，以提供快速、便捷、可靠的數(shù)據(jù)訪問功能。

提供云計算服務(wù)的公司稱為云服務(wù)提供商。亞馬遜、谷歌、微軟、Salesforce、Cloud9 等都是 B2B 和 B2C 領(lǐng)域的云服務(wù)提供商。

在早期，云服務(wù)供應(yīng)商通常指提供三類服務(wù)：

• 軟件即服務(wù)Software as a Service（SaaS）
• 平臺即服務(wù)Platform as a Service（PaaS）
• 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)Infrastructure as a Service（IaaS）

然而，隨著行業(yè)需求不斷發(fā)展，區(qū)塊鏈和 AI 等新技術(shù)的出現(xiàn)，云服務(wù)提供商也開發(fā)了新的模式，用于更好地滿足客戶的各種需求。本文將詳細論述如今大眾普遍使用的那些云計算模式。

云端的架構(gòu)

我們已經(jīng)了解了什么是云計算，以及它是如何發(fā)展成一個高達 4450 億美元產(chǎn)值的行業(yè)，現(xiàn)在我們從技術(shù)視角來理解云計算。通常一個云端架構(gòu)都由兩個主要部件組成 —— 前臺front-end和 后臺back-end。

Figure 1: The architecture of a cloud (Courtesy: TechVidvan)

前臺包含客戶端基礎(chǔ)設(shè)施，有終端設(shè)備和用于與云端通信的應(yīng)用程序界面。在現(xiàn)實世界里，你的智能手機和谷歌云端硬盤就是前臺，它們用于訪問谷歌云。

后臺包含云端基礎(chǔ)設(shè)施，包括運行云計算服務(wù)所需的一切設(shè)備。服務(wù)器、虛擬機、服務(wù)和存儲都是由云端基礎(chǔ)設(shè)施提供的。為了對它們有個全局的概念，現(xiàn)在我們來了解一下后臺的每個組件。

• 應(yīng)用Application：用戶或企業(yè)使用的、通過互聯(lián)網(wǎng)與云端互動的任何應(yīng)用程序的后臺。
• 服務(wù)Service：云端提供的服務(wù)型基礎(chǔ)設(shè)施。本文將詳細論述各種不同的服務(wù)。
• 運行時Runtime：提供給虛擬機的運行時和執(zhí)行系統(tǒng)。
• 存儲Storage：具有靈活的伸縮性的用戶/企業(yè)數(shù)據(jù)獲取和管理系統(tǒng)。
• 基礎(chǔ)設(shè)施Infrastructure：運行云端所需的硬件和軟件。
• 安全Security和管理Management：建立安全機制，保護用戶/企業(yè)數(shù)據(jù)，管理各個云服務(wù)單元，避免過載和服務(wù)停機。

軟件即服務(wù)（SaaS）

“軟件即服務(wù)”是一種云計算模式，通過互聯(lián)網(wǎng)將軟件和應(yīng)用程序作為一種服務(wù)提供。谷歌云端硬盤或谷歌工作空間都是比較典型的例子。谷歌云端硬盤內(nèi)的所有應(yīng)用，例如文檔、工作表、幻燈片、表格等，它們都可以通過使用瀏覽器訪問，并自動保存于云端。你可以在任意設(shè)備上獲取文件的最新版本。你唯一需要做的就是登錄你的賬戶。這就是“軟件即服務(wù)”模式的優(yōu)點。你不需要在你的設(shè)備上安裝任何東西，也不需要使用你的本地存儲空間，你可以直接訪問云端的應(yīng)用程序，并省略了使用本地軟件時的很多繁雜操作。SaaS 一般遵循“按需付費”法則，你只要為你需要的服務(wù)支付費用。你總是可以通過支付更多的費用來購買更多的存儲和/或功能，或者根據(jù)你的要求來降低你的套餐。

SaaS 的好處

1. SaaS 具有高度的可伸縮性，這歸功于它的“按需付費”思想。你可以根據(jù)自身需求增加/減少存儲空間或程序功能。
2. 考慮到它提供的特性，如通過任何操作系統(tǒng)的任何設(shè)備進行實時訪問，它是非常合算的。
3. 它在客戶端涉及的工作很少。不需要安裝或進行復(fù)雜的步驟，就可以完成軟件的初始化。你可以從你的瀏覽器和/或應(yīng)用程序中舒適地使用它。
4. 不必手動安裝，軟件會自動更新，而且更新過程中你也不必等待。

平臺即服務(wù)（PaaS）

并不是每家科技初創(chuàng)公司都有必要的資源來維護自己的基礎(chǔ)設(shè)施，以便在云端運行他們的應(yīng)用程序。公司（尤其是創(chuàng)業(yè)型公司）通常更傾向于把應(yīng)用部署于云端，這樣就不必處理后臺基礎(chǔ)設(shè)施了。這就是“平臺即服務(wù)”這種模式的用武之地了。Heroku 等公司提供了基于“平臺即服務(wù)”的云端解決方案，令公司和個人可以在不需要直接與硬件交互的情況下就能部署并運行他們的應(yīng)用程序。跟“軟件即服務(wù)”類似，這種模式也提供了靈活性，你只需選擇所需的服務(wù)，同時也從基礎(chǔ)設(shè)施的角度提供了可伸縮性和安全性。

PaaS 的好處

1. 省去了操作云端基礎(chǔ)設(shè)施的麻煩。你將其外包給在其云中托管你的應(yīng)用程序的公司。這令你能專注于應(yīng)用程序開發(fā)工作的各個生命周期。
2. PaaS 是可擴展的。你可以根據(jù)需要增加或減少存儲需求、附加服務(wù)等。
3. 你設(shè)置的唯一安全參數(shù)是針對你自己的應(yīng)用程序。云安全是由你的云服務(wù)提供商處理的。
4. 對公司和個人來說，把應(yīng)用程序托管在云端，在時間和成本上都是合算的，特別是那些無法承擔基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本的創(chuàng)業(yè)型公司。

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）

IaaS 相對于 PaaS 更進一步，給予用戶更多的自主權(quán)。在 IaaS 模式中，云服務(wù)提供商讓你對云端的底層基礎(chǔ)設(shè)施進行操控。簡而言之就是你可以根據(jù)公司需要自行設(shè)計云端環(huán)境，從專用服務(wù)器和虛擬機，到運行于服務(wù)器的操作系統(tǒng)，你還可以設(shè)置帶寬，創(chuàng)建自己的安全協(xié)議，以及創(chuàng)建云基礎(chǔ)設(shè)施所需的其他項目。亞馬遜 AWS 和谷歌計算引擎（GCE）都是使用 IaaS 模式的很好的例子。鑒于此模式還可以實現(xiàn)用戶對硬件的自主操控，它也被稱為硬件即服務(wù)（HaaS）。

IaaS 的好處

1. “按需付費”模式中的細粒度靈活性。你可以自行決定運行多少臺虛擬機以及使用多少時間。你還可以按小時付費。
2. 以“按需付費”為核心思想，它具有高度的可伸縮性。
3. 完全的自主權(quán)，對基礎(chǔ)設(shè)施中的一切事項的控制，省去了在公司所在地點駐場維護服務(wù)器的麻煩。
4. 大多數(shù)公司保證正常運行時間、安全性和 24/7 的現(xiàn)場技術(shù)支持，這對企業(yè)來說非常重要。

存儲即服務(wù)（StaaS）

谷歌云端硬盤、OneDrive、Dropbox 和 iCloud 是 存儲即服務(wù)Storage as a Service

StaaS 的好處

1. 借助內(nèi)置的版本控制系統(tǒng)，實時訪問最新數(shù)據(jù)。
2. 可以使用安裝任意操作系統(tǒng)的任何設(shè)備訪問數(shù)據(jù)。
3. 隨著你創(chuàng)建、編輯和刪除文件，實時備份你的數(shù)據(jù)。
4. 遵循“按需付費”模式，你可以根據(jù)需要自行確定存儲空間大小。

一切即服務(wù)（XaaS）

IaaS、PaaS、SaaS 和 StaaS 的混合版，就是所謂的“一切即服務(wù)Anything/Everything as a Service”模式，它在云計算相關(guān)社區(qū)內(nèi)快速引發(fā)關(guān)注?？蛻艨赡苡卸喾N多樣的需求，這些需求可能是各種不同模式的混合。在這種場景下，應(yīng)當為用戶提供自由選擇所需服務(wù)的功能，讓他們從各種不同的層級選擇服務(wù)，從而創(chuàng)建自定義的“按需付費”模式。這種方式的好處在于，讓用戶根據(jù)自身需求自由選擇相應(yīng)的云服務(wù)。

XaaS 的好處

1. 可以選擇你喜歡的東西和你喜歡的方式。
2. 只需要為你需要的服務(wù)支付費用，而且不需要支付任何基于層級系統(tǒng)的基本費用。
3. 選擇你的基礎(chǔ)設(shè)施、平臺和功能的粒度水平。
4. 只要使用得當，無論在時間、成本、效用上，XaaS 都是非常有效的。

功能即服務(wù)（FaaS）

在某些情況下，公司或個人需要 PaaS，但不是所有的功能都需要。例如，基于觸發(fā)器的系統(tǒng)，如定時任務(wù)，只需要在無服務(wù)器系統(tǒng)上運行一段代碼或一個函數(shù)，就可以實現(xiàn)一個特定的目標。例如某客戶需要創(chuàng)建一個網(wǎng)站的流量監(jiān)測系統(tǒng)，在頁面下載量達到一定數(shù)量時發(fā)送通知。這樣的需求簡而言之就是在云端運行一段持續(xù)檢查要執(zhí)行的觸發(fā)器的代碼。使用 PaaS 的成本較高。此時就是“功能即服務(wù)Function as a Service”發(fā)揮作用的時候了。許多公司，例如 Heroku，向客戶提供 FaaS，它只存儲一段代碼或一個方法，只會在被觸發(fā)的情況下運行。

FaaS 的好處

1. 你只需要支付代碼運行的費用。托管代碼通常是不收費的，除非計算成本很高。
2. 它不會有使用 PaaS 的那些麻煩，卻讓你享受所有好處。
3. 無論如何，你都不必關(guān)心底層基礎(chǔ)設(shè)施。因此，你只需要上傳代碼，而不必關(guān)心任何虛擬機維護相關(guān)事宜。
4. FaaS 讓你的開發(fā)更加敏捷，即編寫函數(shù)式代碼。

區(qū)塊鏈平臺即服務(wù)（BPaaS）

近年來，區(qū)塊鏈席卷了科技行業(yè)。它是目前最受歡迎的技術(shù)之一，比它更受歡迎的只有人工智能和數(shù)據(jù)科學相關(guān)技術(shù)。區(qū)塊鏈如此吸引人的原因是它提供了安全、可伸縮和透明的開放式賬本架構(gòu)。這些功能對于許多應(yīng)用程序都是必要的，例如銀行、選舉系統(tǒng)，甚至社交媒體也需要這些功能。隨著如此廣泛的應(yīng)用，有必要能夠在云上托管這樣的產(chǎn)品，其模式專門滿足這種技術(shù)的需求。這就是區(qū)塊鏈平臺即服務(wù)（Blockchain Platform as a Service）（BPaaS）發(fā)揮作用的地方。如今，包括亞馬遜 AWS 和微軟 Azure 在內(nèi)的許多公司，都在為專門尋求在云中托管基于區(qū)塊鏈的應(yīng)用程序的客戶提供BPaaS解決方案。

BPaaS 的好處

1. 它滿足了區(qū)塊鏈行業(yè)的特定需求，例如支持用于編寫智能合約的專用語言。
2. 通過提供 API 橋接，支持與區(qū)塊鏈（如以太坊）集成。
3. 支持在區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用中使用自定義數(shù)據(jù)庫。
4. 云的所有優(yōu)點它也同樣具備，即“按需付費”功能、可擴展性、安全性和訪問便捷性。

本文名稱：云服務(wù)架構(gòu)完全指南
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