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1.1 什麼是雲計算
雲計算到底是什麼呢？
在這個問題上，可謂衆說紛紜。比如，在維基百科上的定義是“雲計算是一種基於互聯網的計算新方式，通過互聯網上異構、自治的服務爲個人和企業用戶提供按需即取的計算”；著名諮詢機構 Gartner 將雲計算定義爲“雲計算是利用互聯網技術來將龐大且可伸縮的 IT 能力集合起來作爲服務提供給多個客戶的技術”；而 IBM 則認爲“雲計算是一種新興的 IT 服務交付方式，應用、數據和計算資源能夠通過網絡作爲標準服務在靈活的價格下快速地提供最終用戶”。
雖然這幾個定義都有一定的道理，但在我看來還沒抓住雲計算的核心，在我眼中， 雲計算應該有如圖 1-1 ：雲計算是新一代 IT 模式，它能在後端龐大的雲計算中心的支撐下能爲用戶提供更方便的體驗和更低廉的成本。
1.1.1 用戶體驗
對個人用戶而言，在雲計算的時代，會出現越來越多的基於互聯網的服務，這些服務豐富多樣、功能強大、隨時隨地接入，同時也無需購買、下載和安裝任何的 客 戶端，並只要使用瀏覽器就能輕鬆訪問，而無需爲軟件的升級和病毒的感染操心。還有，人們可以將文檔等數據放在雲來進行共享和協作，比如，共同編輯同一篇文 章，而且通過嚴格的權限管理機制，來確保協作是在安全的環境下進行。對企業用戶而言，可以利用雲技術來優化其現有的 IT 服務，使現有的 IT 服務更可靠和更自動化，更可以將企業的 IT 服務整體遷移到雲上，使企業卸下維護 IT 服務的重擔，從而更專注於其主營業務。
1.1.2 成本
對個人用戶而言，由於他們所使用的服務運行在雲端，本地計算需求比較少，所以無需像過去那樣不斷地升級電腦的配置或者購買昂貴的新電腦，只需一個廉價 的 可以上網的智能終端，比如：手機和上網本等。同時由於互聯網服務是按需使用，而無需在初期購置不廉價的軟件客戶端。對企業用戶而言，除了可以通過利用先進 的雲技術來降低企業 IT 初期的投資成本和後期的維護成本之外，更可以通過將 IT 服務外包或者整體遷移到外部的雲中來削減 IT 部門的規模，這樣能使得公司成本的結構更完善。
上面提到的一些雲計算的優點和好處，而這些東西都沒有遠離雲計算自身的特點，而是息息相關的。
雲計算的特點
在特點方面，主要有十點，除了常見的超大規模、高可擴展性和按需服務之外，還有自動化和節能環保等。
(1) 超大規模：大多數雲計算中心都具有相當的規模，比如， Google 雲計算中心已經擁有幾百萬臺服務器， 而 Amazon 、 IBM 、微軟、 Yahoo 等企業所掌控的雲計算規模也毫不遜色，並且雲計算中心能通過整合和管理這些數目龐大的計算機集羣來賦予用戶前所未有的計算和存儲能力。
(2) 抽象化：雲計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務，所請求的資源都來自“雲”，而不是固定的有形的實體。應用在“雲”中某處運行，但實際上用戶無需瞭解、也不用擔心應用運行的具體位置，這樣能有效地簡化了應用的使用。
(3) 高可靠性：在這方面，雲計算中心在軟硬件層面採用了諸如數據多副本容錯、心跳檢測和計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性，還在設施層面上的能源、製冷和網絡連接等方面採用了冗餘設計來進一步確保服務的可靠性。
(4) 通用性：雲計算中心很少爲特定的應用存在，但其有效支持業界大多數的主流應用，並且一個“雲”可以支撐多個不同類型應用的同時運行，並保證這些服務的運行質量。
(5) 高可擴展性：用戶所使用“雲”的資源可以根據其應用的需要進行調整和動態伸縮，並且再加上前面所提到的雲計算中心本身的超大規模，使得“雲”能有效地滿足應用和用戶大規模增長的需要。
(6) 按需服務：“雲”是一個龐大的資源池，用戶可以按需購買，就象自來水、電和煤氣等公用事業那樣根據用戶的使用量計費，並無需任何軟硬件和設施等方面的前期投入。
(7) 廉價：首先，由於雲計算中心本身巨大規模所帶來的經濟性和資源利用率的提升，其次，“雲”大都採用廉價和通用的 X86 節點來構建，因此用戶可以充分享受雲計算所帶來的低成本優勢，經常只要花費幾百美元就能完成以前需要數萬美元才能完成的任務。
(8) 自動化：雲中不論是應用、服務和資源的部署，還是軟硬件的管理，都主要通過自動化的方式來執行和管理，從而極大地降低整個雲計算中心龐大的人力成本。
(9) 節能環保：雲計算技術能將許許多多分散在低利用率服務器上的工作負載整合到雲中，來提升資源的使用效率，而且雲由專業管理團隊運維，所以其 PUE （ Power Usage Effectiveness ，電源使用效率值）值和普通企業的數據中心相比出色很多，比如， Google 數據中心的 PUE 值在 1.2 左右，也就是說，每一塊錢的電力花在計算資源上，只需再花兩角錢電力在製冷等設備，而常見的 PUE 在 2 和 3 之間，並且還能將雲建設在水電廠等潔淨資源旁邊，這樣既能進一步節省能源方面開支，又能保護了環境。
(10) 完善的運維機制：在“雲”的另一端，有全世界最專業的團隊來幫用戶管理信息，有全世界最先進的數據中心來幫用戶保存數據。同時，嚴格的權限管理策略可以保證這些數據的安全。這樣，用戶無需花費重金就可以享受到最專業的服務。
由於這些特點的存在，使得雲計算能爲用戶提供更方便的體驗和更低廉的成本，同時這些特點也是爲什麼雲計算能脫穎而出，並且能被大多數業界人員所推崇的原因之一，那麼雲計算是怎麼誕生的呢？
1.2 雲計算的由來
雖然很多偉大發明和技術在我們看來都是些突發奇想的產物，但當真正探究起來，這些東西大都通過一代人，甚至於幾代人的積累演變而成的，其中最明顯的例 子，莫過於計算機本身。早在 2000 年前，我們中國人就已經發明瞭算盤這一強大的計算工具；在 1642 年，法國數學家帕斯卡在在英國數學家奧特雷得所製作的“計算尺”的基礎上，將其加以改進，製成了能進行八位計算的“加法器”；在 1673 年，德國大師萊布尼茨在巴黎製造了一個能進行加、減、乘、除及開方運算的計算機，名爲“乘法器”；在 1820 年，英國人查爾斯•巴比奇已經在構想和設計了世界上第一臺完全可編程的計算機，可惜介於當時的技術條件和經費限制，使得這臺計算機始終未能在他有生之年問 世；到了 20 世紀，艾倫•圖靈的圖靈機思想和新興的電子技術都對最後 ENIAC 的問世都起着非常關鍵的作用。還有，我們耳熟能詳，但晦澀難懂的相對論也同樣如此，如果沒有麥克斯韋爾、邁克爾遜和洛侖茲等大師的積澱，估計愛因斯坦是很 難完成相對論的譜寫。
當我們談到雲計算時，難道它就是突發奇想，就是特例嗎？其實雖然雲計算這個名詞只是 Google CEO 埃裏克•施密特博士當年在擔任 SUN 系統公司的 CTO （ Chief Technology Officer ，首席技術官）時候的一次偶然所得，但是其概念本身不僅和前言中提到的過去電力的發展是密不可分的，而且更是整個 IT 產業非常自然的發展和演化。這些發展和演化不僅存在於思想方面，而且涉及技術方面的進步。
1.2.1 思想演化
雲計算在思想方面主要經歷了四個步驟才發展到現在這樣比較成熟的水平，這四個步驟依次是電廠模式、效用計算、網格計算和現在的雲計算，如圖 1-2 所示。
由於 IT 行業本身是一個比較新生的行業，所以從其他行業取經是其發展不可或缺的一步，最出名的例子之一莫過於從建築行業，引入“模式（ Pattern ）”這個概念。雖然在 IT 界，電廠這個概念不像“模式”那樣炙手可熱，但其影響是深遠的，而且有許許多多的 IT 人在不斷地實踐着這個理念，它的意思是通過利用電廠的規模效應，來降低電力的價格，並讓用戶使用起來更方便，且無需維護和購買什麼任何發電設備。
2. 效用計算
在 1960 年左右， 當時計算設備的價格是非常高昂的，遠非普通企業、學校和機構所能承受的，所以有很多人產生了共享計算資源的想法，特別是在 1961 年，人工智能之父麥肯錫在一次會議提出了“效用計算（ Utility computing ）”這個概念，其核心就是借鑑了上面所提到的電廠模式，具體目標是通過結合分散各地的服務器、存儲系統以及應用程序來共享給多個用戶，使得用戶能夠象把燈 泡插入燈頭一樣來使用計算機資源，並且根據其所使用的量來付費。接着，在 1966 年 D.F.Parkhill 在其經典的《計算機公用事業的挑戰》一書中也提出了類似的觀點，但由於當時整個 IT 產業還處於初創期，很多強大的技術還未誕生，比如互聯網等，導致雖然這個想法一直被大家所傳承，但是總體而言“叫好不叫座”。
3. 網格計算
談到網格計算（ Grid Computing ），主要由於翻譯的問題，使得國內的技術人員無法領會其精髓和真諦。網格計算中的網格，也就是“ Grid ”，其英文原意並不是我們所認爲網絡的網格，而是電力的網格，所以其核心與上面的效用計算非常接近，但是它的側重點略有不同，它研究如何把一個需要非常巨 大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然後把這些部分分配給許多許多相對低性能的計算機來進行處理，最後把這些計算結果綜合起來攻克一個非常大的 難題。可惜的是，由於網格計算在商業模式、技術和安全性這三方面的不足，使得其並沒有在工程界和商業界取得預期的成功，但在學術界，還是有一定的應用，比 如用於尋找外星人的“ SETI ”計劃等。
4. 雲計算
雲計算的核心和前面的效用計算與網格計算非常類似，也是希望能使 IT 技術能像使用電力那樣方便，並且成本低廉，但與前兩者不同的是，現在在需求方面，已經有一定的規模，同時在技術方面，也已經基本成熟了，所以雲計算和前兩者相比更有前途。
1.2.2 技術支持
1. 摩爾定律
隨着摩爾定律依舊推動着整個硬件產業的發展，包括芯片、內存和硬盤等硬件設備在性能和容量方面得到了極大的提升，在這方面，最明顯的例子，莫過於芯 片，雖然在單線程性能方面，其並沒有像奔騰時代那樣突飛猛進，但是已經非常強悍了，再加上多核的配置，使得整體性能達到一個前所未有的境界，比如，最新的 X86 芯片在性能上已經是 30 年前 8086 的一千倍，而現在用於手機等低能耗移動設備的 ARM 芯片在性能上比過去的大型主機上的芯片強大的多，同時這些硬件設備在價格方面也比過去更平易近人。還有，諸如 SSD 和 GPU 等新興技術的引入都極大地推動着 IT 產業的發展。可以說，摩爾定律給予雲計算所需的充足“動力”。
2. 網絡設施
由於 ADSL 寬帶和現在的光纖入戶的不斷普及，使得現在的網絡帶寬已經從過去平均 50Kb 增長至現在平均 1Mb 以上，從而基本滿足了大多數服務的需求，包括視頻等多媒體服務。再加上無線網絡和移動通信的不斷髮展，從而使得人們能在任何時間任何地點都利用互聯網的夢 想成爲了可能，可以說，現在互聯網不再像過去那樣是一種奢侈品，而是社會的基礎設施，並使得終端和雲緊緊地連起來。
3.Web 技術
Web 技術已經從 90 年初的“混沌期”和本世紀初的“陣痛期”走出，已經進入“快速發展期”，並隨着類似 AJAX 、 jQuery 、 Flash 、 Silverlight 和 HTML5 等 Web 技術的不斷地發展， Chrome 、 Firefox 和 Safari 等性能出色和功能強大的瀏覽器的不斷涌現，使得 Web 已經不再是隻能顯示簡單的頁面或者在用戶體驗方面遠遜於傳統的桌面應用，而是能支持多種多媒體功能和複雜的事件處理，在用戶體驗方面已經越來越接近桌面應 用，使得用戶只要通過互聯網和雲連上，就能通過瀏覽器使用各種功能強大的 Web 應用。
4. 系統虛擬化
雖然就像上面摩爾定律那段提到那樣， X86 芯片性能已經非常強悍了，但每臺 X86 服務器的利用率還是在個位數徘徊，可以說，在能源和購置成本等方面浪費極大，但隨着 VMware 的 vSphere 和開源的 Xen 等基於 X86 架構的系統虛擬化技術的不斷髮展，使得一臺服務器能整合過去多臺服務器的負載，從而有效地提升硬件的利用率，並降低能源的浪費和硬件的購置成本，更重要的 是，通過這些技術能有效地提升了數據中心自動化管理的程度，從而極大地減少在管理方面的投入，使雲計算中心的管理更智能。
5. 移動設備
隨着蘋果的 iOS 和 Google 的 Android 這類智能手機系統不斷地發展和普及，使得諸如手機這樣的移動設備已經不僅是一個移動的電話而已，更是一個完善的信息終端，能夠通過它們輕鬆地訪問互聯網上 的信息和應用，並且在整體功能上越來越接近臺式機的水平，使得通過這些移動設備能夠隨時隨地地訪問雲中的服務。
就像上文所提到的那樣，雲計算並不是突發奇想的產物，而是通過在思想和技術這兩方面不斷地成熟和發展，使得雲計算有了一塊“肥沃”的土壤，讓其能自由地生長。
1.3 雲計算的誕生
雖然在雲計算誕生在一塊“肥沃”的土壤之上，但是如果沒有非常好的契機的話，雲計算只會像小的溪流那樣慢慢地流淌，而也不會像今天那樣宛如無數個小溪 流合併而來的長江之水那樣滾滾而來，並推動着整個 IT 產業的發展。我認爲有五個非常重要的契機一步步地觸發了雲計算的誕生。
1.3.1 SaaS 的誕生
在 1999 年，桌面應用還是唯一主流的時候，當時 Oracle 的高管 Marc Benioff 看準了 Web 應用將取代桌面應用這一大趨勢，創建了 Salesforce 這家以銷售在線 CRM （ Customer relationship management ，客戶關係管理）爲主的互聯網公司，並定義了 SaaS （ Software as a Service ，軟件即服務）這個概念，意思是軟件將會以在線服務形式提供給用戶，而且避免了安裝和運維等繁瑣的步驟。 Salesforce 的在線 CRM 一經推出，不僅受到來自技術界的好評和用戶支持，而且越來越多的軟件選擇了 SaaS 這種模式來進行發佈。總的來說，由於 SaaS 的誕生和不斷地發展，使人們開始相信類似雲計算的產品，不論在技術上，還是在商業上都是可行的
1.3.2 《 IT 不再重要》的發表
2003 年，尼古拉斯•卡爾在發表在《哈佛商業評論》上的一篇非常具有轟動性文章，名爲《 IT 不再重要》，在這篇文章中，尼古拉斯•卡爾犀利地提出 IT 技術已經日用品化了。雖然這樣能使大多數的企業從 IT 中獲益，但是 IT 已經很難給企業帶來一定的競爭優勢。雖然在剛發表時，此文受到了包括當時 Intel 董事長克瑞格•貝瑞特在內整個 IT 界的口誅筆伐，並導致尼古拉斯•卡爾甚至自稱其爲 IT 界的“全民公敵”。但是，從今天，也就是文章發表的七年後看來，此文不僅促使了廣大的 IT 從業者不斷地反思，從而推動了 IT 產業的改革，因爲 IT 技術的日用品化並不是 IT 業的末日，而是下一次創新和發展的基石，而且還引出了《大轉變》這本“雲計算的聖經”。
1.3.3 Google 的三大核心技術
在 2003 年的 SOSP 大會上 Google 發表了 GFS （ Google File System ， Google 文件系統）這個分佈式存儲系統的論文；在 2004 年的 OSDI 大會上發表了 MapReduce 這個分佈式處理技術的論文，；在 2006 年的 OSDI 大會上發表了 BigTable 這個分佈式數據庫的論文。這三篇重量級論文的發表，不僅使大家瞭解 Google 搜索引擎背後強大的技術支撐，而且克隆這三個技術的開源產品像雨後春筍那樣不斷地涌現， MapReduce 的有 Hadoop ， GFS 的有 HDFS ，而 BigTable 則有 Hbase 、 Hypertable 和 Cassandra 等，這三篇論文和相關的開源技術極大地普及了雲計算中非常核心的分佈式技術。
1.3.4 Amazon Web Service 的推出
Amazon 的 B2C 業務有點類似中國移動的短信業務，平時流量很大，但是到每年特定的時刻（比如 Amazo 的聖誕節和中國移動的春節等），流量更是數量級的攀升，在這種情況下， Amazon 需要購置遠超其平常使用量的硬件資源以應對聖誕節的流量，很顯然，會有很多資源被浪費，所以 Amazon 想出租借硬件資源給公衆，以減少浪費的想法，這也是其推出 Amazon Web Service 的最主要的原因。在 2006 年初， Amazon 推出了 Amazon Web Service 第一款產品 S3 （ Simple Storage Service ，簡單存儲服務）雲存儲服務，在 2006 年 8 月推出了另一款 Amazon Web Service 產品 EC2 （ Elastic Compute Cloud ，彈性計算雲）雲基礎設施服務，之後還推出了包括 SimpleDB 、 Simple Queue Service 和 CloudFront 等近 20 種雲服務。 Amazon Web Service 的推出標誌着雲計算相關的產品已經出現，並基本可用，雖然那時還沒有云計算這個說法。
1.3.5 IBM 和 Google 的合作
一位名叫克里斯托夫•比希利亞的 Google 高級工程師，爲了推廣 Google 一些新的技術，所以他利於其 20% 的時間在他的母校華盛頓大學開了一門名叫“ Google 101 ”的課程，通過這門課程指導學生學習一些常用於 Google 內部的分佈式技術，比如 MapReduce 等。接着，這個項目也得到 IBM 方面的支援，在合作的過程中， IBM 和 Google 都從中意識到這些分佈式技術在商業和科研方面的強大潛力，並最終在 2007 年 10 月 8 日共同宣佈了一項“大規模分佈式計算”推進計劃，兩家公司將投資建立一個大型的數據中心，學生可以通過互聯網遠程訪問該數據中心，並進行遠程的研究，這個 項目也稱爲“雲計算”的推進計劃，這就是雲計算的誕生。
1.4 雲計算的成長
在雲計算這個概念誕生之後，雖然受到一定程度的非議，但是總體而言，雲計算還是得到了大家的歡迎，而且大家對雲計算的認識也在不斷地加深中，並且業界有很多知名公司都出臺了一系列產品或者規劃。表 1-1 是雲計算概念誕生以來的編年史。
通過上面提到的這些產品發佈和各種預測，我們應該可以看出業界對於雲計算是非常看好和關注的。
1.5 雲計算的影響
雖然雲計算最初只是由 IBM 和 Google 這兩家公司所主導的，但是就像圖 1-4 所示那樣雲計算將會對整個 IT 產業帶來非常深遠的影響，其中包括服務器供應商、軟件開發商和雲終端供應商這三個雲計算建設者和作爲雲計算運維者的雲供應商。本章將從上面提到的這四個角 度進行分析，之後，會總結雲計算對整個 IT 產業的影響。
1.5.1 服務器供應商的角度
這類型的公司主要包括 IBM 、 HP 、 Dell 和 Cisco 等。主要有兩個方面的變化：其一，是需求方面的變化，雖然中小企業會不斷地加大對 IT 技術使用，但由於它們將會把雲服務作爲首選，所以對服務器供應商而言，來自中小企業的訂單將會不斷的減少，但來自雲供應商的訂單則會大量的增加；其二，是 產品方面的變化，由於大型雲計算中心，對硬件有自己一套的設計和想法，所以會希望服務器供應商能生產爲它們定製的硬件，這導致服務器供應商他們整體產品的 方向將會從原先的以生產通用的 X86 服務器爲主，轉變爲通用和定製兼顧，而且爲雲計算做優化的解決方案將受到極大歡迎。雖然雲計算將會對部分非常依賴中小企業的硬件廠商帶來非常不利的影響，
但是從長期而言，對那些不斷創新，並且提出非常優秀的雲計算解決方案的硬件廠商，將會脫穎而出，並從雲計算大潮中獲利豐厚。
1.5.2 軟件開發商的角度
最典型的公司有微軟、 Red Hat 、 Oracle 和 VMware 等。主要有三方面的變化：首先，在軟件交付方式上的變化，由於虛擬器件（ Virtual Appliance ）等軟件發佈格式的引入，使得不僅軟件的開發，維護和銷售等方面的成本和複雜度得到了降低，而且也加快了軟件部署的速度；其次，在軟件銷售和發佈方式上的 變化，由於各種基於雲的軟件發佈平臺（比如蘋果的 App Store 、中國移動的 Mobile Market 和 VMware Virtual Appliance Marketplace
等）的出現，使得發佈、推廣和銷售軟件越來越簡單，而且成本更低，比如，和傳統軟件發佈前期需要大量資金支持不同的是，在蘋果的 App Store 上發佈軟件的成本基本爲零，而且能直面超過 5000 萬 iOS 系統（包括 iPhone 、 iPod Touch 和 iPad ）的使用者，同時這些用戶的消費能力也是非常強大的；最後，在技術上的變化，軟件將與雲技術進行深度地整合，比如，應用類的軟件，基本上都將選擇 Web 作爲其首選的界面，而中間件和底層的系統軟件將會爲運行在雲中做更多的優化。
1.5.3 雲終端供應商的角度
這方面的公司有 Apple 、 Nokia 、三星和聯想等。由於移動設備的輕便型，再加上性能的日漸提高和能方便地接入多種無線網絡（比如 WIFI 和 3G 等），所以市場對移動設備需求將與日俱增，而且將來雲終端將不會僅是手機、平板和筆記本這幾種移動設備，而將會涉及社會的方方面面，比如電視和汽車等，所 以在這方面會有非常大創新空間等待着這些公司。
1.5.4 雲供應商的角度
相關的公司有國外的 Amazon 、 Google 和 RackSpace 等，國內的有中國移動和中國電信等。隨着雲計算不斷推廣和被大衆所接受，使得雲計算中心在運營的規模上會不斷地增大， 這將會給雲供應商帶來很多機會來降低其運營成本，並提升經營利潤，比如，將雲計算中心建設在能源成本底的地方（比如電廠附近）或者建在製冷成本底（比如天 氣寒冷的地點）的地方。而且由於運行的工作負載的規模非常龐大，將整體提高服務器利用率。同時雲的業務都屬於非常穩定的，所以能給雲供應商帶來持久的現金 流。
1.5.5 整個 IT 產業的角度
不可否認，在短期內，由於產業結構的變化，雲計算有可能將會給整個 IT 產業帶來一定程度的陣痛，但是從長期而言，雲計算將會對整個 IT 產業帶來非常正面的影響，因爲雲計算將推動整個產業的進一步的優化佈局和專業分工，並且提供一個讓所有 IT 人不斷地創新的舞臺，最終，這些參與者會像之前大型機時代和 PC 時代那樣同心協力創造出一整套屬於雲計算的產業鏈。
1.6 雲計算的使用場景
有些 IT 從業人員在談到雲計算的時候，總是認爲雲計算只是廣告詞而已，實際的用處是非常有限。對於這種看法，我不以爲然，因爲不僅雲計算的部分技術已經落地，而且雲計算將在 IT 產業各個方面都有其用武之地，在這裏，選擇十個比較典型的使用場景來加以介紹。
1.6.1 IDC 雲
傳統 IDC （ Internet Data Center ，互聯網數據中心）的服務已經無法滿足用戶的需求，用戶期望更強大、更方便和更靈活的 IDC 服務。 IDC 雲是在 IDC 原有數據中心的基礎上，加入更多雲的基因，比如系統虛擬化技術、自動化管理技術和智慧的能源監控技術等。通過 IDC 的雲平臺，用戶能夠使用到虛擬機和存儲等資源。還有， IDC 可通過引入新的雲技術來提供許多新的具有一定附加值的服務，比如， PaaS 等。現在已成型的 IDC 雲有 Linode 和 Rackspace 等。
1.6.2 企業雲
對任何大中型企業而言， 80% 的 IT 資源都用於維護現有應用的，而不是讓 IT 更好地爲業務服務。使用專業的企業雲解決方案來提升企業內部數據中心的自動化管理程度，將整個 IT 服務的思維從過去的軟硬件思維轉變爲以提供服務爲主，使得 IT 人員能分出精力來爲業務創新，成爲半個業務人員。企業雲對於那些需要提升內部數據中心的運維水平和希望能使整個 IT 服務更圍繞業務展開的大中型企業非常適合。相關的產品和解決方案有 IBM 的 WebSphere CloudBurst Appliance 、 Cisco 的
UCS 和 VMware 的 vSphere 等。
1.6.3 雲存儲系統
由於數據是企業的非常重要的資產和財富，所以需要對數據進行有效的存儲和管理，而且普通的個人用戶也需要大量的存儲空間用於保存大量的個人數據和資 料，但由於本地存儲在管理方面缺失，使得數據的丟失率非常高。而云存儲系統能解決上面提到這些問題，它是通過整合網絡中多種存儲設備來對外提供雲存儲服 務，並能管理數據的存儲、備份、複製和存檔，還有，良好的用戶界面和強大的 API 支持也是不可或缺的。雲存儲系統非常適合那些需要管理和存儲海量數據的企業，比如互聯網企業，電信公司等，還有廣大的網民。相關的產品有：中國電信的 E
雲、 Amazon 的 S3 雲存儲服務、 Google 的 Picasa 相冊和微軟的 SkyDrive 網絡硬盤等。
1.6.4 虛擬桌面雲
對許多企業而言，桌面系統的安裝、配置和維護都是其 IT 運營非常重要的一個方面，桌面系統的分散管理將給整個 IT 部門帶來沉重的壓力，而且相關的數據和信息安全不能受到有效地監控，同時企業更希望能將降低終端桌面系統的整體成本，並且使用起來更穩定和靈活。虛擬桌面 雲是這方面一個非常不錯的解決方案，其是利用了現在成熟的桌面虛擬化技術。桌面虛擬化技術是將用戶的桌面環境與其使用的終端進行解耦，在服務器端以虛擬鏡 像的形式統一存放和運行每個用戶的桌面環境，而用戶則可通過小型的終端設備來訪問其桌面環境，還有，系統管理員可以統一地管理用戶在服務器端的桌面環境，
比如安裝、升級和配置相應地軟件等。這個解決方案比較適合那些需要使用大量桌面系統的企業。相關的產品有 Citrix 的 Xen Desktop 和 VMware 的 VMware view 。
1.6.5 開發測試雲
開發測試總是繁瑣、易錯和耗時的過程，特別是在準備測試環境上面，還有會遇到諸如測試資源管理混亂，難於重現問題發生的環境和缺乏壓力測試所需要的強 大計算能力等棘手問題。而開發測試雲能有效解決上面這些問題，其通過友好的 Web 界面，可以預約、部署、管理和回收整個開發測試的環境，通過預先配置好（包括操作系統，中間件和開發測試軟件）的虛擬鏡像來快速地構建一個個異構的開發測 試環境，通過快速備份 / 恢復等虛擬化技術來重現問題，並利用雲的強大的計算能力來對應用進行壓力測試，比較適合那些需要開發和測試多種應用的組織和企業，比如銀行、電信和政府
等。相關解決方案有 IBM Smart Business Development and Test Cloud 。
1.6.6 大規模數據處理雲
企業需要分析大量的數據來洞察業務發展的趨勢，可能的商業機會和存在的問題，從而做出更好、更快和更全面的決策。還有，物聯網會採集海量需要處理的數 據。大規模數據處理雲通過將數據處理軟件和服務運行在雲計算平臺上，能利用雲平臺的計算能力和存儲能力來對海量的數據進行大規模的處理，除了上面提到的物 聯網之外，還有許多企業和機構都會有這方面的需求。相關產品有 Apache 的 Hadoop 等。
1.6.7 協作雲
電子郵件、 IM （ Instant Messaging ，即時通訊）、 SNS （ Social Networking Services ，社交網絡服務）和通信工具（比如 Skype 和 WebEx ）等都是很多企業和個人必備的協作工具，但是維護這些軟件和其硬件卻是一件讓人非常頭疼的工作。協作雲是雲供應商在 IDC 雲的基礎上或者直接構建一個專屬的雲，並在這個雲搭建整套的協作軟件，並將這些軟件共享給用戶，非常適合那些需要一定的協作工具，但不希望維護相關的軟硬 件和支付高昂的軟件許可證費用的企業與個人。這方面，最具代表性的產品莫過於
IBM 的 LotusLive ，它主要包括會議、辦公協作和電子郵件這三大服務。當然 Google Apps 也是不容忽視的，其中 Gmail 和 Gtalk 都是協作的利器。
1.6.8 遊戲雲
由於傳統遊戲軟件容量都非常巨大，無論是單機，還是網遊，都需要在遊戲之前，花很多時間在下載和安裝上，使玩家無法很盡興地玩遊戲，再加上游戲的購置 成本偏高，使得玩家在嘗試新遊戲方面，興趣驟降。在這方面，業界部分公司推出了遊戲雲的解決方案，主要有兩大類：其一是使用更多基於 Web 的遊戲模式，比如使用 JavaScript 、 Flash 和 Silverlight 等技術，並將這些遊戲部署到雲中，這種解決方案比較適合休閒遊戲；其二是爲大容量和高畫質的專業遊戲設計的，整個遊戲都將在運行雲中，但會將最新生成的畫
面傳至客戶端。總之，休閒玩家和專業玩家都會在遊戲雲找到自己的所愛。在產品方面：第一種遊戲雲，已經有很多遊戲都採用這種方案，比如許多 Facebook 上的休閒遊戲採用了後端雲和前端 Flash 這樣的組合；而第二種遊戲雲， AMD 已經發布了類似的技術，但礙於現有的網絡環境，所以短時間內不會有特別成熟技術出現。
1.6.9 HPC 雲
在科學方面 HPC （ High Performance Computing ，高性能計算）領域，現在主要有兩方面挑戰：其一是供需不平衡，要麼是現有的 HPC 資源太過稀少，無法滿足大衆的需求，要麼就是貧富不均，導致 HPC 資源無法被合理的分配；其二是現有的 HPC 設計和需求不符，雖然 HPC 已經發展了很多年，但是在設計還是將所有的計算資源整合在一起以追求極致速度爲主，但是現在的主流需求則常以只需要一小塊計算資源爲主，這導致 HPC 計算資源被極大地浪費，所以新一代的高性能計算中心不僅僅需要提供傳統的高性能計算，而且還需要增加資源的管理、用戶的管理、虛擬化的管理、動態的資源產
生和回收等等。這時，基於雲計算的高性能計算應運而生，也就是 HPC 雲，其能夠爲用戶提供可以完全定製的高性能計算環境，用戶可以根據自己的需求來改變計算環境的操作系統、軟件版本和節點規模，從而避免與其他用戶的衝突， 並可以成爲網格計算的支撐平臺，以提升計算的靈活性和便捷性。 HPC 雲特別適合需要使用高性能計算，但缺乏巨資投入的普通企業和學校。北京工業大學已經和 IBM 合作建設國內第一個 HPC 雲計算中心。
1.6.10 雲殺毒
新型病毒的不斷涌現，使得殺毒軟件的病毒特徵庫的大小與日俱增，如果在安裝殺毒軟件的時候，附帶安裝龐大的病毒特徵庫的話，將會影響用戶的體驗，而且 殺毒軟件本身的運行也會極大地消耗系統的資源。通過雲殺毒技術，殺毒軟件可以將有嫌疑的數據上傳到雲中，並通過雲中龐大的特徵庫和強大的處理能力來分析這 個數據是否含有病毒，這非常適合那些需要使用殺毒軟件來捍衛其電腦安全的用戶。現有的殺毒軟件都支持一定的雲殺毒這個特性，比如 360 殺毒和金山毒霸等。
本章已經給大家介紹雲計算概念相關的幾個方面，比如定義、由來、成長和誕生等，估計大家現在已經對雲計算有了些基本的認識，並且有可能對雲計算充滿了更多的好奇，而下章將選取雲計算概念中非常重要的一部分 -- 架構，來進行深入地介紹和講解。
IT ，身爲一個新興行業，其在發展歷程中向其他行業借鑑了一些先進的思想和理念，最明顯的例子除了上面提到的從電力行業學習了公用事業這種商業模式和從豐田汽車流水線生產中總結出精益這套編程模式之外，還有，就是在軟件設計方面，引入了架構這個在建築行業非常核心的概念。
架構，對軟件系統而言是極爲重要的，因爲它不僅定義了系統內部各個模塊之間是如何整合和協調的，同時也對其整體表現起着非常關鍵的作用。而云，作爲一個非常複雜的大型軟件系統，它內部包含着許許多多的模塊和組件，所以如果能夠理出其架構的話，將會非常有益處。
爲了讓大家對雲計算有更深入的理解，本章將會對雲的架構進行深入地剖析。除了雲的架構之外，本章還將會對雲計算最主要和最常見的四種模式進行深入的介紹。
2.1 雲的架構
在對雲計算進行了三年多的研究之後，覺得雖然雲計算涉及了很多產品與技術，表面上看起來的確有點紛繁複雜，但是雲計算本身還是有跡可循和有理可依的，所以在個人理解的基礎上，我總結出了一套雲計算的架構，具體請看圖 2-1 。
在服務方面，主要以提供用戶基於雲的各種服務爲主，共包含三個層次：其一是 Software as a Service 軟件即服務，簡稱 SaaS ，這層的作用是將應用主要以基於 Web 的方式提供給客戶；其二是 Platform as a Service 平臺即服務，簡稱 PaaS ，這層的作用是將一個應用的開發和部署平臺作爲服務提供給用戶；其三是 Infrastructure as a Service 基礎設施即服務，簡稱 IaaS ，這層的作用是將各種底層的計算（比如虛擬機）和存儲等資源作爲服務提供給用戶。從用戶角度而言，這三層服務，它們之間關係是獨立的，因爲它們提供的服務 是完全不同的，而且面對的用戶也不盡相同。但從技術角度而言，雲服務這三層之間的關係並不是獨立的，而是有一定依賴關係的，比如一個 SaaS 層的產品和服務不僅需要使用到 SaaS 層本身的技術，而且還依賴 PaaS 層所提供的開發和部署平臺或者直接部署於 IaaS 層所提供的計算資源上，還有， PaaS 層的產品和服務也很有可能構建於 IaaS 層服務之上。
在管理方面，主要以雲的管理層爲主，它的功能是確保整個雲計算中心能夠安全和穩定的運行，並且能夠被有效地管理。
接下來，將給大家詳細介紹每個層次，其中將不僅涉及它們的歷史和相關產品，而且將會討論它們的優勢和採用的技術。
2.2 SaaS
它是最常見的，也就是最先出現的雲計算服務，通過 SaaS 這種模式，用戶只要接上網絡，並通過瀏覽器，就能直接使用在雲端上運行的應用，並由 SaaS 雲供應商負責維護和管理雲中的軟硬件設施，同時以免費或者按需使用的方式向用戶收費，所以用戶不需要顧慮類似安裝、升級和防病毒等瑣事，並且免去初期高昂 的硬件投入和軟件許可證費用的支出。
2.2.1 歷史
SaaS 的前身是 ASP （ Application Service Provider ），其概念和思想和 SaaS 相差不大。最早的 ASP 廠商有 Salesforce.com 和 Netsuite ，其後還有一批企業跟隨進來，這些廠商在創業時都主要專注於在線 CRM （客戶關係管理）應用，但由於那時正值互聯網泡沫破裂的時候，而且當時 ASP 本身技術也並不成熟，而且還缺少定製和集成等重要功能，再加上當時欠佳的網絡環境，使得 ASP 沒有受到市場的熱烈歡迎，從而導致大批相關廠商破產但在 2003 年後，在 Salesforce 的帶領下，慘存的 ASP 企業喊出了 SaaS 這個口號，並隨着技術和商業這兩方面地不斷成熟，使得 Salesforce 、 WebEx 和 Zoho 等國外 SaaS 企業得到了成功，而國內的，諸如用友、金算盤、金碟、阿里巴巴和八百客等企業也加入到 SaaS 的浪潮中。
2.2.2 相關產品
由於 SaaS 產品起步較早，而且開發成本低，所以在現在的市場上， SaaS 產品不論是在數量，還是在類別，都非常豐富，而且也出現了多款經典產品，其中最具代表性的莫過於 Google Apps 、 Salesforce CRM 、 Office Web Apps 和 Zoho ：
(1) Google Apps ：中文名爲“ Google 企業應用套件”，提供包括企業版 Gmail 、 Google 日曆、 Google 文檔和 Google 協作平臺等多個在線辦公工具，而且價格低廉，使用方便，並且已經有超過兩百萬家企業購買了 Google Apps 服務。
(2) Salesforce CRM ：它是一款在線客戶管理工具，並在銷售、市場營銷、服務和合作伙伴這四個商業領域上提供完善的 IT 支持，還提供強大的定製和擴展機制，來讓用戶的業務更好地運行在 Salesforce 的平臺上。這款產品常被業界視爲 SaaS 產品的“開山之作”。
(3) Office Web Apps ：它是微軟所開發的在線版 Office ，提供基於 Office 2010 技術的簡易版 Word 、 Excel 、 PowerPoint 及 OneNote 等功能，屬於 Windows Live 的一部分，並與微軟的 SkyDrive 雲存儲服務有深度地整合，而且兼容 Firefox 、 Safari 和 Chrome 等非 IE 系列瀏覽器。和其他在線 Office 相比，它的最大優勢是，由於其本身屬於 Office 2010 的一部分，所以在與 Office 文檔的兼容性方面遠勝其他在線 Office 服務。
(4) Zoho ： Zoho 是 AdventNet 公司開發的一款在線辦公套件，在功能方面絕對是現在業界最全面的，它包括郵件、 CRM 、項目管理、 Wiki 、在線會議、論壇和人力資源管理等幾十個在線工具供用戶選擇。同時包括美國通用電氣在內的多家大中型企業已經開始在其內部引入 Zoho 的在線服務， Zoho 在國內的代理商爲百會。
2.2.3 優勢
雖然和傳統桌面軟件相比，現有的 SaaS 服務在功能方面還稍遜一籌，但是在其他一些方面還是具有一定的優勢，下面是其中的四個方面：
(1) 使用簡單：在任何時候或者任何地點，只要接上網絡，用戶就能訪問這個 SaaS 服務，而且無需任何地安裝、升級和維護。
(2) 支持公開協議：現有的 SaaS 服務都在公開協議（比如 HTML4/5 ）的支持方面做的很好，使得用戶只需一個瀏覽器就能對 SaaS 應用進行使用和訪問，這樣對用戶而言，非常方便。
(3) 安全保障： SaaS 供應商需要提供一定的安全機制，不僅要使存儲在雲端的用戶數據處於絕對安全的境地，而且也要通過一定的安全機制（比如 HTTPS 等）來確保與用戶之間通信的安全。
(4) 初始成本低：使用 SaaS 服務不僅無需在使用前購買昂貴的許可證，而且幾乎所有的 SaaS 供應商都提供免費的試用。
2.2.4 技術
由於 SaaS 層離普通用戶非常接近，所以在 SaaS 層所使用到的技術，大多耳熟能詳，下面是其中最主要的五種：
(1) HTML ：標準的 Web 頁面技術，現在主要以 HTML4 爲主，但是即將推出的 HTML5 會在很多方面推動 Web 頁面的發展，比如視頻和本地存儲等方面。
(2) JavaScript ：一種用於 Web 頁面的動態語言，通過 JavaScript ，能夠極大地豐富 Web 頁面的功能，最流行的 JS 框架有 jQuery 和 Prototype 。
(3) CSS ：主要用於控制 Web 頁面的外觀，而且能使頁面的內容與其表現形式之間進行優雅地分離。
(4) Flash ：業界最常用的 RIA （ Rich Internet Applications ）技術，能夠在現階段提供 HTML 等技術所無法提供的基於 Web 的富應用，而且在用戶體驗方面，非常不錯。
(5) Silverlight ：來自業界巨擎微軟的 RIA 技術，雖然其現在市場佔有率稍遜於 Flash ，但由於其可以使用 C# 來進行編程，所以對開發者非常友好。
在 SaaS 層的技術選型上，首先，由於通用性和較低的學習成本，大多數雲計算產品都會比較傾向 HTML 、 JavaScript 和 CSS 這對黃金組合，但是在 HTML5 被大家廣泛接受之前， RIA 技術在用戶體驗方面，還是具有一定的優勢，所以 Flash 和 Silverlight 也將會有一定的用武之地，比如 VMware vCloud 就採用了基於 Flash 的 Flex 技術，而微軟的雲計算產品肯定會在今後大量使用 Silverlight 技術。
2.3 PaaS
通過 PaaS 這種模式，用戶可以在一個提供 SDK （ Software Development Kit, 即軟件開發工具包）、文檔、測試環境和部署環境等在內的開發平臺上非常方便地編寫和部署應用，而且不論是在部署，還是在運行的時候，用戶都無需爲服務器、 操作系統、網絡和存儲等資源的運維而操心，這些繁瑣的工作都由 PaaS 雲供應商負責。而且 PaaS 在整合率上面非常驚人，比如一臺運行 Google App Engine 的服務器能夠支撐成千上萬的應用，也就是說， PaaS 是非常經濟的。 PaaS 主要面對的用戶是開發人員。
2.3.1 歷史
PaaS 是雲服務這三層之中出現最晚的，業界第一個 PaaS 平臺誕生在 2007 年，是 Salesforce 的 Force.com ，通過這個平臺不僅能使用 Salesforce 提供的完善的開發工具和框架來輕鬆地開發應用，而且能把應用直接部署到 Salesforce 的基礎設施上，從而能利用其強大的多租戶系統。接着，在 2008 年四月， Google 推出了 Google App Engine ，從而將 PaaS 所支持的範圍從在線商業應用擴展到普通的 Web 應用，也使得越來越多的人開始熟悉和使用功能強大的 PaaS 服務。
2.3.2 相關產品
和 SaaS 產品百花齊放相比， PaaS 產品主要以少而精爲主，其中比較著名的產品有： Force.com 、 Google App Engine 、 Windows Azure Platform 和 Heroku 。
(1) Force.com ：就像上面所說的 Force.com 是業界第一個 PaaS 平臺，其主要通過提供完善的開發環境和強健的基礎設施等來幫助企業和第三方供應商交付健壯的、可靠的和可伸縮的在線應用。還有， Force.com 本身是基於 Salesforce 著名的多租戶的架構。
(2) Google App Engine ： Google App Engine 提供 Google 的基礎設施來讓大家部署應用，它還提供一整套開發工具和 SDK 來加速應用的開發，並提供大量的免費額度來節省用戶的開支。
(3) Windows Azure Platform ：它是微軟推出的 PaaS 產品，並運行在微軟數據中心的服務器和網絡基礎設施上的，通過公共互聯網來對外提供服務，它由具有高擴展性雲操作系統、數據存儲網絡和相關服務組成，而且 服務都是通過物理或虛擬的 Windows Server 2008 實例提供。還有，其附帶的 Windows Azure SDK （軟件開發包）提供了一整套開發、部署和管理 Windows Azure 雲服務所需要的工具和 API 。
(4) Heroku ：是一個用於部署 Ruby On Rails 應用的 PaaS 平臺，並且其底層基於 Amazon EC2 的 IaaS 服務，而且在 Ruby 程序員中有非常好的口碑。
2.3.3 優勢
和現有的基於本地的開發和部署環境相比， PaaS 平臺主要有下面這六方面有非常大的優勢：
(1) 友好的開發環境：通過提供 SDK 和 IDE （ Integrated Development Environment ，集成開發環境）等工具來讓用戶不僅能在本地方便地進行應用的開發和測試，而且能進行遠程部署。
(2) 豐富的服務： PaaS 平臺會以 API 的形式將各種各樣的服務提供給上層的應用。
(3) 精細的管理和監控： PaaS 能夠提供應用層的管理和監控，比如，能夠觀察應用運行的情況和具體數值（比如吞吐量（ Throughput ）和響應時間（ Response Time ）等）來更好地衡量應用的運行狀態，還有能夠通過精確計量應用使用所消耗的資源來更好地計費。
(4) 伸縮性強： PaaS 平臺會自動調整資源來幫助運行於其上的應用更好地應對突發流量。
(5) 多住戶（ Multi-Tenant ）機制：許多 PaaS 平臺都自帶多住戶機制，不僅能更經濟地支撐龐大的用戶規模，而且能提供一定的可定製性以滿足用戶的特殊需求。
(6) 整合率和經濟性： PaaS 平臺整合率是非常高，比如 PaaS 的代表 Google App Engine 能在一臺服務器上承載成千上萬的應用。
2.3.4 技術
在 SaaS 層所採用的技術不同的是， PaaS 層的技術比較多樣性，下面是常見的五種：
(1) REST ：通過 REST （ Representational State Transfer ，表述性狀態轉移）技術，能夠非常方便和優雅地將中間件層所支撐的部分服務提供給調用者。
(2) 多租戶：就是能讓一個單獨的應用實例可以爲多個組織服務，而且能保持良好的隔離性和安全性，並且通過這種技術，能有效地降低應用的購置和維護成本。
(3) 並行處理：爲了處理海量的數據，需要利用龐大的 X86 集羣進行規模巨大的並行處理， Google 的 MapReduce 是這方面的代表之作。
(4) 應用服務器：在原有的應用服務器的基礎上爲雲計算做了一定程度的優化，比如用於 Google App Engine 的 Jetty 應用服務器。
(5) 分佈式緩存：通過分佈式緩存技術，不僅能有效地降低對後臺服務器的壓力，而且還能加快相應的反應速度，最著名的分佈式緩存例子莫過於 Memcached 。
對於很多 PaaS 平臺，比如用於部署 Ruby 應用的 Heroku 雲平臺，應用服務器和分佈式緩存都是必備的，同時 REST 技術也常用於對外的接口，多租戶技術則主要用於 SaaS 應用的後臺，比如用於支撐 Salesforce 的 CRM 等應用的 Force.com 多租戶內核，而並行處理技術常被作爲單獨的服務推出，比如 Amazon 的 Elastic MapReduce 。
2.4 IaaS
通過 IaaS 這種模式，用戶可以從供應商那裏獲得他所需要的計算或者存儲等資源來裝載相關的應用，並只需爲其所租用的那部分資源進行付費，而同時這些基礎設施繁瑣的管理工作則交給 IaaS 供應商來負責。
2.4.1 歷史
和 SaaS 一樣，類似 IaaS 想法其實已經出現了很久了，比如，過去的 IDC （ Internet Data Center ，互聯網數據中心）和 VPS （ Virtual Private Server ，虛擬專用服務器）等，但由於技術、性能、價格和使用等方面的缺失，使得這些服務並沒有得到大中型企業廣泛地採用。但在 2006 年底 Amazon 發佈了 EC2 （ Elastic Compute Cloud ，靈活計算雲）這個 IaaS 雲服務，由於 EC2 在技術和性能等多方面的優勢，使得這類型的技術終於得到業界廣泛地認可和接受，其中就包括部分大型企業，比如著名的紐約時報。
2.4.2 相關產品
最具代表性的 IaaS 產品和服務有： Amazon EC2 、 IBM Blue Cloud 、 Cisco UCS 和 Joyent 。
(1) Amazon EC2 ： EC2 主要以提供不同規格的計算資源（也就是虛擬機）爲主，並基於著名的開源虛擬化技術 Xen ，通過 Amazon 的各種優化和創新，使得 EC2 不論在性能上，還是在穩定性上，都已經滿足企業級的需求，而且 Amazon EC2 還提供完善的 API 和 Web 管理界面，來方便用戶的使用。
(2) IBM Blue Cloud ：“藍雲”解決方案是由 IBM 雲計算中心開發的業界第一個，同時也是在技術上比較領先的企業級雲計算解決方案。該解決方案可以對企業現有的基礎架構進行整合，通過虛擬化技術和自動化管 理技術，來構建企業自己的雲計算中心，並實現對企業硬件資源和軟件資源的統一管理、統一分配、統一部署、統一監控和統一備份，也打破了應用對資源的獨佔， 從而幫助企業能享受到雲計算所帶來的諸多優越性。
(3) Cisco UCS ：它是下一代數據中心平臺，在一個緊密結合的系統中整合了計算、網絡、存儲與虛擬化功能。該系統包含一個低延時無丟包萬兆以太網統一網絡陣列，以及多臺企 業級 x86 架構刀片服務器等設備，並在一個統一的管理域中管理所有資源。用戶可以通過在 UCS 上安裝 VMWare vSphere 來支撐多達幾千臺虛擬機的運行。通過 Cisco UCS ，能夠讓企業快速在本地數據中心搭建基於虛擬化技術的雲環境。
(4) Joyent ：它提供基於 Open Solaris 技術的 IaaS 服務，其 IaaS 服務中最核心的，莫屬 Joyent Accelecator ，它能夠爲 Web 應用開發人員提供基於標準的、非專有的、按需供應的虛擬化計算和存儲解決方案。基於 Joyent Accelerator ，用戶可以使用具備多核 CPU 、海量內存和存儲的服務器設備來搭建了自己的網絡服務，並提供超快的訪問、處理速度和超高的可靠性。
2.4.3 優勢 IaaS 服務和傳統的企業數據中心相比，在很多方面都存在一定的優勢，下面是最明顯的五個。
(1) 免維護：主要的維護工作都有 IaaS 雲供應商負責，所以不必用戶操心。
(2) 非常經濟：首先免去了用戶前期的硬件購置成本，而且由於 IaaS 雲大都採用虛擬化技術，所以在應用和服務器的整合率普遍在 10 以上，這樣能有效降低使用成本。
(3) 開放標準：雖然很多 IaaS 平臺都存在一定的私有功能，但是由於 OVF 等應用發佈協議的誕生，使得 IaaS 在跨平臺方面穩步前進，從而使得應用能在多個 IaaS 雲上靈活的遷移，而不會被固定在某個企業數據中心內。
(4) 支持的應用：因爲 IaaS 主要是提供虛擬機，而且普通的虛擬機能支持多種操作系統，所以 IaaS 所支持應用的範圍是非常廣泛的。
(5) 伸縮性強： IaaS 雲只需幾分鐘就能提供用戶一個新的計算資源，而傳統的企業數據中心則往往需要幾周時間，並且計算資源可以根據用戶需求來調整其資源的大小。
2.4.4 技術
在 IaaS 所採用的技術方面，都是一些比較底層的技術，其中有四種技術是比較常用的：
(1) 虛擬化：也可以理解它爲基礎設施層的“多租戶”，因爲通過虛擬化技術，能夠在一個物理服務器上生成多個虛擬機，並且能在這些虛擬機之間能實現全面的隔離， 這樣不僅能減低服務器的購置成本，而且還能同時降低服務器的運維成本，成熟的 X86 虛擬化技術有 VMware 的 ESX 和開源的 Xen 。
(2) 分佈式存儲：爲了承載海量的數據，同時也要保證這些數據的可管理性，所以需要一整套分佈式的存儲系統，在這方面， Google 的 GFS 是典範之作。
(3) 關係型數據庫：基本是在原有的關係型數據庫的基礎上做了擴展和管理等方面的優化，使其在雲中更適應。
(4) NoSQL ：爲了滿足一些關係數據庫所無法滿足的目標，比如支撐海量的數據等，一些公司特地設計一批不是基於關係模型的數據庫，比如 Google 的 BigTable 和 Facebook 的 Cassandra 等。
現在大多數的 IaaS 服務都是基於 Xen 的，比如 Amazon 的 EC2 等，但 VMware 也推出了基於 ESX 技術的 vCloud ，同時業界也有幾個基於關係型數據庫的雲服務，比如 Amazon 的 RDS （ Relational Database Service ，關係型數據庫服務）和 Windows Azure SDS （ SQL Data Services ， SQL 數據庫服務）等。關於分佈式存儲和 NoSQL ，它們已經被廣泛用於雲平臺的後端，比如 Google App Engine 的 Datastore 就是基於 BigTable 和 GFS 這兩個技術之上的，而 Amazon 則推出基於 NoSQL 技術的 Simple DB 。