云计算

云计算并非凭空出现的魔法,它是服务器技术、虚拟化技术和网络带宽经过多年演进的成果。

有了虚拟化,我们就可以用软件随意切分物理服务器。如果我们把这些被切分的服务器资源通过互联网提供给全世界,让用户可以像买自来水和电一样,按需申请、按分付费,这就是云计算

云计算的特征与优势

相比于自己买服务器塞在办公室角落,使用云计算带来了质的飞跃:

  • 弹性伸缩:当业务迎来高峰时,可以一键增加 100 台云服务器;高峰过去后,随时释放,灵活自如。
  • 按需自助:无需打电话给销售,登录控制台点几下鼠标,几分钟内就能创建出一台全新的计算实例。
  • 按用量计费:用多少交多少,用几小时就付几小时的钱,省去高昂的初期硬件采购开销。
  • 高可用与容灾:云厂商在全球建有多个数据中心,即使某个数据中心遭遇雷击断电,备用机房也会瞬间接管,保证业务不断网。
  • 全球访问:可以将服务部署在最靠近用户的物理节点上,消除跨国网络延迟。

云部署模型

根据控制权与数据的敏感度,企业通常会选择不同的云部署模式:

  • 公有云:由大型厂商(如亚马逊 AWS、微软 Azure、谷歌 GCP、阿里云)运营的云平台。所有用户共享物理硬件资源池,便宜、扩展快,适合绝大多数创业公司与普通网站。
  • 私有云:由企业自己在内部机房架设的云系统。数据完全物理隔离,控制权极高,适合银行、政府和医疗机构。
  • 混合云:将私有云与公有云用专用通道打通。敏感的客户数据库留在私有云里,而面对公众的业务前端放在公有云上以应对突发流量。

云服务模型

根据“云厂商替你管了多少事”,云计算划分为三种主流服务模型:

  • IaaS(基础设施即服务):相当于“租毛坯房”。房东只给你毛坯墙壁和水电管道。你需要自己刷墙、铺地板、买家具(在服务器上自己装操作系统、配置运行环境、安装应用软件)。
  • PaaS(平台即服务):相当于“租精装自如公寓”。硬装全部做好了,水电网全通,日常家电齐全。你只需要带上你的个人衣物入住即可(你只需要把写好的业务代码上传上去,服务器运维和操作系统升级完全不用你操心)。
  • SaaS(软件即服务):相当于“入住高级酒店”。你不需要考虑买家具,也不用搞卫生,交钱直接入住,享受现成的服务(你只需要注册个账号,用浏览器直接使用现成服务,例如 Gmail、在线文档或 Zoom)。

云计算服务模型租房比喻图

云计算服务模型归类

练习

在云计算的三大服务模型(IaaS, PaaS, SaaS)中,如果你的团队租用云厂商提供的虚拟服务器、存储 and 网络,并由自己负责在其上安装操作系统、配置运行环境和管理应用程序。这属于哪一种服务模型? A. IaaS(基础设施即服务) B. PaaS(平台即服务) C. SaaS(软件即服务) 请提交正确选项的字母(例如 A)。

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题解 Hint

提示

主流云厂商:在实际工作中,你会频繁接触到不同的云计算平台。其中亚马逊 Web 服务(AWS)是全球云服务的领跑者,提供了最为庞大的云产品线;微软的 Azure 则深受企业级客户青睐;谷歌云(GCP)在大数据与人工智能领域具备独特优势;在国内,阿里云、腾讯云和华为云则是主要的市场提供商。在 AWS 中,最常用的计算服务是 EC2(弹性计算云),它代表云中的虚拟计算机实例。

共享责任模型

在云安全领域,有一个极其关键的原则——共享责任模型

我们可以把共享责任模型理解为“租房安全协议”:房东(云厂商)负责保障整栋楼的大门门禁、防盗防雷系统和承重墙的结构安全;而租户(客户)必须自己锁好房门、保管好房间钥匙、并且配置好自己的保险箱。如果因为租户出门不锁门导致财物丢失,责任完全在租户自己。

简单来说:

  • 云厂商负责“云安全”(Security of the Cloud):保障物理数据中心的安全、底层硬件以及虚拟化 hypervisor 层面的隔离与稳定。
  • 客户(租户)负责“云中安全”(Security in the Cloud):负责保障自己租用的操作系统安全、应用代码无漏洞、防火墙规则设置正确、以及数据本身的访问控制。

在当今的安全事件中,云上发生的数据泄露很多是由于客户侧的配置错误导致的(例如将含有敏感文件的云存储桶设置为所有人公开可读、或者防火墙安全组开通了不该暴露的端口)。这也正是你以后进行云安全审计和渗透测试的主要方向。