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与传统的自建数据中心或是租用硬件设备不同，在云计算中用户向商家租用虚拟化的计算资源。计算资源有很多类别，依据所提供的计算资源不同，云计算的实现方式大致可以分为三种：基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。值得一提的是，这种分类方式只是帮助读者、学者理解和研究云计算，三者的界限不一定清晰，同时也没有必要过于清晰地划分其界限。
如图2-8所示，最初所有需要庞大计算量的用户都需要自己搭建数据中心，需要自己配置机房、电力、网络等资源，并利用这些资源安装硬件设备与操作系统，才能在系统上运行软件并提供服务。后来某些没有足够财力、人力的用户开始向大型企业租用硬件设备，来完成自己的计算任务。20世纪六七十年代，在IBM提出虚拟机的概念后，租用虚拟机的方式为广大需要大规模计算任务的用户提供了方便，尽管没有达到“云化”的程度，但已经具备了云计算的雏形。
图2-8 传统计算服务与云计算服务
1．基础设施即服务（IaaS）
基础设施即服务是云计算中最底层的服务，商家将自己的基础设施虚拟化，并且优化对基础设施的管理，达到较高的自动化程度，称为“云化”或“池化”，用户可以按照自己的需要从商家处获得一部分基础设施的使用权。在具体操作过程中，商家会提供这些设施的对外接口，用户可以按照自己的需求，安装Windows或Linux操作系统，可操作性强。典型的例子有AWSEC2、Hadoop、Windows Azure、谷歌云平台等。 [12]
Amazon是最早开始提供商业化云计算的公司，其云计算平台叫做AWS，从2006年开始向广大用户提供云服务，经过不断发展，AWS的云计算服务已经具有相当的规模，在全球范围内11个地区提供云计算服务，其中弹性计算云EC2是一个AWS的基础设施即服务产品，服务的主要内容是基于云计算的虚拟机，也称为“实例”。用户可以通过图形界面的方式管理这些实例，也可以选择命令行的方式。目前AWS可提供9种实例系列和41种实例类型，以满足用户不同的要求。用户可以通过按需提供、付费预留、竞价提供的方式，获取云服务。微软于2008年宣布创建云计算平台，并于2010年正式发布，其云计算平台叫做Azure。依托微软管理的数据中心及其全球网络系统，提供不同程度的云计算服务。在支持微软自己软件的同时也支持第三方软件和系统。Azure虚拟机是微软提供的基础设施即服务，目前可以提供4种实例系列和33种实例类型，以使用的分钟数为依据向客户收费。谷歌公司也提供了Google云平台，虽然谷歌公司起步相对较晚，服务体系不够健全，但由于其深厚的互联网底蕴，很快在行业内占有了一席之地。谷歌的计算引擎GCE是谷歌公司提供的基础设施即服务产品，可以为用户提供虚拟机实例，目前已有4种实例系列与18种实例类型，按照用户使用的分钟数收费。经第三方测试 [13] ，谷歌计算引擎GCE比同类型云计算平台快4倍以上。可以看到，基础设施即服务以租用虚拟机的方式为主，节省了搭建数据中心的成本，而且相比于租用物理机，由于计算资源的云化，加强了计算资源利用效率，而且摆脱了特定物理机的限制，某些节点故障可以在资源池中随时替换。
2．平台即服务（PaaS）
基础设施即服务具有很多优点，但比较底层，用户购买后还需要自行安装操作系统、通用软件等，才可以运行自己的程序，并不适合短时间内需要增大计算量的用户。平台即服务（PaaS）是比基础设施即服务更高层的云计算服务，商家配备好操作系统及通用的部分应用软件，用户购买云计算服务后，可以仅处理与自己程序相关的内容。比较有代表性的有Google app engine、微软Azure、AWS elastic beanstalk等。
谷歌公司于2008年推出了Google app engine（GAE），是一种平台即服务的云计算产品。用户将自己的应用程序上传到云端，商家为应用配备所需的软硬件支持，无需用户进行额外操作。当应用程序的请求增加到一定程度时，GAE会自动为应用程序分配更多的计算资源。目前GAE主要提供Java和Python两种运行环境。AWS的elastic beanstal是一种平台即服务，用户上传应用程序后，elastic beanstalk可以自行完成计算资源配置、负载平衡与应用程序健康检测。用户可以专注于自己程序的开发，而不用在底层建设上花费过多精力。其余的平台即服务产品也类似，在基础设施即服务的基础上，为很多不想进行底层设计的用户提供了平台，由云计算服务商从资源池中为用户调配计算资源。
3．软件即服务（SaaS）
云计算服务的最高一层是软件即服务，云计算提供商完成全部工作，用户直接付费就可以使用软件，适用于不关心背后原理逻辑，需要直接使用的用户。最常见的就是邮箱，用户在任意终端上都可以用网页登录邮箱，处理邮箱里的信息。用户不需要在终端存储大量的数据，不需要在终端安装软件，也不需要在终端进行复杂的计算，只需要联网就可以在云端完成工作。类似的软件即服务还可以用于项目管理、日程管理、表单统计及数据分析等。