云计算和弹性基础设施等术语如今无处不在,这些术语是什么意思?为什么它们是转型的最大潮流引领者?在深入研究云数据湖之前,有必要先了解一下云计算的基础知识。
云计算是组织(企业)对IT资源传统看法的重大转变。在传统方法中,组织的IT部门需要采购设备来运行软件。这些设备要么是提供给开发人员和信息工作者的计算机,要么是IT部门维护并对组织的其余部门提供访问权限的数据中心。IT部门有采购硬件的预算,并与硬件供应商一起管理支持。IT部门还需要配置操作程序和相关劳动力,以安装和更新在此硬件上运行的操作系统和软件。这带来了一些问题:业务连续性受到硬件故障的威胁;由于IT部门规模小,管理安装和升级的资源有限,因此软件开发和使用受阻,最重要的是没有办法扩展硬件,这阻碍了业务的增长。
简而言之,云计算可以理解为IT部门可通过互联网提供计算资源。云计算资源由云提供商拥有、运营和维护。有不同类型的云。
公有云
公有云提供商包括微软Azure、亚马逊网络服务(AWS)和谷歌云平台(GCP)等。公有云提供商拥有数据中心,这些数据中心在世界各地托管计算机机架,并且不同组织可以利用同一套基础设施(称为多租户系统)来获取所需的计算资源。公有云提供商提供隔离保证,以确保虽然不同的组织可以使用相同的基础设施,但一个组织无法访问另一个组织的资源。
私有云
VMware等提供商提供私有云,其中计算资源托管在完全专用于组织(企业)的本地数据中心。打个比方,将公有云提供商视为一个带状购物中心,它可以在同一栋物理建筑中托管三明治店、面包店、牙科诊所、音乐课程和美发沙龙。另外,私有云就像一栋学校建筑,整个建筑仅用于学校。公有云提供商还提供其服务的私有云版本。
一个组织可以使用多个云提供商来满足自己的需求,称为多云方法。此外,一些组织选择所谓的混合云,即组织在本地基础设施上拥有私有云并利用公有云服务,并且其资源根据需要在两个环境之间移动。图1-3说明了这些概念。
图1-3:云概念
前面提到了计算资源,计算资源究竟是什么?云上的计算资源分为三类。
基础设施即服务(IaaS)
任何产品都需要一个由提供计算(处理)、存储(数据)和网络(连接)的资源组成的基础设施。IaaS产品是指可在公有云上创建的虚拟化计算、存储和网络资源,以利用这些资源构建自己的服务或解决方案。
平台即服务(PaaS)
PaaS资源本质上是提供商提供的工具,应用程序开发人员可以利用这些工具来构建自己的解决方案。这些PaaS资源可以由公有云提供商或专门提供这些工具的提供商提供。PaaS资源的一些典型例子是作为服务提供的运营数据库,例如,微软的Azure Cosmos DB、亚马逊的Redshift、Atlas的MongoDB以及Snowflake(美国云数据仓库公司)的数据仓库,这些数据库在所有公有云上构建为服务。
软件即服务(SaaS)
SaaS资源为订阅提供随时可用的软件服务。可以在任何地方使用它们,而无须在计算机上安装任何内容,虽然可以利用开发人员来定制解决方案,但也可以立即开始使用开箱即用的功能。SaaS服务的一些典型例子是Microsoft 365、Netflix、Salesforce和Adobe Creative Cloud。
打个比方,假设你想在晚餐时吃比萨。如果利用IaaS,你需要购买面粉、酵母、奶酪和蔬菜,自己制作面团、添加配料并烘烤比萨。你需要成为一名专业的厨师才能做到这一点。如果利用PaaS,你会购买一个外带的仅需要烘烤的比萨饼并将其放入烤箱中,你不需要成为专业的厨师只需要会操作烤箱即可。如果使用的是SaaS,你会打电话给当地的比萨店,它会将热气腾腾的比萨送到你家。你不需要有任何烹饪专业知识就有比萨可以吃。
客户和组织在开启云旅程时关心的第一个问题往往是为什么要首先迁移到云。虽然云的投资回报可能是多倍的,但其价值主要分为三个关键类别:
降低总拥有成本
总拥有成本(Total Cost of Ownership, TCO)是指维护技术解决方案的成本,包括数据中心成本、软件成本以及人员的工资。几乎在所有情况下(除了少数例外情况外),与内置并部署在本地数据中心的解决方案相比,在云上构建解决方案的CTO显著较低。这是因为你可以专注于雇用软件团队为你的业务逻辑编写代码,而云提供商会为你处理所有其他的硬件和软件需求。降低成本的一些因素包括:
硬件成本
云提供商拥有、构建和支持硬件资源的成本低于你构建和运行自己的数据中心、维护硬件以及在支持耗尽时更新硬件的成本。此外,随着硬件的进步,云提供商所使用的较新的硬件将比自己构建的数据中心的速度更快。
软件成本
除了构建和维护硬件之外,IT组织的关键工作之一是支持和部署操作系统并保持其更新。通常,这些更新涉及计划内的停机,这也可能会中断组织服务。云提供商负责此循环,而不会给客户的IT部门带来负担。几乎在所有情况下,这些更新都以抽象的方式进行,因此客户不会受到任何停机时间的影响。
按需付费
大多数云服务都采用基于订阅的计费模式,这意味着客户需要为使用的内容付费。如果你只在一天中的某些小时或一周中某些日子使用资源,则只需为该时间付费,这比一直拥有硬件(即使不使用硬件)要便宜得多。
弹性规模
业务所需的资源本质上是高度动态的,有时你需要为计划内和计划外的使用量增加预配资源。在自己维护和运行硬件时,你将与拥有的硬件绑定在一起,这些硬件是你可以支持业务增长的天花板。云资源具有弹性规模,客户只需单击几下即可利用其他资源来满足更高的需求。
跟上创新步伐的能力
云提供商不断创新,并根据其从多个客户那里学到的东西在产品中添加新的服务和技术。与可能不具备整个行业知识广度的内部开发人员相比,利用最先进的服务和技术有助于更快地对业务方案进行创新。