提到云计算，置信大家都不生疏，咱们不仅可能在新闻媒体、网络报道中看到它，实际上云计算曾经深刻到咱们生存的方方面面：网上购物、交通出行、视频直播、政务办公、线上学习等。能够这样说，身处当代这个信息化、数字化的社会中，只有有网络的中央就有云计算的身影。
云计算与咱们的关联如此严密，但若问你“什么是云计算？”或者让你用简略的语言解释一下云计算，还不肯定那么容易。小书生梳理了云计算的相干常识，并且退出了本人的了解，试图做一个技术科普帖，用尽可能艰深的语言来一次性把云计算论述分明。
接下来，小书生会用几篇文章来讲述云计算的前世今生。明天是第一篇，对于云计算的定义、分类、倒退历程及要解决的问题，让你可能对云计算先有一个整体的认知。
01 云计算的定义
对于云计算的定义，置信很多人都听过用自来水做的形象类比：云计算是一种提供资源的网络，使用者能够随时获取“云”上的资源，就像获取水、电一样，随取随用，按需取得。这是对于“云计算”的一种简略易懂的了解。
而对于云计算的标准定义，比拟风行的包含：
美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络拜访，进入可配置的计算资源共享池（资源包含网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源可能被疾速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。
百度百科定义：云计算（cloud computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将微小的数据计算处理程序分解成无数个小程序，而后，通过多部服务器组成的零碎进行解决和剖析这些小程序失去后果并返回给用户。现阶段所说的云服务曾经不单单是一种分布式计算，而是分布式计算、效用计算、负载平衡、并行计算、网络存储、热备份繁杂和虚拟化等计算机技术混合演进并跃升的后果。
从下面这两种对于“云计算”的定义来看，“云计算”这三个字，并不是繁多的含意，它起码包含两重不同的解读，即“云计算技术”或者“云计算服务”，前者能够了解为一种技术术语，而后者则更像一种服务（能够被用来生产而产生理论价值，与商品相似 )。NIST 给出的定义，其实是把“云计算”和“云计算服务”（或云服务）这两者之间划上了等号；而百度百科的解释，一开始是把“云计算”看成是一种技术，而前面的解释，则提到了“云服务”的字样。由此可见，“云计算”三个字并不是一种准确的表述，与之相干的概念，更为精确的表述能够是“云计算技术”或者“云计算服务”。
如果咱们去不同的云厂商官网查看他们对于“云计算”的介绍，其实更像是在对“云计算服务”进行形容和定义。所以，当下“云计算”通常更偏向于被了解为“云计算服务”。在接下来的篇幅中，云计算、云计算服务和云服务，这三个词具备雷同的含意。
02 云计算的分类
在新闻报道中，或者在理解、学习云计算常识的过程中，你肯定据说过这些名词，比方私有云、公有云、混合云，或者政务云、金融云，以及 IaaS/PaaS/SaaS 等。这些都是不同维度下的云计算分类。云计算的分类个别包含上面几种：
从部署模式上，能够分为私有云、公有云、混合云等。
私有云：由第三方提供商提供的云服务，用户无需本人洽购 IT 资源，只需为其应用的资源付费即可；弹性、按需付费是其特色。
公有云：为一个企业独自应用而构建的云服务，由单个公司领有和经营，或托管在第三方服务商；专属、公有是其特色。
混合云：是私有云和公有云的混合。
从利用行业上，能够分为政务云、金融云、医疗云、教育云等。
从服务类型上，能够分为 IaaS/PaaS/SaaS 等三类，最近也有 DaaS 等最新定义的云计算服务模式。
IaaS 类：基础设施即服务，是云计算服务的根底模式之一，是指云厂商向集体或组织提供虚拟化计算资源的服务。
PaaS 类：平台即服务，为开发、测试和管理软件应用程序提供按需开发环境，为开发人员提供通过寰球互联网构建应用程序和服务的平台。
SaaS 类：软件即服务，是云厂商提供的托管和管理软件应用程序，并容许其用户连贯到应用程序并通过寰球互联网拜访应用程序。SaaS 类的云计算服务，是间隔普通用户最近的云计算服务，它可能帮忙用户解决某个具体问题或者实现特定的性能。
IaaS 到 SaaS 这三种云计算服务，从服务的“颗粒精密度”来看，是逐步升高的，即越来越精密。咱们也能够用生存中的另外一种场景来类比，比方食粮小麦。小王是一个中粮小户，他为市场提供的是从田地里收割上来的小麦颗粒，属于未通过加工的原材料，那能够看做是一种 IaaS 模式的商品；小王的街坊小李，开了一家面粉厂，专门收买小麦加工成面粉并到市场中交易，面粉能够看做是一种 PaaS 模式的商品，它是通过肯定加工的食粮产品（原材料），不能间接食用但能够用它来制作成更多能够供人类间接食用的面食商品；小李的同学小赵、小刘，别离经营着面条铺和馒头坊，他们买来面粉及其他的资料，加工成面条、馒头后再卖给成千盈百的一般消费者，这就是 SaaS 类的商品。
IaaS 类的云计算服务，其提供者多为以阿里云为代表的各大云厂商，它对于云厂商的技术、资金、平安等方面要求很高，就像咱们社会中的供水、供电系统都是由国有大型企业来施行实现一样；而 SaaS 类的云服务更加专业化、定制化，细分畛域也更加齐备，在 IaaS 和 PaaS 等根底和平台设施充沛的条件下，更多的市场主体可能有能力、有机会为成千上万的消费者提供个性化、差异化的 SaaS 类的云服务，满足更多样化的市场需求。
03 云计算的倒退历程
云计算尽管曾经深刻到各行各业，与咱们的日常生活也变得非亲非故，出行、团购、视频、游戏及电商购物等各种生存场景的背地，都离不开云计算。云计算悄无声息地融入并扭转着咱们的生存，但实际上云计算十分“年老”，它在 2006 年诞生，到当初也只有 16 年的工夫。云计算倒退历程中的大事件包含：
2006.3.14
亚马逊 AWS 公布了 Amazon Simple Storage Service(Amazon S3)，开始以 Web 服务的模式向企业提供 IT 基础设施服务（IaaS 类型），创始了一种簇新的计算资源服务模式，彼时还没有“云计算”这个名称。
2006.8.9
Google 首席执行官埃里克·施密特在搜索引擎大会上首次提出“云计算”（Cloud Computing）的概念，这是云计算发展史上第一次正式地提出这一概念，意义不凡。
2008.4.7
谷歌公布 Google App Engine，容许用户本地应用 Google 基础设施构建 Web 利用，PaaS 模式的云计算服务走到了用户背后。
2008.4
微软公布了 Windows Server 2008 R2 及虚拟化产品 Hyper-V，至此，云计算晚期的三大厂商都已入局部署。
2009.9
阿里云成立，王坚博士负责总裁，国内云计算市场开始起步。
2010.5.10
阿里云推出首个商业化的弹性计算产品，即 ECS1.0，开始为中小企业站长提供服务。
2013.6
阿里云冲破 5K 测试，成为寰球首个提供 5K 云公司。
2015
阿里云进行第一次虚拟化架构降级，从 Xen 架构降级到全新的 KVM 架构，虚拟化损耗大幅升高。
2017
阿里云公布软硬一体的神龙架构，并进行第二次虚拟化架构降级，虚拟化损耗降为零。
同年，AWS 公布了基于 Nitro 架构的 C5 实例规格，云计算开始进入全新的软硬相结合的虚拟化架构阶段。
2020
阿里云公布一云多状态策略，推出智能全托管、云盒等新产品，将私有云一直向外延长。
2021
阿里云公布第四代神龙架构，同时降级至全新的 eRDMA 网络架构，网络延时低至 5 微秒，是业界首个大规模弹性 RDMA 减速能力。
虚拟化技术是云计算的重要技术之一，是云计算倒退的基石。云计算技术架构的迭代与虚拟化技术的演进关系密切，以亚马逊云公布 S3 服务为终点，云计算与虚拟化技术产生交叠，渊源也自此开始。咱们还能够依据虚拟化架构的不同将云计算的倒退分为几个阶段。
Xen 虚拟化架构（2006-2015 年）
2003 年，Xen 在 SOSP 发表 Xen and the Art of Virtualization，拉开了 x86 平台虚拟化技术的大幕。2006 年 AWS 公布的 EC2 是基于 Xen 虚拟化技术，虚拟化技术赋予了 EC2 外围产品价值一弾性，同时虚拟化技术给网络虚拟化、存储虚拟化，和管控零碎提供了业务部署点。2009 年，在阿里云刚成立之时，在开源虚拟化技术畛域中，Xen 曾经是比拟成熟的虚拟机监控器我的项目，所以阿里云采纳开源的 Xen 作为第一个虚拟化底层架构。在这个期间，亚马逊 AWS 的虚拟化架构应用的也是 Xen，这种抉择也是过后业界的共识。
KVM 虚拟化架构（2015-2018 年）
KVM 是基于 CPU 硬件虚拟化技术的全虚拟化技术，是业界少数私有云和专有云服务提供商应用最多的虚拟化技术之一。2005 年、2006 年，Intel 和 AMD 的 x86 CPU 硬件别离开始反对硬件虚拟化 (VT）技术，并在 2006 年诞生了 KVM 这个基于硬件虚拟化的开源虚拟化我的项目。红帽 ( RedHat）公司在 2008 年收买了开发 KVM 的以色列公司 Qumranet 后，KVM 更是失去了鼎力的倒退。2014 年左右，KVM 在性能齐备性、稳定性、社区反对等各个方面都超过了 Xen，这时国内的阿里云也开始研发基于 KVM 的云服务器，最终在 2015 年将虚拟化架构迁徙到了 KVM 上。在 2015-2018 年，阿里云不仅应用 KVM 解决了工程化的问题，也做了 QEMU / KVM 的热降级等原创工作，自研了 vCPU 的调度器，反对性能突发型实例规格（TS）的产品，同时对热迁徙等重要性能做了比拟好的优化。
软硬联合的虚拟化架构（2018 年至今）
在 KVM 虚拟化技术比拟成熟的状况下，在下一代的虚拟化架构演进方向上，包含亚马逊 AWS、阿里云等云服务提供商好像达成默契，都在软硬件联合的方向上投入研发。AWS 在 2017 年年底对外公布了基于 Nitro 架构的 C5 实例规格，阿里云在 2017 年也公布了基于神龙架构的弹性裸金属服务器，并在 2018 年上线了基于神龙架构的虚拟机云服务器。神龙架构是阿里云自研的软硬件联合的虚拟化平台，其中的 MOC 卡是神龙架构中的外围硬件，将存储、网络、管控的链路全副转移到 MOC 上，同时对 KVM 虚拟化技术做进一步优化，以晋升计算性能。
04 云计算要解决的问题
云计算与咱们的生存关系密切，以后企业上云也是热气腾腾；在国家层面，十四五布局大纲将云计算列为数字经济重点产业之一，以及 2022 年国家启动“东数西算”工程。那么，云计算到底解决了怎么的问题或者提供了怎么的价值，让它变得如此重要呢？
要答复这个问题，就不得不提亚马逊的 AWS，它提供了业界公认最早的云计算服务。咱们都晓得，亚马逊是做网上卖书起家的，起初拓展到更多品类的网上购物业务，造成了电子商务的商业状态。为了撑持数量宏大的用户拜访和购物交易，亚马逊部署了大量的计算和存储等 IT 资源，尤其在像圣诞节等购物热点节日，必须为了应答网站、用户、订单等业务流量压力而储备服务器资源。然而过了大促节点，业务流量回归自然状态，曾经部署的 IT 资源在绝大部分工夫里都是闲暇的。为了充分利用这些闲置 IT 资源，亚马逊开始对外提供效力计算和存储的租用服务，简略点说就是把本人以后不必的 IT 资源以较低的价格“租”给其余须要相似 IT 资源的用户或企业，这就是云计算服务最后的模样。
最开始，云计算解决的是云厂商本身 IT 资源闲置问题，对于它的用户——云服务“租户”而言，云计算则帮忙他们以更低的老本、更高弹性地取得了 IT 资源。
在随后的倒退过程中，云计算这一新的服务状态被胜利验证是一种可继续获利的商业模式，各大云厂商都在无意识、有布局地进行数据中心建设、可用区扩大，以及服务器集群部署，来更好地为用户提供云服务和云产品。通过计算、存储、网络等 IT 资源的会聚及规模效应，云厂商可能通过“出租”服务的产品来让企业、集体等须要 IT 资源的用户更弹性、更低成本地获取到 IT 资源，晋升社会中 IT 资源的利用率，同时升高了用户的 IT 洽购老本。
外表上看，云厂商是在集中 IT 资源，而后对外“出租”，如同他们提供的 IT 资源并不是闲置的，也不存在利用率低的问题。而实际上云厂商集中建设 IT 资源，而后提供 IT 资源的“出租”服务，就是在解决整个社会中“IT 资源利用率低”的问题。情理也很简略，如果没有云厂商大规模地提供 IT 资源，就必定会有企业或者集体遇到亚马逊最后的 IT 资源闲置、利用率低的问题。
因而，通过 IT 资源的出租、共享，云计算始终如一地在解决 IT 资源利用率低的问题；云计算进步了 IT 资源的利用率，从而以更低的老本向社会提供了更多的计算能力。
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