什么是云架构?

云架构是在云端进行构建的关键元素。云架构指的是布局,它组合了云计算的所有必要组件和技术。

与本地环境相比,迁移到云端可以带来许多业务上的好处,包括提高敏捷性、可伸缩性和成本效益。许多组织可能会从“直接原样迁移”方法开始,采用此方法时,只需极少的修改即可迁移本地应用,但最终需要根据云环境的需求和要求构建和部署应用。

云架构指定了组件的集成方式,以便您可以通过网络汇聚、共享和扩缩资源。您可以将云架构视为在云环境中运行和部署应用的构建蓝图。

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云架构的定义

云架构是指各种云技术组件(例如硬件、虚拟资源、软件功能和虚拟网络系统)如何交互和连接以创建云计算环境。作为蓝图,它定义战略性地组合资源来构建云环境以满足特定业务需求的最佳方式。

云架构组件

云架构组件包括:

  • 前端平台
  • 后端平台
  • 云端交付模式
  • 网络(互联网、内网或云间)

在云计算中,前端平台包含客户端基础架构,即界面、客户端应用以及使用户能够访问云计算服务并与之交互的客户端设备或网络。例如,您可以在手机上打开网络浏览器并修改 Google 文档。这三样东西都描述了前端云架构组件。

另一方面,后端是指构成云本身的云架构组件,包括计算资源、存储、安全机制、管理等。

下面列出了主要的后端组件:

应用:客户端从前端访问的后端软件或应用,用于协调或满足客户端请求和要求。

服务:服务是云架构的核心,负责处理云计算系统上运行的所有任务。它管理您可以访问哪些资源,包括存储空间、应用开发环境和 Web 应用。

运行时云:运行时云提供运行服务的环境,充当处理服务任务执行和管理的操作系统。运行时使用虚拟化技术来创建代表您所有服务的 Hypervisor,包括应用、服务器、存储和网络。

存储:后端的存储组件,用于存储运行应用的数据。虽然云存储方案因提供商而异,但大多数云服务提供商都提供灵活的可伸缩存储服务,这些服务旨在在云端存储和管理大量数据。存储可能包括硬盘、固态硬盘或服务器仓中的永久性磁盘。

基础架构:基础架构可能是云架构中最为人熟知的组件。事实上,您可能认为云基础架构就是云架构。但是,云基础架构包括为云服务提供支持的所有主要硬件组件,包括 CPU、图形处理器 (GPU)、网络设备以及使系统顺畅运行所需的其他硬件组件。基础架构还包括运行和管理所有东西所需的软件。

另一方面,云架构是表明云资源和基础架构组织方式的规划图。

管理:云服务模型要求根据用户要求实时管理资源。必须使用管理软件(也称为中间件)来协调后端与前端云架构组件之间的通信,以及为特定任务分配资源。除了中间件之外,管理软件还包含使用情况监控、数据集成、应用部署和灾难恢复等功能。

安全:随着越来越多的组织采用云计算,实现云安全功能和工具对于保护数据、应用和平台至关重要。规划和设计数据安全与网络安全是十分必要的,它能够提供可见性、防止数据丢失和停机并确保冗余。这可能包括定期备份、调试和虚拟防火墙。

云架构的工作原理

云架构中的各个组件协同工作,构成了一个云计算平台,使用户能够按需访问资源和服务。

后端包含云服务提供商提供的所有云计算资源、服务、数据存储和应用。网络用于连接前端和后端云架构组件,以便在它们之间发送和接收数据。当用户与前端(或客户端接口)交互时,它会使用中间件将查询发送到后端,在后端中,服务模型会执行特定的任务或请求。

可供使用的服务类型因您选择的云端交付模型或服务模型而异。有三种主要的云计算服务模型:

  • 基础设施即服务 (IaaS):此模型提供按需访问云基础设施(例如服务器、存储和网络)的功能。这样,您就无需采购、管理和维护本地基础设施。
  • 平台即服务 (PaaS):此模型提供的计算平台包含开发、运行和管理应用所需的所有底层基础设施和软件工具。
  • 软件即服务 (SaaS):此模型提供由服务提供商提供和维护的云端应用,因此最终用户无需在本地部署软件。

云架构层

要理解云架构的工作原理,一种更简单的方法是将所有这些组件视为叠加的层,这些层共同构成了云平台。

以下是基本的云架构层:

  1. 硬件:服务器、存储、网络设备以及为云提供支持的其他硬件。
  2. 虚拟化:创建物理计算和存储资源的虚拟表示形式的抽象层。这允许多个应用使用相同的资源。
  3. 应用和服务:这一层协调并支持来自前端界面的请求,根据云端服务模型提供不同的服务,包括资源分配、应用开发工具和基于网络的应用等。

云架构类型

当企业考虑采用云技术时,并不存在一种适用于所有情况的云架构。您需要根据您现有的技术投资、具体业务要求以及希望实现的总体目标来考虑要构建的云类型。

有三种主要的云架构可供选择:公有云、私有云和混合云

公有云架构使用由第三方云服务提供商自有自营的云计算资源和物理基础架构。公有云使您可以轻松地扩缩资源,而无需投资自己的硬件或软件,但使用同时也服务其他客户的多租户架构。 

私有云架构是指由您的组织拥有并管理的专用云。它在您自己的数据中心内以私有方式本地托管,因此您对资源有更多控制权,数据和基础架构也更安全。但是,这种架构成本更高,并且它的维护需要更多的 IT 专业知识。

混合云架构同时使用公有云和私有云架构,可提供灵活的云服务组合。使用混合云时,您可以在环境之间迁移工作负载,从而使用最适合您业务需求和工作负载的服务。对于需要数据控制权但同时希望利用公有云服务的企业来说,混合云架构通常是首选的解决方案。

近年来,随着越来越多的组织开始使用来自多个云服务提供商的云服务,多云架构也逐渐兴起。多云环境具有很强的灵活性,并且能够将应用场景与具体服务更好地匹配(无需考虑供应商),因此越来越受欢迎。  

云架构师是做什么的?

云架构师是负责开发、实现和管理组织的云架构的 IT 专家。随着云策略变得越来越复杂,对于帮助企业操控复杂的云环境、实施成功的策略以及保持云系统运行顺畅,云架构师的技能和专业知识变得更为重要。

云架构的优势

云架构能为组织带来诸多优势,包括:

性价比高

您可以选择使用云服务提供商的基础架构,而无需预付服务器费用。动态预配使您只需为使用的计算资源付费,从而进一步优化支出。

加快产品上市速度

您无需再等待采购、设置和配置计算基础架构。云架构可让您迅速投入使用,从而有更多时间专注于开发和交付新产品。

可伸缩性

云架构可让您更加灵活地根据基础架构要求扩缩计算资源。无论是业务增长还是季节性流量高峰导致的更高需求,您都可以轻松扩缩来满足。

加速转型

借助 Kubernetes云原生架构,您可以充分利用云服务和自动化环境,以加快现代化改造并推动数字化转型。


促进创新

云架构使您可以利用存储、安全、分析和 AI 领域的最新技术,例如机器学习

高可用性

在云架构上运行和管理的应用可受益于高性能计算资源,无论负载如何波动,都能确保持续可用性。

可靠的安全性

云服务提供商会在专家和最新技术的支持下不断升级和改进安全机制,帮助保护您的数据、系统和工作负载。

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