云计算应用分类：私有、社区、公共与混合云

云计算的类型从不同的角度有不同的划分，本节在横向上按部署方式，在纵向上按云计算从底层到高层提供服务的方式分类介绍各种云计算，结合典型的云计算服务平台，由此在图7-1中分析云计算框架的构成，讨论各层次需要构建的机制和实现方案。

从云计算部署的角度，云计算分为私有云、社区云、公共云和混合云。私有云被一个组织管理操作。社区云由多个组织共同管理操作，具有一致的任务调度和安全策略。公共云由一个组织管理维护，提供对外的云服务，可以被公众所拥有。混合云是以上两种或两种以上云的组合。从云计算服务的角度，云计算服务类型可以分为基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）、平台即服务（Platform as a Service.PaaS）、软件即服务（Software as a Service，SaaS）。

（一）IaaS

IaaS在服务层次上是底层服务，接近物理硬件资源，通过虚拟化的相关技术，为用户提供计算、存储、网络以及其他资源方面的服务，以便用户能够部署操作系统和运行软件。这一层典型的服务如亚马逊的弹性云（Amazon，EC2）。EC2与Google提供的云计算服务不同，Google只为互联网上的应用提供云计费；平台，开发人员无法在这个平台上工作，因此只能转而通过开源的Hadoop软件支持来开发云计算应用。而EC2给用户提供一个虚拟的环境，使得可以基于虚拟的操作系统环境运行自身的应用程序。同时，用户可以创建亚马逊机器镜像（AMI），镜像包括库文件、数据和环境配置，通过弹性计算云的网络界面去操作在云计算平台上运行的各个实例（Instance），同时用户需要为相应的简单存储服务（S3）和网络流量付费。

图7-1　云计算框架图(www.xing528.com)

（二）PaaS

PaaS是构建在基础设施即服务之上的服务，用户通过云服务提供的软件工具和开发语言，部署自己需要的软件运行环境和配置。用户不必控制底层的网络、存储、操作系统等技术问题，底层服务对用户是透明的，这一层服务是软件的开发和运行环境。这一层服务是一个开发、托管网络应用程序的平台，代表性的有Google App Engine和Microsoft Azure。使用Google App Engine，用户将不再需要维护服务器，用户基于Google的基础设施上传、运行应用程序软件。目前，Google App Engine用户使用一定的资源是免费的，如果使用更多的带宽、存储空间等需要另外收取费用。Google App Engine提供一套API使用Python或Java来方便用户编写可扩展的应用程序，但仅限Google App Engine范围的有限程序，现存很多应用程序还不能很方便地运行在Google App Engine上。Microsoft Azure构建在Microsoft数据中心内，允许用户应用程序，同时提供了一套内置的有限API，方便开发和部署应用程序。此平台包含在线服务Live Service、关系数据库服务SQL Services、各式应用程序服务器服务NET Services等。

（三）SaaS

SaaS是前两层服务所开发的软件应用，不同用户以简单客户端的方式调用该层服务，例如以浏览器的方式调用服务。用户可以根据自己的实际需求，通过网络向提供商定制所需的应用软件服务，按服务多少和时间长短支付费用。最早提供该服务模式的是Saleforce公司运行的客户关系管理（CRM）系统，它是在该公司PaaS层force.com平台之上开发的SaaS。Google的在线办公自软件如文档、表格、幻灯片处理也采用Saas服务模式。

云计算提供的不同层次服务使开发者、服务提供商、系统管理员和用户面临许多挑战。图7-1对此做出了归纳概述。底层的物理资源经过虚拟化转变为多个虚拟机，以资源池多重租赁的方式提供服务，提高了资源的效用。核心中间件起到任务调度、资源和安全管理、性能监控、计费管理等作用。一方面，云计算服务涉及大量地调用第三方软件及框架和重要数据处理的操作，这需要有一套完善的机制，以保证云计算服务安全有效地运行；另一方面，虚拟化的资源池所在的数据中心往往电力资源耗费巨大，解决这样的问题需要设计有效的资源调度策略和算法。在用户通过代理或者直接调用云计算服务的时候，需要和服务提供商之间建立服务等级协议（Service Level Agreement，SLA），那么必然需要服务性能监控，以便设计出比较灵活的付费方式。此外，还需要设计便捷的应用接口，方便服务调用。而用户在调用中选择什么样的云计算服务，这就要设计合理的度量标准并建立一个全球云计算服务市场以供选择调用。