阅读时长：11 分 40 秒 | 发布日期：2025 年 2 月 19 日
云架构 什么是云架构？
云架构指的是 IT 基础设施的设计和构建，集成了各种组件，例如前端平台（例如 Web 浏览器、移动应用程序）、后端平台（例如服务器、存储系统、数据库）、基于云的交付方法（例如网络、互联网连接）和云存储解决方案（例如对象存储、块存储、文件存储），以通过互联网提供云计算服务。
- 云架构的核心组成部分有哪些？
- 云架构如何运作？
- 云架构有哪几类？
- 虚拟化、容器和自动化在云架构中扮演什么样的角色？
- 云架构有哪些优势？
- 什么是云架构的最佳实践？
- HPE 如何帮助您构建云架构？
云架构的核心组成部分有哪些？
云架构的核心组件大致可以分为前端平台、后端平台、基于云的交付、云存储。
- 前端平台
前端平台是用户与云服务直接交互的界面。这包括网络浏览器、客户端和移动设备。Web 浏览器是云服务的主要接入点，使用户能够与云中托管的应用和资源进行交互。客户端可以是设备或软件，将处理和存储卸载到云服务器，从而提高效率和性能。智能手机和平板电脑等移动设备通过专用应用或浏览器访问云服务，确保用户几乎可以从任何地方连接到云资源。
- 后端平台
后端平台是云架构的主干，由服务器、存储系统和数据库组成。无论是物理还是虚拟服务器，都提供运行应用和有效处理数据所需的计算资源。存储系统为数据管理提供了强大的解决方案，确保数据能够高效存储并可快速检索。数据库可以基于 SQL 或 NoSQL，组织和管理结构化数据以支持在云中运行的应用和服务，为数据完整性和可访问性提供坚实的基础。 - 基于云的交付
基于云的交付包括网络和互联网连接，这对于实现不同组件之间以及与最终用户的数据传输和通信至关重要。网络基础设施确保数据在云环境内以及互联网之间能够顺利移动。可靠的互联网连接对于向用户提供云服务至关重要，可实现对云中托管资源和应用的无缝访问。 - 云存储
云存储是一个关键组件，其中包括对象存储、块存储和文件存储。对象存储旨在管理大量非结构化数据，例如媒体文件、备份和档案。块存储提供低延迟访问，使其适用于需要快速读/写操作的应用和数据库。文件存储以文件和文件夹的分层结构来组织数据，类似于传统文件系统，使用户和应用能够直接有效地管理和访问数据。
通过了解这些核心组件，组织可以有效地利用云架构，来优化 IT 环境的性能、可扩展性和数据管理。
云架构如何运作？
各个组件协同创建云计算平台，为用户提供按需访问资源和服务功能。
后端包括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。网络连接前端与后端云架构组件，在这些组件之间实现数据传输。当用户与前端（或客户端界面）交互时，前段会通过中间件将查询发送到后端，由特定服务模式对应的系统在后端执行特定的任务或请求。
可用服务类型取决于所选的云端交付或服务模式。云计算服务模式主要有三种：
- 基础设施即服务 (IaaS)
该模型支持提供按需访问的云基础设施（如服务器、存储和网络），让企业不必采购、管理和维护本地基础设施。 - 平台即服务 (PaaS)
该模式提供了一个计算平台，其中包含开发、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)
该模式提供由服务提供商维护的云端应用，无需最终用户在本地部署软件。
云架构集成了这些组件和服务模式，通过互联网提供灵活、可扩展且高效的计算资源。该架构依靠虚拟化将物理硬件抽象为虚拟资源，并通过自动化工具进行管理和编排。这实现了动态扩展、资源优化利用，并且简化了管理。安全措施贯穿整个架构，以保护数据并确保合规性。持续的监控和记录有助于维护系统正常运行和性能，而备份和灾难恢复策略可确保数据保护和业务连续性。云架构通过利用这些元素，提供了稳健的框架，可以根据不同的业务需求交付多样化的计算服务。
云架构有哪几类？
了解云架构中的各种部署模式对于组织选择最适合其特定需求的环境至关重要。主要模式包括公有云、私有云、混合云和多云。
公有云
公有云基础设施由第三方云服务提供商拥有和运营，并通过互联网进行交付。该模式让多个客户能够共享服务器和存储等资源，从而提供经济高效且可扩展的解决方案。对于寻求灵活性和效率且无需管理底层硬件的组织来说，公有云是理想之选。
私有云
私有云基础设施由单个组织独家使用，提供可在本地或第三方服务提供商托管的专用资源。该模式确保所有资源都根据组织的特定需求进行定制，从而增强控制力、安全性和合规性。私有云特别适合监管要求严格或数据敏感的企业。
混合云
混合云模式兼具公有云和私有云的元素，以便在其间共享数据和应用。这种方法可以实现无缝集成和工作负载可移植性，从而提供优化性能、成本和合规性的多功能性。企业可以利用混合云在私有环境中维护关键工作负载，同时利用公有云执行不太敏感的操作并实现可扩展性。
多云
多云是指使用来自不同提供商的多种云服务。通过在各种云之间分配工作负载，组织可以避免供应商锁定并提高性能、可靠性和成本管理水平。采用多云方法，企业可从每个提供商中选择最佳服务，定制其基础设施以满足不同的运营需求和战略目标。
通过理解并战略性地实施这些部署模式，组织可以有效利用云架构来优化 IT 环境并推动业务成功。
虚拟化、容器和自动化在云架构中扮演什么样的角色？
在云架构中，虚拟化和容器是实现高效资源管理和应用部署的基础技术。
虚拟化将物理硬件资源抽象为多个虚拟机 (VM)，每个虚拟机运行各自的操作系统和应用。这种抽象让云提供商能够最大限度地提高硬件利用率，为同一物理服务器上的不同用户或应用提供隔离环境。此外，还增强了可扩展性和灵活性，因为可以根据需求轻松创建、修改或删除 VM，从而支持动态和可扩展的云基础设施。
容器将应用及其依赖项打包成一个单元，该单元可以在各种计算环境中一致运行。与虚拟机不同，容器共享主机操作系统内核，可实现轻量化运行且启动速度更快。这种效率使容器成为微服务架构的理想之选，其中应用被分解为更小的可管理服务。容器增强了可移植性和一致性，确保应用无论底层基础设施如何都能以相同的方式运行。
自动化在管理云架构中的虚拟化和容器环境中发挥着关键作用。Kubernetes 等容器编排工具和框架以及虚拟化管理平台可以自动执行这些资源的部署、扩展和运维。自动化减少了人工干预，最大限度地减少了错误，并确保了资源得到有效分配和管理。这可以提高可靠性、缩短部署周期，并且能够无缝处理复杂的分布式云环境。
虚拟化、容器和自动化共同构成了现代云架构的支柱，实现了稳健、可扩展且高效的云服务。
云架构有哪些优势？
云架构提供了诸多优势，可以显著提高 IT 运营的效率、可扩展性和灵活性。以下是一些重要优势：
- 可扩展性
云架构让组织能够根据需求扩大或缩小资源规模。这种灵活性确保企业可以处理不同的工作负载，而不需要在硬件上进行大量的前期投资。 - 成本效率
通过利用云服务，组织可以减少物理基础设施的资本支出并转而采用即用即付模式。企业采用这种运营支出框架，只需为使用的资源付费，从而节省大量成本。 - 可靠性和可用性
云提供商通常提供高可用性和灾难恢复选项，确保即便出现硬件故障或其他中断，服务仍然可访问且富有弹性。云架构内置冗余和故障转移机制以保障服务持续运行。 - 性能优化
云架构可以通过在多个服务器和数据中心间分配工作负载来提高性能。内容分发网络 (CDN) 和负载均衡器进一步优化应用性能，确保用户获享快速可靠的体验。 - 安全性
领先的云提供商实施强大的安全措施，包括加密、身份和访问管理 (IAM) 及定期安全审计。这些措施有助于保护数据并确保遵守监管标准。 - 敏捷性和速度
云架构支持快速部署和扩展应用和服务。得益于这种敏捷性，组织能够更快地创新，快速响应市场变化，并减少将新产品和新功能推向市场所需的时间。 - 协作和可访问性
云架构通过提供对数据和应用的集中访问来促进协作。团队可以从不同地点实时协作，从而提高生产力和沟通能力。 - 自动化与协调
云平台通常包含用于自动执行日常任务和编排复杂工作流程的工具。自动化减少了人工干预，从而最大限度地减少了错误，并提高了运营效率。 - 环境可持续性
云提供商越来越注重可持续性，着力于优化数据中心以提高能源效率并利用可再生能源。通过使用云服务，组织可以减少碳足迹并为环境可持续发展做出贡献。
通过了解和利用这些优势，组织可以有效地利用云架构来推动卓越运营、创新和可持续增长。
什么是云架构的最佳实践？
在云架构中实施最佳实践对于构建富有弹性、高效且可靠的系统至关重要。以下是组织应采用的关键实践：
- 专门用于应对故障
故障设计涉及构建富有弹性的系统，即便组件发生故障，这些系统也能照常运行。这种实践包括实现关键组件的多个实例，以确保在一个实例发生故障时仍然可用，这个概念称为冗余。系统设计时也考虑了故障隔离，确保一个组件故障不会造成连锁反应，导致其他组件也出现故障。自动恢复机制（例如替换故障实例的自动扩展组）用于快速检测故障并从故障中恢复。此外，混沌工程通过特意引入故障并观察系统响应情况来测试系统弹性。 - 成本优化
成本优化涉及管理和减少云支出，同时保持性能和可扩展性。这包括根据工作负载要求选择适当的实例类型和大小，即大小调整。自动缩放用于根据需求自动调整资源数量，避免过度配置。通过预留实例承诺长期使用，使组织从折扣定价中获益。此外，使用资源标记有助于对不同部门或项目的云支出进行分类和跟踪。定期审核资源使用情况和支出对于识别和消除浪费至关重要，可确保云资源得到高效且经济地利用。 - 性能优化
性能优化保证云应用高效运行并满足性能要求。关键实践包括通过负载平衡在多台服务器之间均匀分配流量，以防止任何一台服务器成为瓶颈。诸如内容分发网络 (CDN) 和内存缓存之类的缓存机制可减少延迟并缩短响应时间。数据库优化包括调整数据库查询、使用索引以及为特定工作负载选择适当的数据库类型（SQL 或 NoSQL）。持续监控性能指标并调整资源和配置对于优化性能至关重要，可确保系统平稳有效地运行。 - 监控和记录
监控和日志记录对于维护云应用的正常运行状况、性能和安全至关重要。最佳实践包括将所有组件日志聚合到一个中央存储库中,进行分析和故障排除，即集中式日志记录。实时监控工具跟踪关键绩效指标 (KPI) 并提供异常警报。收集和分析与系统性能、资源利用率和用户体验相关的指标对于了解系统行为和做出明智决策至关重要。为关键事件和阈值设置自动警报可以快速响应问题，确保及时解决任何潜在问题。 - 备份与灾难恢复 (DR)
备份与灾难恢复策略可在发生故障或灾难时提供数据保护并确保业务连续性。最佳实践包括定期备份关键数据和系统，以确保在丢失时恢复数据。地理冗余涉及将备份存储在多个地理位置以防止区域性中断。实施自动化 DR 解决方案对于在发生故障时快速恢复系统和数据、尽可能缩短停机时间至关重要。定期进行灾难恢复演习大有必要，以确保实施最新且有效的恢复计划，从而使组织能够迅速有效地应对任何中断。 - 持续集成和持续部署 (CI/CD)
持续集成和持续部署 (CI/CD) 实践通过自动化构建、测试和部署过程快速可靠地交付软件更新。这涉及在开发流程的每个阶段编写和运行自动化测试以尽早发现错误，并使用版本控制系统来管理代码更改和跟踪历史记录。持续集成可确保频繁集成代码变更，并自动构建和测试，以尽早发现集成问题。持续部署可自动化部署过程，以快速安全地将新功能和更新发布到生产环境。实施回滚机制对于在部署失败或出现问题时恢复更改至关重要，可确保系统稳定性并最大限度地减少停机时间。
通过遵循这些最佳实践，组织可以构建强大、高效、可靠的云架构，以适应不断变化的需求并向用户提供高质量的服务。
HPE 如何帮助您构建云架构？
HPE GreenLake 通过提供按需可扩展性来增强云架构，使组织能够根据当前需求快速扩展基础设施。它支持即用即付模式，优化成本并使支出与实际用量相称。HPE GreenLake 有利于混合云集成，让您能够从统一管理界面无缝管理本地和公有云资源。这种集中式管理简化了 IT 运维并降低了复杂性。此外，HPE GreenLake 还包括性能优化工具，确保资源得到高效利用并提高应用性能。它还提供先进的数据管理和存储解决方案来支持可扩展且富有弹性的云架构。
HPE Private Cloud Enterprise 和 HPE GreenLake for Private Cloud Business Edition 通过提供稳健、可扩展且安全的本地云环境来协助云架构。同时，使组织能够通过自动化、编排和自助服务等功能部署和管理私有云基础设施。这些解决方案支持混合云集成，可实现私有云和公有云资源之间的无缝连接。此外，还提供先进的数据管理和安全功能，确保合规性以及为敏感数据提供保护，同时提供灵活性和云资源控制。这些功能共同提高了云架构的效率、可扩展性和可靠性。
HPE 混合云实现了本地基础设施与公有云服务之间的无缝集成。它提供统一的管理工具，可在混合环境中通过一致方式掌握实际情况并进行控制，确保高效利用资源和优化成本。HPE 混合云支持工作负载可移植性，即可根据性能、成本或合规性需求在私有云和公有云之间移动应用。此外，它还提供高级安全性和合规性功能，以保护混合部署中的数据，从而增强云架构的灵活性、可扩展性和可靠性。
HPE Hybrid Cloud Consulting 协助组织设计和实施合乎业务目标和 IT 要求的混合云架构。帮助评估当前的 IT 环境，确定适合工作负载的公有云和私有云资源的合适组合，并制定迁移到混合云的路线图。通过利用 HPE 的专业知识，企业可以确保顺利过渡到混合云模式，从而优化性能、成本和合规性。
