云计算中的混合云

2025年3月17日 | 阅读11分钟

云计算的混合云是什么意思?

混合云是一种云计算部署方式,数据和应用程序可以在公共云和私有云系统之间共享。这种混合云——私有云和公共云协同工作以满足业务需求——并不是一个独立的云。

Hybrid Cloud in Cloud Computing

这种方法旨在利用两种云环境的优势来满足业务需求和要求。在混合云配置中,私有云和公共云仍然是独立的组织,但它们相互连接,以便工作负载和数据能够轻松地在它们之间流动。

混合云的关键特性

  • 集成:公共云和私有云环境之间的集成对于混合云是必需的。这种集成可能包括网络、数据同步和应用程序兼容性。
  • 数据可移植性:这指的是能够根据需要在私有云和公共云之间移动应用程序和数据。企业可以因此定制他们的基础设施,以满足成本、性能和安全性方面的特定需求。
  • 可伸缩性:混合云可以在公共云和私有云环境中水平或垂直地扩展工作负载。通过利用公共云的弹性来处理高峰工作负载,企业可以将敏感数据存储在私有云中。
  • 灵活性:组织有能力选择在何处执行任务,主要取决于数据敏感性、法规限制和性能要求等因素。

为什么需要混合云?

混合云结合了私有云和公共云的优点。因此,如果您需要私有云和公共云的优点,您就应该选择混合云。例如,您可以将私有云用于敏感数据安全,如密码和信用卡详细信息,以及关键业务功能,如财务报告。

  • 多变的工作负载和可伸缩性:对于工作负载多变的企业来说,公共云的可伸缩性可能很有优势。在高峰时段,工作负载可以扩展到公共云以满足增加的需求,同时保持私有云的正常运行。
  • 成本优化:通过允许企业使用更经济的公共云来处理不那么敏感的工作负载,混合云可以通过消除过度配置的私有基础设施来降低成本。
  • 敏捷性和灵活性:混合云中的工作负载和应用程序可以根据不断变化的业务需求在环境之间移动,从而根据需要优化资源。
  • 业务连续性和灾难恢复:公共云为备份和灾难恢复提供了可靠性和地理多样性。如果数据中心发生故障,通过将记录备份到公共云,可以保证企业连续性。在使用公共云进行新项目时,它们可以在私有云上继续使用这些应用程序。
  • 地理覆盖范围:拥有全球业务的企业可以通过公共云将资源部署到离不同地点更近的地方,从而改善用户体验并降低延迟。
  • 资源优化:当私有资产几乎耗尽时,混合云使企业能够利用公共云资源来优化资源利用率。

重要的是要记住,虽然混合云提供了许多好处,但它也增加了管理、集成和安全方面的复杂性。考虑实施混合云方法的企业应仔细规划其架构,确保环境互联互通,并具备有效管理和监控混合环境的专业知识。

什么是云突发(Cloud Bursting)?

  • 云突发是云计算中的一个术语。让我们看看它的含义。您有一个服务和一个应用程序。
  • 您在私有云中托管该应用程序,并启动该应用程序或服务。
  • 您的应用程序在私有云上运行得很好,直到需求激增。当您的应用程序遇到需求激增时,它会“爆发”到公共云以获取正常运行所需的额外资源。
  • 随着需求高峰的出现或消退,您再次缩减到私有云并停止使用公共云资源。
  • 为了应对短暂或不可预见的、突增的工作负载需求,组织可以将其本地基础设施扩展到公共云环境,这种做法在云计算中被称为“云突发”。

云突发的关键特性包括

  • 混合架构:一种混合云结构被称为“云突发”,其中公司将其核心工作负载保留在本地或私有云中,并根据需要扩展到公共云。
  • 弹性:云突发能够无缝地从公共云添加计算资源,以及虚拟机、存储和网络,以满足工作负载需求的突然或瞬时高峰。
  • 按需付费模式:在这种定价结构中,企业为云突发时临时消耗的额外资源付费。
  • 自动扩展:理想情况下,云突发应该是自动化的,这意味着当工作负载需求超过预定阈值时,应该自动分配更多资产,并在需求下降时启动。

云突发的优势

  • 成本效益:企业应避免因零星的需求高峰而过度配置其本地基础设施。相反,他们可以根据需要仅使用经济实惠的公共云资源。
  • 性能:云突发通过在高峰时段保持应用程序的响应能力和性能,确保了良好的用户体验。
  • 可伸缩性:云突发能够处理超出私有基础设施能力范围的工作负载。
  • 业务连续性:云突发通过确保关键应用程序即使在面对不可预见的流量增加时也能正常运行,从而增强了业务连续性。
  • 灵活性:机构可以受益于公共云提供的敏捷性和资源,同时保留对其私有环境中的敏感数据和应用程序的控制。

云突用的应用

  • 电子商务:零售商可以使用云突发来应对节假日或特别促销期间的更高网站流量和交易量。
  • 媒体流:为了避免在观众众多的直播活动期间服务中断,媒体组织可以突然突发到公共云以提供流媒体内容。
  • 在线游戏:在游戏发布或活动期间,在线游戏平台可能会扩展到公共云以处理玩家负载。
  • 金融服务:金融机构可以采用云突发来管理高峰交易活动或处理高交易量。
  • 天气预报:在天气建模和分析期间,气象组织可以将繁重的计算工作负载突发到云端。
  • 批量处理:具有零星批量处理需求的企业可以使用云进行数据处理和分析。

云突发需要仔细的规划、架构设计以及私有云和公共云环境之间的集成。成功的云突发计划还必须考虑数据同步、安全、网络连接和应用程序兼容性等因素。

云计算中混合云的优势

由于其众多优势,混合云计算是企业寻求结合私有云和公共云的实用功能的绝佳选择。以下是使用混合云方法的主要优势:

  • 灵活性和可伸缩性:由于混合云,工作负载可以根据需求灵活地扩展或缩减。组织可以使用公共云来处理高峰工作负载,同时将基线操作保留在私有云中,以确保最佳的资源分配和成本效益。
  • 数据安全和合规性:通过将敏感数据和关键应用程序保留在私有云中,企业还可以遵守严格的信息安全和合规性要求。敏感度较低的工作负载可以在公共云中运行。
  • 成本优化:混合云允许企业使用成本低得多的公共云来处理不太重要的项目,并消除投资于不必要本地基础设施的需求,从而帮助企业节省成本。
  • 区分敏感任务和关键任务:您可能将在公共云上托管大部分公司应用程序,并将机密财务或客户数据保留在您的私有云上。

虽然混合云有很多好处,但重要的是要记住,它也增加了集成、管理和安全方面的复杂性。考虑实施混合云方法的企业应仔细规划其架构,确保环境互联互通,并具备有效管理和监控混合环境的专业知识。

混合云在计算中的局限性

虽然混合云计算有很多优点,但企业在实施这种部署方法之前也应考虑缺点和挑战。以下是混合云计算的一些限制:

  • 复杂性和集成问题:管理和集成两种不同的环境——公共云和私有云——可能很困难。需要仔细的规划和技能,以确保数据和工作负载的平稳迁移,保持兼容性,并管理环境之间的通信。
  • 数据传输和延迟:在处理实时应用程序或需要大量数据的应用程序时,在私有云和公共云之间移动大量数据可能会导致延迟和性能问题。
  • 安全和合规性:虽然混合云允许企业将关键应用程序和敏感数据保留在私有环境中,但在两个环境中很难保持统一的安全性和合规性。根据环境的不同,可能需要不同的安全程序、规则和控制。
  • 供应商锁定:尽管使用多个云提供商可以降低供应商锁定的可能性,但企业在使用不同的云平台时仍可能遇到互操作性和集成问题。
  • 成本管理:在两个不同的环境中控制成本可能很困难。企业必须监控和最大化公共云资源的使用,同时还要考虑维护内部基础设施的成本。

考虑使用混合云方法的公司应仔细权衡潜在的优势与这些限制和挑战。

要克服这些限制并充分利用混合云实施的好处,需要仔细的规划、架构设计和持续管理。

混合云在云计算中的应用场景?

混合云计算为不同行业的各种用例提供了灵活的解决方案。为了满足特定的业务需求,它使组织能够平衡私有云和公共云的优势。以下是一些著名的混合云部署实例:

  • 电子商务和零售:在将日常运营保留在私有云上运行时,零售商可以利用公共云来应对特别促销或最繁忙的假日购物季。
  • 混合云使零售商能够根据需要扩展资源,以应对更高的网络流量和交易量。
  • 医疗保健:医疗组织可以将电子健康记录(EHR)和敏感患者记录存储在私有云中,以确保数据安全和遵守隐私政策。通过使用公共云托管非敏感任务,例如行政应用程序或患者门户,可以实现可伸缩性和成本节省。
  • 金融服务:金融行业公司可以利用混合云,使用公共云处理非关键应用程序和数据分析,并使用私有云进行交易处理和安全数据存储。通过使用混合云,银行可以在确保数据安全的同时实现成本效益和灵活性。

这些用例表明,混合云计算如何能够提供支持各种工作负载和应用程序所需的扩展性、灵活性和安全性,从而可能满足多种业务需求。企业可以根据自身的目标和行业标准定制其混合云战略。

云计算混合云类型

私有云和公共云系统集成的方式可能会决定混合云部署的配置和设计。可以根据资源的使用方式、数据的管理方式以及工作负载的分发方式来创建不同的混合云配置。以下是一些典型的混合云配置类型:

  • 带数据层的混合云架构:这种类型的云架构将应用程序的前端和处理组件放在公共云上,而数据层则驻留在私有云中。它利用公共云的可伸缩性和经济性来进行应用程序处理,并考虑安全的数据存储和合规性。
  • 应用程序层混合云:在此配置中,应用程序的应用程序层驻留在私有云中,而数据库和数据存储则保留在公共云上。它在私有环境中维护关键应用程序功能,同时为数据存储提供敏捷性和可伸缩性。
  • 云突发:为了应对需求高峰,应用程序的基线工作负载托管在私有云中,然后“突发”到公共云。在高需求时期,组织可以动态地将资源扩展到公共云,从而在正常使用期间保证性能并降低成本。
  • 用于开发和测试的混合云:这种设置将开发和测试环境托管在公共云中,并将生产工作负载放在私有云中。开发人员可以通过使用公共云资源来加快开发和测试速度,从而减少对非私有环境的负担。

混合云服务提供商

许多云提供商公司提供混合云解决方案,使团队能够设置和维护混合云系统。这些提供商提供一系列私有、公共和混合云管理解决方案,以帮助资源公司无缝集成和管理其混合环境。一些知名的提供混合云服务的公司如下:

1. AWS,即 Amazon Web Services

  • AWS Outposts:通过将 AWS 基础设施引入本地环境,这些可以实现持续的混合体验。
  • AWS 混合云解决方案:AWS 提供一系列服务和资源来简化云环境的集成。AWS Direct Connect 是这样一项技术,它在 AWS 服务和本地基础设施之间创建安全连接。

2. 微软 Azure

  • Azure Arc:Azure Arc 通过将 Azure 管理扩展到本地、多云和边缘环境,实现了集中资源管理。
  • Azure Stack:这个本地版本的 Azure 提供了统一的应用程序开发和管理体验。

3. 谷歌云平台 (GCP)

  • Google Cloud Anthos:Anthos 实现了在本地、多云和边缘环境中应用程序的持续部署和管理。
  • Google Cloud Interconnect:该供应商提供本地数据中心和 Google Cloud 资源之间的直接私有网络连接。

4. IBM Cloud

  • IBM Cloud Satellite:该平台将 IBM Cloud 服务的可用性扩展到任何环境,包括本地、公共和边缘环境。
  • 使用 IBM Cloud Private(一个基于 Kubernetes 的应用程序管理和开发平台),在私有云中创建和管理应用程序。

5. VMware

  • VMware Cloud on AWS:VMware 的软件定义数据中心技术与 AWS 基础设施相结合,产生了这种混合云环境。
  • VMware vCloud Hybrid Service:该服务融合了本地和公共云资源。

6. HPE

  • 借助 HPE GreenLake GreenLake,企业可以通过按需使用的云功能和基础设施来设置混合环境。
  • HPE Ezmeral:对于混合环境,HPE Ezmeral 提供了快速简便的软件解决方案,用于容器化、AI/ML 和数据分析。

7. Red Hat

  • Red Hat OpenShift:OpenShift 提供了一个 Kubernetes 框架,用于在本地、混合和多云系统中管理和部署容器化应用程序。
  • Red Hat OpenStack:OpenStack 是一个开放源代码平台,用于简化私有云和混合云的创建。

8. Dell Technologies

  • Dell Technologies Cloud:通过融合公共云和私有云资源,Dell 的云解决方案提供了一个单一的操作系统环境。
  • VMware Cloud Foundation:作为 Dell Technologies Cloud 的一部分,VMware Cloud Foundation 提供了一个用于混合云架构管理的完整堆栈。

这些只是提供混合云服务的公司中的一小部分。企业必须评估其需求、偏好和基础设施,以选择最适合其混合云战略的提供商。每个提供商都提供一系列独特的功能和能力,以帮助企业成功实施和管理混合云架构。

结论

总之,混合云计算提供了一个绝佳的选择,并且是公共云和私有云系统优势的战略平衡。由于其经济性、增强的灾难恢复能力、灵活性和整体更好的性能,许多企业认为它具有吸引力。然而,维护混合云可能具有挑战性,需要仔细规划以解决成本控制、安全性和整体性能问题。通过有效集成和协调混合云资源,企业可以实现一个有弹性、可扩展且适应性强的 IT 框架,以满足其不断变化的需求和法律要求。