3.7.1 基本概念
在深入探讨云计算的广阔领域，特别是从基础设施即服务（IaaS）向平台即服务（PaaS）进阶的过程中，理解云计算的基本概念是不可或缺的基石。本章将系统地介绍云计算的定义、发展历程、核心服务模型、关键特性及其与传统计算模式的区别，为后续章节的深入学习奠定坚实基础。
3.7.1.1 云计算的定义
云计算，作为一种革命性的计算模式和资源交付方式，其定义随着技术的发展和实践的深入而不断演化。简而言之，云计算是通过互联网以按需、易扩展的方式获得所需资源（包括硬件、平台、软件）和服务的一种计算模式。这些资源以服务的形式提供给用户，用户无需关注其具体实现、位置及维护，只需关注自身业务逻辑的实现。
根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义，云计算具有五个基本特征：按需自助服务、广泛的网络访问、资源池化、快速弹性伸缩及可计量的服务。同时，它也被划分为三种主要的服务模式：基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。
3.7.1.2 发展历程
云计算的兴起并非一蹴而就，其发展历程可追溯到20世纪60年代的计算机公用事业设想，但真正意义上的云计算概念则源于20世纪90年代末的网格计算和效用计算。进入21世纪后，随着互联网技术的飞速发展，特别是虚拟化、Web服务、多租户架构等关键技术的成熟，云计算逐渐从理论走向实践。
几个标志性事件加速了云计算的普及：亚马逊AWS（Amazon Web Services）在2006年推出EC2和S3服务，标志着IaaS服务的商业化；随后，Google推出App Engine，开创了PaaS服务的先河；Salesforce等公司在SaaS领域的成功，进一步丰富了云计算的服务形态。这些举措不仅降低了企业使用IT资源的门槛，也推动了云计算技术和应用的快速发展。
3.7.1.3 核心服务模型
1. 基础设施即服务（IaaS）
IaaS是云计算服务的最底层，它向用户提供计算资源（如虚拟机实例）、存储资源和网络资源（如虚拟私有云VPC）。用户可以根据需求自助选择配置，部署并管理操作系统、应用程序和数据。IaaS的主要优势在于灵活性和可扩展性，用户可以根据业务负载的变化快速调整资源，实现成本效益最大化。
2. 平台即服务（PaaS）
PaaS位于IaaS之上，进一步封装了操作系统、数据库、开发工具等中间件和应用软件的开发、部署环境。它提供了一个完整的、面向开发者的应用生命周期管理平台，让开发者可以专注于业务逻辑的实现，而无需担心底层资源的配置和管理。PaaS的核心价值在于提高开发效率、降低运维成本，并支持快速迭代和持续集成/持续部署（CI/CD）。
3. 软件即服务（SaaS）
SaaS是云计算服务的最高层，它将应用软件作为一种服务通过互联网直接提供给最终用户。用户无需购买软件，也无需进行安装和维护，只需通过浏览器或轻量级客户端即可访问和使用。SaaS模式的优点在于简化了软件的获取、使用和升级过程，降低了企业的IT成本，提高了软件的可用性和安全性。
3.7.1.4 关键特性
1. 灵活性
云计算允许用户根据需要动态调整资源，无论是增加计算实例、扩展存储空间还是提升网络带宽，都能在短时间内完成，无需长期规划和大量投资。
2. 可扩展性
云计算资源池采用虚拟化技术，实现了资源的快速部署和释放。当业务需求增长时，可以快速增加资源以满足需求；反之，则可以释放多余资源以节省成本。
3. 高可用性
云计算服务提供商通常会采用冗余部署、数据备份、容灾恢复等措施来确保服务的高可用性。即使在单点故障发生时，也能保证业务的连续运行。
4. 安全性
云计算服务商提供了一系列安全措施，包括身份认证、访问控制、数据加密、安全审计等，以保护用户数据和业务安全。同时，用户也可以根据实际需求自定义安全策略。
5. 成本效益
云计算采用按需付费的商业模式，用户只需为实际使用的资源付费，无需承担高额的初始投资和长期的运维成本。这种模式使得中小企业和初创企业能够以较低的成本享受到高质量的计算资源和服务。
3.7.1.5 与传统计算模式的区别
1. 资源利用方式
传统计算模式下，资源通常是固定分配给特定用户或应用的，资源利用率低且难以灵活调整。而在云计算模式下，资源被封装成一个独立的虚拟环境，可以按需动态分配和释放，提高了资源利用效率和灵活性。
2. 成本结构
传统计算模式下，企业需要承担高昂的硬件购置、维护和管理成本。而云计算采用按需付费的模式，用户只需为实际使用的资源付费，降低了初期投资和长期运维成本。
3. 服务交付方式
传统计算模式下，服务的交付通常需要依赖物理媒介（如光盘、硬盘等）或专门的软件安装程序。而在云计算模式下，服务通过互联网直接交付给用户，简化了交付流程并提高了服务的可用性和可访问性。
4. 运维模式
传统计算模式下，企业需要组建专业的IT团队来负责硬件、软件和网络的运维工作。而在云计算模式下，这些工作大多由云服务提供商承担，企业可以将更多精力集中在核心业务上。
综上所述，云计算作为一种新兴的计算模式和资源交付方式，凭借其灵活性、可扩展性、高可用性、安全性和成本效益等优势正在逐步改变着传统的IT行业格局。理解和掌握云计算的基本概念及其与传统计算模式的区别对于企业在数字化转型过程中抓住机遇、应对挑战具有重要意义。在后续章节中，我们将进一步深入探讨IaaS和PaaS的具体实现技术和应用场景。
