趣云笔记
计算是公司对共享计算、存储和网络资源的使用，可以通过网络连接按需和远程访问这些资源。这是数字化转型不可避免的一部分。然而，企业组织可以从四种主要的云计算模型中进行选择：公共云、私有云、混合云和多云，以及由各种云服务提供商提供的用于其基础架构的不同架构。
其中，混合云（Hybrid Cloud）是两个或多个紧密集成但不同的计算环境的任意组合，包括本地基础设施、公共云和私有云。混合云提供互操作性和可移植性，因此数据和工作负载可以在环境之间无缝移动。
在本文中，小编主要深入概述了什么是混合云，以及它与公共、私有和多云部署的区别。此外，还探讨了混合云架构、它们的优点、缺点和用例，同时还回顾了来自主要云服务提供商（CSP）的混合云产品，包括Amazon Web Services (AWS)、Microsoft Azure和IBM Cloud。
什么是混合云？
现代组织很少完全依赖单个云服务提供商（CSP）或本地数据中心。大多数都采用混合基础架构设置，其中一些数据和工作负载托管在本地数据中心或私有云中，而其它的则在一个或多个公共云上运行。但是，在不同环境中运行的应用程序、工作负载和服务仍然需要相互通信。
混合云是多个现场和云计算环境的编排，以实现协调、通信和可移植性，以及“单一管理平台”管理。具体来说，混合云将多个基础设施设置编排为一个单一、灵活的环境，组织可以在其中为其工作负载挑选最合适的计算模型，然后随着需求的变化在它们之间切换。
企业或组织可能出于不同的原因维护多个环境，例如资本投资或法规遵从性。要了解混合云架构及其潜在优势，重要的是要认识到构成混合云的本地模型和云模型。
混合云与本地数据中心
本地数据中心由企业组织自己在现场拥有和运营的服务器、存储和网络设备组成。有时候，本地数据中心也称为私有云。但是，遗留数据中心和本地私有云之间的主要区别在于用于资源配置和管理的云软件覆盖。
目前，大多数组织通过使用本地数据中心和公共云来支持混合云架构。
混合云与公有云和私有云
公共云是一种按需的多租户云计算模型，其中组织根据需要租用第三方拥有的基础设施和资源。Amazon Web Services (AWS)、Microsoft Azure和Google Cloud都是公共云提供商的例子。
私有云是一种单租户云模型，在这种模型中，公司拥有或租用数据中心基础设施和资源，专门供自己使用。私有云可以在内部部署，也可以由第三方在外部托管。包括IBM、Dell、VMware和Oracle在内的供应商都是领先的私有云解决方案和服务提供商。
使用公有云、私有云和本地数据中心，或至少使用其中任何两个的组织实际上支持混合云模型。
混合云与多云
多云架构是支持多个公共云的架构。例如，出于合规性要求，组织可能选择Microsoft Azure来运行某些应用程序，但也可能因为其成本效益而选择Amazon Web Services（AWS）来运行其它工作负载。
混合云架构不同于多云，因为它还必须包含一个私有元素，例如本地遗留数据中心或私有云。但是，如果公司依赖多个公共云，则可以支持混合多云架构。
混合云工作原理
混合云不是要支持多个孤立的本地和云环境。相反，企业组织需要连接环境并确保混合设置中的兼容性和互操作性。这些组织可以通过安全的虚拟专用网络连接通过公共互联网连接环境，或者通过使用以太网或光纤电缆的专用、直接的物理链路连接环境。然而，连接只是混合云架构的一个方面。
要真正利用混合云的灵活性和资源优化，数据和应用程序必须能够在不同环境之间无缝移动。这需要数据和工作负载虚拟化，将数据、应用程序和服务与底层平台和技术分离，以便它们可以在所有环境中一致地运行。
公司组织可以部署自己的中间件和软件以实现互操作性，也可以利用云服务提供商（CSP）提供的交钥匙混合云解决方案和服务。此外，组织现在正专注于开发可跨所有云环境运行的可移植和平台不可知的应用程序。
现代应用程序使用微服务架构，该架构集成了单一功能、独立且与平台无关的服务。此外，容器编排平台（例如Kubernetes）可以根据需要在云环境中自动和智能地部署这些应用程序。
常见混合云示例
最常见的混合云示例是本地数据中心和公共云的组合，例如Amazon Web Services (AWS) 或Microsoft Azure。为了说明此示例，请考虑一个基本的健康和健身应用程序，该应用程序使用敏感数据维护用户配置文件，例如医疗记录以及活动和位置日志。此应用程序还从外部来源获取信息，例如天气和空气质量指数 (AQI) 数据。
应用程序可能会在公共云中托管某些组件，例如用户界面、非敏感数据以及对外部应用程序和服务的调用，靠近最终用户的地理位置，以降低延迟。但是，应用程序所有者/公司仍希望在本地维护敏感的用户数据，以获得更好的隐私和控制。
混合云架构支持这种设置，并允许跨私有云和公共云环境无缝集成应用程序组件。此外，公司可以使用相同的工具和服务来管理和分析存储在本地和公共云中的数据。
为什么使用混合云？
混合云环境结合了云的弹性，同时保持内部部署环境的安全性和控制力。事实上，混合云可以让组织利用同类最佳的解决方案，同时满足合规性的数据驻留要求。
混合云的主要优势
- 上市时间：企业组织可以利用混合云设置来访问按需测试环境和基础设施，以及可定制的模板、工具和资源，以加快开发、集成、测试和上市时间，同时从他们现有的资本支出投资中获益
- 弹性和可扩展性：混合云架构允许组织受益于云的可扩展性和弹性，以满足他们的静态和动态增长需求。公司可以使用公共云的功能快速满足应用程序所需的不可预测的突发计算资源，以满足临时流量高峰或扩展基础架构以响应业务增长。同样，组织可以轻松缩减规模，以典型的流量水平运行，而无需维护过多的本地基础设施
- 隐私和合规性：企业组织可以将高度敏感的数据保存在私有环境中以满足严格的法规遵从性要求，同时还可以为其他工作负载利用云优势
- 业务连续性和灾难恢复：企业组织可以跨私有和公共环境冗余地托管数据和工作负载。他们可以无缝地转移到云端，以确保在升级、电源故障或自然灾害等中断期间的业务连续性
- 成本管理：企业组织可以为不同的工作负载选择最佳的、具有成本效益的环境。反过来，混合云可以通过将某些工作负载转移到云端来减少用于扩展数据中心基础设施的持续资本支出。
混合云的主要缺点
- 复杂性：混合云环境的实施和管理要复杂得多，因为所有环境和工作负载必须相互兼容才能充分利用混合云基础架构的潜力。许多组织不具备成功实施和集成混合环境的内部 IT 专业知识
- 可见性：确保跨多个环境的可见性和访问管理可能成为一个挑战，尤其是在使用不同的工具和管理平台时。在混合云设置中，孤立的基础架构和工具可能会导致可见性漏洞、不一致的策略和安全漏洞
目前主要的云服务提供商 (CSP) 及其合作伙伴提供混合云工具和服务，以实现无缝实施、集成以及“单一管理平台”的可见性、管理和控制。
混合云的应用
目前，大约80%的公司都在运行混合云环境。特别是金融服务、电子商务、OTT媒体服务公司和医疗保健等行业，由于其波动的流量、对延迟敏感的需求和/或安全和合规要求。包括NASA和美国食品和药物管理局（FDA）在内的组织以及Netflix、Airbnb和Uber等主要私营公司都针对其特定需求实施了不同的混合云架构设置。
以下是混合云最常见的应用实例：
- 数字化转型：大多数公司希望在不完全放弃现有数据中心基础设施和投资的情况下，对其 IT 基础设施进行现代化改造以满足当前和未来的需求。同时，混合云是依赖遗留应用程序的组织的最佳解决方案，他们还没有准备好立即重构或淘汰这些应用程序。这些组织可以继续在本地运行某些工作负载和应用程序，同时将现代的、云就绪的和不太敏感的应用程序转移到云中
- 需求波动：混合云允许遇到季节性需求高峰的企业，例如假期/销售旺季的电子商务商店以及晚上和周末的流媒体和游戏平台，可以立即访问公共云几乎无限且灵活的资源。重要的是，这些公司可以在以后缩减规模，同时只为他们消耗的资源付费
- 合规性和低延迟：企业可以运行对延迟敏感的应用程序和工作负载，例如零售亭和视频转码，无论他们身在何处，都可以更靠近最终用户。混合云方法改善了用户体验，同时还维护了敏感应用程序和数据的隐私，例如客户的个人身份信息 (PII) 和交易历史记录，它们可以同时托管在本地和云端。
混合云架构
混合云架构主要包括三个方面，具体是：
- 网络连接：确保数据可以在本地和云环境之间传输。
- 数据集成：使应用程序和服务能够跨环境在功能上协同工作。
- 混合云编排：提供统一的管理控制台，实现自动化智能部署和资源发放。
混合云网络
混合云网络涉及连接本地 IT、私有云和公共云，以实现它们之间的数据传输和工作负载移动。如前所述，组织可以通过互联网、虚拟专用网络或直接MPLS（多协议标签交换）或以太网连接建立混合云连接。
其中，使用虚拟专用网络可以通过数据加密在一定程度上减轻基于Internet的连接的安全风险。然而，互联网容易出现不可预测的情况，例如数据包丢失、延迟和抖动。对于安全、隐私和延迟敏感的应用程序和工作负载，组织通常使用专用的广域网 (WAN) 连接。
主要的公共云服务提供商 (CSP) 提供自己的直接连接服务，也称为云入口，例如AWS Direct Connect、Azure ExpressRoute和Google Cloud Interconnect。
混合云网络架构
混合云网络架构通常由托管数据中心内的本地或私有服务器、公共云基础设施和底层网络连接组成。下图说明了典型的混合云网络架构：
混合云平台
为了克服不同混合云环境之间的内在差异，云服务提供商提供了混合云平台，这些平台是用于部署和管理资源、工作负载和服务的统一环境和编排工具，同时实现跨环境的一致性。混合云计算平台基于行业标准的方法、流程和技术堆栈，如微服务架构和容器化，组织也可以在内部采用这些平台以实现云就绪，并实现与所有公共云环境的一致性。
混合云供应商
以下是来自领先的混合云计算提供商的混合云解决方案和服务的概述，即Amazon Web Services（AWS）、Microsoft Azure、IBM Cloud和VMware。
AWS混合云
Amazon Web Services（AWS）是最著名的公共云服务提供商，拥有200多种云服务，业务遍及全球。以下是一些组织可以用来满足其混合云计算需求的AWS混合云服务和产品：
- AWS Outposts：在本地或边缘位置运行AWS基础设施和服务。
- AWS Local Zones：在靠近最终用户的地方运行对延迟敏感的应用程序。
- AWS Storage Gateway：将本地应用程序与云存储连接起来。
- AWS Direct Connect：将本地网络连接到云。
Azure混合云
Microsoft Azure提供广泛的混合云功能和服务，提供商的计算解决方案和产品包括：
- Azure Arc：跨混合云环境简化IT资源的治理和管理。
- Azure Stack：用于在本地和云端构建和部署云原生应用程序的产品。
- Gateway and Azure ExpressRoute:连接混合云环境中的分布式工作负载。
IBM混合云
IBM混合云服务允许组织部署、管理和运营混合云环境。具体来说，IBM 的混合云平台包括：
- IBM Cloud Paks：用于在任何IT环境中更快地构建或现代化应用程序。
- IBM Consulting：将IBM在混合云技术方面的专业知识用于特定的部署项目。
- IBM Cloud上的Red Hat OpenShift：允许开发人员在混合设置中的任何地方容器化和部署云服务。
VMware混合云
VMware Cloud Foundation是一个混合云平台，可提供单一、集成和完整的解决方案，以及端到端的软件定义服务，用于在任何环境中运行和管理遗留应用程序和容器化应用程序。
总结
混合云是指将公有云和私有云两种不同类型的云计算环境结合起来使用的一种计算模型。公有云是由第三方云服务提供商管理和维护的云基础设施，而私有云是由组织自己构建和管理的云基础设施。混合云将这两种云环境整合在一起，使得组织可以在公有云和私有云之间进行资源和数据的灵活调配。
混合云的主要特点是提供了更大的灵活性和可控性。组织可以根据实际需求选择将应用程序和数据部署在公有云或私有云中，以最大程度地满足业务要求。例如，对于一些对安全性要求较高的敏感数据，组织可以选择将其存储在私有云中，而将其他非敏感数据和应用程序部署在公有云中，以提高效率和成本效益。
混合云的另一个优势是弥补了公有云和私有云各自的不足之处。公有云提供了高度可伸缩的资源和灵活的付费模式，但对于某些特定应用和数据可能存在安全和合规性方面的顾虑。私有云则提供了更高的安全性和控制性，但在资源弹性和成本效益方面可能不如公有云。混合云通过将两种云环境结合在一起，可以在不同的场景下充分发挥各自的优势，实现更好的平衡。
混合云对于组织来说也有利于避免厂商锁定（vendor lock-in）。通过采用混合云策略，组织可以在不同的云服务提供商之间进行选择，避免依赖单一供应商，并且可以根据实际需求灵活地调整和迁移应用程序和数据。总之，混合云提供了一种灵活、可控且具有高度可扩展性的云计算模型，使组织能够更好地应对复杂的业务需求和挑战。
