混合云

混合云是由两个或两个以上不同类型的云组成，它们之间各自独立，通过一些技术将其组合起来，实现各个云之间互联互通和数据平滑流转。目前在企业中应用最广泛的是公/私混合云。从表面上看，混合云中公有云和私有云在同一个云中处理任务请求。实际上，在混合云中，私有云和公有云是相互独立的，它们通过网络互联，共同协作，完成用户的任务请求。混合云的一个明显优点是，当任务请求增多(云爆发)导致私有云中资源出现短缺时，可通过租赁公有云资源来缓解。比如每年“双11”，一些网站租用公有云资源保证用户请求能被及时处理

混合云相关概念

公有云

公有云开放给所有公众成员。这种云计算模式由拥有极其庞大数据中心的服务商运营，其中的计算和存储资源在客户之间进行共享。

私有云是一个公司使用的特定云环境。不同于公有云模式中共享的设施使用，私有云模式中每个公司使用的服务器或存储应用都是单独的。

私有云

私有云有两种不同的模式。其一，公司在自己的数据中心中建立的私有云。下面的优劣分析就基于这种私有云模式。其二，服务商提供设施和存储中心的私有云。该模式中，服务商将负责数据应用的托管服务，但不同客户间并不会共享服务器

混合云一般来讲就是公共云与私有云的组合。公共云和私有云的基础设施彼此独立运行的，通过相关技术加密连接进行数据通信，它们是独立的元素，所以私有云的数据就会受到保护，同时又能利用公共云计算能力，从而提高安全性。混合云主要是在基础设施和应用层面上工作的。在基础设施层面上，混合云是来自不同云计算服务的虚拟机的组合。在应用层中，混合云描述了在不同的SaaS产品或企业数据中心内的现有应用程序中的组件的应用程序设置。

混合云模型可以通过多种方式实现：独立的云计算提供商合作提供私有和公共服务作为综合服务；管理私有云的企业注册公共云服务，然后将公共服务部署到公有云上，最后集成到基础设施中；使用公共开发平台将数据发送到私有云，利用许多SaaS应用程序并在私有云之间移动数据，将业务流程设计为一项服务，以便它可以像云计算环境一样相连接。

混合云架构的核心思路就是链接一切IT，而连接一切IT的本质就是实现数据层的打通，即账户打通，网络打通，存储打通。

(1) 账户打通：在混合云的架构模式下，通常只建立一套账户体系，私有云和公有云的账户管理就是共用这一套账户体系来实现的，在此账户管理的模式下，私有云和多租户的权限是管理的重点，也是主体部分，公有云的权限作为辅助绑定到私有云的相应账户上，这就打通了私有云和公有云的权限管理，实现了租户场景。

(2) 网络打通：私有云的网络和公有云的网络在二层或者三层上连通起来的同时实现各种自定义的网络结构，即就是网络打通。

(3) 存储打通：指的是虚拟机或容器的快照和镜像上的打通，能够在私有云和公有云之间自由迁移^[1]。

混合云架构中的关键技术主要包括：云应用架构、混合云网络、混合云管理(资源、业务、计费)、负载迁移、云爆发、云灾备、互操作性以及一些附加的性能优化技术。现今的混合云环境可能包含内部基础架构、传统虚拟化技术、裸机服务器和各种容器。此外，混合云也可能是由提供商托管的多个公有云组合而成。

(1)云应用架构

应用架构及各个组件的部署位置是构建混合云前首先需要考虑的问题。传统非云环境下，应用系统一般采用3层(多层)架构，其中主要包括前端会话层、中间业务逻辑层(可细化为多层)、后端数据存储层。服务器虚拟化技术引入后，应用组件从物理服务器迁移至虚拟机，实现了基于虚拟化的资源灵活扩展，但是，单纯的P2V转换仍未改变原有架构本质，即假设底层基础设施可用，这与云环境丰富的高可用特性不符。因此，有必要向传统3层架构中增加故障应对和处理机制。

(2)混合云管理

混合云管理平台是实现混合云环境业务、资源、安全等全方位管理的核心集成组件。相对于私有云/公有云管理平台，混合云管理平台需重点考虑云间互操作性、云平台集成、云间连接、性能和容量管理、应用生命周期管理、后端业务目录等。

(3)负载迁移

云间负载迁移的主要需求和驱动力在于迁移、扩展和灾备，其关键技术主要包括：应用和数据迁移、迁移策略及管控、应用流量重定向等。出于技术成熟度和实际业务需求等原因，现有负载均衡场景主要围绕简单的应用/数据迁移、灾备等场景。现有混合云业务多数都提供了负载迁移能力和管理工具，如VMwarevCloudConnector组件，是专门用于虚拟机、应用、模板等的迁移管理工具；AmazonAWS和VMwarevCHS混合云服务都专门提供了额外的硬件方式的离线大容量数据的复制服务。

总体而言，云应用架构以简化、容错、模块化为设计宗旨，以实现在虚拟化、弹性、多租户云环境中的完美适配^[2]。

按常规理解，多云一般是由多个云商提供的多项云服务组成(例如AWS、Azure、阿里云、腾讯云、华为云等)，企业同时订购多个云商的产品服务，最大限度发挥不同云商各自业务领域优势，同时，有效避免单一云商短板。多云更像是融合了众家所长的一种新型架构，但多云的部署复杂程度，管理成本也随之升高。

混合云和多云有很多相似之处，从本质上来讲，混合云也可以视为广义上的多云范畴，因为它们都是由多种云资源模式构成。

不同之处，混合云一般情况只有公有云+私有云的组合，而多云至少包含两个或更多云服务。其次，混合云和多云在业务部署模型的定义上也有区别，例如混合云方案中，私有云一般都会作为核心数据系统使用，公有云则会作为客户访问的入口，而多云方案中多个公有云都会作为客户访问的入口。另外，混合云与多云在管理工具上也有所差异，多云一般都有较成熟的第三方云管平台作为管理工具(需新投资)，可做到简化智能管理。而混合云则很少有成熟的第三方管理工具，更多是依赖系统原生工具进行管理(考验管理员)。

(1)降低成本

降低成本是云计算最吸引人的优势之一，也是驱使企业管理层考虑云服务的重要因素。升级预置基础设施的增量成本很高，增加预置的计算资源需要购置额外的服务器、存储、电力以及在某些极端情况下新建数据中心的需求。混合云可以帮助企业降低成本，利用“即用即付"；云计算资源来消除购买本地资源的需求。

(2)增加存储和可扩展性

混合云为企业扩展存储提供了经济高效的方式，云存储的成本相比等量本地存储要低得多，是备份、复制VM和数据归档的不错选择。除此之外，增加云存储没有前置成本和本地资源需求。

(3)提高可用性和访问能力

虽然云计算并不能保证服务永远正常，但公有云通常会比大多数本地基础设施具有更高的可用性。云内置有冗余功能并提供关键数据的geo-replication。另外，像Hyper-V副本和SQLServerAlwaysOn可用性组等技术可以让我们利用云计算来改进HA和DR。云还提供了几乎无处不在的连接，使全球组织可以从几乎任何位置访问云服务。

(4)提高敏捷性和灵活性

混合云最大的好处之一就是灵活性。混合云使您能够将资源和工作负载从本地迁移到云，反之亦然。对于开发和测试而言，混合云使开发人员能够轻松搞定新的虚拟机和应用程序，而无需IT运维人员的协助。您还可以利用具有弹性伸缩的混合云，将部分应用程序扩展到云中以处理峰值处理需求。云还提供了各种各样的服务，如BI、分析、物联网等，您可以随时使用这些服务，而不是自己构建。

(5)获得应用集成优势

许多应用程序都提供了内置的混合云集成功能。例如，如前所述，Hyper-V副本和SQLServerAlwaysOn可用性组都具有内置的云集成功能。SQLServer的StretchDatabases功能等新技术也使您能够将数据库从内部部署到云中^[3]。

(1)管理复杂性

该劣势也是目前混合云的最大症结所在。如果公司想要在单一的环境中同时管理不同类型的云，那么他们就需要额外购买自动化和其他专用的工具。而且，公司还需要对员工进行培训，以确保他们可以在混合云环境中进行建立，集成，管理，监控和保护等一系列的工作任务。对任何公司来说，培训通常都是个很大的难题，而且当用户增加云服务应用的使用时，该问题还会变得愈发严重。

(2)不可预测的成本

因为混合云使用了一些公共服务资源，用户可能将会面对由高利用率而带来的高额花费。不过，一般来说，用户公司还是会比较关注于混合云所带来的成本下降，而不是这些不可预测的成本^[4]。

根据《云计算开源产业联盟：2020年混合多云网络白皮书》发现，根据市场调研分析，企业使用混合云、多云的原因主要有四个方面:

(1)安全分级:即混合云架构分别将系统部署在公有云和私有云上，以保障安全的同时兼顾弹性的突发需求；

(2)业务容灾:企业为了构建高可靠的应用，分别将系统部署在多个公有云和私有云上，形成两地三中心的高可用架构；

(3)优势互补:对于不同场景下的服务需求，一家云服务往往无法满足全部需求，需要多云差异化优势的补全。例如AWS的大数据服务，微软的办公软件服务，阿里、腾讯的生态服务入口等等；

(4)综合成本:各公有云存在技术服务、营销策略、产品生命周期等因素的不同，导致价格差异较大。尤其对于解决方案所需要的产品组件，不同云服务商产品组件的折扣力度不同，因此，多云方案的成本优势明显。

根据德本咨询/eNet研究院发布《2021混合云解决方案提供商TOP50榜单》，2021年混合云提供商排名前1-50的分别是：华为云、阿里云、腾讯云、用友、天翼云、华云、金山云、京东云、青云QingCloud、金蝶、深信服、移动云、软通动力、zStack、百度智能云、神州数码、中软国际、浪潮云、烽火云、优刻得、光环新网、锐捷网络、沃云、紫光云、品高云、数梦工厂、鹏博士、九州云、万国数据、灵雀云、海云捷迅、有孚云、世纪互联、蓝云、平安云、骞云科技、太极股份、xSKY星辰天合、曙光云、富通云腾、伟仕佳杰、首都在线、道客云、英方云、神州光大、飞致云、网宿云、神州云动、东软云、柏科数据、BoCloud博云。

参考资料：

[1]李柯君.基于混合云的高校宽带接入运营管理平台的设计与实现[D].陕西:西安电子科技大学，2020.

[2]全栈云技术架构.混合云市场现状与发展趋势研究

[3]数字化联合工作组.当下火热的混合云是什么?有什么优缺点?

[4]T客汇.公有云与私有云优劣对比分析

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混合云相关报告：

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商业价值研究院：协调政府采用开放数据、开放源代码和混合云（英文版）（44页）.pdf

IBM商业价值研究院：新一代混合云助力新一代企业 — 中国洞察(12页).pdf

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