从云下到云上，传统IT工程师的转型

①云计算常识入门
②云计算架构搭建
③AWS云架构实战

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笔者从2018年下半年开始研究公有云服务，契机是由于公司领导想将一部分业务转向云端。笔者向身边很多人请教，发现传统行业用云计算的人还不是特别多，很多人对于云的理解比较片面和极端，一些人把云计算仅仅是理解为虚拟机，他们用云计算就是在阿里云或腾讯云上建很多主机；一些人认为云计算无比可靠，不需要冗余和备份；一些人认为只要用云，就一定能省钱；还有一些人鼓吹去云化。正如从不同的角度看问题，得到的答案是不一样的。从云计算使用者、正在上云的使用者、云计算销售、管理者来看，他们眼中的云计算也是不一样的。

今天，笔者是做为传统的IT工程师，向云计算转型的工程师，云计算的学习者和使用者来看待云计算，也向各种读者来聊聊传统IT工程师眼中的云计算。

云计算是什么：

在学习云计算之前，我们先来搞清楚云计算是什么。云计算服务，即云服务。中国云计算服务网的定义是：指可以拿来作为服务提供使用的云计算产品。包括云主机、云空间、云开发、云测试和综合类产品等。官方的定义啰嗦一堆，笔者总结为“云计算就是按需的资源服务”。大家看下窗外蓝天上的白云，是一块一块的。可以是圆形的，可以是方形的，可以拼成小猫，也可以拼成小狗，是没有一个固定的形态的。再举个例子来说，云计算就是用现成的，吃现成的。传统的数据中心可以理解为是自己买来电饭锅，电磁炉，面粉，蔬菜，调料，然后自己当厨师或请个厨师来做饭，做菜，它是基于你的设备的，你需要存储空间就要买硬盘，需要计算资源就要买服务器，需要网络就要买交换机，然后搭建应用，数据库，部署代码，才能有成果（包子或馒头吃）；而云计算就是花钱吃，可以直接花钱订外卖（这就是SaaS，全包服务，连门也不用出），可以去吃自助（相当于PaaS，商家提供平台，吃什么自己决定）；也可以去现在游行的那种DIY吃饭，店家提供炊具，水电，你拿着食材去了自己做（相当于IaaS，商家提供基础架构，你自己做饭）。可以说，云计算就是云计算服务商把资源进行池化整合，再以服务的形式打包进行售卖，而用户不需要再建设机房，不需要关心动力，电力，制冷等环境系统，不需要再关心固定资产投入，只需要按自己的需求来购买相应的云计算资源即可。还是以吃举例，你以前10个人吃包子，自己做的话要计算买多大的锅，买多少面粉才能做出够10个人吃的包子，而使用云计算以后，你直接打电话订10个人的包子就行了。几年前笔者对云计算也是嗤之以鼻，以为云计算就是虚机而已，其实也是一个不完整的认识。虚机只是云计算Iaas中的一种。

云计算的优势

了解了什么是云计算之后，我们的问题就是那为什么要用云计算呢，好好的自己的数据中心，自己的服务器不用，干啥非要上云呢？以下就是云计算的优势

灵活性和快速的应用：这是云计算的第一大优势，即灵活快速的部署。我们自己建设一个IT系统，哪怕只是一个应用，也需要最少一台服务器，一台交换机，一个机柜，哪怕这个应用只需要16G内存，50G硬盘。而相应的，还需要UPS，空调，这看起来太不合适了，而使用云计算，你上阿里云或AWS开一台16G内存，50G硬盘的虚机即可，什么机房，UPS，空调，机柜，服务器，存储都不用管了，这就是灵活性。而对于一些小企业或初创公司来说，哪有钱来建机房，买设备，云计算这时候就是最佳选择了。再说快速应用，一个小企业原来业务量只有1000人，只需要一台服务器，但随着业务的增加，一个月后业务就需要10台服务器来处理，这时候如果是使用自建的方案，光采购的时间就得3个月，别说部署应用了，而使用云计算，只需要10分钟再买10台虚机就行了，这就是灵活性。

按需使用，按需付费：在企业的发展过程中，业务量是有增有减的。在传统的自建机房模式中，我们采购服务器总会留有一些余量做备用，而这些资源平时是用不到的。而在云计算下，则用户不需要提前准备资源，云厂商的资源可以理解为永无止境，用户只需要用多少，买多少就可以。我可以买1年，1个月，1天，1个小时，甚至1分钟的资源。例如电商网站在平时只需要100台虚拟机就够用，而在做活动的时候需要1000台，但只需要10天，于是就买1000台10天就好了，而且只需要付10天的钱，如果是传统的方案，则要自己买1000台服务器，然后一年中其他的时间这些设备都在空闲，而且还在费你的电。用多少，买多少，花多少钱这是云计算的一大优势。举一个实际的例子，一个软件开发公司做项目，项目时间为半年，他们需要10台服务器，如果是传统方案，则要买10台硬件服务器，一台交换机，还要租一个机柜；如果是虚拟化方案，则要买2台服务器，一台交换机，租一个机柜；而使用云计算，则只需要付费买10台虚拟机，半年时间即可，显然，云计算的成本在这种情况下是大大低于传统方案的。而有些同学会说，我买的硬件服务器以后还可以再用啊。这一看就是技术工程师思想，老板只会想这个项目要用到多少钱，而不会考虑说以后还会用；当你投标一个项目的时候，你使用硬件的成本是别人公司使用云计算成本的两倍，这时候你连标都中不了，后面啥也没有了。

将固定资产支出转变为运营支出：这个优势可能一些同学一开始不太明白，首先一个企业，或者说站在甲方的角度，一个IT部门是会存在两种成本支出的。一种是固定资产，即你买了一件东西，它就是你的了。例如买了10台服务器，1台存储，5台交换机，这些东西就永远是公司的了，这叫做固定资产，是固定的，固定资源也叫做CAPEX。第二种是运营费用，即你买了1台服务器，12W，但每年需要再给供应商1万元/每年做为维保，这个维保费用就叫做运营费用，它是持续在花的，每年都需要去付。像维保费用，供应商调试费用，带宽费用，这些在运营时持续需要的费用，一旦不交就停止服务了，这种就是运营支出，也叫OPEX。再简单理解，CAPEX就是买东西，永远是自己的，OPEX就是租东西，租一天是一天，用一天花一天。讲完这两点，我们再返回来看，传统的自建方案就是CAPEX支出，因为买来的服务器都是自己的；而云计算的支出就是OPEX，一旦你不交钱了，啥也没了。而在企业的运营过程中，老板们更喜欢运营支出，这样他们能够评估费用的花费，预估预算。例如老板可以说OA系统每年花20万服务器成本，是用的AWS的云计算。而如果采购的硬件服务器，第一年采购设备花了60万，之后每年10万维保，则老板不好评估OA到底每年花多少钱，自己的运营成本到底是在增加还是在减少，这个费用如何计算。再有，可能老板去一下申请60年也很难申请到。总结一下，云计算将固定资产转变为了运营费用，更加利于企业投入。

成本降低：成本降低就是省钱，不管干啥子事，谁不希望省钱呢。云计算服务商的一大卖点就是省钱。我们来谈一谈云计算是如何省钱的。在传统的IT下，我们有购买固定资产的支出，就是买服务器、存储、交换机、防火墙、路由器、UPS、机柜花的钱，有维保的费用，即服务器、存储、交换机、UPS等等的维保费用，有维护这些设备的工程师的人力成本支出，有购买操作系统License，应用程序License的费用，这些都是IT的成本支出。而在使用云计算服务以后，固定资产支出都没有了，变成了按时间付费的运营成本，每年的维保费用也没有，统一在云计算服务费用中了，各种应用程序的License也可以包含在云计算服务器一起购买，而既然没有服务器、存储、交换机这些硬件了，这些工程师也就不用了，这个人力成本也就省下来了，相当于你的云计算花的钱包括了机房、电力、制冷、硬件维保、软件许可，人力运维成本，总的算下账来是省了好多钱，当然能省多少钱要看怎么算。反正是能省很多钱。这个道理是没错的，尤其在西方国家人力成本很高，不加班，所有产品都正版，但云计算的费用较低的情况下（以AWS举例，美国的比亚洲和中国便宜很多），但实际情况是在国内，初创或一些小型企业，人力成本在老板看来不是成本，员工拼命加班，一半产品不是正版的情况下，从传统的IT架构迁移到云环境，并不一定能省到钱。笔者举例，一个企业有100台服务器，用的一半是Windows，一半是Linux，其中Windows都不是正版，而且100台服务器都不买维保，买了一直用到坏，工程师一个当仨个用，天天加班，出了问题就用人扛，服务死了半夜起来重启，硬盘坏了周末来换，在这种情况下把现有的环境迁移到云上，算一下成本是省不了钱的。所以这一点我们也要认识到，云计算对于一部分传统公司，省钱可能并不是最大的优势，反而要真正用起来可能会比自己建设要费很多钱。这个主要看如何来考虑成本的问题，以及公司当前的业务方式。

可靠性：谈到可靠性，这确实是云计算的一个优势。云服务商有专业的IT建设团队，专业的机房，供电，制冷，冗余设施，可以做到99.95%甚至更高的可用性。例如AWS有多个区域，每个区域有多个可用区（相当于是数据中心集群），服务器、存储、网络都提供了冗余和高可用，这是一般小企业所难以做到的。如果自建的话每个业务都要两台物理服务器，两台存储，两台交换机，那成本就实在是太高了，而云服务器通过大规模采购，建设实现了这一点，用户只需要使用它的优势就好了。但要注意的是，云服务商也不是万无一失的，即使他们已经构建了高可用，但也没有承诺百分之百的可用，因此我们在设计的时候仍要考虑可用性，也要考虑数据的备份和灾难恢复。AWS之前也已经出现过多次故障，腾讯云之前一个用户的数据就是完全丢失找不回来了（网上可找到相关资料），不要把云计算当成绝对可靠。

可扩展性：传统的本地建设当业务增加，扩容的时候是非常费力的，不管是网络、存储还是业务。而在云环境下会变得更简单。首先采购周期缩短，传统架构要采购硬件，就需要几个月，使用云后，只需要点几下；第二操作更加简单，传统架构下扩容需要设备上架，连线，有时候还需要停机，而在云环境下只需要在一个网页操作就可以了。再有一个，就是云厂商的服务往往是遍布全球，例如AWS在全球有22个区域，即在全球有22个城市有AWS的服务，并且所有区域之间都是通过AWS的骨干网相连接，用户不管在全球哪个国家开展业务都可以就近把服务开启在当地，并且可以通过AWS内部的网络服务把自己的内网打通，而完全不用自己建机房，买硬件设备等操作。

为什么要学云计算

我们了解了什么是云计算和云计算的优势之后，可能有人想问，我是搞网络的，我是搞服务器的，我又不是做云计算的，我也不打算做云计算，我学这东西干什么。那笔者想说的，不管我们现在做什么，我们都需要学习和了解最新的知识，我们可能现在不使用它，但一旦使用，我们就有储备，而云计算是现在也是未来IT领域的一个趋势，越来越多的公司会把业务或一部分业务放在云端，而在云上也有服务器，也有存储，也有网络，而懂得这些的人会更有竞争力。很多时候，我们不是被同行打败，而是被跨行业所打败，康师傅不是败给了统一，而是败给了外卖；柯达不是输给了胶卷，而是输给了数码相机。因此，我们需要储备知识，而云计算就是IT工程师一定要储备的一个知识。

如何学习云计算：

本系统专栏是为初学者而讲，即希望读者在完成这个专栏的学习后，能够了解云计算是什么，云计算的分类，基本概念，提供哪些服务，如何进行设计和基础的实施。和大牛聊天的时候不至于落伍，和客户聊天的时候可以吹牛，也便于以后更加深入的学习。在课堂的选择上，笔者选择了亚马逊的AWS来进行讲解，比较其他国内的公有云云服务，AWS开放性更好，提供一年的免费账号，很多实验读者可以自己注册进行实验而不用花钱；在文档上，AWS的文档要更加丰富，包括官网的文档中英文都有，还有一些电子书；在技术上，AWS是第一个提出云计算并开始出售云计算的企业，很多技术都是它发明的，更加先进。而技术这个东西，是一通百通，关键在于理解。这样的话，AWS做为入门的教材再合适不过。

还有人会说，我听说AWS现在在国内没人用，阿里云，腾迅云才是主流。这话倒是没错，在国内阿里云是拥有第一市场份额，并且技术实力也很强。因为国外的云服务，不管是AWS还是Azure，在国内是没有资质直接去运营云计算的，他们必须依托一个国内厂商来卖他们的产品，因此落地并不好，即很多功能在国内版本没有。但在学习上，笔者觉得是相通的，尤其是AWS是全球第一个云计算厂家，很多云计算厂商都有借鉴和学习AWS产品，不仅功能模式相似，甚至名字都差不多。例如云虚拟机AWS叫EC2，阿里云叫ECS；虚拟私有网络AWS叫VPC，阿里云也叫VPC；云负载均衡AWS叫ELB，阿里云叫SLB；云关系型数据库都叫RDS，因此可以说学一种其他的再看看就明白个七八。而在新手学习的话，AWS做为入门有免费账号，有电子书，资源更多。

下图是云计算基础架构服务的Gartner的一个魔力象限的图，可以看到在领导者的是亚马逊的AWS，微软的Azure和Google，可以说AWS是云基础架构服务商的老大，我们学AWS入门，错不了。

本系列专栏，定位于入门初学者，将介绍AWS的基本概念，如Region区域，可用区等术语，也会介绍计算资源EC2，ELB，Auto Scaling；存储服务，块存储EBS，对象存储S3，文件存储EFS；网络服务VPC，NAT Gateway，DirecConnect，ROUTE53等；数据库服务RDS，安全服务如安全组，ACL；身份管理IAM等主流的基础服务，并会配上相应的实验。每个知识点过后，笔者都设计了一些实验，大家一定要动手作一做。

再谈一个如何学习的问题，其实在IT行业，不管是学习什么知识，不管是网络，服务器，编程还是云计算，很重要的一句话就是百看不如一练。光看是看不会知识的，这在云计算上同样适用。很多知识需要大家理解它的原理和工作过程，而这就需要大家去动手操作。想学好云计算就去使用它，多做实验，在实验中理解相关的技术，这就是我想告诉大家的。

最后，希望大家看完这个专栏能够进入云计算的学习行列。

案例分享：

最后，我们来看一个企业上云的案例。下图是我爱我家一部分业务上AWS云的架构图。可以看到，在这个案例中使用了AWS的托管负载均衡服务ELB，将流量分发给两个不同可用区中的EC2，EC2上采用了容器技术，而后台的数据库使用了Amazon的托管的关系型数据库RDS。而备份数据，日志数据，WEB资源和静态文件则使用了AWS的对象存储S3服务。同时，由于我爱我家只是一部分业务上云，可以说是一个混合云的模型，本地数据中心使用了AWS Direct Connect的专线服务和V P N服务与AWS云上进行连通。这可以说是一个比较典型的云上方案。