第 9 章 · 01 云计算基础与全球架构

第 9 章 · 01 云计算基础与全球架构

云的本质不是"别人的服务器"，而是一种消费模型：按需交付、按量付费、可伸缩、可容灾。本节建立云的世界观——三种服务模型的责任边界、Serverless 的真相、扩展的两种方向，然后进入物理拓扑：Region、可用区、边缘节点，以及选 Region 的四要素。

学习目标

• 说出云的定义与四大优势
• 分清 IaaS/PaaS/SaaS 的责任边界并各举一例
• 知道 Serverless 仍有服务器、只是按执行计费
• 区分水平扩展与垂直扩展
• 理解 Region/AZ/Edge 层级与选 Region 的四要素

一、云：一种消费模型

云计算：按需通过互联网交付计算服务，按使用量付费（pay-as-you-go）。通俗理解：服务器、存储、网络、数据库等全部通过浏览器按需使用，无需自购硬件。云提供商（Cloud Provider）是建立公有云、管理私有云或提供云服务的公司。

四大优势：

1. 按量付费——只付实际用量，无前期投入，停止即停止计费；
2. 可扩展——按需求上下伸缩资源；
3. 高可用——部分服务故障时应用仍提供无缝体验；
4. 灾备——低成本获得异地容灾能力。

判断标准题：云计算是消费型模式（只为所用资源付费）——True。

二、服务三模型：责任边界阶梯

IaaS/PaaS/SaaS 是同一件事的三个托管深度，责任边界自底向上逐层上移：

核心考点是"谁管 OS"：IaaS 你管 OS，PaaS 你只管数据和应用，SaaS 全托管。

部署模型：公有云（多客户共享计算资源）、私有云（仅特定组织使用，自管或第三方管）、混合云（公有 + 私有组合）——注意混合云特指"公有 + 私有"的组合，不是"用多家公有云"（那是多云）。

三、Serverless：没有服务器的"服务器"

Serverless 的核心思想：不用管理服务器的创建与配置，把应用拆成多个由事件触发的函数。两个高频判断题：

Serverless 仍然使用服务器——说"没有服务器"是错的，只是不用你管理、看不到而已。

计费模型不同——只在函数运行时付费，而不是像 VM/容器那样持续付费；函数存在不收费，执行才收费。典型实现 AWS Lambda，默认基础权限只允许写 CloudWatch Logs；对外暴露应通过 API Gateway 而非让用户直接访问函数。

四、扩展：加机器 vs 加配置

水平扩展（Horizontal）：增加更多计算机提升容量——可并行执行、分布式负载，性能上限更高。

垂直扩展（Vertical）：在一台计算机上增加 CPU/内存/存储——受单机物理上限约束。

Auto Scaling 的完整语义："监控应用并自动调整容量，以最低成本维持稳定、可预测的性能"——它既加也减（"只加不减"是 False）。扩展相关的基础设施还包括负载均衡（流量分发）与健康检查（自动替换故障实例）。

五、全球架构：Region、AZ、Edge

云厂商的物理拓扑分三层：

Region（区域）：分布在全球各地的数据中心集群。每个 Region 与其他 Region 完全隔离；每个 Region 含 2~6 个可用区。

AZ（可用区）：区域内相互隔离的位置，每个 AZ 是一个或多个数据中心，具备冗余网络/电源。多 AZ 部署是云上高可用的基本姿势——单 AZ 故障不影响服务。

Edge Location（边缘节点）：CDN 缓存节点，分布在世界主要城市，就近交付内容、降低延迟。

选 Region 的四要素：服务可用性（并非所有服务在每个 Region 都有）、延迟（靠近客户）、合规（数据驻留要求）、价格（同一服务不同 Region 定价可能不同）。

云上高可用的标准答案：应用运行在至少 2 个 AZ；配合负载均衡跨 AZ 分发、数据库多 AZ 复制、健康检查 + DNS 故障转移——能挺过数据中心级灾难。

小结

本节建立了云的世界观：按量付费的消费模型、责任逐层上移的服务阶梯、仍有服务器的 Serverless、加机器与加配置的扩展光谱，以及 Region/AZ/Edge 的物理拓扑与选型四要素。云是资源的池子，AWS 是这个池子的最大样本——下一节进入 AWS 核心服务。

下一节预告

第 9 章第 2 节《AWS核心服务》将讲解 IAM 身份体系、EC2 定价四模型、S3/EBS/EFS 存储三兄弟与网络服务的选型对照。