wiki/FormalSciences/ComputerScience/CloudService/2.ServiceModels/2.1-基础架构即服务（IaaS）.md

---
title: 2.1-基础架构即服务（IaaS）
description: IaaS 提供基础架构服务如存储和虚拟化，用户负责操作系统及应用，而提供商管理网络、服务器等。IaaS 提供灵活性和成本效益，适合快速构建和拆解开发环境。IaaS 与虚拟化、自动化和容器化紧密相关，支持 DevOps 工作流。与无服务器计算不同，IaaS 需要用户管理服务器扩展。选择 IaaS 提供商时需考虑灵活性、经济性、控制性、安全性、多租户问题、服务和可靠性。
keywords:
  - 基础架构即服务
  - IaaS
  - 虚拟化
  - 自动化
  - 容器化
tags:
  - FormalSciences/ComputerScience
  - CloudService/Overview
author: 仲平
date: 2024-10-13
---

## IaaS 概述

基础架构即服务（IaaS）让您从本地 IT 基础架构往轻松迈进了一步。这是一种即付即用的服务，由外部的第三方提供商根据您的需要，利用互联网（通过云）为您提供基础架构服务（如存储和虚拟化）。

**作为用户，您只需负责操作系统以及任何数据、应用、中间件和运行时，而提供商会给您访问和管理所需网络、服务器、虚拟化和存储的权限。**

**您无需维护或更新自己的本地数据中心，因为提供商会为您代劳。** 此外，您可以通过应用编程接口（API）或控制面板来访问和控制基础架构。

**IaaS 可以让您享受较大的灵活性：您可以仅购买所需的组件，然后根据需要进行扩展或缩减。** 这样不仅开销低，而且无维护成本，从而使 IaaS 成为一种经济实惠的方案。

**IaaS 的一大用途就是快速、灵活地构建和拆解开发与测试环境。** 您可以仅使用创建开发环境所需的基础架构，并在需要时进行扩展或缩编，完成后，您可以立即停用，这样就只需为所使用的内容付费。

**IaaS 的主要短板在于可能存在的提供商安全问题、多租户系统问题（提供商必须与多个客户端共享基础架构资源）以及服务可靠性。** 但选择可靠且可信赖的提供商（具有可靠的历史和声誉）就可以避免这些问题。

## IaaS 与虚拟化、自动化和容器化的关系

IaaS 提供商可以免除在设置管理服务器方面的开销来简化开发人员体验。这通常依赖于虚拟化、容器和自动化所支持的云计算架构。对于开发人员来说，不必再考虑服务器管理工作，可以大刀阔斧地构建和部署应用。

通过虚拟化，虚拟机（VM）来提供完整的环境，这些环境充当具有其自身 CPU、内存、网络接口和存储的虚拟计算机系统。在 IaaS 中，这些是在数据中心的物理硬件系统上创建的。通过名为虚拟机监控程序的软件，用户可以将机器的资源与硬件分开并进行适当置备，以供虚拟机使用。

IT 自动化在每个 IaaS 产品的服务下工作，使底层虚拟机和其他基础架构能够无缝部署，并根据需要进行扩展和缩减以满足需求。跨系统或计算机组的多个任务和配置的自动化称为编排。

IaaS 产品还可以支持容器化，其中软件代码及其所有必要的组件（如库、框架和其他依赖项）均打包在自己的 Linux® 容器中，可以随时部署到计算环境（可以是 VM）中。与虚拟机相比，容器不包含自己的操作系统（OS），因此规模可能要小得多。

特定的 IaaS 解决方案可以帮助开发人员使用容器。其中一种解决方案是 Kubernetes，这是一个开源容器编排平台，可帮助大规模地管理分布式、容器化的应用。Kubernetes 负责自动化部署和管理容器。一些 IaaS 提供商可提供 Kubernetes 即服务。

## IaaS 与 DevOps 有什么共同点？

**DevOps 描述了一种在开发和运维交叉点的工作方式。** 这种工作方式强调减少软件改进推进到部署所需要的时间，以便用户更快地访问新应用。DevOps 方法要求开发团队和运维团队频繁沟通并作为队友进行协作。

**DevOps 时刻关注代码和动态基础架构使用的频繁变更，因此非常适合于 IaaS。** DevOps 强调在应用的整个生命周期中，确保日常运维任务自动化和环境的标准化。因此 DevOps 团队经常会使用微服务架构来构建软件，并通过 API 将这些服务彼此相连。这些都有助于团队更快地交付软件，专注于创建较小的功能，然后使用敏捷方法等策略将其整合在一起。

IaaS 通过减少维护服务器基础架构的需求，同时强调更简单的自动化开发人员体验，因此有助于支持 DevOps 工作流。

## IaaS 和 无服务器之间的区别

无服务器计算描述了一种云原生开发模型，其中服务器从应用开发中抽离出来，并且通常会与 IaaS 相关联。

无服务器依靠云提供商来管理基础架构和应用扩展。无服务器应用部署在容器中，这些容器在被调用时会自动按需启动。

在 IaaS 下，用户通常自行负责在需求旺盛时扩展服务器容量，并在不再需要该容量时缩减服务器容量。即使在应用闲置不用期间，运行该应用所需的云基础架构也要保持就绪。

无服务器架构则与之相反，应用仅在需要时启动。有事件触发应用代码运行时，公共云提供商才会为这一代码分配资源。该代码执行结束后，用户便不再付费。使用无服务器时，管理操作系统和文件系统、安全补丁、负载平衡、容量管理、扩展、日志和监控等例行任务都由云服务提供商分担。

## 在选择 IaaS 提供商时要考虑的事项

- **灵活性：** 仅购买用例所需的组件，然后根据业务需要进行扩展或缩减。
- **经济性：** 低开销、无维护成本使 IaaS 成为一种价格实惠的方案。您只需按实际用量和使用频次付费，就像支付水电费那样。
- **可控：** 用户可以控制其基础架构。
- **安全性：** 提供商是否值得信赖？是否有用于防范和管理任何安全威胁的资源？是否有记录在案的灾难恢复协议来确保业务连续性？
- **多租户系统：** 由于 IaaS 提供商倾向于根据需要将基础架构资源分配给多个客户端，因此提供商需要确保客户无法访问彼此的数据。让多个客户使用提供商的基础架构也会造成失衡，称之为 " 相邻干扰 "（单个用户垄断特定资源会降低其他用户的效能），因此提供商需要谨慎规划资源分配。为此，要了解提供商将如何根据用户的负载进行扩展，这一点很重要。
- **服务：** 什么是服务提供商的服务级别协议（SLA）？是提供商承诺解决资源置备问题所付出的最短时间和最小精力吗？
- **可靠性：** 性能和速度在很大程度上要取决于提供商。任何软件或硬件问题最终都会影响到用户的运行时。