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如果你所在的公司或部门只为自己用到的计算资源付费，情况又当如何？作为资本支出，公司就不用预先在购置电脑时进行投资，而只需与服务供应商以按用量计费的方式签约即可。也就是说，公司在满足计算需求时，从原先的资本支出型（capital expenditure, CAPEX）变成了运营支出型（operating expenditure, OPEX）。这正是云计算所发挥的作用。
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云计算的定义
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尽管信息技术（information technology, IT）已广泛应用于生活与工作中，但这一行业仍然处于成长初期。而云计算作为最前沿的IT创新之一，还未走过成型阶段。在这一阶段，新技术的应用边界总是备受瞩目。从技术专家到销售员，所有人都想要蹭热点搭快车，把但凡能沾上边的东西都贴上“云计算”的标签（往往还带有夸张和臆测）。这就造成了大量混淆，对云计算的定义也多如牛毛。其中最好的定义是由国家科学技术学会（National Institute of Science and Technology, NIST）做出的，这是一个隶属于美国商业部的技术机构，致力于技术、计量与标准的开发和应用。NIST对云计算的定义如下：
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云计算是一种模型，使得可供配置的共享计算资源（例如网络、服务器、存储、应用程序、服务等）能够以随处、便捷、按需的网络形式进行访问，这些资源能被快速分配及释放，同时做到管理成本或服务提供者的干预最小化。这种云模型提升了可获得性，并由五个基本特征、三个服务模型和四个有效使用模型组成。
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尽管NIST的定义也需要修订，尤其是涉及三个服务模型的部分，这点在本章还会简要提及，但这仍是目前最好的定义。大体上，我们将运用NIST的定义来逐项说明云计算的基本特征、使用模型和服务模型。
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在深入讨论云计算的特征之前，让我们先说说虚拟化和云服务，因为它们从两个完全不同的角度构成了云计算的基础：虚拟化是从技术角度，云服务则是从概念角度。
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虚拟化
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虚拟化技术是云计算的根基，包含服务器虚拟化和应用程序虚拟化两种基本类型。应用程序虚拟化指将一台主机上的应用程序分享给大量用户使用，虽然上载到云端的应用程序需要高端虚拟机来运行，但由于访问用户数量众多，成本得以分摊。这样，应用程序就能以较为便宜的价格分发给终端用户，这些用户不必为了运行程序而配置高端硬件，一台廉价机器——比如一个低端工作站或一个“瘦客户端”——就足够了。如果虚拟应用使用的数据也存储在云端，用户甚至不必受设备或地点的约束，可以随时随地使用应用程序或者访问数据。在这种情况下，终端用户的典型使用方式是通过移动应用或互联网浏览器。
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服务器虚拟化以常用的物理硬件（网络、存储或计算设备）来托管虚拟机。一台物理主机可以运行多台虚拟机，不同虚拟机共用一套硬件，但能安装独立的操作系统和不同应用程序。服务器虚拟化的成本优势显著，采用这种方式，你就可以将大量物理设备改为虚拟机，整合到少数物理主机上，提升计算效率，从而减少空间、维护、制冷、电力等各项成本，就降低设备采购成本而言更是显而易见。同时，物理设备减少、耗电量降低也有利于保护环境。
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如果你以一种即时实体化（激活并开启）的方式将虚拟机集中在一起，能够实现资源池的任意调入或调出，就能根据需求的增减调整资源用量，即快速分配。这种即时调整资源池内虚拟机数量的能力被称为弹性（elasticity），可以通过服务器虚拟化来较为经济地实现。
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那么，虚拟化与云计算的区别在哪里呢？让我们回顾一下NIST对云计算定义中的几大特征：按需自助、快速弹性、可计量的服务量。任意一条都不是虚拟化的必备要求。虚拟化可以作为实现这些特征的技术手段，但还需要其他辅助手段，比如报告、支付、需求管理等各类业务流程与工具。在有效部署云的过程中，你需要考虑如何将提供的服务进行标准化，如何通过简单的端口进行访问，如何跟踪用量与费用信息，如何测量其可用性，如何精心安排以满足需求，如何提供安全框架，如何提供即时报告，以及设置基于用量的记账或收费机制。换句话说，虚拟化本身无法构成一项服务，需要结合其他工具与流程，才能构成基础设施即服务（infrastructure-as-a-service，IaaS）。
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云服务
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让我们用会计师事务所来打个比方，看看服务——特别是云服务——由哪些要素构成。假设你需要指定一家会计师事务所来管理账务，不妨推断一下你选择它的主要原因：
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1. 事务所的诚信及声誉（你希望账目精确，但绝不希望财务信息被公之于世）。
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2. 在报表准备和降低税负方面（你将获得的收益）行动迅速。
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3. 收取的费用（实现收益所需的成本）。
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你大概并不会关心事务所在准备财务报表时雇了多少员工、用了多少软件、把软件装在几台电脑上。你关注的只是其服务和服务带来的效益，这些服务收益构成一种成文或不成文的契约关系，成为你和会计师事务所之间的纽带，这类契约关系被称为服务层级协议（service level agreement, SLA）。
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在信息技术中，服务是指集成IT系统、组件与资源，共同为用户提供价值。其中一项重要元素是如何计量用户获取的价值并达成共识，用于评估服务的常用参数包括两项：成本和服务层级协议。服务层级协议是指服务使用方与提供方之间的一种协议，包括服务交付速度（何时）、服务质量（何种）和服务范围（何处、多少），这些参数代表了服务使用方所能获得的收益。如果服务使用方是在公司内部，比方说市场部，那么这种公司内部提供部门与使用部门之间的协议被称为操作层级协议（operational level agreement, OLA）。因此，云服务就是指通过一系列相关联的功能组件和资源，实施一项业务流程，从而为使用者提供商业价值。
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继续前文的类比，假设这家会计师事务所想确认自己是否达到了服务层级协议的要求，就可以设置各类指标，用于在编制账目的同时监控自身表现。例如，审计需用时三天，或现金流量表应在一周内调平，等等。事务所可能会告诉你使用了哪些指标，但通常只作为内部使用，以确保自己能符合服务层级协议的所有要求。这些目标或指标被称为服务层级目标（service level objectives，SLOs）。从信息技术的角度来看，服务层级目标是服务层级协议中明确的、可计量的特征，诸如运行时间、处理量、可用资源容量、反应时间和交付时间。
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服务模型：抽象层
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现在不妨从会计师事务所的角度来看待信息技术。该事务所中的IT部门将会计师视为自己的用户，会计师与IT部门的互动方式存在如下选择：
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1. 会计师事无巨细全盘掌控，指定所有硬件和软件信息，包括软件的种类和版本、运行软件的操作系统、硬件内存和存储空间等。
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2. 会计师仅指定所需软件，把其他交给IT部门自行决定。
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3. 会计师仅确认输入的数据类型和输出的数据格式，至于用什么软件和硬件来执行数据运算，都由IT部门决定。
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