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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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第一个选项的抽象层处于基础设施层。在云计算中，这被称为基础设施即服务（IaaS），常见的例子包括在云端存储数据、文件、照片，或通过云传输文件。如果IT部门提供的是硬件与操作系统完备的平台，且会计师指定需要使用的软件，如第二项所示，这就属于更高级别的抽象层——平台即服务（platform as a service, PaaS）。
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如果IT部门需要决定用哪些软件和运算平台来满足会计师的需求，而会计师只需关心返回数据的精确性和及时性，如第三项中描述的那样，那么这一抽象层就是软件即服务（software as a service，SaaS）。这三个抽象层（IaaS、PaaS和SaaS）就是NIST定义中所提到的服务模型。
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假如会计师事务所决定把整个审计职能外包给另一家事务所，以便自己专注于为你提供税务建议，情况又会如何呢？我们就需要与另一家事务所签订服务层级协议，商定费用，由他们来按此进行账务审计。这就相当于外包整个业务功能或流程给另一家事务所。这家接受外包的事务所也可由云服务替代，这种提供商业功能的云服务称为业务流程即服务（business process as a service，BPaaS）。
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如果想获得最新的税务法规，会计师事务所可以订阅相关信息服务，这就与信息即服务（information as a service，INaaS）类似。由于税务规章制度会随着法律调整定期修订，这项服务不仅需要用基础设施存储数据，还需要对数据进行处理，以提供有效信息。从这个意义上讲，INaaS确实有别于IaaS。
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这样，NIST定义的模型又增加了两个服务抽象层：INaaS和BPaaS，如图2所示。
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如图2左栏所示，IT企业架构分为四大领域，即技术架构、应用架构、信息或数据架构以及业务架构。技术架构包括IT基础设施、中间件（middleware）和操作系统；应用架构侧重于软件应用、应用和业务流程之间的交互与关系；数据架构界定数据资产及其管理；业务架构则将业务战略转换为IT战略和相关治理框架，并明确业务流程。企业架构中的每一领域都能映射到图2右侧的云服务模型一栏中，形成匹配关系。
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云部署模式