目前混合云沒有精確的定義，從NIST的定義中可歸結(jié)出混合云的一般性定義：多個云之間互聯(lián)的IT架構(gòu)。
從這個定義可以得出如下形式的云混合：
公有云之間的混合。
私有云之間的混合。
公有云和私有云的混合。
公有云和傳統(tǒng)IT的混合。
在概念上，多個云的混合與多云很像。
多云本身也沒有精確的定義，但一般認為它與混合云的區(qū)別在于：
混合云需要通過專線或VPN來連接各個相關(guān)云，而多云則不必這樣做，多云通過CMP（Cloud Management Platform）即云管平臺來管理多個云。
混合云關(guān)注云資源之間的互聯(lián)，以便應用能相互通信，而多云則關(guān)注云資源的管理，其主要通過OpenAPI來管理云。
我們不討論多云，主要關(guān)注混合云。
下面分別對上述各種云混合的形態(tài)進行分析。
云混合的形態(tài)
1.公有云之間的混合
公有云之間的混合其實發(fā)展得比較早，鑒于有些用戶不希望依賴某個具體的云廠商，或者事實上不能依賴單個廠商，這時跨云架構(gòu)便比較合適。
實際上，市場上有很多工具可以幫助用戶支持多云架構(gòu)，比如HashiCorp的Terraform就是流行的跨云部署工具，其試圖抽象化基礎架構(gòu)模型，屏蔽各云之間的IaaS具體差別。
2.私有云之間的混合
這種混合一般是同一種私有云的連接。一般私有云都是一個公司內(nèi)部的IT架構(gòu)，為了降低運維成本，同一個公司一定會采用同一套架構(gòu)。
而異構(gòu)的私有云混合，比如VMware和OpenStack之間的混合不是市場主流，這里不會重點介紹。
3.公有云和私有云的混合
這種情況是現(xiàn)在混合云的熱點。
如前所述，公有云和私有云各有優(yōu)缺點，它們在未來相當長的一段時間內(nèi)都將存在，所以各自利用對方的優(yōu)點是必然趨勢。
4.公有云和傳統(tǒng)IT的混合
注意，就混合云的定義來說，混合云必然是云之間的互聯(lián)，而現(xiàn)實中仍然大量存在傳統(tǒng)IT+公有云架構(gòu)。
這種混合從定義上說不是混合云，因為云的一個重要特點是基礎架構(gòu)云化。
但也有人將其歸到混合云下，原因是Gartner之前將混合云定義為混合的IT架構(gòu)。從這個意義上說，傳統(tǒng)IT+公有云架構(gòu)也算是混合云。
云混合之所以困難，一個重要原因是在基礎架構(gòu)的云化方面，各廠商都是各自為戰(zhàn)，并沒有一個標準，而混合云的價值在于通過連通兩個或多個云，盡可能屏蔽它們之間的差異，從而達到對公有云的高效利用。
混合云架構(gòu)特點
混合云作為一個覆蓋私有云、專有云、公有云以及線下IDC的云計算綜合體，在帶來單一云形態(tài)所不具備的優(yōu)越性的同時，也為業(yè)務的架構(gòu)設計及實施部署提出了更高的要求。
在進行混合云架構(gòu)設計時，既要關(guān)注各種云形態(tài)的技術(shù)棧差異，也要考慮跨平臺的產(chǎn)品融合編排，以期實現(xiàn)跨平臺的資源整合，為業(yè)務應用帶來更大的價值。
與傳統(tǒng)單一私有云或者專有云的架構(gòu)相比，混合云架構(gòu)有如下主要特點。
1.彈性
彈性是云計算的核心能力之一，它充分提高了業(yè)務系統(tǒng)的容錯能力，在業(yè)務峰值時可以在不同的云上快速水平擴展，在業(yè)務低谷時可以自動釋放回收資源。雖然單一云形態(tài)也具備這種特性，但混合云則使這一能力得到了更大的發(fā)揮。
首先，在帶有公有云的混合云場景下，利用云廠商在公有云上的龐大計算資源池和分布于各地的大型數(shù)據(jù)中心，可以跨可用區(qū)甚至跨地域進行彈性伸縮，極大地拓寬了專有云的資源邊界，增加了資源儲備。
其次，混合云的統(tǒng)一開放API為彈性伸縮提供了最簡捷的使用路徑。例如，使用VMware進行私有云的資源伸縮時，需要調(diào)用vCenter的MOB接口，根據(jù)不同ObjectType的屬性和方法來進行自動化程序封裝；而使用阿里云的彈性伸縮時，只需要通過JSON或YAML語法顯式聲明操作需求即可快速獲取資源。
最后，混合云平臺提供了友好的界面，彈性伸縮通過簡單的白屏化配置即可完成，不需要編寫復雜的資源監(jiān)測腳本或者伸縮規(guī)則腳本。
2.擴展性
混合云架構(gòu)設計是分布式的典范，其統(tǒng)一API屏蔽了底層基礎設施的差異，而且可以快速對接第三方應用。
這種擴展能力，在底層上體現(xiàn)為不用將企業(yè)的基礎設施捆綁在某個虛擬化技術(shù)平臺或某個服務器機型上，可以實現(xiàn)從私有云到專有云再到公有云的ECS、裸機和VPC等IaaS資源納管，輕松地將上層業(yè)務部署在多個異構(gòu)環(huán)境中，實現(xiàn)基礎架構(gòu)的快速擴展。
在上層應用上則體現(xiàn)為在云原生類和PaaS類平臺上，例如阿里云的ACK，在提供標準K8s能力的同時，可以通過虛擬節(jié)點和聯(lián)邦等方式納管不同的集群及Workload，將業(yè)務快速擴展部署到不同的云平臺上。
3.安全性
安全是信息科技領域中不變的主題，在混合云環(huán)境下，由于邊界的延伸，其安全架構(gòu)的復雜度要高于單一專有云和私有云的安全架構(gòu)，因此混合云對安全的設計提出了更高的要求。
首先，在異構(gòu)專有云架構(gòu)（相同IDC或者不同IDC部署了兩個云廠商的云平臺組成混合云）中，由于各廠商的安全產(chǎn)品能力不一致，因此混合云需要統(tǒng)一的安全管理中心，對異構(gòu)混合云環(huán)境進行統(tǒng)一的防護策略下發(fā)并及時感知多云的安全事件。
其次，私有云和專有云的安全設備一般部署在IDC邊界，而且面向互聯(lián)網(wǎng)的防護能力受出口限制。要提高帶寬和安全能力，需要采購更高型號的安全設備，以及花費高昂的成本來增加鏈路帶寬。而采用專有云加公有云雙互聯(lián)網(wǎng)入口組網(wǎng)模式，則需要兩套安全防護平臺，在管理和配置上無法實現(xiàn)聯(lián)動。為提高整體安全防護能力，在《混合云架構(gòu)》一書的6.3.2節(jié)中提出了一種混合云彈性安全防護解決方案。
通過利用公有云廠商的海量安全防護能力，例如DDoS高防、云WAF、云解析等，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)側(cè)攻擊終結(jié)在公有云側(cè)。從某種程度上看，相當于混合云架構(gòu)將安全邊界從企業(yè)IDC上移到公有云上。
再次，使用混合云對數(shù)據(jù)保護和合規(guī)提出了更高的要求。由于混合云擴寬了網(wǎng)絡區(qū)域和物理邊界，而標準的等級保護等安全測評對這類場景并沒有細化的描述，因此使用混合云后，可以在滿足原有安全要求的情況下通過數(shù)據(jù)加密和密鑰管理等進行安全加強。
最后，物理安全也是使用混合云的重要考慮事項。云托管已經(jīng)成為未來云計算發(fā)展的趨勢，用戶使用混合云架構(gòu)可以節(jié)省IDC建設成本，輕松擴展業(yè)務。
架構(gòu)設計目標
以往做架構(gòu)設計時，我們一般都會先考慮可靠性、安全性、穩(wěn)定性、擴展性等基本要素，混合云在滿足上述這些基本工程設計原則的同時，提出了機房通、網(wǎng)絡通、數(shù)據(jù)通、應用通、管理通的“五通”目標，基于“五通”目標來考慮每個層面的業(yè)務架構(gòu)設計。
混合云架構(gòu)設計目標如圖1所示。
圖1混合云架構(gòu)設計目標——“五通”目標
1.機房通
在混合云架構(gòu)下，機房底層基礎設施已經(jīng)不再像傳統(tǒng)架構(gòu)那樣與云平臺脫離，而是被云管平臺統(tǒng)一納管。當監(jiān)控到某列機柜用電量過大時，可以在云管平臺上將負載實例調(diào)度到低負載的機柜列；當整個機房的用電量達到峰值時，可以通過GSLB（全局負載均衡）之類的工具將外部流量分流到其他機房或者公共云上。這種調(diào)度能力必須建立在基礎設施數(shù)字化的基礎上，例如，阿里云飛天天基系統(tǒng)就是其中的開創(chuàng)者。
天基是業(yè)界領先的智慧數(shù)據(jù)中心管理平臺，可以實現(xiàn)機架、供電、風電冷卻等設備的對接，這些基礎設施被當成一個個的元數(shù)據(jù)，與服務器、網(wǎng)絡設備等資源一起被云平臺統(tǒng)一編排和統(tǒng)一計算，從而實現(xiàn)機房的數(shù)字化互通。
2.網(wǎng)絡通
網(wǎng)絡互通是一切資源聯(lián)結(jié)的基礎，主要包括外部系統(tǒng)與云平臺的互通，以及混合云各平臺之間的互通。物理底層可以通過城域網(wǎng)、專線、裸光纖等方式實現(xiàn)鏈路互通，協(xié)議上層可以借助云接入網(wǎng)關(guān)、高速通道或VPN網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品來實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，從而滿足公共云與專有云的網(wǎng)絡互通。在連通性上，混合云架構(gòu)相比傳統(tǒng)架構(gòu)的一大優(yōu)勢是SDWAN能力和核心骨干能力，借助云廠商遍布世界各地的數(shù)據(jù)中心，可以實現(xiàn)多分支的快速接入，成本比對接傳統(tǒng)運營商更低。
3.數(shù)據(jù)通
在業(yè)務層面，數(shù)據(jù)互通是指使用阿里云提供的多種企業(yè)級數(shù)據(jù)同步工具，實現(xiàn)公共云與專有云的數(shù)據(jù)全量同步、增量同步、備份恢復等。在管控層面，數(shù)據(jù)互通是指管控平臺通過統(tǒng)一API來調(diào)度各個云實例，實現(xiàn)多云納管，例如阿里云的ASCM平臺，可以通過統(tǒng)一管控對接飛天敏捷標準版、飛天企業(yè)版，以及納管VMware、ZStack等平臺，實現(xiàn)管控數(shù)據(jù)的互通。
4.應用通
對于傳統(tǒng)煙囪式應用，從開發(fā)語言到底層的硬件，甚至是機房、機架，都有特別的要求，垂直捆綁導致各系統(tǒng)之間相互獨立，變成一個個孤島。在上云過程中，通過使用云平臺提供的從IaaS到SaaS全面覆蓋的產(chǎn)品能力，可以逐步提升應用的跨平臺兼容能力，并通過阿里云的DevOps平臺、虛擬機遷移等工具，實現(xiàn)同一業(yè)務集群內(nèi)、不同集群間、跨云平臺的應用互通，以及業(yè)務快速遷移與部署。
5.管理通
管理通是指云管控平臺的互通，基于開放API所提供的自動化管理能力，如云資源管理、編排、告警、監(jiān)控、賬單統(tǒng)一管理等，最終實現(xiàn)通過混合云管理平臺管理所有混合云資源，包括公共云資源、專有云資源和私有云資源。比如阿里云的API網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品所提供的混合云API集中管理功能，可以自助構(gòu)建VPC與VPC之間、VPC與本地數(shù)據(jù)中心之間的集中式API管理中心。
如今，“上云”已經(jīng)成了必然趨勢，而混合云又將是云的主要發(fā)展方向。下面，讓我們從“什么是新基建”開始說起。
什么是新基建
“新基建”即新型基礎設施建設的簡稱，根據(jù)國家發(fā)改委官方對“新基建”的解讀，新型基礎設施主要包括三方面內(nèi)容。
一是信息基礎設施，主要指基于新一代信息技術(shù)演化生成的基礎設施，比如，以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡基礎設施，以人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術(shù)基礎設施，以數(shù)據(jù)中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等。
二是融合基礎設施，主要指深度應用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，支撐傳統(tǒng)基礎設施轉(zhuǎn)型升級，進而形成的融合基礎設施，比如智能交通基礎設施、智慧能源基礎設施等。
三是創(chuàng)新基礎設施，主要指支撐科學研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品研制的具有公益屬性的基礎設施，比如重大科技基礎設施、科教基礎設施、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基礎設施等。
新型基礎設施包含的范圍如下圖所示。
從官方定義中可以看出，信息基礎設施是以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等作為新一代網(wǎng)絡基礎設施，并以云技術(shù)作為計算基礎設施的，最終形成一個比當前消費互聯(lián)網(wǎng)更大、更快的網(wǎng)絡，并通過這個網(wǎng)絡形成新型信息基礎設施。
同時，信息基礎設施是新基建的基礎，融合基礎設施是信息基礎設施對傳統(tǒng)基礎設施的賦能，促進其信息化、智能化。而創(chuàng)新基礎設施建設的主要目的是為前沿技術(shù)、基礎研究等提供基礎性平臺，而這些研究最終都會落實到大量數(shù)據(jù)計算和分析上，這同樣離不開信息基礎設施。
接下來，我們討論云計算為何是新基建的基礎。
云計算是數(shù)字經(jīng)濟的基礎設施
數(shù)字經(jīng)濟的典型特征就是經(jīng)濟活動以數(shù)據(jù)為基礎。前面介紹了云計算起源的市場和技術(shù)背景，但要說清云計算是數(shù)字經(jīng)濟的基礎設施，我們先得介紹一下DIKW模型。
DIKW是4個詞匯的縮寫——Data、Information、Knowledge、Wisdom，即數(shù)據(jù)、信息、知識、智慧。
DIKW模型將泛數(shù)據(jù)按照這4個維度進行劃分，并分別進行了如下定義。
數(shù)據(jù)：用來抽象現(xiàn)實物體，描述物體屬性、狀態(tài)的數(shù)據(jù)。比如商店里某一商品有名稱、產(chǎn)地、價格等屬性數(shù)據(jù)。
信息：在數(shù)據(jù)之間建立聯(lián)系的數(shù)據(jù)，它與原始數(shù)據(jù)的區(qū)別是，它對數(shù)據(jù)進行了有意義的加工，比如統(tǒng)計商店里某一商品的月銷量。
知識：對有意義的信息進行過濾、推理、驗證，總結(jié)經(jīng)驗，并進一步指導實踐。比如從商店里某一商品的歷年月銷量得出銷售曲線，發(fā)現(xiàn)每年9月份該商品的銷量很高，于是店主就可以提前向廠家預定更多的貨物。
智慧：從知識中挖掘出一種模式，其可以回答Why之類的問題，也有指導做出正確決定和判斷的能力。還拿上一個例子來說，店主發(fā)現(xiàn)某一商品在每年9月份銷量很高，但并不知道原因，后來通過分析發(fā)現(xiàn)購買該商品的人同時也買了很多學習方面的文具，再根據(jù)購買時間是開學季，可以判斷出購買人員是學生。根據(jù)這個分析，商店又補充了與開學相關(guān)的商品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些商品在9月份銷量也很好。
由此，我們可以得出如下結(jié)論。
數(shù)據(jù)維度隨著這樣的順序逐漸增高：數(shù)據(jù)信息知識智慧，維度越高的數(shù)據(jù)越有價值。
從低維數(shù)據(jù)邁向高維數(shù)據(jù)，需要對數(shù)據(jù)不斷進行加工、分析、挖掘等處理。
每個維度的數(shù)據(jù)處理都需要計算，數(shù)據(jù)層次越高需要的算力越大。
根據(jù)以上分類，也可以粗略地將信息化革命分為4個階段。
1998年以前：以數(shù)據(jù)庫為基礎的信息化階段，主要目標是數(shù)字化，即將各種物體以庫表形式保存到數(shù)據(jù)庫中進行管理。
1999—2008年：以Web信息化為主的互聯(lián)網(wǎng)階段，主要目標是信息化，以Google為代表的搜索引擎技術(shù)加速了全球信息Web化過程。
2009—2016年：以大數(shù)據(jù)、云計算為主的消費互聯(lián)網(wǎng)階段，在這一階段，隨著智能手機的普及，推動了大數(shù)據(jù)和云計算的快速發(fā)展，這也是一個巨量信息轉(zhuǎn)化為知識的過程。
2016年至今：邁向以人工智能為基礎的信息化時代，其主要標志是各行各業(yè)開始以深度學習技術(shù)為基礎，開啟了面向人工智能的技術(shù)轉(zhuǎn)向，可以預見的是，這個過程未來會持續(xù)很長一段時間。
當然，以上各階段分類比較粗略，不是說某個階段只有相應的技術(shù)在發(fā)展，而是說該階段相應的技術(shù)發(fā)展占主流。
比如，2009—2016年這個階段，大數(shù)據(jù)和云計算快速發(fā)展，而2016年AI爆發(fā)，這并不表示云計算到2016年就停止發(fā)展了；相反，大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)至今仍在快速發(fā)展中。
同理，由于近幾年物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的設備接入物聯(lián)網(wǎng)，這也意味著有更多領域應用開啟了數(shù)字化過程，隨后物聯(lián)網(wǎng)領域相關(guān)應用就會爆發(fā)，進一步促使物聯(lián)網(wǎng)進入信息化、知識階段。
上述分類只是大致表述信息化革命的幾個時間段，便于理解我們處在信息化的哪個階段。
再回到官方對“新基建”的定義上，信息基礎設施建設的主要目的是通過促進5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等新一代網(wǎng)絡基礎設施的發(fā)展，增加更多實體之間的數(shù)據(jù)連接，同時加快這些數(shù)據(jù)的流動，最終在此基礎上通過云計算加工成知識，挖掘出智慧。
此外，隨著數(shù)據(jù)量越來越大，加工成知識、挖掘出智慧所需要的算力就會越來越大，對計算性能的要求會越來越高，相應的計算成本也會越來越高。
根據(jù)性能定律可以得出如下邏輯：計算會越來越集中，云就是這種計算集中的具體體現(xiàn)，同時當前只有公有云提供了針對大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI等各種場景的完整的數(shù)據(jù)處理方案，所以，最終要么將數(shù)據(jù)放到公有云中進行集中加工處理，要么自建私有云進行處理，或者采取混合云架構(gòu)。
綜上所述，新基建的三大基礎設施是以云計算為基礎，以5G、物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等為代表的新型聯(lián)網(wǎng)形式的信息處理平臺，未來其將承擔社會絕大部分計算任務。
混合云是新基建的流行架構(gòu)
Gartner指出，混合云通過融合公有云和私有云，將成為云計算的主要模式和發(fā)展方向；IDC也預測，未來混合云將占整個云市場的67%。
當前，云通過優(yōu)秀的大數(shù)據(jù)處理能力、性價比極高的算力，開啟了消費互聯(lián)網(wǎng)時代，同時帶動了其他行業(yè)“云化”的變革，比如政務云形成了“數(shù)字政府”，城市大腦構(gòu)建了智慧城市，金融云引起了手機支付革命，所以，云計算已經(jīng)逐漸成為整個國家的基礎設施。
20年前，Web信息化有句口號：“如果現(xiàn)在還有哪些數(shù)據(jù)沒上Web，未來也沒有必要上了!”如今也可以這么說：“如果現(xiàn)在還有哪些業(yè)務沒有上云，未來也沒有必要上了!”
此外，對于那些傳統(tǒng)上已經(jīng)使用和即將使用私有云作為IT架構(gòu)的企業(yè)，它們都必須面對一個現(xiàn)實：公有云近十幾年得到了長足發(fā)展，無論是其產(chǎn)品的豐富程度還是性價比都遠超私有云，在無法拋棄現(xiàn)有私有云架構(gòu)的情況下，通過混合云形式擁抱公有云、享受公有云的技術(shù)紅利將成為企業(yè)的必然選擇。
而對新基建的用戶來說，無論其他基礎設施如何發(fā)展，他們最終都會面臨上面提到的算力性能瓶頸、計算成本高企、計算工具缺乏、巨量數(shù)據(jù)災備等問題，而這些問題的解決方案都是公有云廠商的強項。
一些新基建用戶由于數(shù)據(jù)安全、法律合規(guī)等原因，可能仍然需要自建小規(guī)模私有云來保存、處理敏感數(shù)據(jù)。
面對這種情形，正與Gartner指出的一樣，混合云將是云的主要發(fā)展方向，而云作為新基建的基礎也必然會以混合云形式在這個過程中發(fā)揮主流作用。
遨游海域的座頭鯨、成群結(jié)隊的角馬、群聚飛翔的火烈鳥……構(gòu)成了一幅幅壯美的生存畫面，遷徙是自然界令人嘆為觀止的景觀。
數(shù)智時代的“上云”與自然界的“遷徙”何其相似！如今，“上云”已經(jīng)成了必然趨勢，而混合云又將是云的主要發(fā)展方向。
