云计算的技术架构发展过程是怎样的？

弹性对于云计算非常重要。在云计算兴起之前，硬件的自行采购和IDC 机房租用是主流的IT 基础设施构建方式。网络、服务器、IDC 硬件和基础软件、应用软件相关的采购和适配，以及后期的运维都是用户的极大负担。一旦IT 基础设施部署投入生产，就很难改动和升级。而基于虚拟化的云计算可以提供用户需要的弹性：支持按需付费、弹性扩容、动态快速升级和迁移、智能可靠性保障。用户可以专注于业务，从弹性计算中得到巨大的实质收益。

虚拟化技术对计算资源进行了封装和管理。在基于通用CPU 计算平台的物理机上，常见的形态有虚拟机和容器，我们一般称之为实例。云计算的核心是解决CPU、内存和I/O 的高效虚拟化方法、容器的隔离和编排，以及升级、迁移等问题。随着人工智能的发展，GPU、FPGA 等资源也逐渐可以被这些实例高效访问，甚至这些资源本身也能够被虚拟化，成为可以提供给多租户使用的实例。由于GPU、FPGA 等异构计算资源使用的场景比较有针对性，所以软件、硬件支持的虚拟化技术相对于通用CPU 更多地体现了业务和用户的需求。

在对硬件虚拟化时，为了给用户提供更多样、更方便、更高效、更安全的计算服务，有两个重要方向。其一，在用户一侧，云服务提供商提供垂直型的计算服务或者某种辅助，比如函数计算服务（用户不必管理复杂的虚拟化实例）、超算服务（针对用户的超算型业务，从架构到软件提供高效的框架并优化）、异构计算开发和部署优化等增值服务（比如给开发者提供基于云的FPGA，或者提供面向用户人工智能应用的优化服务）。其二，在云服务提供商一侧，通过软件和硬件协同设计优化整体性能， 并且提供物理IT 资源无法提供的服务（比如后面介绍的弹性裸金属，兼具物理机的性能和虚拟机的弹性），同时通过把不同功能的计算组件解耦（比如计算和存储分离、OverLay 和UnderLay 网络分离）来实现更高的资源使用效率，并且提高独立演进和优化的效率。和计算相关的服务将在本章后面提及，和存储、网络相关的内容在本书中有单独的章节介绍。

近年，云进入繁荣期，计算作为IaaS 层的基础服务，其本身非常重要，同时是很多其他业务的入口（如存储和VPC 等IaaS 业务，以及PaaS、SaaS 业务），因此， 计算技术是很好的突破点。

资料来源：《弹性计算—无处不在的算力》