企业为何应考虑自建私有云

云计算已经成为现代企业基础设施的基础。对于许多公司而言，公共云是托管应用程序、管理数据和扩展资源的首选平台。亚马逊网络服务（AWS）、微软Azure和谷歌云等公共云提供商提供了一系列服务，承诺灵活、可扩展和成本节约的特点。然而，随着企业的发展和云需求的变化，许多公司开始重新评估这种模式的长期可行性。

公共云服务带来的高运营成本、开源技术带来的灵活性以及像 Kubernetes 这样的平台日益标准化的趋势，促使许多组织开始探索建立自己私有云基础设施的可能。私有云为企业提供了对数据的完全控制、更可预测的成本以及利用最新开源技术的能力。本文将探讨为何公司应认真考虑从单纯依赖公共云服务转向私有云。

企业重新评估使用公共云服务的主要原因之一是成本。尽管公共云凭借其按使用量计费的模式看似吸引人，但成本很容易失控，尤其是当您的业务规模扩大时。公共云提供商根据您使用的资源来计费。例如，在 AWS 上运行的 “x-large” EC2 实例，仅仅配备有 4 个 vCPU 和 16 GB 内存，在长时间运行的情况下可能会变得非常昂贵。虽然初期租用费用看似不高，但一年下来，其成本可能比购买一台更强力的二手或翻新服务器还要高。

这种成本差异在公司需要扩大其基础设施规模时变得更加明显。在云中，增加实例或提升存储会产生额外成本，通常这些成本的去向和变化通常不透明。数据传输费、存储费等隐藏费用可能会显著增加云账单。对于那些工作负载波动大或基础设施需求变化快的公司来说，这种不可预测性可能导致预算超出，影响公司的盈利能力。

另一方面，私有云提供了一个更可预测的成本结构。在初始的硬件和基础设施资本投资之后，运营成本通常比较低。公司可以根据需要扩展硬件，并且一旦购买了服务器，除了电力、冷却和维护之外，几乎没有持续的费用。这使得公司能更好地控制其IT预算，并更准确地预测成本。从长期来看，这种方法能够为工作负载稳定或可预测的企业带来显著的成本节约，特别是对于工作负载稳定或可预测的企业。

在公有云中的扩展问题是一个重要的担忧。当一个组织需要扩大其在云中的基础设施时，这个过程相当简单，只需要增加更多的实例或资源就可以了。然而，云中的扩容通常成本不菲。随着需求的增加，每个实例的价格也往往会随之上升，特别是像高性能机器、GPU这类更专业的计算资源。成本增加的速度可能会随着扩展规模的增大而呈指数级增长，具体取决于扩展的规模。

相比之下，构建私有云提供了更大的灵活性来扩展。对于能够预测增长或拥有稳定的工作负载的企业来说，投资物理服务器可以成为一个更经济且可预测的扩展计划。使用私有云，增加额外资源的成本主要限于硬件和网络基础设施，无需为可扩展性支付持续的额外费用。企业可以垂直扩展（在现有服务器上添加更多计算资源）或水平扩展（添加更多节点），通常只需一小部分与公共云扩展相关的成本。

另一个有力的理由是能够借助开源技术，这可以显著降低成本，同时增加控制和灵活性。虽然公共云提供商提供各种专有服务，但它们常常将客户锁定在其生态系统中，从而使其依赖于这些技术、API和定价结构。而构建自己私有云基础设施的公司则可以充分利用开源解决方案，这些解决方案通常更可定制、成本效益高，并且与现代工作内容兼容。

例如，公共云提供商经常推荐他们的专有存储解决方案，例如亚马逊 S3。虽然这些服务高度可扩展且可靠，但它们的价格较高。然而，开源替代方案如 Minio 或 Ceph 提供了类似的功能，且无需为此类专有解决方案付费。这些开源技术可以部署在自己的硬件上，提供对存储设施的完全控制。同时，由于这些解决方案是开源的，因此高度可定制，能够满足企业的特定需求。

使用开源解决方案的优势不仅仅局限于存储。私有云让你能够自由选择最符合需求的软件。不论是网络、监控、容器编排，还是数据库管理，开源替代方案为企业提供了广泛的选择。与公共云提供商不同，后者可能限制对某些功能的访问或只提供特定配置，私有云解决方案可以完全定制以符合业务需求。

使用公共云服务的一个重大风险是 供应商锁定问题。当企业依赖单一供应商提供所有云服务时，他们就会被捆绑在该供应商的定价、服务和生态系统上。公共云供应商往往会通过提供专有工具、API 和服务来促进这种锁定。这种缺乏灵活性会使得成本增加，因为企业在定价或服务变更方面几乎没有议价余地。

通过构建私有云，组织可以避免这种对外部供应商的依赖性。开源工具加上部署和管理基础设施的能力，使企业能够按需在供应商和技术之间切换。这不仅节省了成本，还避免了公司受到突然变化的条款或价格的影响，这些变化超出了他们的控制。此外，通过选择最适合他们需求的解决方案，企业可以为未来的技术栈做好准备，而不是被单一云提供商的产品所束缚。

最受欢迎的开源公共云服务替代方案之一是 OpenStack。OpenStack 是一个云计算平台，允许企业部署和管理自己的私有云基础设施，复制了许多公共云提供商提供的功能。OpenStack 也称为云操作系统，因为它允许用户通过单一平台控制和管理计算、存储和网络资源，就像 AWS 或 Azure 一样。

云计算最重要的技术进步之一是 Kubernetes (K8s) 的兴起，它已成为容器管理的事实上的标准。Kubernetes 帮助企业跨多种环境部署和管理容器化应用，包括本地数据中心、私有云以及公有云。Kubernetes 的广泛采用大大简化了微服务和容器化应用的部署过程，为企业带来了显著的优势。

Kubernetes 允许企业更统一、更一致地管理其应用程序，无论这些应用程序托管在哪里。这使它成为私有云基础设施的理想平台，因为它使组织能够在本地环境和基于云的环境中保持一致的部署实践。Kubernetes 支持自我修复、自动扩展和负载均衡，使公司能够更容易地维护应用程序的可靠性和性能，而无需大量的人工干预。

Kubernetes在私有云中的使用

尽管 Kubernetes 最初是由 Google 开发并在公有云环境中主要使用，其开源特性使其也能轻松部署在私有云上。Kubernetes 抽象了底层的基础设施，这意味着企业可以在任何支持 K8s 的平台上运行他们的容器化应用，无论是他们自己的数据中心还是公有云。

在私有基础设施上运行 Kubernetes 的能力为企业提供了灵活性，让他们可以在自己掌控的环境中维护应用，同时享受 Kubernetes 提供的强大功能。许多软件供应商已经开始将他们的应用打包以在 Kubernetes 上运行，这进一步简化了在私有云中部署和管理第三方工件的过程。最终形成了更流畅和标准化的应用部署方式，无论是开发、测试还是生产环境。

组织在云计算方面最关心的问题之一是数据安全以及符合本地和国际法规。公共云提供商提供了多种工具和服务来帮助保护数据的安全，这样更符合中文的表达习惯。但公司最终还是将数据交给了第三方提供商，避免重复使用“托付”一词。这些提供商可能并不总是能满足他们的特定安全和合规要求，更准确地表达原文意思。对于医疗、金融和政府等行业受监管的企业来说，使表达更符合中文的表达习惯。这种担忧尤为突出，使表达更加地道。

建立私有云可以让组织对其数据拥有完全控制权，确保数据保留在其自有场所或其特定管理的位置，从而满足严格的数据属地化要求，这些规定要求数据必须保留在特定的地理边界内。例如，欧盟的欧盟通用数据保护条例（GDPR）要求欧盟公民的个人信息必须存储和处理在欧盟境内或拥有等效数据保护标准的国家。

通过使用私有云，公司可以确保所有数据的存储、处理和保护都符合自身的政策和当地的法律要求，从而减少违规的风险。通过选择数据存储的位置、加密方式以及谁能访问数据，企业可以定制其云基础设施，以符合最高的安全标准，避免因违规而带来的高额罚款及声誉损失。

公共云提供商通常提供一套广泛的安全特性与工具，但这些工具往往是通用的，以满足各种客户的一般需求。虽然这些工具对于许多应用场景来说已经足够，但可能无法满足一些组织所需的定制化需求。例如，企业可能有特定的加密协议、身份和访问管理或网络安全要求，这些需求可能无法完全通过现成的云解决方案来满足。

在私有云环境中，企业可以实施高度定制化的安全措施或方案，这些措施可以精确匹配其运营需求。无论是采用先进的网络分割来隔离敏感数据，部署定制的防火墙和入侵检测系统（IDS），还是实施定制的访问控制策略，私有云在设计安全架构方面提供了更大的灵活性。

此外，更重要的是，公司可以控制安全补丁和更新的安装流程，这有助于降低公共云环境中漏洞被利用的风险。在私有云中，企业可以采取更为主动的安全策略，即在内部测试补丁后再进行部署，确保在部署前解决任何安全风险，而无需等待第三方提供商的更新。

构建和维护私有云需要重要的初期投资在硬件、网络设备和数据中心基础设施方面。然而，这种投资能在长远来看得到回报，特别是对于那些工作负载稳定或需要专用计算能力的组织。构建自己的私有云的一个重要的优势在于资产的所有权。与由第三方提供商拥有和运营的公共云不同，私有云允许公司全面拥有自己的硬件和软件。这种所有权为企业提供了扩展、升级或重新分配其基础设施的能力，而不受第三方提供商定价策略或服务水平协议的限制。

此外，拥有自己的基础设施可以提供财务上的独立性，不受公共云价格波动的影响。公共云提供商经常调整定价模型，有时会提高存储、计算或数据传输的价格，这可能会意外影响公司的预算。使用私有云，企业可以更好地控制其运营成本，可以更准确地预算，减少意外成本增加的风险。

随着时间的推移来看，私有云的总拥有成本（TCO）可能比公共云更具成本效益，特别是对于那些长期需要计算资源的组织来说。在初始投资之后，持续的维护和运营成本通常会稳定下来，为公司提供更加可预测的财务状况。

虽然说私有云的好处很明显，但这些企业还必须解决几个需要考虑的问题和面临的挑战。

1. 初始设置和维护：搭建私有云需要在硬件、软件和专业人员方面进行大量的前期投资。对于资源有限的小型组织来说，这可能是一个挑战。
2. 可扩展性：虽然私有云提供更可预测的成本，但根据需求扩展却比在公共云中更具挑战性。公共云提供商可以快速轻松地扩展资源，而私有云则需要额外购置硬件并做好规划。
3. 专业技能要求：管理私有云需要能够应对硬件管理、网络配置和云编排中的各种复杂情况的专业IT人员。小型企业或初创公司可能需要投资于培训或招聘专门人才。

构建私有云的决定不可草率做出。这需要在时间和资源方面做出重大投入，并非所有组织都有必要的基础设施和专业知识来支撑它。然而，对于那些有长期增长潜力、稳定工作量或独特合规需求的企业来说，私有云提供了无与伦比的灵活性、成本控制能力和安全性。

通过使用开源技术，采用Kubernetes进行容器管理，并完全掌控基础设施，企业可以构建一个不仅成本效益高，而且面向未来的私有云。能够根据特定业务需求扩展、定制和优化私有云的能力，让组织在当今充满竞争和快速变化的数字环境中获得战略优势。随着公共云服务费用的持续上涨以及对定制和控制的需求增加，企业应该认真考虑转向他们自己的私有云基础设施。