三种云计算类型：私有云、公有云与混合云对比

F5生态系统 | 2025年6月12日

云计算通过互联网等网络交付计算服务和资源，如今已深度融入企业日常运营和消费者活动。它将传统的自建和维护IT基础设施模式转变为更灵活的服务化模式，可随时随地访问，从而提升敏捷性并推动创新。

本文比较了私有云、公有云和混合云，并探讨了各自的优势。此外，本文还讨论了混合云环境的复杂性，以及如何有效应对这些挑战。

“云计算虽然具有诸多优势，但也会带来涉及技术、运营、财务和监管领域的多层面复杂性，企业和组织必须谨慎管理。”

云计算凭借可扩展性、灵活性和成本效益得到广泛应用。然而，云计算在带来诸多优势的同时，也增加了技术、运营、财务和监管等领域的复杂性，企业和组织必须充分了解并谨慎管理这些复杂性。根据《2025 年 F5 应用策略现状报告》，94%的受访组织在多个位置或采用多种部署模式管理应用，并且组织报告称，其使用的不同公有云供应商数量中位数为4家。

云计算主要有三种模式。公有云部署允许组织将应用和数据托管在第三方服务提供商拥有的共享计算资源中。公有云可提供近乎无限的计算资源，使组织无需投资数据中心硬件即可实现显著的规模经济效益。

私有云部署采用由组织控制的专用云基础设施，而非共享基础设施，但这些计算资源可由第三方运营，也可托管在私有数据中心。私有云计算兼具云技术的优势（例如灵活的可扩展性和虚拟化）以及传统IT环境的安全性和治理能力。

混合云将公有云基础设施与私有云或本地基础设施相结合，使组织能够选择更符合自身需求的计算模式。混合云的主要优势在于敏捷性：组织可以根据需求扩缩计算资源，并根据增强数据安全性或工作负载敏感性等要求，选择处理工作负载的位置。由于混合云兼具公有云和私有云的优势，许多组织采用这种模式，将敏感工作负载部署在私有云基础设施上，同时利用公有云处理关键程度较低的运营任务，并按需扩展资源。

什么是公有云？

公有云是一种计算模式，由Amazon Web Services（AWS）、Microsoft Azure和Google Cloud等第三方提供商通过互联网或其他网络提供存储、服务器和应用等服务。这些资源由多个用户（即“租户”）共享，可按需使用，通常采用按使用量付费的定价模式。

对于组织而言，部署公有云的主要优势是无需投资和维护物理数据中心基础设施，即可使用高度可扩展且灵活的计算资源。公有云非常适合需要快速配置、全球覆盖或应对需求波动的工作负载。

然而，云计算采用按使用量付费的定价模式，持续使用可能会产生高昂费用。安全性也可能成为问题，因为云计算通常采用“责任共担”安全模型，由云服务提供商（如AWS或Google Cloud）与客户共同承担安全责任。云服务提供商负责保护云基础设施（如物理数据中心、服务器和网络），客户则负责保护其部署到云中的内容，包括应用、数据和工作负载。云环境具有动态特性，客户可能难以在云中跟踪并一致地实施安全策略和控制措施；而云工作负载的可见性有限，也可能导致难以检测异常情况或对客户数据的未授权访问。明确云服务提供商与客户各自的责任边界，对于避免数据泄露、违规和代价高昂的错误配置至关重要。

什么是私有云？

在私有云计算中，基于云的技术、基础设施、资源和服务由单个组织专用，该组织可对云资源保持高度的控制和安全保障。公有云为多个租户提供服务，而私有云则提供专用的云环境，支持更强的控制能力、更灵活的定制和更高的安全性，因此对有特定性能或合规要求的组织颇具吸引力。

私有云模式的主要优势包括增强安全性和数据隐私，因为专用云资源无需与其他组织共享基础设施。这也有助于更好地控制配置和软件，从而可针对组织的工作负载优化基础设施，或满足特定业务需求。

采用私有云模式的缺点之一是成本可能较高，因为本地私有云需要在硬件、软件和其他IT资源方面投入大量前期资本。电力、许可和维护等持续运营费用也可能较高。此外，在本地运行私有云还需要具备专业技能的IT人员来管理基础设施、虚拟化、安全和更新。

私有云有多种形式，具体取决于基础设施的部署方式和位置，以及由谁负责管理。

An 本地私有云完全托管在组织自有的数据中心内，并由内部IT团队管理，使组织能够全面掌控私有云的硬件、软件和数据。此模式适合有严格合规或数据主权要求的组织。
虚拟私有云（VPC）是公有云资源（如AWS）中逻辑隔离的环境，使用虚拟专用网络（VPN）或虚拟局域网（VLAN）等网络分段技术，提供类似私有云的安全或合规保障。
托管私有云由第三方供应商提供。这些供应商将其公共数据中心内的云资源专供单个组织使用。这样，组织既能在隔离环境中运行工作负载，又能利用公有云IT基础设施。
托管式私有云是一种由第三方服务提供商全面管理的私有云环境，可以部署在本地，也可以由第三方托管。服务提供商负责云的设置、监控、维护、更新和支持。这样，组织无需投入内部IT资源进行云管理，也能利用私有云的功能。

公有云与私有云：如何选择

在公有云和私有云模式之间进行选择时，需要仔细评估组织的战略目标、合规要求、预算，以及特定应用和工作负载的特征。

评估标准应包括：

数据安全。应用是否使用个人、财务、医疗健康或其他敏感数据？某些数据类型或工作负载是否有特定的合规要求，例如HIPAA规定的要求？对于需要严格访问控制或数据隐私保护的高度监管工作负载，建议使用私有云。
应对流量高峰的可扩展性。应用是否需要应对节假日购物等周期性流量激增，或不可预测的需求高峰？如果需要，公有云的灵活使用模式非常适合高度动态的工作负载和数据流。
数据主权法规。在制定了数据保护法律的国家/地区开展业务的组织，可能会面临严格管控，限制个人数据的收集、存储和传输方式及地点。私有云可以更好地控制数据位置，因此非常适合满足数据主权要求。公有云提供商通常运营全球数据中心，可能会在客户无法明确控制的情况下跨境复制或移动数据。
响应能力。大多数工作负载是否需要低延迟或高吞吐量？性能一致性是否至关重要？用户是否始终期望接近零延迟？私有云非常适合对性能敏感且对延迟要求严格的应用。
计算要求。应用是否需要处理海量数据（例如用于大数据分析或生成式AI），因而需要庞大的存储和计算容量？公有云通常是大数据和AI工作负载的优先选择，因为它可以弹性扩缩计算和存储资源，以满足处理大型数据集、训练AI模型或运行批量分析的需求。

什么是混合云？

有时，组织采用云计算的合适方式是结合使用公有云和私有云，这称为混合云。混合云是一种混合计算环境，将公有云基础设施与组织的私有云或本地数据中心相结合。

混合云模式的一项主要优势是能够灵活地为特定工作负载和用例选择合适的基础设施。组织可以在不同云环境之间迁移和管理工作负载，以优化处理性能和控制能力；也可以仅在必要时使用成本较高的私有云环境，从而优化成本。

其他云计算模型：多云和社区云

虽然多云计算是一种公认的云计算架构或策略，但它并非一种独立的云计算类型。多云是指使用来自不同提供商的多个公有云平台，以满足业务或技术需求。例如，组织可能会将AWS用于部分应用，将Microsoft Azure用于其他应用。多云架构可能是偶然形成的（例如，两家分别使用不同公有云的公司合并），也可能源于战略决策，旨在满足不同的业务要求，并考虑性能、业务韧性和地理位置等因素。

社区云是另一种云策略或部署模型，由一组具有共同需求且需要共享数据的组织（例如政府机构或研究组织）共享云资源。混合云与社区云计算的区别主要在于由谁共享基础设施、如何使用以及为何使用。

如何管理混合多云的复杂性

实施混合云战略可以为组织带来诸多优势，但也会带来多项挑战，需要主动应对。例如，混合云环境比传统IT基础设施更为复杂，集成和管理不同的云平台、本地基础设施及第三方服务需要专业技能和经验。跨多个混合云环境编排数据和工作负载至关重要，这有助于确保一致的用户体验，并确保资源无论位于何处都能无缝协同运行。

安全性仍是混合云环境中的关键问题。除了保持对所有环境的可见性外，安全团队还需要跨不同云环境管理访问控制、加密和身份，并确保云基础设施符合行业法规。

为应对这些挑战，在混合云环境中运营的组织需要采用融合的应用交付与安全平台。该平台可帮助组织实现一致的控制、统一的可见性和高效运营，从而在复杂的分布式环境中更有信心地运行现代应用。融合平台可确保在所有环境中应用相同的策略和控制措施，同时通过自动化和编排提高效率、简化运营并降低管理开销。统一仪表板提供端到端可见性，可用于跟踪应用性能、安全态势、威胁活动和工作负载运行状况。

融合式应用交付与安全平台可应对混合云环境中的复杂运营挑战，并应具备以下6项能力。