第一章 云朵里的秘密基地：什么是云计算呀？

你有没有过这样的经历？攒了整整三个月的动画片全集，存在妈妈的旧手机里，结果手机不小心掉进洗脚盆里，开不了机，所有动画片都消失得无影无踪，你蹲在地上哭了整整十分钟？或者听说同学都在玩最新的开放世界大游戏，你兴冲冲地把游戏下载链接点开，结果下载到一半就弹出提示“内存不足，下载失败”，你气得直拍平板？别着急，天上的魔法云朵基地来帮你啦！这就是我们要讲的——云计算（Cloud Computing），一个比你想象中还要神奇的存在。

1.1 你身边的魔法云朵 The Magic Cloud Around You

> 📌 电子版侧边栏提示：你每天用的微信聊天记录自动备份、iCloud照片同步，甚至智能手表记录的跑步数据上传，都是云计算哦！如果你不小心删了聊天记录，只要从云端恢复就能找回来，是不是特别方便？ > <!-- 纸书对应位置：页边空白处印小图标，是一个云朵形状的魔法棒，旁边配字“你身边的魔法云朵无处不在” -->

我们先来做个小游戏：看看下面这些场景，你遇到过几个？ 1. 妈妈把手机里的照片自动传到“云空间”，换新手机后登一下账号，所有照片都回来了； 2. 你想玩《原神》，不用下载20个G的安装包，点开“腾讯START云游戏”，连网就能玩； 3. 上网课时老师发了一个在线文档，全班同学一起编辑，不用互相发文件，所有人的修改都能实时同步； 4. 你的智能手表测了1000米跑步成绩，同步到手机上的运动APP，换新手表后还能看到以前的跑步记录。

如果你遇到过其中2个以上，恭喜你！你已经用过云计算啦！这些看起来毫不相关的功能，背后都是同一个“魔法云朵基地”在帮忙。

 > 📹 电子版多媒体链接：[点击观看1分钟动画短片《云朵里的秘密基地》，更直观了解云计算](https://example.com/cloud-animation)

那这个“魔法云朵基地”到底是什么呢？我们以前存动画片、装软件，都要放在自己的手机、平板、电脑里，这些我们自己的设备叫本地设备（Local Device），就像你家的储物柜，东西都放在自己家，要拿的时候回家拿就行。但储物柜有个问题：装不了太多东西，坏了东西就没了，想换个更大的储物柜还要花好多钱。

而云计算就是把以前的“储物柜”“计算器”“游戏机”都搬到了天上的云朵基地里，里面有成千上万台服务器（Server）——你可以把服务器理解成超大号的魔法储物盒，不仅能存几百个T的动画片、照片，还能帮我们算数学题、跑游戏、处理视频。以前这些服务器要放在自己家里，占地方还容易坏，现在云厂商（比如阿里云、腾讯云、亚马逊AWS）把这些服务器建在了专门的基地里，有专人维护，保证不会停电、不会漏水、不会丢你的东西。你只要连上网，就能像用自来水、用电一样，随便用这些服务器里的存储、计算能力，不用自己买设备，不用自己修，特别方便。

1.2 云计算的核心秘密 Core Secrets of Cloud Computing

你可能会问：“那这个云朵基地和普通的网盘、网站有什么不一样呀？”云计算有三个最核心的特点，就像魔法云朵基地的“三条魔法规则”，只要符合这三个规则，就是云计算哦：

1.2.1 第一条魔法规则：按需使用 On-demand Self-service

就像你口渴了才去接水，不口渴就不用接，云计算也是，你需要多少存储空间、多少计算能力，就用多少，不用提前买一堆用不上的东西。 比如你存100张照片，就只需要100张照片的空间；你要做个小动画，需要一点计算能力，云基地就给你分配一点，做完动画释放掉就行，不用提前买个超级贵的电脑放家里吃灰。

1.2.2 第二条魔法规则：按使用量付费 Pay-per-use

就像你交水电费，用多少水交多少钱，用多少电交多少钱，云计算也是，你这个月存100张照片，就付100张照片的钱，下个月存1000张，就付1000张的钱，不用一次性交一年的钱，特别划算。 比如你用云存储存动画片，每个月5块钱就能有1T的空间，要是这个月没存东西，下个月不想用，直接取消付费就行，不用白花钱。

1.2.3 第三条魔法规则：网络访问 Broad Network Access

只要有网，你在哪都能用。比如你在奶奶家用奶奶的wifi，在同学家用同学的流量，只要连上网，你的云存储里的动画片、照片都能看，不用把东西存在本地设备里带过来。 以前你存动画片在U盘里，U盘丢了就没了，出门还要带着U盘，现在存在云里，只要带个手机，去哪都能看，再也不用怕丢东西啦！


云计算 vs 传统本地计算：到底哪个更好？

我们来做个小对比，看看云计算和以前的本地计算到底有什么区别： | 对比维度 | 传统本地计算 | 云计算 | | --- | --- | --- | | 前期成本 | 需要买昂贵的电脑/服务器/硬盘，存1T动画片要花200块买硬盘 | 不用买设备，每月5块钱就能有1T空间，成本只有1/40 | | 灵活性 | 硬盘容量固定，不够用就要买新的，电脑性能不够就要换新电脑 | 随时可以升级空间、升级性能，点一下按钮就行，几秒钟搞定 | | 维护 | 要自己修电脑、装系统、防病毒，硬盘坏了数据就没了 | 云厂商专门有人维护，数据会备份好多份，就算基地出问题，你的数据也不会丢 | | 扩展性 | 要做个班级网站，要买服务器、拉网线，要花好几千块，花好几天 | 点一下按钮就能获得服务器资源，几分钟就能做好网站，只要几十块钱 | | 便携性 | 出门要带U盘、硬盘，设备丢了数据就没了 | 只要有网，用手机就能看所有数据，不用带任何设备 |

> 💡 小思考：如果你的魔法云朵基地停电了怎么办？带着这个问题看下一章，我们会告诉你答案哦！

1.3 租房子 vs 买房子：三种云服务模式 Three Cloud Service Models

云计算虽然方便，但不同的人用的需求不一样呀：有的人只会存照片，有的人会做网站，有的人会开发游戏，总不能所有人都用一样的东西吧？所以云厂商就把云计算分成了三种不同的服务模式，就像你住房子，有三种不同的选择，我们一个个来看：

1.3.1 IaaS： Infrastructure as a Service（基础设施即服务）——租空场地自己装修

IaaS是云计算最基础的服务模式，就像你要办生日派对，去租一个空空的场地，里面的桌子、椅子、投影仪、装饰都要自己带，自己布置，水电、场地都是房东给你弄好的。 对应到云计算里，IaaS就是云厂商给你提供服务器、存储、网络这些最基础的基础设施，剩下的装系统、装软件、做内容都要你自己来。 比如你要做一个班级的网站，用IaaS的话，云厂商给你一台虚拟的服务器，还有网络、存储空间，剩下的你要自己装操作系统、装网站程序、上传照片内容，全部要自己搞定。这种模式适合懂技术的“电脑小高手”，比如做网站、做大数据的工程师，会选IaaS，因为可以自己控制所有东西，特别灵活。 > 常见的IaaS产品：阿里云ECS、腾讯云CVM、亚马逊EC2，都是给你一台虚拟的服务器，你自己随便折腾。

1.3.2 PaaS： Platform as a Service（平台即服务）——租精装场地拎包入住

PaaS比IaaS更方便一点，就像你要办生日派对，去租一个已经摆好桌椅、装好投影仪、贴好气球的场地，你只要带零食、节目单就行，不用自己搬桌子椅子，不用自己装投影仪。 对应到云计算里，PaaS就是云厂商把服务器、操作系统、数据库、开发工具这些都给准备好了，你只要把自己的内容放上去就行，不用管底层的东西。 比如你要做一个小游戏，用PaaS的话，云厂商已经把服务器、开发工具、数据库、发布渠道都给你准备好了，你只要写游戏代码就行，不用自己买服务器、装环境，省了好多事。这种模式适合做开发、做应用的小朋友，比如做小程序、做APP的开发者，会选PaaS，因为不用管底层维护，专心做内容就行。 > 常见的PaaS产品：微信小程序开发平台、华为云AppGallery Connect、谷歌Firebase，都是给你准备好开发环境，你只要写代码就行。

1.3.3 SaaS： Software as a Service（软件即服务）——去轰趴馆直接玩

SaaS是最方便的一种，就像你要办生日派对，直接去派对轰趴馆，连场地、桌椅、零食、游戏机都给你准备好了，你只要带你的好朋友去玩就行，什么都不用管。 对应到云计算里，SaaS就是云厂商把软件都给你做好了，你只要连网就能用，不用下载安装，不用自己维护，特别省事。 比如你用百度网盘存照片、用腾讯START云游戏玩游戏、用腾讯文档写作业、用飞书和同学讨论项目，这些都是SaaS，不用自己买服务器、装软件，点开就能用，是小朋友最常接触的云计算模式。 > 常见的SaaS产品：百度网盘、腾讯文档、飞书、Zoom、微信网页版，都是连网就能用，不用安装。


三种模式怎么选？我们来举个栗子🌰

假设你要做一个班级的毕业电子相册，三种模式分别怎么选？ 1. 选IaaS：你去租一个空服务器，自己装操作系统、装相册程序、上传照片、做页面，全部自己搞定，适合懂技术的“电脑小高手”； 2. 选PaaS：你用云厂商的相册开发平台，不用装服务器，不用装程序，只要上传照片、选模板就行，适合会一点设计的小朋友； 3. 选SaaS：你直接用腾讯文档的在线相册功能，不用装任何东西，点开就能上传照片、编辑，还能分享给全班同学，适合所有小朋友，最省事。

你看，不同的需求选不同的模式，就像你出门吃饭，想自己做饭就买菜回家做（IaaS），想点半成品就点外卖（PaaS），想直接去餐厅吃就点套餐（SaaS），怎么方便怎么来~

1.4 找一找身边的云计算 Find the Cloud Computing Around You

现在我们已经是云计算小侦探啦！快来找找你家里、学校里、平时玩的游戏里，藏着哪些云计算的应用吧？你可以把找到的结果写在下面的空白处，或者告诉爸爸妈妈： 1. 家里的______（比如妈妈的手机）开了云备份，照片自动传到云端，换手机也不会丢，这是______（哪种云服务模式）； 2. 你玩过的______（比如腾讯START云游戏）不用下载就能玩，这是______； 3. 学校上网课用的______（比如腾讯会议）点开链接就能进，不用装复杂的软件，这是______； 4. 你的______（比如智能手表）的运动数据同步到云端，换设备也不会丢，这是______。

> 📝 电子版互动：点击这里上传你找到的云计算应用截图，我们会给你颁发“云计算小侦探”电子徽章哦！ > <!-- 纸书对应位置：留3行空白横线，供小朋友书写 -->

1.5 小测试：你是云计算小专家吗？ Quiz: Are You a Cloud Computing Expert?

来做5道小测试题，看看你学会了多少吧！可以把答案写在旁边，然后翻到最后一页看解析哦~ 1. 以下哪个是云计算的应用？（ ） A. 把动画片存在U盘里 B. 把动画片存在百度网盘里 C. 把动画片存在自己的平板里 2. 云计算的核心特点不包括以下哪个？（ ） A. 连网就能用 B. 需要自己买昂贵的服务器 C. 按使用量付费 3. IaaS相当于以下哪种场景？（ ） A. 租空场地自己布置派对 B. 租带桌椅的场地办派对 C. 去轰趴馆直接玩 4. 以下哪个是SaaS的应用？（ ） A. 自己在服务器上装微信 B. 直接用网页版微信，不用下载安装 C. 自己买个服务器存照片 5. 如果你要做一个小动画，不想自己买电脑、装软件，应该选哪种云服务？（ ） A. IaaS B. PaaS C. SaaS

> ✅ 测试题答案与解析（纸书放在章节最后，电子版点击展开）： > 1. 答案：B。解析：U盘和平板都是本地设备，百度网盘是云存储，属于云计算。 > 2. 答案：B。解析：云计算不用自己买服务器，云厂商提供，你只要付费使用就行。 > 3. 答案：A。解析：IaaS只提供基础设施（场地），剩下的布置（装系统、装软件）要自己做。 > 4. 答案：B。解析：网页版微信不用自己装软件，连网就能用，属于SaaS。 > 5. 答案：B。解析：PaaS已经给你准备好了开发平台，你只要做动画就行，不用自己弄基础设备。

1.6 本章小结 Chapter Summary

恭喜你学完第一章啦！我们现在已经知道了云计算的小秘密： 1. 云计算就像天上的魔法云朵基地，不用自己买昂贵的设备，连网就能用计算、存储能力； 2. 云计算有三个核心特点：按需使用、按使用量付费、网络访问； 3. 云计算有三种基础服务模式：IaaS（租空场地）、PaaS（租精装

场地自己布置派对，剩下的桌椅、装饰都要自己扛过来，水电、场地大小都是房东给你弄好的，你可以随便摆位置、随便装修，特别灵活。对应到云计算里，IaaS就是云厂商给你提供服务器、存储空间、网络这些最基础的基础设施，剩下的操作系统、软件、内容都要你自己来安装、制作，所有配置你都能自己控制。 > 📌 电子版侧边栏：阿里云ECS、腾讯云CVM、亚马逊EC2都是最常见的IaaS产品，很多公司的官网、后台系统都是用它们搭建的，适合懂技术的“电脑小高手”用哦！ > <!-- 纸书对应位置：配卡通插图，小朋友扛着桌椅、抱着电脑在空教室里布置读书会，旁边标注“IaaS=租空场地自己布置” --> > 📹 电子版多媒体链接：[点击观看3分钟动画《IaaS是什么？》，看小朋友怎么用IaaS搭班级网站](https://example.com/iaas-animation)

比如你的爸爸要开一个卖玩具的网店，用IaaS的话，云厂商会给他一台虚拟的服务器（就是云里的超大电脑），还有存储空间、网络带宽，剩下的爸爸要自己装网站系统、上传玩具照片、做支付功能、维护网站安全，所有步骤都要自己做，但是可以完全按照自己的想法调整网站，特别灵活。

1.3.2 PaaS：Platform as a Service（平台即服务）——租精装场地拎包入住

PaaS比IaaS更方便一点，就像你要办生日派对，去租一个已经摆好桌椅、装好投影仪、贴好气球的精装场地，连电源插座、WiFi都给你装好了，你只要带零食、节目单、好朋友来就行，不用自己搬桌子、不用自己装投影仪，省了好多事。 对应到云计算里，PaaS就是云厂商把服务器、操作系统、数据库、开发工具这些“底层麻烦事”都给你准备好了，你只要把自己的内容、代码放上去就行，不用管底层的维护。 > 📌 电子版侧边栏：微信小程序开发平台、华为云AppGallery Connect、谷歌Firebase都是常见的PaaS产品，很多小朋友用的小程序、APP都是用它们开发的哦！ > <!-- 纸书对应位置：配卡通插图，小朋友在已经摆好桌椅、贴好气球的教室里吹气球，旁边标注“PaaS=租精装场地拎包入住” -->

比如你的表哥要做一个小程序，让全班同学可以在线投票选班级晚会节目，用PaaS的话，云厂商已经把服务器、开发工具、数据库、发布渠道都给他准备好了，他只要写投票的代码就行，不用自己买服务器、装开发环境、搞网络配置，省了好几个星期的时间，专心做小程序的功能就行。

1.3.3 SaaS：Software as a Service（软件即服务）——去轰趴馆直接玩

SaaS是最方便的一种，就像你要办生日派对，直接去专门的派对轰趴馆，连场地、桌椅、零食、游戏机、主持人全都给你备好了，你只要带你的好朋友去玩就行，什么都不用准备，到了就能玩。 对应到云计算里，SaaS就是云厂商把软件都给你做好了，放在云里，你只要连网就能用，不用下载安装、不用自己更新、不用自己维护，点开就能用，特别省事。这也是小朋友最常接触的云计算模式哦！ > 📌 电子版侧边栏：百度网盘、腾讯文档、飞书、Zoom、微信网页版、腾讯START云游戏都是SaaS产品，你天天都在用哦！ > <!-- 纸书对应位置：配卡通插图，小朋友在摆满零食和游戏的轰趴馆里吃蛋糕，旁边标注“SaaS=去轰趴馆直接玩” --> > 📹 电子版多媒体链接：[点击观看1分钟短片《你天天用的SaaS》，看看你熟悉的应用里藏着多少云计算](https://example.com/saaS-daily)

比如你用腾讯文档写作业，不用下载安装，点开网页就能打字，还能和同学一起编辑，所有人的修改都能实时同步，不用互相发文件；你玩腾讯START云游戏，不用下载20个G的《原神》安装包，连网就能玩，这些全都是SaaS，你不用管背后的服务器是谁维护的，只要点开就能用就行。

1.3.4 三种模式怎么选？我们来举个栗子🌰

假设你要做一个班级的春节祝福视频，送给老师和同学，三种模式分别怎么选？ 1. 选IaaS：你去租一台云服务器，自己装视频剪辑软件、上传拍摄的视频素材、自己剪辑、自己做特效、最后上传到视频网站，所有步骤都要自己做，适合懂视频剪辑的“技术小达人”； 2. 选PaaS：你用云厂商的视频剪辑平台，已经给你装好了剪辑软件、备好了特效素材、做好了视频发布渠道，你只要剪辑视频就行，不用管服务器和软件安装，适合会一点剪辑的小朋友； 3. 选SaaS：你直接用抖音的网页版上传视频，不用装任何软件，点开网页就能加滤镜、配音乐、发布，还能直接分享给全班同学，适合所有小朋友，最省事。

你看，不同的需求选不同的模式，就像你出门吃饭：想自己做饭就买菜回家做（IaaS），想点半成品就点外卖（PaaS），想直接去餐厅吃就点套餐（SaaS），怎么方便怎么来~


```mermaid graph TD A[要做春节祝福视频] --> B{需要自己控制所有配置?} B -->|是| C[选IaaS<br/>租服务器自己装软件剪视频] B -->|否| D{需要自己开发特殊功能?} D -->|是| E[选PaaS<br/>用剪辑平台自己做特效] D -->|否| F[选SaaS<br/>直接用抖音网页版上传] ```

> 💡 小思考：如果云朵基地突然停电了，你存在里面的动画片会不会丢？带着这个问