云计算应用（服务）总体上可以分为软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）、基础设施即服务（IaaS）3个层次，并延伸出云计算的多种服务模式。另外配合管理功能，确保整个云数据中心能够安全、稳定地运行，并且能够被有效管理。
a）云应用软件服务层。SaaS提供给用户的是在云计算基础设施上的应用程序。应用软件服务是日常用户最熟悉、最直接面对的层面。在云计算中该应用程序服务层驻留着适合的应用程序，整合自有业务和SP/CP客户的互联网应用，为用户提供随时、随地、随需的一致性服务。例如为个人、家庭提供及时通信、在线娱乐、邮件等服务功能；为政企提供整体信息化解决方案。实现OA、CRM、企业门户、邮箱、企业短信等丰富的应用功能等。
b）云平台服务层。PaaS提供的是将开发工具部署到云计算的基础设施中，对各种基础业务能力进行封装，结合开发、测试与部署工具，实现应用开发的一站式服务，为开发者之类的客户提供开发平台、开发工具、测试环境，以及通信、手机支付、身份认证等手段。
c）基础结构服务层。IaaS资源池独立部署，为各业务系统提供统一资源池部署环境。IaaS主要包括数据中心中的网络设备、服务器、存储磁盘等。向用户提供虚拟资源出租，包括虚拟主机、虚拟存储等服务。
根据当前数据中心管理模式及运营模式，需要构建合适的基于云计算的云数据中心架构。该架构包括4层结构；底层为数据中心机房；第二层为云平台，包括云管理平台、虚拟化以及计算、网络、存储等设备；第三层为数据中心应用平台，包括虚拟桌面平台、统一门户、API管理平台等；最上层是数据中心业务层，包括基础业务、云业务、增值业务。
云计算的架构模式通过采用硬件设备虚拟化、软件版本标准化、系统管理自动化和服务流程一体化等手段，将数据中心的服务器、存储、网络等资源形成一个巨大的资源池，管理者通过云计算管理平台可动态监控、调度和部署其中各种资源，并通过网络提供给用户，提高了数据中心资源的使用率和响应时间，降低了管理的复杂度，提升了运营维护的效率。同时改进了数据中心的扩展灵活性，当数据中心用户需要扩大资源时，新的资源随时能够加入到原有的云计算资源中，而不必重新部署。最终实现把传统的数据中心建设成为一个以服务为中心的新一代云数据中心运营平台。
云计算系统通过大规模、低成本运算单元与IP网络连接，能够实现数据中心向不同的用户提供差异化的服务，提供大规模、平滑扩展、资源共享、动态分配、跨地域等业务，以即插即用的方式，方便、快速地增加和减少资源。从而能够实现数据中心的低成本、高性能、通用性、灵活性。
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