云計算應用(服務)總體上可以分為軟件即服務(SaaS)、平臺即服務(PaaS)、基礎設施即服務(IaaS)3個層次，并延伸出云計算的多種服務模式。另外配合管理功能，確保整個云數據中心能夠安全、穩定地運行，并且能夠被有效管理。

a)云應用軟件服務層。SaaS提供給用戶的是在云計算基礎設施上的應用程序。應用軟件服務是日常用戶最熟悉、最直接面對的層面。在云計算中該應用程序服務層駐留著適合的應用程序，整合自有業務和SP/CP客戶的互聯網應用，為用戶提供隨時、隨地、隨需的一致性服務。例如為個人、家庭提供及時通信、在線娛樂、郵件等服務功能;為政企提供整體信息化解決方案。實現OA、CRM、企業門戶、郵箱、企業短信等豐富的應用功能等。

b)云平臺服務層。PaaS提供的是將開發工具部署到云計算的基礎設施中，對各種基礎業務能力進行封裝，結合開發、測試與部署工具，實現應用開發的一站式服務，為開發者之類的客戶提供開發平臺、開發工具、測試環境，以及通信、手機支付、身份認證等手段。

c)基礎結構服務層。IaaS資源池獨立部署，為各業務系統提供統一資源池部署環境。IaaS主要包括數據中心中的網絡設備、服務器、存儲磁盤等。向用戶提供虛擬資源出租，包括虛擬主機、虛擬存儲等服務。

根據當前數據中心管理模式及運營模式，需要構建合適的基于云計算的云數據中心架構。該架構包括4層結構;底層為數據中心機房;第二層為云平臺，包括云管理平臺、虛擬化以及計算、網絡、存儲等設備;第三層為數據中心應用平臺，包括虛擬桌面平臺、統一門戶、API管理平臺等;最上層是數據中心業務層，包括基礎業務、云業務、增值業務。

云計算的架構模式通過采用硬件設備虛擬化、軟件版本標準化、系統管理自動化和服務流程一體化等手段，將數據中心的服務器、存儲、網絡等資源形成一個巨大的資源池，管理者通過云計算管理平臺可動態監控、調度和部署其中各種資源，并通過網絡提供給用戶，提高了數據中心資源的使用率和響應時間，降低了管理的復雜度，提升了運營維護的效率。同時改進了數據中心的擴展靈活性，當數據中心用戶需要擴大資源時，新的資源隨時能夠加入到原有的云計算資源中，而不必重新部署。最終實現把傳統的數據中心建設成為一個以服務為中心的新一代云數據中心運營平臺。

云計算系統通過大規模、低成本運算單元與IP網絡連接，能夠實現數據中心向不同的用戶提供差異化的服務，提供大規模、平滑擴展、資源共享、動態分配、跨地域等業務，以即插即用的方式，方便、快速地增加和減少資源。從而能夠實現數據中心的低成本、高性能、通用性、靈活性。