筆記 - 雲端運算的定義

作者 : Fred Wang  日期: 2011/12/2

雲端運算在Gartner Group每年公佈的十大策略技術已經蟬聯上榜好幾年了。世界各大廠也已經投資大量資金在上面，但是似乎任何IT產業都想要沾上邊，因此不斷將雲端運算的定義擴大化與模糊化，讓人有"只在此山中，雲深不知處"的感覺。Gartner Group也表示雲端運算的定義已經被濫用。

許多人(包括我)對於雲端運算的明確定義就像是迷霧(雲)一樣霧煞煞，維基百科的解說似乎無法讓我完全理解，也沒辦法讓一個沒有IT基礎的人員完全理解。有些定義解說可能太過技術性了。因此，整理一下一些雲端的定義，看能不能釐清雲端運算的觀念。

一 什麼是"雲"(Cloud)
     資訊技術中的雲(端)泛指網路或網際網路。
     源於過去工程師在繪製電信網路示意圖時會用雲(Cloud)的圖示做代表，後來也用雲來表示網際網路和底層基礎設施。(來源:維基百科)  通常是告訴看這個示意圖的人，不要管這雲裡面有什麼細節，專注在與這個雲連結或互動的事物。

二 什麼是"雲端運算"(Cloud Computing)
     雲端運算一詞源於，2006年8月9日，Google執行長Eric Schmidt在搜尋引擎大會(SES San Jose)首次提出雲端運算的概念。
     而對雲端運算的定義各家有所不同，這裡列出五種定義 :
1. 美國國家標準與技術研究院(NIST) : 雲端運算具備大規模電腦叢集(clusters)，虛擬化的軟體/伺服器的框架，與在此框架上運作的應用系統組合的架構，提供用戶可擴充的公用計算能力，為應用軟體服務提供彈性調整伺服器資源或代管各種應用系統。(這個定義非技術人員會看不懂)

2. 維基百科 : 雲端運算是一種利用網路使電腦彼此合作或使服務無遠弗屆的概念。此概念源於分散式運算與網格運算。(這個定義簡單明瞭多了，但是好像無法區分跟傳統運算有何不同)
3.Gartner Group : 雲端運算是一種具備大量且可擴充的IT相關能力的運算方式，透過網際網路技術，並以服務的形式，提供給外部使用者。
4. IDC : 雲端運算是一個高度具有彈性及延展性的運算中心，可以提供使用者所需程式，依據資源使用多寡來收費。
5. Forrester : 雲端運算是一種即時的IT能力運算網路平台，透過網際網路，被請求、供應、傳遞、以及消費。
註 : Gartner Group與Forrester的定義為狹義的雲端運算，也就是公有雲
6.Google : 應用程式和資料在雲端，可以透過任何裝置存取，使用瀏覽器在網雲間相互連通。
7.IBM : 雲端運算是種分享的網路資訊服務的模式，使用者看到的只有服務本身，不用關心相關基礎的建置。
8.Mircosoft : 一種由微軟資料中心供應的網路雲端服務平台，可提供一套作業系統和一組程式開發者服務，可供個人或群體操作。

三 雲端運算的分類
    有兩種分類的方式
a. 按照部署方式可以分為公有雲、私有雲與混合雲三類。
b.按照服務類型則分為基礎設施服務(Iaas)，平台服務(Paas)與軟體服務(Saas)三類。

四 什麼是公有雲
    用戶透過網際網路共同使用雲端供應商提供的資源與服務的環境，如Amazon EC2, Salesforce.com等。(媒體文章中的雲端多數是指公有雲)。

公有雲的優點 : 透過租用公有雲服務可減少企業軟硬體部署與管理成本，提高系統建置的速度與使用的彈性。(還有很多)
公有雲的缺點 :  包含三大風險(資料安全的風險,服務中斷的風險,內部資訊洩漏的風險)與六項問題(隱私權問題,資料所有權問題,司法管轄權問題,智慧財產權問題,稽核問題,移轉問題)等。
下面是公有雲的三種類型 :
1.雲端服務商提供服務給一般使用者(消費大眾)
2.企業租用雲端服務提供給企業內外部的使用者使用
3.企業租用雲端服務提供給企業內部員工使用

五 什麼是私有雲
     企業員工透過內部網路共同使用由企業建構的資源與服務的環境。例如成功大學建構校園雲端基礎設施服務(Iaas) ， 美國國防部建構內部雲。

私有雲的優點
1.企業建構內部私有雲可以提供企業各部門可共享運算能力，例如，薪資部門在每個月 15 日及 30 日工作量大增，需要足夠運算能力來消化工作，而其他時間工作量較少，透過內部私有雲可在需要時即時增加必要運算能力，而其他部門亦然。
2.相較於傳統架構，私有雲能讓資源更有效的運用。
3.減少租用公有雲的問題與風險。
私有雲的缺點 : 較大的初期投資成本與長期的軟硬體維護，升級與管理的成本。(跟傳統架構一樣或更大的成本)

六 什麼是混合雲
    結合公有雲與私有雲提供企業內部用戶服務的環境。例如 IBM混合模式的郵件系統。

混合雲的優點  : 根據企業資訊安全政策與商業需求將不同的應用分別建置於公有雲與私有雲，並提供系統間無縫的整合。同時享有公有雲的彈性與私有雲安全等優點。

七 什麼是雲端基礎設施服務(Iaas)

    提供基礎設施(如作業系統、資料庫等)服務，像旅館一樣，分隔成不同的房間供企業租用。
，提供使用者底層，接近於直接操作硬體的服務介面，以獲得設施的運算能力或儲存能力。
類型有 :

• 虛擬機器，如Amazon EC2/VPC(Virtual Private Cloud), IBM Cloud
• 儲存服務，如Amazon S3/SimpleDB/RDB, Apple iCloud, Rackspace
• CDN服務，如Akamai, Amazon CloudFront

註: CDN(Content Delivery Network) 內容傳遞網路，透過內容同步到各地伺服器提供用戶近端服務，提高連線使用效能。


八 什麼是雲端平台服務(Paas)
    提供系統開發平台服務，開發人員可以透過網路在該平台開發系統，一般使用者也可以在上面使用開發好的系統。 在雲端平台開發系統必須遵循平台限定的程式語言，資料儲存模型與應用類型等。如Force.com, Google App Engine, MS Windows Azure

九 什麼是雲端軟體服務(Saas)
    直接提供用戶特定的應用軟體服務，用戶透過瀏覽器進行簡單設定就可以上線使用，通常依使用者人數收費。
類型有 :

• 雲端郵件，如Google GMail, IBM LotusLive Notes, MS Exchange Online
• 雲端辦公室，如Google Docs, MS OA Cloud, Oracle Cloud Office
• 雲端掃毒，如趨勢科技, Symantec, McAfee等
• 雲端CRM，如Salesforce.com

十 雲端技術的類型

     分為兩類 :

第一類，虛擬化技術
    使用虛擬機器機制擴充使用單一主機的資源，如Citrix 的Xen與VMWare的vSphere主機虛擬化技術。通常用於企業的伺服器虛擬化與私有雲的建置。

第二類，分散式計算架構
    使用分散式運算架構提高整體系統的可擴展性。許多公有雲如Amazon，Google，IBM，Facebook均採用此類架構。架構包含 :

• Hadoop分散式檔案系統
• MapReduce分散式平行運算架構
• HBase分散式資料庫

 參考資料

• 維基百科”雲端運算”
• 黃重憲，”淺談雲端運算”，台大計算機與網路中心電子報第八期
• IBM陳瀅，”雲端策略”,天下
• “雲端策略-四個案例搞懂雲端”，天下雜誌2010/03
• 台灣大學分散式與行動運算實驗室，”雲端運算關鍵技術解析”
• “選用Amazon雲端服務的七大理由”
• 雲端運算使用案例白皮書第三版
• “雲端運算引爆企業，生活新革命”，遠見雜誌2009/09
• 美國國家標準與技術研究院(NIST)，”Perspectives on Cloud Computing and Standards”