雲端運算
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概況
雲端運算(Cloud Computing)又名雲計算,指的就是網路運算(Internet Computing)。
透過網際網路(雲端,通常以雲狀圖表示)來傳遞用戶端的個人電腦與遠端伺服器、資料庫等運算服務,目的是加快創新速度、確保資源靈活,進而達到規模經濟。
簡單說,只要使用者能透過網路、由用戶端登入遠端伺服器進行操作,就可以稱為雲端運算,包括使用線上服務傳送電子郵件、編輯文件、儲存圖片或檔案、玩遊戲等,雲端運算都扮演重要角色。
雲端運算的蓬勃發展不過是近十年的事,已讓資訊服務能像水電等公共服務一般,有著隨時都能供應的便利。如今舉凡小型新創公司、跨國企業、政府機構與非營利組織,都因各種需求而採用這項技術。
雲端運算由基礎硬體設備、資料庫管理系統組成。
基礎硬體設備
以企業為例,為了要儲存企業營運資料,並進行庫存管理、採購進貨管理、配銷管理、財務管理、人資管理、生產管理與決策支援管理等系統,一般電腦主機的運算能力無法支援這樣的企業需求,所以需要一台運算能力強悍的大型電腦──伺服器。
對於大企業而言,一台伺服器顯然還是不夠,因此,需要建置一個集結很多伺服器的資料中心(Data Center),也稱伺服器農場(Server Farm)。以Google公司為例,資料中心裡的伺服器數量多達上百萬台。
資料庫管理系統
有了基礎硬體設備後,企業還需要伺服器專用作業系統、應用軟體、企業資源規劃系統(ERP)。如IBM、甲骨文、SAP、微軟等企業級資料庫管理系統。
在雲端運算未興起的年代,企業需要自己建置資料中心、買伺服器、買頻寬、買空調降溫防火設備、買企業級資料庫軟體,還要請IT人員進行維護管理,是一筆不小的成本。
如今,進入雲端運算時代,包括機房設備維護、網路管理與軟體升級等,可以通通交給專人處理,企業只要以本身需求量租借空間與服務,將可省下很多花費,且更能提升營運效能。
雲端運算類型
各種雲端不盡相同,目前發展出三種不同模式、類型和服務:公有雲、私有雲與混合雲。
公有雲
由協力廠商雲端服務提供者所擁有及運作,其透過網際網路提供伺服器及儲存體等運算資源。如Microsoft Azure。公有雲所有的硬體、軟體以及其他支援的基礎結構皆由雲端提供者所擁有及管理。使用者是透過網頁瀏覽器來存取這些服務並管理帳戶。
私有雲
代表由單一企業或組織專屬使用的雲端運算資源。私有雲可實體位於公司的現場資料中心。有些公司也會支付費用,請協力廠商服務提供者託管其私人雲端。若服務及基礎結構是在私人網路中維護,即為私有雲。
混合雲
透過技術結合公有與私有雲,讓資料及應用程式可在兩者間共用。混合雲可讓資料和應用程式在私有與公有雲間移動,讓業務更有彈性、部署選項也更多,並有助於最佳化您現有的基礎結構、安全性與合規性。
服務類型
要達到雲端運算願景須仰賴雲端運算技術,因而衍生出雲端服務的三種層次──「硬體」(IaaS)、「軟體」(SaaS)與「平台」(PaaS)。
IaaS(基礎架構即服務)
IaaS服務(Infrastructure as a Service)是將主機、網路設備租借出去,讓使用者在業務初期可以依據需求租用、不必花大錢建置硬體;待業務量成長時可再租用新的空間隨時擴充、業務低時亦可降低租用量,彈性更高。
簡單說,是以隨用隨付制為基礎,向雲端提供者租用IT基礎結構如伺服器與虛擬機器、儲存空間、網路、作業系統等。
SaaS(軟體即服務)
SaaS(Software as a Service)意指讓使用者不須下載軟體到本機上、不占用硬體資源的情況下,透過瀏覽器直接使用線上軟體。比如不用再事先安裝 Office Outlook 軟體,直接上線登入 Gmail 便能收發信件;或 Office Word 改以 Google Doc 方式。不只是電腦,不同的行動裝置也可以登入同一個服務,資料永遠是即時同步的。
這類服務有針對一般使用者,比如 Google Calendar與 Google的線上文件協作服務;也有以企業用戶為導向的流程管理、人力資源管理、客服管理等系統,比如IBM SmartCloud、Salesforce.com 或 SugarCRM。
PaaS(平台即服務)
PaaS(Platform as a Service)是在 SaaS、也就是線上軟體之後興起的一種新的架構,主要針對軟體開發者提供完整的雲端開發環境。
PaaS平台的廠商主要有IBM的Rational、Salesforce的Force.com和 Google 的 Google App Engine。
市場規模
據研調機構IDC預估,全球2020-2025年運算和儲存雲端基礎架構支出的年複合成長率(CAGR)為12.4%,到2025年將達到1,188億美元。
雲端運算產業鏈
項目 | 項目 / 功能說明 |
---|---|
伺服器 | 伺服器為各類網際網路用戶提供綜合業務的服務平台,其功能是為網絡中的客戶機(如PC、智慧型手機、大型系統設備等終端)提供計算及應用服務。 |
儲存設備 | 儲存設備整合數顆硬碟建立成大容量的儲存空間。 |
網路設備 | 網路設備包括有數據機、網路卡、閘道器、路由器、機上盒等。 |
機櫃 | 機櫃保護所有實體零組件包括主機板、CPU、顯示卡、硬碟和電源供應器等的外殼體。 |
電源系統 | 電源系統伺服器的電力核心,主要是將一般接於市電插座提供的交流電,轉換成主機上可以使的直流電,與供應內接裝置12V/5V電源來源。 |
冷卻設備 | 冷卻設備大量的伺服器與儲存設備集中放置會產生大量的熱能,為了降低溫度,最常見的方法就是「吹冷氣」。據統計,資料中心有45% 的電力是花費在空調設備上;也有一些資料中心會利用水冷式設計降溫。 |
作業系統軟體 | 作業系統軟體虛擬化實現在同一伺服器上同時執行多個作業系統和應用程式;雲端應用環境建構的基礎軟體。 |
系統整合管理 | 系統整合管理提供資料中心營運商有效監控及系統整合管理。 |
基礎設施管理 | 基礎設施管理資料中心基礎設施管理(DCIM)是一套可以監控、管理和控制IT相關設備與基礎設施的管理工具。 |
資料中心規劃 | 資料中心規劃資料中心服務之規劃⼂設計⼂建置資料庫及營運。 |
IaaS | IaaS包含儲存(含Hosting)及運算服務。提供主機、網路設備租借,讓使用者在業務初期可以依據需求租用、不必花大錢建置硬體。如Amazon的EC2 和中華電信的HiCloud。 |
SaaS | SaaS在不占用硬體資源的情況下,使用者不須下載軟體到本機上,直接透過瀏覽器直接使用的線上軟體。包含有數位內容、商用及一般軟體。 |
PaaS | PaaS針對軟體開發者提供完整的雲端開發環境。 |
資安防護 | 資安防護對資訊進行保護、授權使用、維持資訊的機密性、確保其完整性和可用性等安全機制或技術。 |