3. 雲端運算(Cloud Computing)
這裡提出許多雲端運算的概念與解釋,相信許多人已有概念。但我認為現今要將大型系統(如整個學校的網站)搬到雲端上執行還有一段距離。目前看到的供應商覺得比較可行的是Google App Engine以及微軟的Azure Services Platform 比較可行。前者可以運用Python語言來撰寫程式,後者則提供許多開發軟體來幫助開發者建置平台,不然就找IBM花錢建置系統,當然這是最快最方便的,但花費也最多。
當然將資料放在雲端也許多方便性,但安全性的問題是值得注意的。像隱私權的問題,駭客入侵的問題,還有網路可靠度和資料存放的問題。所以必須做好規劃才能實行,另外還有資料備份的問題,不論雲端運算是如何的方便,資料備份是需要的,未來或許會發展出一種雲端算的備份技術。
- 何謂Cloud Computing? Grid Computing? Utility Computing?
何謂Cloud Computing?cloud computing的概念是,不論使用者使用什麼平台,包括個人電腦、手機、低價筆電、遊樂器等,都可以靠著網路所提供的軟體與儲存空間,獲得一樣好的服務品質,美國國家標準局(NIST)其定義雲端計算是一種可共用的資源庫將電腦軟硬體等資源(例如,網路、伺服器、存儲、應用程式和服務),可快速設置和釋放,提供各類型的服務給使用者自行做出彈性且有效的資源利用。
cloud computing屬於廣義的distributed computing。簡而言之,就是由服務供應商提供程式運算、軟體應用與資料儲存能力,讓客戶隨時隨地透過網際網路存取使用。資料儲存不必再完全倚賴個人電腦或公司伺服器,而是分散在服務供應商建構的大型data center。
如果單純從字面上解釋,cloud computing是指將運算能力提供出來作為一種服務,企業或個人可以透過網路取得。使用者所需的資料,不用儲存在個人電腦上,而是放在網路的「雲」上面,在任何可以使用網路的地方就可以使用。
雲代表了規模龐大的運算能力,由服務供應商建造大型機房,提供各種軟體應用,讓用戶隨時使用媲美超級電腦的運算能力與最新應用軟體,同時間卻不曉得伺服器的位置或資料的所在,就像是天上的雲一般,虛無飄渺又抬頭即見。
和Web 2.0類似的,雲端服務也是從消費者先行,再逐步發展出商業模式。當你開啟Gmail帳戶、在MSN分享空間撰寫部落格、在Flickr分享照片的同時,你已經進入了雲端。資料的儲存與取得都透過網路來進行,消費者本身並不知道資料確實的所在地,也不負責軟硬體的更新,一切都由雲主動處理。
結論-cloud computing將龐大的運算作業拆成千百個較小的作業,交給遠端、多台伺服器同時運算。透過這項技術,網路服務提供者可以在數秒之內,處理數以千計、萬計的資訊,並提供和「超級電腦」一樣強大效能的服務。
何謂Grid Computing?
其實 cloud computing 在概念上跟 grid computing 並沒有非常嚴格的區隔或是很大的不同,兩者均可看成是 distributed computing 衍伸出來的概念。
grid computing是 較早出現的名詞,出現在網路沒有現在那麼發達的時候,那時所提供的都是陽春型的網路服務,其主要概念是將包括軟、硬體的分散伺服器資源、資料庫、儲存設備 等,透過網路串聯以組成虛擬的超級電腦,進而分享運算資源。有效運用且聯結網路現有設備的資訊資源,隨而獲得更為強大的運算能力。
Grid Computing另可讓分散於各地的虛擬組織,協調彼此的資源分享,同時滿足大量運算的需求。而集合分散的運算資源之外,Grid Computing能夠經由網路管理組織內任何一個可使用的運算資源,進而降低伺服器的閒置時間。
在此架構下,企業可直接取得電腦、資料、軟體,或者是儲存設備。此外,對於誰可以分享、分享哪些資源、什麼條件可以允許分享等,Grid Computing同 樣提供嚴格管控功能與清楚的角色定義。
例子說明-假設現在台灣有一座運算中心,新加坡也同時有一座運算中心,當新加坡運算容量及能力不能負荷時,系統會自 動轉由台灣處理,且利用各地區閒置的計算能力及空間,運算完成後再回傳原本的主機系統。若應用至商業模式,服務商可以依照使用量計算,如同自來水電般收取 費用。何謂Utility Computing?
主要提倡一種理想的企業資訊架構,讓IT服務模仿公用服務的方式進行,如供應水、電力、瓦斯。在公用運算的架構下,運算服務就像水電一樣隨時供應,同時可根據不同行業或不同部門的不同需求,隨時按照需求提供服務,包括自動提供可計算、量度的 IT資源,包括伺服器、儲存容量、商業應用程式及網路資源。使用者可經由內部網路或公開網路存取電腦取得運算資源。
計費方式以使用量計算,如CPU的使用秒數、分或是小時。在理想的狀況中,公用運算所提供的服務,會讓突發意外逐漸減少;而透過自動預估需求,以及預先建立伺服器可偵測不正常設備的能力,隨後提出預警,同樣可讓企業提高對於軟、硬體的使用效率。
結論-Utility Computing即是指供應商從網路提供應用程式或電腦處理能力傳送給客戶,客戶再依每月的運算量付款,就如同水、電、天然氣一般的服務。 -
Cloud Computing的優缺點
優點:
1. 一切都能行動化。
2. 檢索所有的電子郵件
3. 用任一種語言跟客戶和夥伴聊天
4. 以簡單、安全的方式在 Sites 和 Docs 上協同作業。
5. 用電郵整理所有出差旅行行程。
6. 輕易自同事和顧客處蒐集資料,彙集成表格。
7. 在雲端平台上建置可調節的商業應用程式。
8. 運用網路上現成的文件、試算表或簡報的範本。
9. 執行速度快、且安全可靠的網路應用程式。
10. 以安全無虞的方式在 Apps 裡分享影音。
11.可靠度較高。
12.擁有較高階的儲存結構。
13.對於管理者而言,不需管理後端的成本問題。(不論人事問題、軟體問題、或是經營管理)
14.對於維護硬體、電費耗用、程式開發的成本都降低。
15.網路資料比較一致性,且無須進行多次填寫資料的動作。
16.對系統的容錯率較高
缺點:
如果哪天網路都掛了或遭受到零日攻擊,就大概會像停電一樣,只要有插頭的都不會動啦。在分散式架構下,雖然資料保存的可靠性大增,但仍然有機會造成資料無可還原的毀壞,這時對企業來說是一項相當重大的傷害 。cloud computing的正常運作,仍需仰頼穩定 的網路基礎建設,因為網路的不穩定,或是經常性的斷線、延遲,造成使用上的困擾。企業的資料的安全,並不止於傳輸的過程,儲存的方式與儲存媒介的保密程度,才是企 業所關注的。且使用自由度較受限制。
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雲端運算的五大特質
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隨需求的自助服務(On-demand self-service)
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無所不在的使用網路(Broad network access)
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資源彙整的共同使用(Resource pooling)
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快速、彈性的分配資源( Rapid elasticity )
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計算服務(Measured Service)
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雲端運算的服務模式
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軟體服務(Software as a Service,簡稱SaaS)
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平台服務(Platform as a Service,簡稱PaaS)
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基礎設施服務(Infrastructure as a Service,簡稱IaaS)
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雲端運算的4種部署方式
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私有雲(Private cloud)
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社群雲(Community cloud)
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公有雲(Public cloud)
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混合雲(Hybrid cloud)
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如何面對Cloud Computing的問題?
cloud computing代表的是網路倉儲時代的到來,是一種電腦作業平台模式的轉移,一種新型態資訊基礎架構誕生,影響所及,從個人使用者、企業到科學界,一般企業的IT投資約有八○%耗費在既有系統的維修,而非更新升級。因此公司如果能夠將IT架構交給雲端運算的服務供應商,就可以挪出更多經費投資於更核心的業務或研發領域。cloud computing在病毒上的面對-在跟病毒永無止盡的對抗中,漸居下風。批次更新的病毒碼,不僅檔案越變越大,更無法追上新病毒產生的速度,與網路上流竄的病毒對抗,得要找到新方法,網路來的病毒,就得在網路上解決。具體作法,就是在網路上架一朵「防毒雲」,使用者不用像過去,得要把病毒碼下載到自己的電腦更新,只要透過網路連上防毒雲,就能即時在網路上偵測病毒,既節省硬碟空間,也可縮短因應病毒爆發的處理時間。不用像過去要一一通知用戶有新病毒出現,得進行病毒碼更新,只需要把最新的防毒碼放在雲上,用戶連上網路就能自動偵測,網頁瀏覽過程中,在使用者的電腦上,會直接詢問雲網頁是否安全,與病毒的作戰可因此爭取更多預防時間,大幅降低病毒爆發的機會。cloud computing在網路可靠性上的面對-在企業端來說,電力、空間與資訊設備維修費用的高漲,加上對系統效率與效能的要求,是將企業推往雲端服務的主要因素。現在大家對電力的信賴,未來也會成為對雲端服務的信賴。而現今的網路傳輸技術已經相當的穩定,未來隨著網路科技的發展下,相信只會越來越穩定,把資料和運算推上網路,可能還比傳統式的方法更加安全且可靠。 cloud computing在備份技術上的面對-目前市場上則以 Amazon S3 儲存服務有較明確的實際作法。Amazon S3提供客戶線上儲存服務,讓企業將資料儲存於Amazon的伺服器上,並透過網路連線存取,以省去硬體設備和維護成本,是雲端運算(Cloud Computing)的經營模式之一。Amazon則依每個GB資料每月的儲存費用,以及資料的存放、讀取次數來收費。 - 如何將傳統Client-Sever服務轉置到Cloud上 (透明轉置, i.e. 使用者的正常服務不受影響)
企業在短時間內不適合全部移植資料及運算到Cloud上,我認為應採取均衡發展的方式,以公司使用微軟系列商品為例。例如有Windows Server產品,也有Windows Cloud服務,有Active Directory,也有結合Active Directory及Live IDs的網路身份認證系統,有SQL Server產品及雲端SQL Server服務,有CRM產品及雲端CRM服務,有SharePoint產品及SharePoint雲端服務,有Exchange產品,也有Exchange雲端服務(其中的Windows Cloud是微軟最近開發來針對Cloud computing的作業系統)。在Cloud computing尚有不成熟的問題下(如上述的問題及缺點),這樣的方法可以分散風險。簡單來說-就是送上Cloud的資料,公司都應該保留備份,以避免資料毀壞的問題。資料依機密性分級,級別較小者先送上Cloud,以確保Cloud上儲存裝置可能不具健全的保密性。需建置配套系統,在網路中斷或者傳輸不穩定時,具暫時運作能力的系統,連Amazon S3最近都曾經當機過,因此一個配套的系統是必需的,它可能不用像原來的系統那樣龐大且複雜,只需要暫時運作功能即可,就像是我們遇到停水停電也有替代措施可用.而在轉置的過程中,配套系統也可暫時用來作服務。總而言之,企業應該採用Step by Step的方式轉置,不可能在很短的時間內企業就會放棄自己的資料中心而把一切都轉移到雲端服務上,這樣作法是很危險的。