技術專欄
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撰文者／ MetaAge 邁達特 雲端架構顧問｜Bill Lee
在數位轉型的推動下，如何快速回應市場需求，並即時做出對應的調整，雲端技術將會是一門重要的顯學。
本文將說明「雲端技術運算」的概念，提供讀者快速了解當前需求，以評估類型技術作為上雲的第一步。
「雲端」，是將運算需求化為服務的一種交付模式。大型公有雲廠商透過虛擬化技術，將大量實體機器切割虛擬化為不同規格的虛擬機器，進而達到運算即服務的需求。
「運算」，則是一切 IT 服務的基礎。我們目前所見大大小小的資訊服務，都是由各式各樣的機器提供運算的空間。舉凡網頁、APP、ERP、數據分析等應用，都需要用到運算的資源才能進行。其重要性如同製造業中的原料，是資訊產業中不可或缺的一環。
將上述兩者結合，即為「雲端運算」。簡言之，雲端運算即是企業在無須採購和建置實體設備的前提下，即可在極短的時間內取得的運算資源。「雲端運算」是一種以服務為導向的資訊技術。
舉例來說，如果你想吃咖哩飯，你需要自行採購、備料、烹煮，還需要承擔自己廚藝不好的風險，但若是改以外送平台訂咖哩飯，你可以在家就享用到各式的店家所提供不同口味的咖哩飯。這是不是像極了雲端能快速提供你不同機器類型的服務方式呢?
傳統上，當我們需要採用運算資源以進行數位專案時，從專案啟動、確認需求、制定規格、尋找供應商、選商、議價、簽約、交貨再到最後的驗收，整體流程走完短則數月，長則數年，更遑論從專案啟動時的需求，到最後交付到企業端後，可能還有錯過市場的時間成本。
平心而論，雲端訂閱與買斷地端伺服器長期相比並無絕對優勢。但雲端的好處在於彈性，可隨著不同需求期間進行縮放，有效減少固定成本的浪費。再者，如應用程式效能改善或是提升，更可以有效減少底層所需的運算資源，在優化效能的同時，亦減少了雲端支出。
而在安全議題上，公有雲 業者多半通過了 PCI-DSS、HIPAA/HITECH、FedRAMP、GDPR、FIPS 140-2 和 NIST 800-171 等資安規範，可有效減少企業在法規上所需投入的合規性支出。
實例說明 ：電商網站在上雲前，最常見的痛點是每次舉辦促銷活動時，都要向「乖乖之神」祈禱服務可以順暢運作。
在使用 AWS 雲端運算服務後後，IT 人員可獲得下列優勢 ：
－ 以往活動需要於兩週前便開始調度資源。現在，僅需於活動開始前 1 小時擴展機器，即可應付流量，無須擔心實體機房限制。
－ 用多少付多少，平時網站無大流量時，以少量的機器應付，節省日常運作成本
－ 使用 AWS 雲端運算服務，可將促銷活動的頻率從每季提升到每月，加速商務推動，減少因基礎設施不足帶來的流量瓶頸。
而在雲端運算的領域中，大致可分為三種類型：(1.) 虛擬機器、(2.) 容器服務、(3.) 無伺服器運算。
三種類型適合的「情境」和「特點」如下:
虛擬機器又稱之VM，在雲端運算中，是最廣泛應用的服務，適合大部分的工作負載，如 Web、ERP、CMR、EDA 等。運作模式就如同大家所熟知的VM，設定完成所需的規格與作業系統後，便可以直接連線到 VM 做設定與部署，讓服務可以快速啟用，並配合自動擴展服務，維持整體服務品質。
容器是一種應用程式虛擬化的概念，也是一種最能發揮雲端運算特性的型態，可將服務的最小單位拆分成 Pod 的概念，無須因為特定服務用量過大，而拓展整台 VM。
舉例來說，網頁中的搶票功能遇到活動時，負載會瞬間上升。以傳統 VM 架構來說，所有功能都來自同一台 VM，當用量上升時，就需要開啟許多台 VM 來消化流量，然而，機器中的其他服務都處於閒置狀態，便會造成資源上的浪費。而容器化後，便可將各服務拆分出來。譬如在搶票活動中，拓展搶票相關的服務即可，無須擴展整台 VM。
透過應用程式虛擬化，可以更有效率的使用運算資源。不過，容器化後架構便會以「服務」為最小單位，因此架構的複雜度會以指數型上升。因此，使用容器化的技術，相當考驗軟體架構及對於服務節點的掌握度。
無伺服器運算較特別的應用方式。使用上僅需將程式碼上傳與部署，無需安裝也無需管理伺服器。無伺服器運算的使用情境以間歇性需求為主，舉凡批次資料處理、呼叫 API、事件驅動的行為等微型服務，均相當適合使用無伺服器運算的負載。
下圖整理上述服務的比較。實際操作上還是需要依據架構，進行正確的選擇。
－由供應商提供虛擬機器，使用者需自行安裝、管理所需要的作業系統、網路、應用程式，例如：AWS EC2、Azure VM、GCP Compute Engine。
1. 最大彈性 ｜ 2. 完全符合自身需求 ｜ 3. 搬遷容易
－ IaaS 保留最大的彈性給使用者，可完全依照自身需求對機器進行客製化調整，是搬遷轉移最容易的選擇。
－ 供應商已將作業系統、網路、應用程式做了一定的優化並包裝，使用者僅能小幅度地調整相關參數，例如：AWS RDS、Azure SQL Database、GCP Cloud SQL。
1. 部分彈性 ｜ 2. 降低維護成本 ｜ 3. 依量計費
－ PaaS 的特性在於，可為使用者保留部分服務的設定彈性，並且可降低基礎設施與 OS 層的維護成本，以及可依使用量計費，而非授權。
－ 供應商已將服務打包完成，使用者僅需直接選用即可，並依人數或使用量計價，例如：Microsoft 365、Google Workspace。
1. 隨開即用 ｜ 2. 僅需連網 ｜ 3. 訂閱制
－ SaaS 最主要的優勢在於隨開即用，多走訂閱制度，可免除管理者在系統建置初期大量的資源投入，包含時間、人力、機器等，且僅需要連上網路，便可開始使用服務。
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－ 公有雲，顧名思義，機器和虛擬化平台是第三方持有，在一般情況下提供給不特定人使用。目前公有雲最大的三家為： AWS (Amazon Web Service)、Microsoft Azure、GCP (Google Cloud Platform)。
1. 高可靠的底層結構 ｜ 2. 服務成熟 ｜ 3. 價格相對親民
－ 公有雲的特性在於高可靠的底層結構、高度虛擬化與訂閱制的屬性。其成熟的服務性質，以及相對親民的訂價，讓此類型的雲服務成為雲端市場的主流。
－ 私有雲，即由私人單位自行維運機器與虛擬化平台，且僅提供給特定人使用，如大型跨國企業自建的雲端平台、國家機敏單位的雲平台。目前市場上較知名的私有雲廠商有：VMware、Hyper-V、Nutanix。
1. 掌握實體機房 ｜ 2. 完全掌控資料 ｜ 3. 無需受制於第三方單位
－ 私有雲的優點相當明確，其優勢在於可以完全掌握實體機房，所有的資料都是單位本身擁有，而不是把資料或是應用放在第三方單位。
－ 混合雲，是目前快速成長的應用方式。混合雲將地端與雲端環境串接，以雲端做為地端機房的延伸應用。因其混合的特性，可進行更彈性的應用。
1. 可由地端入門 ｜ 2. 具延伸性 ｜ 3. 兼享公、私雲的優點
－ 混合雲非常適合做為保有地端機房的企業做為跨入雲端的第一步，透過延伸性的概念讓公司在導入期間可更順利。另外，混合雲兼享上述公、私雲的優點。
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當雲端已成趨勢，企業選擇供應商的標準，就不能按照傳統買賣關係進行評估，而是需要以選擇合作夥伴的方式進行，才能成為您企業數位轉型的強力後盾。
MetaAge 邁達特（更名前：聚碩科技）是國際雲端運算服務大廠 AWS（Amazon Web Services）進階級夥伴。我們擁有完善的工程團隊與原廠認證的雲端架構師，可以協助您在雲端服務的使用上，擁有更全面的技術支援與經驗分享。
而 AWS 作為全球市占率第一的公有雲供應商，其雲端服務的多元與可靠，更是其長期保有領先的競爭優勢。因此，我們將持續更新更多關於 AWS 的技術文章，歡迎讀者和企業戶多加關注。
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