第二章 雲端運算相關概念
第一節 網路價值--梅特卡夫法則(Metcalfe’s Law)
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第二章 雲端運算相關概念
本章將藉由網路與雲端運算的相關文獻資料探討，來說明網路與雲端運算的 相關概念與發展歷程。
第一節 網路價值--梅特卡夫法則(Metcalfe’s Law)
林東清(2010)指出，梅特卡夫法則(Metcalfe’s Law)乃由 3Com 公司創辦人 羅伯特.梅特卡夫所提出，即「網路的效用性會與使用者數目(n)的平方成正比」。 方博亮、林祖嘉等(2007)對網路外部性提出解釋，乃是『指一個人使用一種商品 或服務時，其使用的利益或成本與使用人數的多寡有直接的關係』，而網路外部 性正是梅特卡夫法則的本質。
這個法則告訴我們，如果一個網路中有 N 個人，那麼網路對每個人的價值與 網路中其他人的數量成正比，網路對於所有人的總價值為 N x (N-1) = N2-N，
當使用者 N 為無窮大時，總效用為使用者的平方即 N2。 圖 2-1：梅特卡夫法則(Metcalfe’s Law)
【資料來源：本研究整理】
梅特卡夫定律說明了新科技推廣與普及的速度，新科技只有在許多人使用它 時才會變得有價值。一部電話沒有任何價值，幾部電話其價值也有限，但當成千
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上萬部電話組成通訊網路時，才能把通訊技術的價值最大化，傳真機也具有這樣 的特性與效果。
當一項技術已達必要的用戶規模時，其價值將呈爆炸性成長。當使用者對新 技術進入的代價越低，這項新技術達成用戶規模的速度也越快。但當新技術的用 戶規模形成後，新技術開發者在理論上就具有可以提高對用戶價格的定價能力。
因這項技術的應用價值比以前增加，由此將進而衍生出，某項新科技產品的價值 將隨使用人數的增加而增加的定律。
資訊資源的特性在於不因被消費而損耗，且資訊被消費使用過程同時也是生 產過程，知識的內涵或感受將於消費過程中，在消費者處轉換產生更多的知識、
感受與應用，當越多人消費其所蘊含的整體效益也會累積越大。因此梅特卡夫認 為，隨著上網人數增加，網路資源將呈幾何級數增長。
梅特卡夫法則說明每個上網的用戶，都會因別人的聯結網路而獲得更多資訊 交流機會，具體應用實例就是目前的社群網。所以網路具有極強的外部性與回饋 性，隨著使用者越多其價值也將越大，網路連線的需求也就越多，梅特卡夫定律 從總體上看消費形成的效用遞增，即需求創造了新的需求。
因此一個國家的資通訊產業發展與電子化運用的普及，將與該國在資通訊基 礎建設程度成呈正相關性。所以若要發展數位化政府、數位內容與資訊服務之應 用，在網通基礎建設上必需網路涵蓋率高、網路普及率高、網路滲透率高、網路 品質穩定，連網速度快、收費低廉甚至寬頻網路服務使用者免費使用，或轉而向 網路服務提供者收費等以使網路效益極大化。
一、 雲端運算與分散式架構
(一)、 雲端運算名詞的由來：
雲端運算的由來，從陳瀅(2010)總結在一般書籍或文章上最常見 對雲端運算的說法，「在網路技術剛興起的時候，人們在畫圖時習慣
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以一朵雲來表示，因此當在選擇一個名詞以代表這種基於網路的運算 與服務方式時，就選擇了『雲端運算』這個名詞」。
黃重憲(2009)提出『雲端運算』=『網路』=『網路運算』的說法，
舉凡運用網路溝通多台電腦的運算工作，或是透過網路連線取得由遠 端主機提供的服務等，都可以算是『雲端運算』。所以雲端運算是一 種概念而非全新的技術，其本質乃承襲自「分散式運算」(Distributed Computing) 及「網格運算」(Grid Computing)。
資策會產業情報研究所(MIC)(2010)將雲端運算的概念具體以
「端裝置、雲服務、雲建置」的三層架構九大關鍵軟體市場來說明雲 端運算的架構概念，本研究綜合上列雲端概念整理架構圖如圖 2-2。
圖 2-2：雲端運算關鍵軟體架構圖
【資料來源:本研究整理】
二、 演算技術的演進過程：
黃重憲(2009)與陳瀅(2010)分別就演算技術與演進過程提出相關 概要性的說明：
(一)、 分散式運算(Distributed Computing)：
分散式運算是將大型運算工作透過系統軟體區分成小塊後，交由 眾多電腦同時各自進行運算，再彙整結果，以完成單一電腦在有限資
公有雲 私有雲 混合雲
『端裝置』『雲服務』『雲建置』
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源下所無法完成之工作。
(二)、 網格運算(Grid Computing)：
網格運算為分散式運算的另一延伸，其主要特點在於將各種不同 平台、不同架構、不同等級的電腦透過分散式運算的方式做整合運用。
「網格」指的是以公開的基準處理分散各處的資料。
「網格運算」著眼於整合眾多異質性架構平台，由多個零散資源 為單個任務提供運行環境，而「雲端運算」則強調在本地端資源有限 之下，利用網路取得遠端的運算資源，即由單個整合資源為多個使用 者提供服務。
(三)、 公用運算(Utility Computing)：
公用運算強調運算、儲存、資訊資源等，能根據使用者的需求來 提供，使用者只需按其實際使用情況付費。其目標是讓資訊資源像傳 統公共設施（如水、電、瓦斯等）般的供應與收費，企業及個人不需 投入大額的資訊建置經費，即可擁有龐大運算資源可使用，並能降低 維護及管理成本。公用運算能提高資源的有效利用率，降低資源使用 成本、提高資源使用靈活度。
(四)、 雲端運算(Cloud computing)：
雲端運算更進一步藉由網路以自身為平台開發、運行和管理不同 的服務，不只注重資源的提供，也注重服務的提供。所以不僅 IT 的 基礎資源能以服務的形式提供，各項應用的開發、運行與管理也是以 服務的方式來提供。
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(一)、 基礎設施即服務(Infrastructure as a Service, IaaS)：
用戶無需購買、維護軟硬體，即可直接在基礎架構上（即服 (Grid Computing)
公用運算 (Utility Computing)
軟體即服務 (SaaS)
雲端運算 (Cloud Computing)
以平行運算解決 大型問題
學術研究、國防 科技應用較多
Virtual Server
以使用量計價的 IT 運算資源
名詞始於 1960 年 代，至 90 年代末 期逐漸成形
Virtual Platform
以網路為基礎的 應用程式訂閱服 務
名詞始於 2001 年
Virtual Application
新一代的網路服務
新一代的資料中心