第二章 雲端運算的發展
第三節 何謂雲端運算
這裡我們整合美國國家標準與技術局(National Institute of Standards and
85 黃亦筠，筆電之後是什麼？林百里：我不去藍海，我去雲端，天下雜誌，特刊 31 號，2010 年 2 月，頁 15-17；文茜的世界財經週報，林百里的願景與廣達的雲端佈局，2009 年 11 月 22 日。
86 蘇湘雲，雲端加內容支援 Eee PC 嗆聲不怕 iPad，NowNews，2010 年 3 月 19 日。
87 倪慈緯，中華電信推出多項計費方式的雲端服務，RUN!PC，2011 年 2 月 26 日，http://www.runpc.
com.tw/news.aspx?id=100531 (查訪日期 2011 年 7 月 8 日)。
88 例如 Microsoft 的副總經理暨法務長 Brand Smith 在 Brookings Institution 的演講就對雲端運算 下個定義：「a platform for the delivery of software services and other applications through remote file servers. Rather than storing and accessing information on your desktop and computer, your data and software exist on remote servers and are accessible wherever you happen to be.」，參考 Brand Smith, Keynote Address at the Brookings Institution: Cloud Computing for Business and Society, January 20, 2010, http://www.microsoft.com/presspass/presskits/cloudpolicy/docs//20100120_transcript.pdf. (last visited 2011.07.08)
89 O’Reilly Media 的老闆，同時也是自由軟體和開放原始碼支持者的 Tim O’Reilly，形容雲端運 算就是「a network of networks」，參考 S.E. Slack, Is There Value in Cloud Computing?, IBM developerWorks, March 31, 2009, http://www.ibm.com/developerworks/architecture/library/ar-valueclo udcomputing//?S_TACT=105AGX01&S_CMP=HP. (last visited 2011.07.08)
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Technology, NIST)90及歐盟執行委員會(European Commission)91的解釋，「雲 端運算」可以被定義如下：
雲端運算是一種使用彈性方便的網路資源與計時量付費的網路服務模 式，可因應使用者不同需求，動態快速調整使用資源(包括網路、伺服 器、儲存、應用和服務)。
當然雲端運算也可以被視為一種平台或架構，容易被控管而且具有彈性。
這邊所謂的「容易被控管」係指雲端運算的可靠度問題可以根據使用者的 需求來決定，「具有彈性」則意謂著使用資源的調整充滿動態，隨時可以 根據需求來予以增減。
所以我們可以歸納出雲端運算的幾項特性 92
1. 多租戶技術(multitenancy)：不像傳統的系統資源使用方式是每個用戶分 別使用一個資源，雲端服務的提供者可以針對同個運算資源，利用虛擬 化技術切割資料庫(database)、系統儲存區(storage)、結構(scheme)或表 格(table)來供不同使用者使用
：
93
2. 可擴充性(massive scalability)：不論使用者的需求增加多快速，雲端技 術可以讓業者不斷擴充所需的運算資源。
。
3. 使用彈性(elasticity)：使用者可以根據需求快速增減使用量，並能將不 需要的運算資源快速釋出。
4. 依據使用量付費(pay-per-use or pay-as-you-go)：使用者僅需要根據使用 量和使用時間來負擔費用。
90 NIST Definition of Cloud Computing: http://www.nist.gov/itl/cloud/ (last visited 2011.07.08)
91 European Commission, The Future of Cloud Computing, Opportunities for European Cloud Computing Beyond 2010, available at http://cordis.europa.eu/fp7/ict/ssai/docs/cloud-report-final.pdf.
(last visited 2011.07.08)
92 Tim Mather et al., supra note 47, at 8.
93 Wikipdeia definition of miltitency: http://en.wikipedia.org/wiki/Multitenancy (last visited 2011.07.08)
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5. 自行調控資源機制(self-provisioning of resources)：雲端系統能夠根據使 用量來自行調整運算、儲存和網路資源。
實際上有許多人認為「雲端運算」並非是種新的網路技術，而僅是將 過去舊有的技術和資源重新整合 94，這當中包括了分散式運算(Distributed Computing) 、 網 格 運 算 (Grid Computing) 、 虛 擬 化 技 術 (virtualization technology)、應用程式介面(application programming interface, API)、儲存裝 置(storage device)、資料中心(data centers)、伺服器群(server farm)、高速頻 寬(high-speed broadband)、瀏覽器(browser)和接觸裝置(包括個人電腦、筆 電或各種行動裝置)等，所以無寧說雲端運算是新興的技術，不如將之定位 為新的概念或模式是比較恰當的作法。以下我們將介紹雲端運算的內容、
架構關係分類，以及技術上的評估項目。
第一項 雲端運算的內容類型
根據雲端服務業者提供的服務內容，我們可以將雲端內容分成軟體即 服務(Software as a Service, SaaS)、平台即服務(Platform as a Service, PaaS) 及基礎架構即服務(Infrastructure as a Service, IaaS)等三大類 95。此外由於運 算資源及硬體的配置關係，通常業者會專注在提供特定服務，當然也有業 者會同時提供SaaS和PaaS的服務，例如Google App Engine整合了Google Docs就是各明顯的例子 96
1. 軟體即服務(Software as a Service, SaaS)：
。以下我們將針對各種類型作介紹：
94 Tim Mather et al., supra note 47, at 11.
95 Id, at 17.
96 Tectdirt, Google Finally Realizes It Needs to Be the Web Platform, April 7, 2008, http://www.techdir t.com/articles/20080407/225749782.shtml (last visited 2011.07.08)
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過去使用者要使用軟體，必須在支付授權費用後，才能將軟體安裝 在電腦硬體中，有時還必須持續付費才能獲得新的更新檔，因此使用者 需要關心的是軟體與作業系統相容性的問題，以及更新檔執行和授權期 限等問題 97。但在SaaS的模式中，使用者是透過網路來使用軟體服務，
軟體的使用只要根據使用量來付費(pay-per-use)即可，甚至我們前面提 到小吳所用的mail或Google Docs往往都是免費的。對於像小吳服務公司 這樣的企業用戶，可以將公司所需的軟體或應用程式委由雲端業者來提 供，省掉維持授權或軟體升級的費用。對於雲端業者而言，SaaS模式能 夠徹底掌握軟體的著作授權，隨時增減、終止或升級服務，因此可以將 軟體著作非法重置或散佈的問題減到最低 98。例如Gmail、Yahoo Mail、
Mint或Salesforce.com等均屬於SaaS服務。
2. 平台即服務(Platform as a Service, PaaS)
在PaaS模式中，業者提供的是一個可供發展的環境平台，讓使用者 可以在平台上創作出其他的軟體或應用服務，當然提供平台服務的業者 會發展出專屬該平台的介面工具、程式標準、散佈管道及收費方式 99。 因此與SaaS模式相較，SaaS的使用者直接使用的是已經發展好的應用軟 體，PaaS的使用者則是透過瀏覽器在這個平台上使用業者的應用程式介 面來創作，不用安裝任何工具在使用者的電腦上，就可以快速開發新的 軟體或應用服務 100，而且還能夠直接使用業者的平台系統及伺服器來 運作所開發的軟體或應用服務，或分享散佈來讓更多的一般使用者使用 到所開發的軟體或應用服務，因此可以降低進入市場與顧客使用管道的 費用 101
97 Tim Mather et al., supra note 47, at 18.
。以Facebook Platform為例，其上的應用程式介面可以讓使用者
98 Id.
99 European Commission, supra note 91, at 9.
100 Tim Mather et al., supra note 47, at 19.
101 Id. at 20.
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開發在Facebook網站上執行的程式 102，例如在第一章提到的Animoto，
就是利用Facebook的應用程式介面開發出受人歡迎的音樂視頻軟體103。 例如Force.com、Google App Engine、OrangeScape、Wolf PaaS或Windows Azure等均屬於PaaS服務。
3. 基礎架構即服務(Infrastructure as a Service, IaaS)
在IaaS模式中，業者可以建立相同的伺服器介面，並藉由虛擬化功 能的技術將基礎架構整合起來，類似將旅館分隔成數各房間來供給使用 者利用，這當然也意謂著業者可以根據使用者的需求來彈性調整整個基 礎架構 104。IaaS模式又可分成兩種型態：第一種是例如Amazon S3 或 SQL Azure105等服務，能夠動態調整架構來提供客戶適合的數據儲存空 間 106；第二種則是如Amazon EC2、Zimory107或Elastichosts108等服務，
藉由如虛擬管理裝置(hypervisors)等環境技術，來對使用者提供CPU等 運算資源。當然與PaaS 相較，IaaS所涉及的虛擬技術和開發元件相對 是比較基本的 109。
第二項 雲端運算的架構關係分類
前面我們提到所謂的「雲端」一詞原本是用來代表網際網路的連線型 態，因此我們可以根據網路是對外開放或對內封閉的架構關係，來將雲端
102 Wikipdeia definition of Facebook: http://en.wikipedia.org/wiki/Facebook (last visited 2011.07.08)
103 Animoto’s Facebook Scale-up, supra note 18.
104 Tim Mather et al., supra note 47, at 22.
105 SQL Azure, available at http://www.microsoft.com/windowsazure/sqlazure/ (last visited 2011.07.08)
106 European Commission, supra note 91, at 9.
107 Zimory, available at http://www.zimory.com/index.php?id=77 (last visited 2011.07.08)
108 Elastichost available at http://www.elastichosts.com/cloud-hosting/pricing (last visited 2011.07.08)
109 Id.
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分成「公共雲」(public cloud)與「私有雲」(private cloud)110。簡單言之，
公共雲就是對不特定的大眾開放(open to the public)，私有雲則僅是對內供 給特定群人來使用(private to some set of people)111
但是這種架構範圍的分類法其實會產生模糊地帶，例如私有雲的使用 權限，因此又稱為「內部雲」(internal cloud)114。當然以使用者和控制權限 來類型化，同樣也會產生模糊地帶，例如Eucalyptus115為供應鍊的上下游 廠商建構共同使用的私有雲，但對於也能夠使用這朵雲的其他客戶而言，
這其實是朵公共雲。所以這種除使用者可以控管，又可讓外部其他人使用 的雲端系統，就是種「混合雲」(Hybrid Cloud)的概念 116
討論私有雲、公共雲和混合雲的實益，其實在於讓使用者瞭解雲端服 務的本質和產業的方向
。
117
110 2010 Rackspace Partner Leadership Summit, Public Cloud? Private Cloud? What is the
Difference?, (October 5, 2010), available at http://c1776742.cdn.cloudfiles.rackspacecloud.com/downl
。私有雲和公共雲的利弊剛好是相對的，使用者 利用私有雲固然減少管理上的安全風險，但同樣將喪失公共雲的經濟規模 可以帶來的效益，但使用公共雲則相對有安全管理上的風險，所以採用混
oads/pdfs/PublicCloudPrivateCloudWhatistheDifference_PaulRad.pdf.
111 Id.
112 Mike Klein, Public Cloud or Private Cloud?, OTBlog, September 27, 2010, http://resource.onlinete ch.com/public-cloud-or-private-cloud/ (last visited 2011.07.08)
113 Id.
114 Id.
115 Wikipdeia definition of Eucalyptus: http://en.wikipedia.org/wiki/Eucalyptus_(computing) (last visited 2011.07.08)
116 David Linthicum, Why the hybrid Cloud model is the Best Approach, InfoWorld, January 27, 2011, http://www.infoworld.com/d/cloud-computing/why-the-hybrid-cloud-model-the-best-approach-477(last visited 2011.07.08)
117 Id.
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合雲可能是比較適當的解決方式 118。但是對使用者而言，一朵朵混合雲間 如果缺乏轉換性，將產生依賴單一業者的風險，不利建立良性的競爭市場。
因此雲端服務提供者應該體認到相關的雲端技術應該是開放的，這也就是 OpenStack計畫開放原始碼的精神 119，不僅建立雲端技術的標準，讓業者 能夠自由競爭並避免技術上的冗斷，也降低使用者的各種風險，以利雲端 運算的推廣。
第三項 雲端運算的評估項目
前面我們說明了雲端運算的內涵，並且分析了雲端服務可以方便擴充、
使用彈性與即用即付費等特性，那麼在技術上如何評估雲端運算，以下我 們列舉幾個項目 120
1. 彈性(elasticity)：也就是雲端業者能夠根據使用者的需求，快速地動態 調整所需的運算儲存資源，並將使用者不需要的資源釋放出來。
：
2. 可靠度(reliability)：在 2011 年 3 月時，Gamil的使用者最切身的痛就是 系統上大量的信件和通訊錄遺失，有超過 15 萬的使用者受到影響 121
3. 敏捷性和適應性(agility and adaptability)：此即雲端系統的自我動態調整 能力，包括調配雲端需求時的即時反應，或改變不同型態和路徑的雲端 資源時系統的穩定性等。
。 所以可靠度作為夠確保雲端系統持續運作而不會中斷的能力，是非常重 要的。可靠度常會和下面要提到的可用性非常相關，但可靠度的考量更 著重在確保資料不會損毀、滅失或程式停止運作的能力。
118 Id.
119 Openstack Web, available at http://openstack.org/projects/ (last visited 2011.07.08)
120 European Commission, supra note 91, at 14.
121 陳炳宏，升級出包？全球 15 萬 Gmail 用戶受駭，自由時報，2011 年 3 月 1 日。
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4. 可用性(availability)：是雲端服務非常重要的指標，經常以運算資源釋
4. 可用性(availability)：是雲端服務非常重要的指標，經常以運算資源釋