第二章 虛擬世界之新寵兒─雲端運算
第三節 雲端運算之時代意義
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再將處理結果利用網路傳回使用者方，令使用者享受結果，此結果可能是作為服 務提供，亦可能是單純的運算需求。簡單來說，雲端運算的基本原理為「利用非 本機或遠端伺服器(叢集15)的分散式運算機，為網際網路使用者提供服務16的模型
17。」
依照這種原理而操作所生的結果，因雲端服務提供者必須同時對於大量使用 者提供服務，且使用者無需擁有太多資源即可使用雲端運算，故會導致軟硬體設 備擴充、損壞以及維修等風險皆由雲端服務提供者負擔，同時多數資源皆由服務 提供者擁有，並按使用者的需求來分配資源。據此，雲端運算不但能夠有效提升 對軟硬體資源的利用效率，並使得非科學、數學、天文專業人士之極大數量使用 者皆得透過雲端享受高效能運算所帶來的便利，亦間接提升使用者的工作效率。
再者，因雲端運算著重於「對使用者端的服務」，使用者對於 IT 技術的理解程度 縱使不高亦得使用，從而雲端運算模式中使用者無需了解如伺服器的位址、內部 如何運作等問題，僅須透過高速網際網路即可享有並使用各種資源18。
綜合以上，於雲端運算興起的時代，使用者不再像過去一般必須要具備一定 程度的 IT 相關知識始得使用相關產品，同時使用者亦無庸伴隨科技的進步不斷 快速更新自己的硬體設備而導致大量金錢花費。惟於此時代中，使用者對於網際 網路的依賴程度遽增，網際網路與人類的關聯已漸趨近於水、空氣、陽光之重要 性，此種使用習慣明顯與雲端運算出現前的舊時代大相逕庭，誠可謂使用者使用 習慣已有極大改變。
第三節 雲端運算之時代意義
於釐清雲端運算的定義重點在於「使用者使用習慣的改變」後，本節即從歷
15 叢集(Computer Cluster)是一硬體架構，指聯結複數電腦，視為一高運算的電腦運作的架構。雲 端運算服務端中雲端主機的硬體架構亦不乏採叢集架構者。
16 含運算、儲存、軟硬體等服務。
17 在此係指「利用非本機之分散式運算機服務」或「利用遠端伺服器(叢集)之分散式運算機服務」
之意，參王鵬，走進雲端運算，初版，佳魁資訊股份有限公司，2009 年 11 月，頁 3 之 2。
18 王鵬，走進雲端運算，初版，佳魁資訊股份有限公司，2009 年 11 月，頁 3 之 3。
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史的角度探討，為何早於伺服器與客戶端模式出現時即存在的雲端運算模式，遲 至今日始改變使用者的使用習慣，進而躍升成為資訊新時代的寵兒？究竟係如電 信公司所推出的廣告所述「科技始終來自於人性」一般，是社會上使用者的需求 帶動科技發展，抑或如 Microsoft19公司所出版的作業系統20windows 每次改版時 就令大多數使用者必須改變使用方式一樣，是科技發展本身主導著社會上使用者 的使用習慣？同時，本節也從時代角度探討上節的結論─究竟雲端運算造成使用 者習慣改變的影響範圍有多大？被稱為「使用者」的範圍極廣，究竟受影響者，
是僅限於廣大的社會大眾，抑或是就連軟硬體設備供應商本身的商業習慣亦受到 了改變？
於探討方向部分，本文擬將雲端運算的來龍去脈依照「過去」及「未來」做 區分，計分為「雲端運算之興起」及「雲端運算之發展」二角度分別探討，於雲 端運算興起部分，預計藉由雲端運算出現的歷史，探討為何雲端運算遲至今日始 成為資訊時代的指標；於雲端運算發展部分，預計藉由分析雲端運算目前所包含 的類型，探討其影響的範圍。
第一項 雲端運算之興起
於雲端運算興起的部分，因是著重於雲端運算的「過去」，故首先即須了解 整體運算時代發展的脈絡。然而，運算時代發展史與本文關聯較淺，從而以簡史 方式表示，提出各時代的特色，達到令人大致了解的程度即可。再者即係分別對 各種大力影響雲端運算的誕生，以及同時與雲端運算性質類似的運算方式21作介 紹，以收完整認識雲端運算之效。從而，以下各款分別就運算時代發展簡史、平 行運算、分散式運算、網格運算依序介紹22。
19 或簡稱「微軟」。
20 Operator System，或簡稱「OS」。
21 計有平行運算、分散式運算、網格運算三類。
22 以下介紹的敘述以及所採用年代區分的方式，參考自中田敦、小林雅一、石田愛、浦本直彥、
高橋秀和、松尾貴史、岩上由高、酒井達明、西片公一、森正彌、太田一樹著，鄧瑋敦譯，雲端 運算大解密，初版，城邦文化事業股份有限公司，2010 年 2 月，頁 25 以下。
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第一款 運算時代發展沿革
在 1970 年代，一般大眾對操作電腦完成生活周遭的工作仍為陌生亦不普遍。
當時只有在大學、大型企業研究中心才會設置大型主機，並連結著極為大量的終 端機。然而這些終端機卻未具備資料處理的能力，僅是由螢幕及鍵盤等構成的一 種單純操作裝置而已。同時亦僅有少數科技菁英得以使用終端機連上大型主機，
進而享用計算資源。從而，此時期的電腦運用方式，大多以一台大型主機為主，
而使多數使用者同時連線，共享資源。
在 1980 年代，以蘋果電腦推出的 Macintosh23與 IBM 推出的 PC 為首，個人 電腦開始普及。伴隨個人電腦的普及，計算方式亦從一台主機多人共用的中央處 理方式，演變為家家戶戶各自有一台電腦的分散處理方式。畢竟使用者皆擁有個 人電腦，即無庸如 70 年代般共享大型主機集中處理業務，從而業務處理方式轉 移至使用各自所擁有之電腦處理。據此，此時期電腦的使用者從少數科技菁英擴 展至多數的社會大眾，電腦的普及化也造成了社會開始對自動、高速運算的追 求。
在 1990 年代，由 Internet 所構築的全球資訊網快速普及，個人電腦中的資 訊，可直接透過網際網路做交換或取得，大大增加了電腦的泛用性與便利性。同 時電腦的性能如處理能力及記憶容量相較以往也有著大幅度的提升。從而，此時 代的電腦以及網路已非稀少資源，反而較類似如電力、自來水、瓦斯般的民生必 需品。
在 21 世紀至今，因網際網路的極度發達，所使用的資訊量大幅提升，人們 即開始需求更加快速、更加便利的資訊科技生活，諸如「忘記將資料儲存在他處」、
「所使用軟體版本的不一致」、「單機運算速度的極限」等問題日漸浮現，從而開 始雲端運算時代的拓展。
第二款 平行運算(Parallel Computing)
23 或簡稱「Mac」。
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一、 何謂平行運算
所謂平行運算，是因人們追求更快的運算速度，並將多個電腦並聯，從而獲 得更快計算速度的運算方法24。平行運算的基礎思想即是使用複數伺服器協同解 決同一運算需求，並於多台電腦上於同一時間內進行分區操作，以達時間與空間 上的「平行」。所謂分區操作，是指將同一問題劃分為若干部分，再個別將小部 分分配予各獨立的處理器處理，於理想情況下，若同一問題被分成 N 部分，則 解決該問題所花費的時間則係使用單機解決問題之 1/N。各個獨立的處理器，得 為一台多核心電腦中央處理器25中的各個核心，亦得為以某種方式連接的電腦群
26。
二、 對雲端運算之影響
連結多數伺服器處理同一問題的平行運算，其「分工合作」的核心概念為雲 端運算的發展提供「大量、快速運算」此一基本訴求的出路思考，若無平行運算 提供此種思維，恐怕雲端時代的來臨還會更加延緩27，故而認為平行運算是雲端 運算發展的基石亦不為過。
第三款 分散式運算(Distributed Computing)
一、 何謂分散式運算
分散式運算的基礎思考與平行運算類似，亦是將同一大型問題分解為複數部 分，其後將小部分給許多遠端電腦同時分擔處理，最後將處理結果集中綜合後，
24 王鵬，雲端運算的關鍵技術與應用實例，初版，佳魁資訊股份有限公司，2010 年 2 月，頁 1 之 2 以下。
25 Central Processing Unit，或簡稱「CPU」。
26 王鵬，走進雲端運算，初版，佳魁資訊股份有限公司，2009 年 11 月，頁 2 之 2。
27 此種核心概念亦影響至多核心 CPU 之發展。
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得出問題結果的運算方式28。其特色為利用網際網路連接極大數量的電腦29，並 妥適利用該些電腦閒置時的運算能力，不但使各電腦的功能物盡其用，所集合的 運算量亦十分驚人，一般大型運算不在話下，甚至得以此分析來自外太空的電信 號、探索外星球的智慧生命體等運算，最著名的例子莫過於 1999 年啟動的
「SETI@home 計畫30」31。
二、 與平行運算之關聯
分散式運算與平行運算的基礎思考皆是「將大工作化為小工作」，將較複雜 的運算需求切割為多數小部分，再交由多個處理器執行運算。惟兩者的區別在分 散式運算所的各個運算部分皆為獨立，故其容許運算錯誤，並會將同一運算部分 發交予多數個人電腦執行，最後驗證該些電腦執行的結果，以找到最精確的結果。
然而，平行運算中，工作區與工作區間不但關係緊密，並會相互影響，所有工作 區皆要求絕對正確，沒有任何浪費的分割，對運算準確性以及同步性的要求較高
32。
三、 對雲端運算之影響
分散式運算不但具有同於平行運算般「大量、快速運算」的特色，其亦有倚 賴網路連結多數個人電腦進行運算的特色，此種「利用網際網路」集合全世界使 用者力量的思維，亦影響雲端運算的發想。
28 潘奕萍，圖說雲端運算，初版，書泉出版社，2011 年 9 月，頁 36；王鵬，走進雲端運算，初 版，佳魁資訊股份有限公司，2009 年 11 月，頁 2 之 6 以下。
29 大約為一個或多個國家國民之個人電腦使用量，於歐美國家趨近半數使用者之電腦街加入分
29 大約為一個或多個國家國民之個人電腦使用量，於歐美國家趨近半數使用者之電腦街加入分