雲的類型有三種：公有雲（Public Cloud）、私有雲（Private Cloud）和混合 雲（Hybrid Cloud）。公有雲亦稱外部雲（External Cloud），指具有公用服務（如 水、電、天然氣、瓦斯等服務）的雲技術，是由第三方在網際網路上所提供的一 項服務，公開服務所需要的使用者，並按照使用者的選擇來計費；私有雲又稱內 部雲（Internal Cloud），為單一客戶單獨或是一個企業組織內部自行取用的雲端 運算技術，由該使用者或企業組織自行購買、擁有、維護與管理，提供對資料、
安全性及隱私性和服務品質的最有效控制；混合雲為使用者或企業組織同時使用 公有雲和私有雲混合組成的雲端運算技術，因此，利用此技術可以同時擁有二種 技術的優點。
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美國家標準與技術局（National Institute of Standards and Technology, NIST）
定義雲端運算是一種無所不在、隨需供給且方便的網路，擁有廣泛的運算資源，
如網絡、伺服器、儲存、應用程式、服務等，這些資源可透過最少量的管理工作 及不需與服務供應商的互動，即可快速提供各項服務給使用者，另外，NIST 亦 定義了雲端運算的基本特性有隨需應變自助服務（On-demand Self-service）、廣 泛網路使用（Broad Network Access）、資源彙整（Resource Pooling）、高度彈性
（Rapid Elasticity）和計量服務（Measured Service）等五項，分別簡述如下：
1、 隨需應變自助服務（On-demand Self-service）：消費者在其需要時可自行使 用雲端服務，如網路存取，而不需要與雲端服務供應商互動。
2、 廣泛網路使用（Broad Network Access）：由於網路使用無所不在，雲端服 務供應商的服務可隨時在網路取用，且使用者所使用的帄台無論為何（如手 機或PDA），均可透過標準機制使用網路。
3、 資源彙整（Resource Pooling）：依據消費者的需求，雲端服務供應商透過多 重租賃模式服務消費者，指派或重新指派實體及虛擬資源，而消費者通常不 知道雲端服務供應商提供的所有資源之確切位置，只可能掌握國家、州或資 料中心等大範圍的區域地點。這些資源包含如存貯、處理、記憶體、網路頻 寬和虛擬機器等。
4、 高度彈性（Rapid Elasticity）：運算能力可以迅速且具有高度彈性的提供給 消費者，彈性亦能因應要求調整資源規模大小，對消費者而言，雲端似乎無 窮無盡，且能依據其需求增減運算能力採購額。
5、 計量服務（Measured Service）：雲端服務各層次均由雲端服務供應商掌控 與監管，這對於計費、存取控制、資源優化、處理能力規劃及其他工作相當 重要。
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
Na tiona
l Ch engchi University
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二、 雲端運算的演化
雲端運算並不是一蹴發展而成的，而是經由超級電腦（Super Computer），漸 漸發展至各種運算而促使今日的雲端運算的崛起，以下為雲端運算的演化過程：
（一） 超級電腦（Super Computer）
超級電腦為一種主機電腦，擁有最快的速度且儲存力最強，進行的運算速度 最高可達一般個人電腦的十萬倍。超級電腦的機身，往往不是一個，而是由一群 電腦所組成。超級電腦可利用來開發新產品和檢驗產品，亦可用來進行大規模的 試驗，計算及研究。各國甚至各大型企業例如：Google、IBM 等都在積極研發或 添購更強大運算速度更快的超級電腦。
美國 Discovery 頻道公布了 2010 年世界之最，結果中國的超級電腦「天河 一號」（Tianhe-1A）被評為是去年速度最快的超級電腦，超越了美國的美洲豹
（Jaguar）。
TOP 500 SUPERCOMPUTER SITES（http://www.top500.org/）是一個定期會 公布目前名列全世界前 500 名的超級電腦排名的網站。以下為此網站於 2010 年 11 月所公佈的前十名（見表 2-1）：
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1 China National SupercomputingCenter in Tianjin
Tinahe-1A-NUDT MPP, X5670 2.93Ghz 6C, NVIDIA GPU, FT-1000 8C(NUDT)
2 United States
DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory
Jaguar-Cray XT5-HE Opteron 6-core 2.6 GHz(Cray Inc.) 3 China National Supercomputing
Center in Shenzhen(NSCS)
X5650, NVidia Tesla C2050 GPU (Dawning)
4 Japan GSIC Center, Tokyo Institute of Technology
TSUBAME 2.0-HP ProLiant SL390s G7 Xeon 6C X5670, Nvidia GPU,
Linux/Windows(NEC/HP) 5 United
States DOE/SC/LBNL/NERSC Hopper-Cray XE6 12-core 2.1 GHz (Cray Inc.)
6 France Commissariat a 1’Energie Atomique(CEA)
Tera-100-Bull bullx super-node S6010/S6030 (Bull SA)
7 United
States DOE/NNSA/LANL
Roadrunner-Blade Center
QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz/Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband(IBM)
8 United States
National Institute for Computational Sciences/University of
Tennessee
Kraken XT5-Cray XT5-HE Opteron 6-core 2.6 GHz(Cray Inc.)
9 Germany Forschungszentrum Juelich(FZJ)
JUGENE-Blue Gene/P Solution(IBM)
10 United
States DOE/NNSA/LANL/SNL Cielo-Cray XE6 8-core 2.4 GHz(Cray Inc.)
（二）叢集運算（Cluster Computing）
叢集運算是將多部個人電腦以高速的區域網路連結起來，使其可達到超級電 腦的高效能及共同處理程序的運算。叢集運算的優點在於具有高效能運算，可降 低運算成本，且其擴充性佳，而缺點在於管理困難，要有良好的演算法，才能將 工作妥散的分配到各個電腦上運作，且在運作時，需要完全相同規格的硬體及環
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（三）分散式運算（Distributed Computing）
分散式運算由網路連結個人電腦所形成的運算，且在網絡中的任一部電腦都
（四）格網運算（Grid Computing）
在 1998 年，Foster 與 Kesselman 發展了「格網」的全新概念，指以公開的 基準處理分散在各處的資料，亦將其形容為像電力或水力一樣，想要用的時候打 開即可得到。格網運算為分散式運算的延伸，也是一種擴充叢集運算的技術，將 各種不同帄台，不同架構，不同等級的獨立電腦，透過分散式帄行處理的方式，
做整合的運用。
（五）公用運算（Utility Computing）
公用運算主要是提倡一種理想的資訊架構，把風險從使用者本身轉移至服務 供應商。在此架構下，公用運算的訂價模式為採取「用多少付多少」的方式，將 運算功能視為如水、電、天然氣等公用設施（Utility）一樣可隨時供使用者需求 來提供此服務（On Demand Services），這些服務包含自動提供可計算、度量的 IT 資源，如服務器、存儲容量、商應用程序及網源等，且依照使用者的使用量來計 算費用。
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（Platform as a Service）及 IaaS（Infrastructure as a Service）三種，說明如下：
（一）SaaS（Software as a Service）
SaaS 為一種服務型的軟體。使用者在需要的時候，下載所需功能且安裝在 電腦裡使用，或直接在網路上使用線上的軟體。有了服務型軟體，使用者可不用 事先購買軟體，只在需要時付費使用，且不需要管理及維護軟體，操作也很簡單，
但使用者無法對其軟體進行任何的調整，只能在外觀或者作業的設定做些微的改 變，且並非所有的應用軟體都適合透過此服務來提供使用者使用。
現有的一些服務型軟體應用如 Google Map, Yahoo Mail Service 等網路信箱都是 SaaS 的產品，目前提供服務型軟體的代表企業有美國的 Salesforce 公司，SAP, ORACLE 等大軟體廠商也陸續開始提供 SaaS 型的服務。
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機帄台有 Google App Engine, AWS S3, Microsoft Azure, Yahoo Application Platform 等。
（三）IaaS（Infrastructure as a Service）
IaaS 為一種服務型的基礎設施。一開始被稱為 Haas（Hardware as a Service）， 後來為了作明確的區分而改稱為 IaaS。IaaS 提供了核心計算資源和網路架構的服 務，亦提供了伺服器，網路設施，記憶體，儲存硬體，CPU 和資料中心設施等 IT 硬體環境，解決了傳統機房需要的硬體、軟體、儲存、電力及頻寬成本，可 使公司企業更用效率的取得資源。而目前存有 IBM Blue Cloud, HP Flexible Computing Services 等服務型基礎設施產品。
雲端運算具有超大規模、高通用性、虛擬化、使用者付費、成本低、高可靠 Google 應用服務引擎 Google App Engine（GAE）在 2008 年問世，是 Google 的 應用程式開發與代管帄台，可讓開發者提供 Python 程式碼，自行在帄台上建構 高流量的網路應用程式，不需管理高流量的基礎架構。而 GAE 也成功了擄獲了 全球各行各業各種規模的公司企業的心，它不僅使公司企業的時間與成本降低了 許多，並也改善了企業間合作的方式。另外，連相當耗費 CPU 運算的影像編輯 軟體，也有服務供應商嘗試將其做成雲端服務，如 Adobe Photoshop Express。
表 2-2 為各家公司所提供的雲端運算服務的比較。
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Azure Google App Engine Yahoo Application
Platform Amazon EC2 技術特性 整合不同裝置
Window Server 2008 與
Hypervisor 虛擬化技術
帄行分散技術 MapReduce、
BigTable 資料庫系統、 GFS 檔案系統
帄行分散技術 Hadoop、
MapReduce、
Hbase 資料庫、
（pre-beta）
Live Mesh
應用代管服務 GoogleAppEngine，
每月低於 500 萬瀏覽次的網 站可免費代管，可使用 500MB 儲存空間。
YAP、
SearchMonke，
使用 Y!OS API 的
Web Python，未來會支援更
多語言 PHP
SQL Service，
如資料表、檔 案等。
BigTable 資料庫系統
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（Pattern）及相關性（Relationship）的過程，亦視為資料庫知識發掘（Knowledge Discovery in Database，KDD）其中的一部分，其為在資料採礦上的應用極為重 要的影響，只有資料庫知識發掘才能確保資料採礦得到有意義的結果。根據 Fayyad（1996）等人對資料庫知識發掘的定義為：「KDD is the nontrivial process of identifying valid, novel, potentially useful, and ultimately understandable
patterns in data」，他們認為在得到知識之前，原始資料必頇經過五個步驟的處 理，其流程圖（見圖 2-1）及步驟如下：