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1 吳 鳳 科 技 大 學 資 訊 管 理 系 四 技 部 專 題 製 作 無 所 不 在 的 雲 端 桌 面 製 作 群 : 張 浚 豪 四 資 四 C 黃 柏 祥 四 資 四 C 江 文 雅 四 資 四 C 指 導 老 師 : 沈 士 豪 老 師 中 華 民 國 一 一 年 十 二 月

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3 吳 鳳 科 技 大 學 資 訊 管 理 系 四 技 部 專 題 製 作 無 所 不 在 的 雲 端 桌 面 製 作 群 : 張 浚 豪 黃 柏 祥 江 文 雅 口 試 老 師 : 老 師 老 師 老 師 老 師 老 師 老 師 指 導 老 師 : 系 主 任 : 老 師 老 師 中 華 民 國 一 一 年 十 二 月

4 專 題 計 劃 申 請 表 組 員 ( 編 號, 姓 名 ) A 黃 柏 祥 B 江 文 雅 C 張 浚 豪 題 目 : 無 所 不 在 的 雲 端 桌 面 動 機 與 目 的 : 透 過 虛 擬 化 技 術, 使 一 台 伺 服 器 (Server) 可 以 分 享 資 源 給 很 多 的 使 用 者, 這 樣 虛 擬 的 電 腦 可 透 過 網 路 使 其 具 備 異 地 使 用 遠 端 操 控 的 能 力 藉 由 雲 端 技 術 將 桌 面 分 派 至 各 個 所 需 要 的 裝 置 上, 如 此 一 來 使 用 者 將 無 頇 受 到 有 線 網 路 及 軟 硬 體 的 控 制, 之 後 即 便 在 任 何 地 方, 只 頇 連 接 得 上 網 路, 並 且 搭 配 完 整 支 援 的 HTML 5 瀏 覽 器, 即 可 使 用 這 項 技 術 功 能 需 求 : 由 於 現 代 人 不 管 到 哪 裡 都 會 需 要 用 到 網 路, 而 且 有 時 候 工 作 也 必 頇 帶 著 走, 如 此 一 來 雲 端 桌 面 就 顯 得 重 要, 因 為 使 用 這 項 技 術 之 後, 使 用 者 就 無 頇 考 慮 軟 硬 體 設 備 版 權, 只 頇 連 接 得 上 網 路, 並 且 搭 配 完 整 支 援 的 HTML 5 瀏 覽 器, 即 可 使 用 這 項 技 術 軟 硬 體 需 求 : 硬 體 : Server: 中 央 處 理 器 ( 支 援 Intel VT 或 AMD-V) RAM 1G 以 上 Disk 60GB 以 上 乙 太 網 路 卡 100 MB/S 以 上 Client: 桌 上 型 電 腦 筆 記 型 電 腦 帄 板 電 腦 軟 體 : Windows 7 Windows Server 2008 R2 Ericom AccessNow Ericom AccessNow for VMware View VMware View VMware vsphere 遠 端 桌 面 服 務

5 A 黃 柏 祥 B 江 文 雅 C 張 浚 豪 甘 特 圖 : 預 計 完 成 實 際 完 成 工 作 項 目 擬 定 題 目 人 員 編 號 ABC 時 程 ( 月 ) 需 求 分 析 ABC 系 統 分 析 AC 小 組 討 論 ABC 流 程 圖 設 計 AB 架 構 圖 設 計 AB 撰 寫 程 式 AC 系 統 測 詴 AC 系 統 除 錯 AC 撰 寫 文 件 B

6 簡 報 製 作 ABC 誌 謝 首 先 由 衷 的 感 謝 我 們 的 專 題 指 導 沈 士 豪 老 師, 不 厭 其 煩 的 教 導 我 們, 感 謝 他 在 我 們 製 作 專 題 的 期 間, 給 了 我 們 許 多 方 向 與 建 議, 在 我 們 遇 到 困 難 的 時 候, 耐 心 的 替 我 們 解 惑, 使 我 們 受 益 匪 淺 不 時 的 監 督 我 們 的 進 度, 提 供 我 們 新 的 構 思 也 感 謝 組 員 張 浚 豪 的 用 心, 在 這 段 時 間 裡 犧 牲 自 己 的 電 腦, 每 次 很 辛 苦 的 搬 電 腦 主 機 來 學 校 測 詴, 結 束 還 要 去 加 油 站 打 工 雖 然 途 中 遇 到 了 很 多 問 題, 但 也 都 互 相 的 勉 勵 與 扶 持, 兼 顧 學 業 與 工 作, 共 同 努 力 來 完 成 這 次 的 作 品 還 有 謝 謝 我 們 的 導 師 鄭 憶 莉 老 師, 無 時 無 刻 的 提 醒 我 們 專 題 的 重 要 性, 讓 我 們 得 以 順 利 的 在 這 段 期 間 完 成 專 題, 為 這 四 年 的 學 習 劃 下 最 完 美 的 休 止 符

7 摘 要 隨 著 資 訊 科 技 的 發 展, 雲 端 虛 擬 化 環 境 是 最 近 最 熱 門 的 議 題 之 一, 如 同 Amazon EC2 及 Google App Engine 與 Lunacloud 讓 使 用 者 可 以 租 用 雲 端 電 腦 執 行 所 需 應 用 的 系 統 利 用 一 台 伺 服 器 (Server) 架 設 虛 擬 機 器 內 含 多 作 業 系 統 讓 每 台 PC 使 用 者 透 過 網 路 連 上 使 用, 管 理 者 只 需 在 伺 服 器 (Server) 上 做 管 理, 減 少 因 使 用 者 操 作 不 當 或 遭 受 攻 擊 而 導 致 電 腦 系 統 出 錯 的 機 率,PC 如 故 障 只 需 換 上 新 的 設 備 即 可, 而 我 們 這 個 專 題 就 是 藉 由 研 究 這 些 案 例, 去 了 解 現 今 雲 端 租 用 廠 商 所 提 供 的 服 務, 了 解 各 家 廠 商 的 優 缺 點 ㄧ 般 PC 主 機 購 買 的 效 能 越 高, 相 對 的 耗 用 功 率 瓦 數 得 提 高,ㄧ 般 CPU 的 使 用 率 約 在 50% 左 右, 可 能 只 有 兩 成 的 使 用 時 間 高 於 50% 的 CPU 使 用 率, 也 就 是 說 有 八 成 的 使 用 時 間 可 能 都 是 低 負 荷 或 閒 置 的 狀 態, 但 為 了 滿 足 使 用 者 的 瞬 間 操 作 的 高 用 量 需 求, 又 不 能 選 用 效 率 太 差 的 電 腦, 這 是 採 購 上 的 兩 難, 但 是 如 果 使 用 虛 擬 化 技 術 可 以 購 買 一 台 高 效 能 伺 服 器 (Server), 把 CPU 的 使 用 率 有 效 的 分 配 給 使 用 者, 不 僅 能 夠 提 升 CPU 的 使 用 量, 伺 服 器 的 高 效 能 又 能 滿 足 使 用 者 的 瞬 間 的 需 求 與 操 作 而 在 設 備 的 管 理 上, 也 不 需 要 如 以 前 負 擔 龐 大 數 量 的 購 買 成 本 及 維 修 成 本 既 節 省 電 力 又 降 低 採 購 成 本 所 以 我 們 藉 由 研 究 雲 端 租 用 的 技 術, 了 解 使 用 者 可 以 藉 由 這 項 技 術 可 達 到 支 成 效 為 何

8 目 錄 第 一 章 緒 論...1 第 一 節 前 言...1 第 二 節 動 機 與 目 的...2 第 三 節 範 圍 與 限 制...6 第 四 節 研 究 流 程...7 第 二 章 文 獻 探 討...16 第 一 節 相 關 議 題 之 理 論 依 據 / 背 景...16 第 二 節 文 獻 搜 集 與 分 析...19 第 三 節 過 去 研 究 成 果 與 議 題 的 重 要 性...20 第 四 節 研 究 方 法 文 獻...28 第 三 章 研 究 設 計...34 第 一 節 研 究 架 構...34 第 二 節 研 究 對 象 與 範 圍...34 第 三 節 研 究 方 法...35 第 四 節 ( 實 驗 規 劃 設 計 )...35 第 四 章 研 究 結 果 與 討 論...38 第 一 節 資 料 分 析...38 第 二 節 結 果 與 比 較 / 驗 證...43 第 五 章 結 論 與 建 議...51 第 一 節 結 論...51 第 二 節 管 理 與 應 用 的 意 涵...51 第 三 節 建 議 與 未 來 方 向...52 參 考 文 獻...52

9 第 一 章 緒 論 第 一 節 前 言 現 代 人 的 工 作 與 生 活 都 離 不 開 電 腦, 所 以 在 公 司 裡 有 一 台 電 腦, 在 家 裡 有 一 台 電 腦, 連 走 路 坐 車 都 要 手 拿 著 一 台 小 電 腦 當 你 有 一 個 工 作 需 要 在 這 些 電 腦 之 間 持 續 進 行, 最 不 科 技 的 做 法 就 是 將 檔 案 複 製 在 這 些 電 腦 裡 面, 也 就 會 遇 到 資 料 的 同 步 與 版 本 管 理 問 題 而 且 有 些 工 作 不 見 得 是 複 製 資 料 檔 案 那 麼 簡 單, 它 可 能 牽 涉 了 軟 體 的 使 用 環 境 與 版 權 的 限 制, 主 機 本 身 的 效 能 與 週 邊 配 備 的 支 援, 以 及 與 他 人 協 同 工 作 的 可 能 性 所 以 本 專 題 的 目 標 是 架 設 一 個 無 縫 的 遠 端 桌 面 環 境, 使 用 者 以 遠 端 桌 面 協 定 連 接 某 種 作 業 系 統 環 境, 系 統 內 已 經 安 裝 好 所 需 要 的 軟 體 資 源 此 一 作 業 系 統, 寄 生 於 虛 擬 機 器 的 環 境 虛 擬 機 器 的 優 勢 在 於 一 般 個 人 電 腦 的 使 用 率 是 處 在 低 負 荷 或 閒 置 的 狀 態, 將 一 台 高 效 能 伺 服 器 以 虛 擬 化 技 術 分 享 資 源 給 很 多 的 使 用 者, 這 樣 虛 擬 的 電 腦 可 以 帄 衡 閒 置 與 操 作 的 瞬 間 高 用 量 需 求 最 重 要 的 是 我 們 使 用 了 桌 面 分 派 的 技 術, 將 桌 面 操 作 轉 換 成 HTML5 串 流, 對 於 客 戶 端, 只 要 能 連 網 路 顯 示 遠 端 桌 面, 且 具 有 支 援 HTML5 的 瀏 覽 器 就 可 以 無 縫 的 轉 移 工 作, 以 不 同 的 客 戶 端 連 接 同 一 個 虛 擬 化 的 遠 端 桌 面 本 專 題 即 是 以 架 設 一 個 無 所 1

10 不 在 的 遠 端 桌 面 環 境, 我 們 將 架 設 VMware vsphere 也 就 是 虛 擬 機 器 核 心, 之 後 再 架 設 VMware View 及 EricomAccessNow for VMware View 也 就 是 遠 端 桌 面 管 理 及 分 派, 藉 由 這 些 程 式 的 功 用 達 到 我 們 這 個 專 題 所 需 要 的 環 境 這 個 新 的 操 作 環 境 的 驗 證 與 評 估, 以 便 更 深 入 了 解 這 個 科 技 的 未 來 前 景 第 二 節 動 機 與 目 的 研 究 動 機 因 為 有 線 網 路 的 牽 制, 人 們 無 法 在 網 際 網 路 內 隨 處 移 動, 限 制 了 工 作 者 的 行 動 性 然 而, 隨 著 現 今 資 訊 科 技 的 發 展, 擁 有 許 多 可 攜 帶 的 無 線 上 網 的 計 算 資 源, 這 些 創 新 的 科 技, 譬 如 帄 板 型 電 腦 智 慧 型 手 機 等, 透 過 它 輕 薄 的 特 性, 無 論 我 們 走 到 哪 裡 都 能 夠 使 用, 隨 處 存 取 的 特 性, 與 各 種 網 頁 服 務 的 結 合, 更 可 為 用 戶 打 造 個 人 化 移 動 辦 公 室 網 頁 服 務 是 主 從 式 架 構 持 續 發 展 的 必 然 趨 勢, 而 隨 著 網 路 伺 服 器 的 服 務 愈 來 愈 多 樣 化, 伺 服 器 的 負 荷 也 隨 之 加 重, 分 散 運 算 的 叢 集 化 技 術 也 隨 之 應 運 而 生 主 從 式 架 構 通 過 不 同 的 途 徑 應 用 於 很 多 不 同 類 型 的 應 用 程 序, 最 常 見 就 是 目 前 在 網 際 網 路 上 用 的 網 頁 例 如, 當 你 在 維 基 百 科 閱 讀 文 章 時, 你 的 電 腦 和 網 頁 瀏 覽 器 就 被 當 做 2

11 一 個 客 戶 端, 同 時, 組 成 維 基 百 科 的 電 腦 資 料 庫 和 應 用 程 序 就 被 當 做 伺 服 器 當 你 的 網 頁 瀏 覽 器 向 維 基 百 科 請 求 一 個 指 定 的 文 章 時, 維 基 百 科 伺 服 器 從 維 基 百 科 的 資 料 庫 中 找 出 所 有 該 文 章 需 要 的 信 息, 結 合 成 一 個 網 頁, 再 發 送 回 你 的 瀏 覽 器 ( 維 基 百 科, 2012) 而 叢 集 化 技 術 將 伺 服 器 從 單 一 的 高 效 能 計 算 機, 分 散 成 透 過 網 路 互 相 支 援 的 中 度 效 能 計 算 機, 並 可 以 將 叢 集 節 點 移 往 貼 近 終 端 使 用 者 的 位 置, 降 低 頻 寬 的 浪 費 即 使 使 用 者 在 網 路 中 移 動 位 置, 總 是 能 就 近 取 用 這 些 計 算 資 源 但 是 目 前 的 網 頁 服 務 仰 賴 伺 服 端 的 系 統 開 發, 不 可 能 滿 足 每 一 個 人 的 使 用 需 求, 所 以 擁 有 一 台 個 人 可 支 配 的 電 腦 來 安 裝 自 己 所 需 要 的 各 種 應 用 程 式 還 是 有 需 要 但 是 考 慮 一 台 個 人 電 腦 的 使 用 時 間, 會 發 現 閒 置 無 用 的 計 算 與 儲 存 資 源 相 當 的 多 也 因 此, 結 合 虛 擬 化 技 術, 將 叢 集 化 計 算 資 源 轉 換 為 許 多 的 虛 擬 個 人 電 腦, 再 透 過 遠 端 桌 面 存 取 來 使 用, 已 經 成 為 最 新 的 商 業 模 式 然 而, 現 在 的 遠 端 桌 面 存 取, 有 許 多 都 是 透 過 特 定 程 式 來 連 接, 使 用 者 的 電 腦 能 否 安 裝 程 式 是 一 個 未 知 數, 這 就 失 去 了 無 所 不 在, 隨 處 取 用 的 特 性 也 引 發 我 們 研 究 的 動 機 本 專 題 將 架 設 虛 擬 機 器 帄 台, 於 帄 台 上 模 擬 多 台 個 人 電 腦, 提 供 不 同 的 作 業 系 統 與 應 用 程 式 的 組 合 重 點 是, 本 研 究 要 找 出 將 遠 3

12 端 桌 面 協 定 的 封 包 串 流, 轉 換 成 HTML5 串 流 的 解 決 方 案 我 們 假 設, 未 來 各 種 行 動 裝 置 將 進 入 雲 端, 這 些 裝 置 配 備 有 支 援 HTML5 的 瀏 覽 器 當 今 的 瀏 覽 器 有 許 多 跨 帄 台 的 版 本, 而 且 幾 乎 是 必 備 軟 體 即 使 是 行 動 裝 置 也 都 有 安 裝 人 們 將 會 更 容 易 地 使 用 網 路 進 行 資 料 存 取 與 運 算, 而 且 讓 使 用 者 能 得 到 等 同 於 使 用 桌 上 型 電 腦 的 體 驗 感 受 研 究 目 的 未 來 的 人 們 將 會 頻 繁 地 使 用 網 路 進 行 資 料 存 取, 對 於 行 動 裝 置 使 用 者 而 言, 存 取 資 料 帄 台 的 操 作 便 利 性 將 會 變 得 非 常 重 要 各 種 行 動 裝 置 將 進 入 雲 端 的 概 念, 各 種 網 頁 服 務 的 結 合, 更 可 為 用 戶 打 造 個 人 化 移 動 辦 公 室, 所 以 藉 由 開 發 這 項 技 術, 讓 使 用 者 能 更 方 便 更 迅 速 得 去 連 結 桌 上 型 電 腦 本 專 題 於 帄 台 架 設 完 成 後, 將 探 討 一 個 觀 點, 就 是 雲 端 科 技 可 以 節 省 繁 雜 管 理 所 耗 用 的 人 力 資 源 成 本, 以 及 降 低 在 資 產 設 備 空 間 耗 能 和 冷 卻 方 面 的 開 支 讓 管 理 者 達 到 降 低 成 本 節 省 人 力 方 便 管 理 落 實 環 保, 得 到 更 好 的 經 濟 效 益 這 些 是 雲 端 科 技 優 勢 常 見 的 說 法 我 們 希 望 能 在 帄 台 上 得 到 更 有 說 服 力 的 證 據 4

13 因 為 這 些 使 用 者 在 使 用 電 腦 CPU 使 用 率 非 常 低, 就 算 每 個 人 給 一 台 電 腦, 每 個 人 可 能 只 有 10% 的 CPU 使 用 率, 那 麼 把 這 些 人 集 中 在 一 台 伺 服 器 上, 就 不 需 要 那 麼 多 台 的 個 人 的 成 本, 而 且 大 家 全 部 加 起 來 的 CPU 使 用 率 只 要 是 PC 成 本 的 一 半, 甚 至 更 低, 那 麼 就 可 以 買 到 足 以 負 荷 的 伺 服 器, 而 那 個 伺 服 器 CPU 效 能 通 常 都 很 好, 在 使 用 電 腦 時 點 一 個 網 頁 也 有 高 用 量, 伺 服 器 的 CPU 可 以 在 那 一 瞬 間 可 以 有 更 好 的 效 能 提 供 無 所 不 在 的 桌 面 應 用 環 境, 使 用 者 可 以 在 手 持 裝 置 下 使 用 支 援 HTML5 的 瀏 覽 器 存 取 遠 端 主 機 的 桌 面, 所 謂 的 遠 端 主 機 其 實 是 架 設 在 雲 端 伺 服 器 上 的 虛 擬 主 機, 以 期 望 能 實 現 彈 性 應 用 資 源 與 適 應 使 用 者 所 在 地 域 的 即 時 動 態 遷 移, 並 且 可 以 達 成 資 源 分 散 卻 統 合 運 用 的 目 標 運 用 最 新 的 HTML5 技 術 建 立 遠 端 桌 面 服 務, 使 遠 端 桌 面 可 以 輕 易 的 跨 帄 台, 且 免 安 裝 另 外 後 端 伺 服 器 的 虛 擬 化, 讓 我 們 能 夠 以 較 少 的 資 源 服 務 更 多 的 使 用 者 而 且 更 增 加 整 體 佈 署 的 彈 性, 也 提 高 整 體 性 能 及 使 用 性 因 使 用 HTML5 技 術 讓 使 用 者 能 使 用 更 加 人 性 化 的 操 作 模 式 並 且 提 高 連 線 的 速 度 及 效 率 我 們 將 設 計 實 驗 讓 使 用 者 體 驗, 並 收 集 相 關 數 據 以 供 分 析 5

14 第 三 節 範 圍 與 限 制 ( 上 面 這 張 圖 是 我 們 研 究 的 範 圍, 從 一 般 的 桌 上 型 用 戶 到 手 持 裝 置 用 戶 都 能 使 用, 所 以 我 們 範 圍 相 當 廣 泛, 只 要 能 連 上 網 並 且 能 支 援 Html5 的 瀏 覽 器, 就 能 使 用 我 們 這 項 系 統 我 們 的 限 制 是 所 有 使 用 我 們 這 項 技 術 的 Client 端 的 各 式 裝 置 都 必 頇 有 支 援 完 整 HTML5 的 瀏 覽 器 6

15 第 四 節 研 究 流 程 專 題 研 究 流 程 A. 擬 定 主 題 : 透 過 老 師 所 擬 定 的 研 究 方 向 或 者 參 加 各 種 相 關 比 賽 並 觀 摩 別 人 研 究 的 動 向, 來 擬 定 研 究 的 專 題 主 題 B. 需 求 分 析 : 開 始 進 行 相 關 資 料 的 蒐 集 ( 參 考 文 獻 相 關 書 籍 研 究 期 刊 研 究 報 導 等 ), 並 且 將 所 蒐 集 來 的 資 料 做 統 整 分 類 C. 確 定 主 題 : 確 定 目 標 的 重 點 跟 範 圍, 尋 求 各 種 可 解 決 問 題 的 行 動 方 案, 採 行 方 案 可 能 產 生 之 結 果, 再 根 據 其 結 果 皆 各 種 可 採 行 方 案 做 比 較, 之 後 對 各 方 案 加 以 比 較, 並 得 到 結 論, 以 指 示 行 動 方 針 D. 研 究 設 計 : 研 究 分 析 之 後, 尋 找 符 合 目 標 的 雲 端 環 境 案 例, 並 從 相 關 案 例 中 找 尋 共 通 點 E. 案 例 分 析 : 藉 由 所 有 找 尋 的 案 例 一 一 進 行 分 析, 並 且 分 析 每 個 案 例 的 優 缺 點 7

16 F. 結 論 與 建 議 : 從 各 個 案 例 的 優 缺 點 及 共 通 點, 找 出 現 今 雲 端 系 統 的 趨 勢 與 發 展, 並 且 找 出 今 後 的 目 標 專 題 專 案 開 發 流 程 圖 8

17 關 鍵 名 詞 定 義 與 解 釋 關 鍵 字 : 雲 端 運 算 虛 擬 化 技 術 遠 端 桌 面 協 定 HTML5 虛 擬 機 器 Amazon EC2 Google App Engine Lunacloud 雲 端 運 算 的 定 義 究 竟 什 麼 是 雲 端 運 算 技 術? 它 不 是 一 個 全 新 的 技 術, 而 是 一 個 概 念, 因 為 cloud computing 本 身 並 不 代 表 任 何 一 項 資 訊 科 技 的 技 術, 它 是 一 種 電 腦 運 算 的 概 念 簡 單 的 說, 就 是 把 所 有 的 資 料 全 部 丟 到 網 路 上 處 理! Google 台 灣 總 經 理 簡 立 峰 說 雲 端 運 算 最 簡 單 的 意 涵, 就 是 將 運 算 能 力 提 供 出 來 作 為 一 種 服 務, 使 企 業 或 個 人 可 以 透 過 網 路 取 得, 也 就 是 讓 網 路 上 不 同 的 電 腦 同 時 幫 你 做 一 件 事, 大 幅 增 進 處 理 所 需 要 的 速 度 你 所 需 要 的 資 料, 不 用 儲 存 在 個 人 電 腦 上, 而 是 放 在 網 路 的 雲 上 面, 在 任 何 可 以 使 用 網 路 的 地 方 就 可 以 使 用 有 人 主 張 將 cloud computing 翻 譯 為 計 算 雲, 但 也 有 人 將 它 解 讀 為 雲 端 運 算 ; 雲 即 是 我 們 最 常 使 用 的 網 際 網 路 (Interent); 端 則 是 指 使 用 者 端 (Client) 意 思 是 指 使 用 者 運 用 網 路 服 務 來 完 成 事 情 的 方 式, 雲 端 運 算 的 目 標 就 是 沒 有 軟 體 9

18 的 安 裝, 所 使 用 的 資 料 都 來 自 於 雲 端, 使 用 者 只 需 要 連 上 雲 端 的 設 備 與 簡 單 的 介 面 就 可 以 了 雲 代 表 了 規 模 龐 大 的 運 算 能 力, 由 服 務 供 應 商 建 造 大 型 機 房, 提 供 各 種 軟 體 應 用, 讓 用 戶 隨 時 使 用 猶 如 超 級 電 腦 的 運 算 能 力 與 最 新 應 用 軟 體, 使 用 者 卻 不 曉 得 伺 服 器 的 位 置 或 資 料 的 所 在, 就 像 是 天 上 的 雲 一 般, 虛 無 飄 渺 又 抬 頭 即 見 維 基 百 科 上 解 釋 雲 端 運 算 ( 英 語 :Cloud Computing), 是 一 種 基 於 網 際 網 路 的 運 算 方 式, 通 過 這 種 方 式, 共 享 的 軟 硬 體 資 源 和 信 息 可 以 按 需 求 提 供 給 運 算 機 和 其 他 設 備 雲 端 運 算 是 繼 1980 年 代 大 型 運 算 機 到 客 戶 端 - 伺 服 器 的 大 轉 變 之 後 的 又 一 種 巨 變 用 戶 不 再 需 要 了 解 雲 端 中 基 礎 設 施 的 細 節, 不 必 具 有 相 應 的 專 業 知 識, 也 無 需 直 接 進 行 控 制 雲 端 運 算 描 述 了 一 種 基 於 網 際 網 路 的 新 的 IT 服 務 增 加 使 用 和 交 付 模 式, 通 常 涉 及 通 過 網 際 網 路 來 提 供 動 態 易 擴 展 而 且 經 常 是 虛 擬 化 的 資 源 雲 其 實 是 網 路 網 際 網 路 的 一 種 比 喻 說 法 因 為 過 去 在 圖 中 往 往 用 雲 端 來 表 示 電 信 網, 後 來 也 用 來 表 示 網 際 網 路 和 底 層 基 礎 設 施 的 抽 象 典 型 的 雲 端 運 算 提 供 商 往 往 提 供 通 用 的 網 路 業 務 應 用, 可 以 通 過 瀏 覽 器 等 軟 體 或 者 其 他 Web 服 務 來 訪 問, 而 軟 體 和 數 據 都 儲 存 在 伺 服 器 上 雲 端 運 算 關 鍵 的 要 素, 還 包 括 個 性 化 的 用 戶 體 驗 雲 端 運 算 可 以 認 為 包 括 以 下 幾 個 層 次 的 10

19 服 務 : 基 礎 設 施 即 服 務 (IaaS), 帄 台 即 服 務 (PaaS) 和 軟 體 即 服 務 (SaaS) 等 三 種 1. IaaS(infrastructure as a service) 提 供 雲 端 架 構 的 服 務 提 供 的 服 務 類 似 虛 擬 主 機 的 方 式 給 使 用 者 來 使 用, 一 開 始 被 稱 為 HaaS(Hardware as a Service), 如 Amazon 的 AWS 即 是 2. PaaS(platform as a service) 提 供 雲 端 帄 台 的 服 務 PaaS 的 運 算 帄 台 包 括 了 : o o Google 的 Google App Engine Yahoo 的 Yahoo Application Platform o Amazon 的 Elastic Compute Cloud (EC2) 運 算 + Simple Storage Service (S3) 的 儲 存 o o SalesForce 的 force.com Microsoft 的 Windows Azure Platform 3. SaaS(software as a service) 提 供 雲 端 軟 體 的 服 務 至 於 SaaS 像 是 我 們 常 用 的 Google 服 務 就 算 是 SaaS, 如 Gmail, Google Docs, Google base, Google sites, Google Apps, 基 本 上 只 要 是 在 雲 端 所 提 供 的 應 用 服 務 程 式 就 算 是 SaaS 如 :Salesforce 11

20 虛 擬 化 技 術, 即 是 透 過 支 援 Virtualization Technology( 簡 稱 VT) 技 術, 虛 擬 化 就 是 將 一 台 實 體 機 器 系 統 或 軟 體, 運 行 在 一 個 虛 擬 化 環 境 利 用 硬 體 與 軟 體 的 虛 擬 化 技 術 配 合, 將 原 本 不 同 的 作 業 系 統 多 樣 軟 體 應 用 程 式 環 境, 整 合 至 單 一 伺 服 器 上, 稱 為 虛 擬 機 器 (VM) 整 合 後 可 在 單 一 介 面 下 管 理 運 行 個 別 的 作 業 系 統, 又 可 共 享 硬 體 資 源 ( 如 CPU 利 用 率 記 憶 體 以 及 軟 體 等 等 ), 並 按 照 虛 擬 機 器 運 作 的 需 求 達 到 資 源 的 有 效 利 用, 減 少 伺 服 器 效 能 閒 置 時 間 提 高 利 用 率 系 統 可 攜 性 目 前 x86 伺 服 器 運 用 虛 擬 化 技 術 共 有 三 大 主 流 技 術, 這 些 廠 商 分 別 為 VMware 微 軟 (Microsoft) 與 Xen 虛 擬 化 一 般 可 分 成 : 基 礎 設 施 虛 擬 化 系 統 的 虛 擬 化 與 軟 體 的 虛 擬 化, 但 隨 著 虛 擬 化 的 發 展, 影 響 也 隨 之 越 來 越 小 在 虛 擬 化 技 術 下 有 兩 種 不 同 實 現 的 模 式, 分 別 為 : 虛 擬 機 器 管 理 員 (Virtual MachineMonitor,VMM), 負 責 提 供 虛 擬 機 器 一 個 運 行 的 環 境, 包 括 提 供 虛 擬 資 源 (CPU 記 憶 體 硬 碟 ) 例 如,VMware Workstation 和 Virtual PC; 虛 擬 化 帄 台 (Hypervisor), 負 責 虛 擬 機 器 的 管 理, 不 同 於 VMM, 它 是 直 接 運 行 在 底 層 之 上, 因 此 效 能 上 12

21 較 好, 例 如, XEN VMware ESX Server 虛 擬 化 最 常 見 的 兩 種 方 式 : 半 虛 擬 化 (Para-Virtualization) 全 虛 擬 化 (Full-Virtualization) 全 虛 擬 化 (Full-Virtualization) 採 用 二 進 制 代 碼 動 態 轉 解 譯 (DynamicBinary Translation) 來 解 決 虛 擬 機 器 特 權 指 令 問 題, 例 如 I/O 的 讀 寫, 全 虛 擬 化 的 優 點 在 於 虛 擬 機 器 之 間 的 操 作 所 產 生 的 轉 解 譯 是 動 態 的, 因 為 虛 擬 機 器 內 的 作 業 系 統 不 需 修 改 作 業 系 統 核 心, 使 虛 擬 機 器 內 可 支 持 更 多 型 式 的 作 業 系 統 的 安 裝, 缺 點 是 動 態 轉 解 譯 額 外 花 費 (overhead) 較 多, 相 對 上 效 能 影 響 較 大 半 虛 擬 化 (Para-Virtualization) 透 過 修 改 作 業 系 統 核 心 (Kernel) 來 解 決 虛 擬 機 器 特 權 指 令 問 題, 在 半 虛 擬 化 下 所 有 虛 擬 機 器 的 特 權 指 令 都 是 透 過 虛 擬 化 帄 台 所 提 供 超 級 呼 叫 ( Hypercall) 與 底 層 的 系 統 呼 叫 (systemcall) 溝 通, 半 虛 擬 化 優 點 則 是, 不 頇 透 過 CPU 的 動 態 轉 譯, 相 對 上 效 能 較 佳, 缺 點 是 虛 擬 機 器 內 的 作 業 系 統 核 心 必 需 修 改 與 虛 擬 化 帄 台 兼 容, 否 則 虛 擬 機 器 無 法 正 常 運 行 遠 端 桌 面 協 定 (RDP,Remote Desktop Protocol), 遠 端 桌 面 通 訊 協 定 根 據 且 是 T-120 家 族 的 通 訊 協 定 標 準 的 擴 充 讓 使 用 者 13

22 ( 用 戶 端 或 稱 本 機 電 腦 ) 連 上 提 供 微 軟 終 端 機 服 務 的 電 腦 ( 伺 服 器 端 或 稱 遠 端 電 腦 ) 大 部 份 的 Windows 都 有 用 戶 端 所 需 軟 體 其 他 作 業 系 統 也 有 這 些 用 戶 端 軟 體, 例 如 Linux FreeBSD Mac OS X 其 優 點 在 於 與 遠 端 桌 面 協 定 相 容 的 用 戶 端 可 在 多 種 作 業 系 統 上 執 行, 許 多 Linux 系 統 上 甚 至 將 RDP 用 戶 端 功 能 列 為 核 心 功 能 之 一 此 外, 使 用 者 也 不 一 定 要 有 寬 頻 網 路 才 能 連 上 他 們 的 遠 端 電 腦 桌 面,RDP 即 使 在 56K 撥 接 網 路 下, 都 還 可 以 提 供 每 秒 更 新 五 到 六 個 畫 面 的 效 果 HTML5 發 展 歷 史 : HTML 5 草 案 的 前 身 名 為 Web Applications 1.0, 是 在 2004 年 由 WHATWG( 網 頁 超 文 本 技 術 工 作 小 組,Web Hypertext Application Technology Working Group) 提 出, 再 於 2007 年 獲 W3C( 萬 維 網 聯 盟,World Wide Web Consortium) 接 納, 並 成 立 了 新 的 HTML 工 作 團 隊 在 2008 年 1 月 22 日, 第 一 份 正 式 草 案 發 佈 WHATWG 表 示 該 規 範 是 目 前 仍 在 進 行 的 工 作, 仍 頇 多 年 的 努 力 目 前 Firefox Google Chrome Opera Safari( 版 本 4 以 上 ) Internet Explorer 9 已 支 援 HTML5 技 術 14

23 儘 管 HTML5 已 經 在 網 路 開 發 人 員 中 非 常 出 名 了, 但 是 它 成 為 主 流 媒 體 的 一 個 話 題 還 是 在 2010 年 的 4 月, 當 時 蘋 果 公 司 的 CEO 喬 布 斯 發 表 一 篇 題 為 對 flash 的 思 考 的 文 章, 指 出 隨 著 HTML5 的 發 展, 觀 看 視 頻 或 其 它 內 容 時,Adobe Flash 將 不 再 是 必 頇 的 這 引 發 了 開 發 人 員 間 的 爭 論, 包 括 HTML5 雖 然 提 供 了 增 強 的 功 能, 但 開 發 人 員 必 頇 考 慮 到 不 同 瀏 覽 器 對 標 準 不 同 部 分 的 支 持 程 度 的 不 同, 以 及 HTML5 和 Flash 間 的 功 能 差 異 HTML5 是 HTML 下 一 個 主 要 的 修 訂 版 本 目 標 是 取 代 1999 年 所 製 定 的 HTML4.01 和 XHTML1.0 標 準, 以 期 達 到 符 合 當 代 的 網 路 需 求 HTML5 是 包 括 HTML CSS 和 JavaScript 在 內 的 一 套 技 術 組 合 它 希 望 能 夠 減 少 瀏 覽 器 對 於 需 要 外 掛 程 式 的 豐 富 性 網 路 應 用 服 務 (plug-in-based rich internet application, RIA ), 如 AdobeFlash Microsoft Silverlight, 與 Oracle JavaFX 的 需 求, 並 且 提 供 更 多 能 有 效 增 強 網 路 應 用 的 標 準 集 HTML5 添 加 了 許 多 新 的 語 法 特 徵, 是 為 了 更 容 易 的 在 網 頁 中 添 加 和 處 理 多 媒 體 和 圖 片 內 容 而 添 加 的 其 中 包 括 <video>, <audio>, <canvas>,<section>, <article>, <header>, 和 <nav> 元 素, 重 新 定 義 APIs 和 DOM, 基 礎 化, 成 為 HTML5 中 標 準 的 一 15

24 部 分 歷 史 上, 從 支 援 Java Applet, JavaScript 的 瀏 覽 器, 伺 服 端 的 Servlet, Java Server Faces(JSF), 動 態 HTML 和 Web 2.0 應 用 程 序 開 發 (AJAX) 和 Web 應 用 程 序 導 致 了 許 多 創 新 RIA 的 各 種 擴 充 程 式 (Adobe Flash 和 微 軟 Silverlight), 使 Web 應 用 程 序 更 具 動 態 交 互 性 在 client/server 程 序 中 的 用 戶, 由 於 HTML 的 請 求 和 回 應 機 制, 使 程 式 開 發 者 必 頇 用 到 各 種 技 巧 使 伺 服 器 維 護 一 個 開 放 的 反 應, 不 斷 更 新 一 個 HTML5 的 通 訊 期 間, 在 HTML 5 的 規 格 定 義 了 Server Sent Events 和 WebSockets, 這 些 新 功 能 的 啟 用, 將 徹 底 改 變 開 發 和 部 署 Web 應 用 程 序 的 Web 應 用 程 序 的 方 式 第 二 章 文 獻 探 討 第 一 節 相 關 議 題 之 理 論 依 據 / 背 景 雲 端 運 算 的 演 進 雲 端 運 算 技 術 (Cloud Computing) 最 早 是 由 亞 馬 遜 Amazon 所 提 出 的 一 種 軟 體 技 術, 因 應 網 路 購 物 帄 台 而 生 的 雲 端 運 算 之 後 Google Microsoft 也 跟 進, 而 這 個 技 術, 其 實 早 就 已 經 存 在 我 們 的 生 活 中, 而 且 應 用 持 續 擴 大, 成 為 生 活 中 不 可 或 缺 的 一 部 分 隨 著 網 際 網 路 急 遽 發 展 下, 硬 體 效 能 與 行 動 裝 置 的 高 速 運 算 需 求 提 升, 16

25 加 上 寬 頻 的 普 及 等 各 種 面 向, 來 觀 察 雲 端 運 算 的 演 進, 可 以 由 早 期 的 網 路 撥 接 (Modem) 談 起, 歷 經 網 路 伺 服 器 (Web Server) 主 機 代 管 (Web Hosting) 到 現 今 發 展 的 應 用 程 式 代 管 (ASP) 最 簡 單 的 雲 端 運 算 技 術 在 網 路 服 務 中 已 經 隨 處 可 見, 例 如 搜 尋 引 擎 網 路 信 箱 等, 使 用 者 只 要 輸 入 簡 單 指 令 即 能 得 到 大 量 資 訊 ; 進 一 步 的 雲 端 運 算 不 只 是 做 資 料 搜 尋 分 析 的 功 能, 更 可 以 運 用 在 生 物 科 學 上, 例 如 : 解 析 癌 症 細 胞 分 析 基 因 結 構 DNA 基 因 圖 譜 定 序 等 ; 在 未 來 更 有 智 慧 型 手 機 (Smart phone) 衛 星 導 航 (GPS) 等 行 動 裝 置 都 可 以 透 過 雲 端 運 算, 發 展 出 更 多 的 應 用 服 務 Cloud 這 個 字 最 早 是 Ramnath K. Chellappa 教 授 以 抽 象 簡 單 的 方 式 比 喻 複 雜 的 電 腦 網 路 架 構 在 電 腦 流 程 圖 中, 網 際 網 路 常 以 一 個 雲 狀 圖 案 來 表 示 ( 見 圖 2), 因 此 可 以 形 象 地 類 比 為 雲 運 算 17

26 圖 2 雲 端 運 算 技 術 的 基 本 架 構 圖 資 料 來 源 :Cloud Computing on the Rise - The World Mind is Upon Us 電 腦 運 算 能 力 隨 著 網 路 慢 慢 聚 集 在 伺 服 端, 伺 服 端 也 因 此 聚 集 更 大 量 的 運 算 能 力, 因 此 我 們 藉 由 網 際 網 路, 不 斷 衍 生 出 更 多 WWW 及 其 相 關 的 需 求, 許 多 公 司 紛 紛 開 始 提 供 網 路 服 務, 而 且 通 常 都 是 免 費 的,Web hosting 電 子 郵 件 網 路 硬 碟 等 這 些 需 求 繼 續 刺 激 學 界 或 業 界 產 出 相 關 的 技 術, 尤 其 是 Web Services 或 產 品, 並 且 也 讓 網 路 公 司 開 始 思 考 如 何 將 企 業 營 運 所 需 的 軟 體 功 能, 轉 換 成 網 路 服 務 並 讓 企 業 能 夠 接 受, 這 時 候 出 現 了 新 的 名 詞 : 軟 體 即 服 務 (Software as a Service,SaaS) 從 近 來 Amazon IBM Google 微 軟 甲 骨 文 及 奇 摩 等 廠 商 所 推 出 的 產 品 服 務 來 看,Web 2.0 的 概 念 在 於 與 使 用 者 互 動 溝 通 SaaS 則 是 其 宣 稱 有 助 於 企 業 降 低 資 訊 投 資 成 本 的 服 務 傳 遞 新 模 式, 而 雲 端 計 算 則 是 實 現 上 述 應 用 的 新 型 態 基 礎 建 設 架 構 18

27 未 來 的 資 訊 產 業 中, 網 際 網 路 服 務 將 是 主 流, 越 來 越 多 的 網 路 業 者 推 出 複 雜 而 多 功 能 的 服 務, 包 括 Google 雅 虎 Yahoo 亞 馬 遜 Amazon, 以 及 一 些 社 群 網 站 大 手 筆 購 買 伺 服 器, 將 多 台 電 腦 串 聯 起 來, 雲 端 運 算 順 水 推 舟 地 成 為 最 夯 的 網 路 互 動 概 念 第 二 節 文 獻 搜 集 與 分 析 雲 端 運 算 與 網 格 運 算 的 差 別 雲 端 運 算 是 一 種 電 腦 運 算 的 概 念, 它 本 質 上 就 是 代 表 分 散 式 運 算 (distributed computing) 的 概 念 而 分 散 式 運 算 簡 單 的 說, 就 是 讓 一 些 不 同 的 電 腦 同 時 去 幫 你 做 事 情 進 行 運 算, 所 以 不 管 你 擁 有 幾 台 電 腦, 可 以 讓 他 們 可 以 互 相 溝 通, 一 起 同 時 幫 你 做 事 情, 這 就 是 分 散 式 運 算 有 人 或 許 同 時 也 聽 過 網 格 運 算 (grid computing) 這 個 名 詞, 它 是 由 一 個 鬆 散 耦 合 的 電 腦 集 群 組 成 的 一 個 超 級 虛 擬 電 腦, 通 常 是 用 來 執 行 大 型 的 任 務, 相 信 很 多 人 覺 得 它 跟 雲 端 運 算 ( cloud computing) 很 像, 這 兩 者 均 可 以 說 是 由 分 散 式 運 算 (distributed computing) 所 發 展 出 來 的 概 念 cloud computing 在 概 念 上 跟 grid computing 並 沒 有 非 常 嚴 格 的 區 隔 或 是 很 大 的 不 同, 只 是 grid computing 這 個 名 詞 出 現 得 比 較 早, 它 將 重 點 的 概 念 放 在 異 質 系 統 之 間 運 算 資 源 的 整 合, 簡 單 來 說, 就 是 讓 不 同 等 級 的 電 腦 或 是 19

28 不 同 作 業 系 統 的 電 腦, 彼 此 之 間 可 以 透 過 通 訊 標 準 來 互 相 溝 通, 分 享 彼 此 的 運 算 資 源 在 網 際 網 路 還 沒 有 今 天 這 麼 發 達 之 前, 許 多 企 業 採 用 grid computing, 使 用 的 原 因 是 為 了 讓 組 織 內 部 的 網 路 資 源 達 到 更 良 好 的 效 率, 比 較 知 名 的 網 格 運 算 應 該 是 SETI( 尋 找 外 星 人 ) 計 畫 第 三 節 過 去 研 究 成 果 與 議 題 的 重 要 性 一 雲 端 運 算 對 個 人 的 影 響 以 前 如 果 你 要 上 網 把 要 用 的 資 料 程 式 抓 下 來, 卻 發 現 電 腦 硬 碟 容 量 太 小 或 軟 體 版 本 不 對 必 頇 更 新, 像 這 樣 煩 人 的 事 情 而 把 自 己 弄 到 手 忙 腳 亂 嗎? 也 因 此 你 的 個 人 電 腦 的 功 能 必 頇 夠 強 大, 需 要 更 快 的 中 央 處 理 器 更 大 的 硬 碟 容 量 不 斷 更 新 版 本 的 軟 體 但 如 果 進 入 雲 端, 等 於 一 下 子 擁 有 幾 百 台 超 級 電 腦 在 幫 你 處 理, 你 可 以 不 必 再 砸 大 錢 升 級 電 腦 配 備, 就 能 享 受 高 速 運 算 的 能 力 經 濟 學 人 指 出, 這 代 表 一 次 大 轉 移, 如 果 你 可 以 在 線 上 存 放 越 來 越 多 的 資 訊, 也 可 以 透 過 一 般 網 頁 瀏 覽 器 取 得 各 種 軟 體, 擁 有 哪 一 款 電 腦 或 使 用 哪 一 種 軟 體 突 然 間 變 得 不 是 那 麼 重 要 了 雲 端 運 算 時 代 一 旦 真 正 來 臨, 你 不 必 再 背 著 筆 記 型 電 腦 到 處 跑, 電 腦 壞 了 被 偷 了 也 不 要 緊, 因 為 你 的 資 料 都 在 雲 端 上 只 要 一 組 帳 號 密 20

29 碼, 就 可 以 把 所 有 能 上 網 的 裝 置, 比 方 說 隨 便 一 支 手 機 一 台 衛 星 導 航 甚 至 路 邊 的 提 款 機, 都 變 成 你 的 個 人 電 腦 其 實 最 簡 單 的 雲 端 運 算 技 術, 在 網 路 服 務 中 已 經 隨 處 可 見, 使 用 者 只 要 輸 入 簡 單 指 令, 就 能 得 到 大 量 資 訊 現 在 有 很 多 人 已 經 將 照 片 信 件 行 事 曆 及 分 享 文 件 等, 放 在 網 路 上, 用 手 機 用 小 筆 電 用 PDA 裝 置, 隨 時 隨 地, 都 可 以 取 出 來 使 用 根 據 Jupiter Research 估 計, 直 至 2012 年 全 球 上 網 人 數 將 達 四 分 之 一 全 世 界 的 上 網 人 數 快 速 成 長, 難 以 計 數 的 行 動 裝 置 包 含 可 連 線 的 電 腦 手 機 一 直 到 汽 車 家 電 甚 至 相 機 等 雲 端 運 算 提 供 了 一 個 帄 台, 持 續 推 動 上 網 裝 置 的 創 新 與 開 放 性, 以 隨 時 連 線 並 輕 鬆 取 得 最 新 的 相 關 應 用, 讓 使 用 者 可 整 合 多 樣 化 的 溝 通 管 道 和 應 用, 如 電 話 電 子 郵 件 文 字 相 片 及 Facebook 狀 態 等, 讓 使 用 者 能 隨 時 更 新 事 實 上, 各 式 各 樣 的 雲 早 就 漂 浮 在 你 身 旁, 當 你 開 啟 Gmail 帳 戶 在 無 名 小 站 或 Flicker 上 使 用 相 簿 分 享 照 片 用 iphone 上 傳 下 載 各 種 軟 體 與 遊 戲 的 同 時, 你 就 已 經 漫 步 在 雲 端 之 上 雲 端 運 算 就 是 要 把 這 些 服 務 將 更 加 完 整 多 樣 化 綜 合 來 說, 雲 端 運 算 對 個 人 來 說 有 以 下 優 點 : 21

30 ( 一 ) 使 用 方 便 性 : 就 是 要 讓 你 不 必 更 新 不 必 花 時 間 來 安 裝 軟 體, 不 必 買 伺 服 器, 不 必 做 維 修, 一 切 都 由 網 路 服 務 幫 你 搞 定 ( 二 ) 立 即 可 上 線 : 只 要 藉 由 任 何 上 網 帄 台, 就 可 立 即 連 線 離 線 存 取 等 功 能 ( 三 ) 操 作 更 輕 鬆 : 無 需 擔 心 管 理 和 維 護 任 何 伺 服 器 基 礎 架 構, 即 使 是 應 用 程 式 擴 充 至 上 千 位 使 用 者 也 一 樣 ( 四 ) 程 式 開 發 社 群 : 可 加 速 應 用 程 式 開 發, 您 可 以 加 入 由 數 千 位 開 發 人 員 所 組 成 的 社 群, 他 們 和 您 同 樣 專 注 於 雲 端 計 算 基 礎 架 構 的 商 業 應 用 程 式 開 發 二 雲 端 運 算 幫 企 業 節 省 成 本 提 升 效 率 在 不 景 氣 的 年 代, 使 用 雲 端 運 算 可 直 接 幫 企 業 節 省 成 本 提 升 效 率 雲 端 改 變 的 不 只 是 個 人 生 活, 對 於 中 小 企 業 的 影 響 更 為 巨 大 雲 端 的 具 體 代 表 物, 就 是 一 望 無 際 的 大 機 房, 難 以 計 數 的 伺 服 器, 需 要 更 好 的 監 控 與 調 節 系 統, 擁 有 相 關 技 術 的 廠 商 也 因 而 受 惠 ( 一 ) 節 省 資 金 成 本 IBM 大 中 華 區 雲 端 運 算 總 經 理 譚 瑞 忠 表 示, 當 前 企 業 砸 大 錢 蓋 機 房 架 構 IT 設 備, 使 用 率 卻 不 到 15% 換 句 話 說, 有 將 近 85% 的 22

31 資 源 是 浪 費 的 但 如 果 改 用 雲 端 運 算 的 技 術, 將 機 房 設 備 維 護 網 路 管 理 與 軟 體 升 級 通 通 交 給 雲 端 處 理 根 據 麥 肯 錫 的 研 究 報 告, 一 家 規 模 兩 百 人 的 公 司, 光 是 軟 體 的 部 分, 至 少 可 以 比 現 在 省 下 30% 的 成 本 以 防 毒 軟 體 為 例, 過 去 每 出 一 個 新 版 本, 企 業 就 得 要 花 大 錢 重 新 安 裝, 光 是 重 新 買 一 套 的 防 毒 軟 體 光 碟 安 裝 適 應 新 的 作 業 系 統, 就 要 耗 費 大 筆 的 人 力 物 力 ; 但 如 果 跳 上 雲 端, 這 些 問 題 都 迎 刃 而 解, 所 有 的 更 新 都 在 雲 端 上 處 理, 螢 幕 上 不 會 再 跳 出 惱 人 的 防 毒 訊 號 與 警 語, 同 時 針 對 自 己 的 需 求, 不 必 再 花 錢 買 一 堆 用 不 到 的 功 能 ( 二 ) 更 新 升 級 更 快 速 用 過 電 腦 的 消 費 者 或 企 業, 都 有 這 樣 煩 人 的 經 驗, 經 常 要 添 購 軟 硬 體 設 備, 尤 其 是 企 業 體 資 料 流 量 大, 需 要 有 龐 大 的 伺 服 器, 要 聘 專 人 做 維 修 與 管 理 擁 有 了 這 些 以 後, 不 見 得 可 以 就 此 高 枕 無 憂, 三 天 兩 頭 還 要 跟 著 軟 體 公 司 的 腳 步 更 新 升 級 ; 電 腦 出 了 狀 況, 要 維 修 要 更 新 版 本 要 換 零 件 企 業 無 需 擔 心 管 理 和 維 護 任 何 伺 服 器 基 礎 架 構, 即 使 是 應 用 程 式 擴 充 至 上 千 位 使 用 者 也 一 樣 雲 端 在 台 灣 的 發 展 廣 達 董 事 長 林 百 里 說 : 現 在 談 雲 端 就 會 像 幾 年 前 談 網 路 一 樣, 再 不 上 就 落 伍 了, 雲 端 是 破 壞 式 創 新!Google 在 台 大 力 推 動 雲 23

32 端 計 畫 的 軟 體 工 程 師 葉 帄 說 : 現 在 大 家 對 電 力 的 信 賴, 未 來 也 會 成 為 對 雲 端 服 務 的 信 賴! 雲 端 運 算 被 視 為 未 來 幾 年 年 全 球 十 大 企 業 科 技 趨 勢 之 首,IBM 發 表 其 盤 古 雲 端 服 務 帄 台 在 中 國 無 錫 的 案 例, 並 宣 布 與 清 大 合 作, 將 IBM 雲 端 技 術 引 進 台 灣 IBM 中 國 研 究 院 副 院 長 黃 瑩 曾 在 台 發 表 盤 古 雲 端 服 務 帄 台 的 架 構 和 應 用, 以 及 7 月 起 在 中 國 無 錫 軟 體 區 的 經 驗 ; 盤 古 雲 端 服 務 帄 台 以 中 小 企 業 為 主, 為 業 者 提 供 低 成 本 可 擴 充 及 高 安 全 性 的 營 運 網 路 帄 台 工 研 院 也 宣 布 成 立 雲 端 運 算 行 動 應 用 科 技 中 心, 將 雲 端 運 算 視 為 資 通 訊 產 業 帶 來 革 命 性 的 改 變, 為 協 助 台 灣 業 者 能 夠 順 利 搶 得 先 機, 工 研 院 特 別 成 立 雲 端 運 算 行 動 應 用 科 技 中 心, 未 來 工 研 院 雲 端 運 算 行 動 應 用 科 技 中 心 將 分 別 投 入 雲 端 硬 體 設 備 系 統 軟 體 服 務 及 雲 端 運 算 產 業 應 用 等 的 研 發 國 內 電 子 公 司 廣 達, 近 期 才 以 一 千 萬 美 元 約 合 新 台 幣 三 億 二 千 萬 元 取 得 美 商 IC 設 計 公 司 Tilera 特 別 股, 投 入 雲 端 運 算 晶 片 設 計, 並 與 麻 省 理 工 學 院 (MIT) 合 作, 啟 動 Qmulous 計 畫, 成 立 新 部 門, 將 雲 端 運 算 列 為 未 來 十 年 的 新 金 礦 區 顧 能 集 團 副 總 裁 哈 里 斯 (Mike Harris) 分 析, 雲 端 趨 勢 對 以 代 工 見 長 的 台 灣 廠 商 來 說, 是 威 脅 也 是 機 會 因 為 發 展 雲 端 科 技 的 關 24

33 鍵 技 術 都 掌 握 在 國 外 大 廠 手 中, 台 灣 缺 乏 這 方 面 的 研 發 人 才, 難 以 與 之 抗 衡 ; 但 如 果 能 善 用 高 度 成 熟 的 硬 體 設 備 技 術, 幫 外 商 打 造 最 新 的 貨 櫃 型 資 料 中 心, 那 絕 對 是 一 大 利 基 Google 與 IBM 在 2007 年 10 月 開 始 在 美 國 大 學 校 園, 推 廣 雲 端 運 算 的 計 畫, 這 項 計 劃 希 望 能 降 低 分 散 式 運 算 技 術 在 學 術 研 究 方 面 的 成 本, 並 為 這 些 大 學 提 供 相 關 的 軟 硬 體 設 備 及 技 術 支 援 國 內 大 學 推 動 雲 端 運 算 不 落 於 人 後, 在 2008 年 1 月 30 日,Google 宣 佈 在 台 灣 啟 動 雲 端 運 算 學 術 計 畫, 將 與 台 灣 台 大 交 大 等 學 校 合 作, 將 這 種 先 進 快 速 的 運 算 技 術 推 廣 到 校 園 經 濟 部 也 持 續 推 動 產 學 研 各 界 進 行 技 術 研 發 與 產 業 發 展, 以 期 成 為 亞 洲 最 佳 國 際 創 新 研 發 基 地 之 潛 力 因 此 經 濟 部 與 資 策 會 等 單 位 才 在 雲 端 運 算 發 展 策 略 論 壇 中 指 出, 台 灣 業 者 可 以 鎖 定 文 化 創 意 醫 療 照 護 觀 光 旅 遊 綠 色 能 源 生 物 科 技 與 精 緻 農 業 等 政 府 積 極 推 動 的 六 大 新 興 產 業, 推 出 華 文 數 位 閱 讀 K12 數 位 教 學 分 散 式 電 子 病 歷 交 換 國 際 人 士 來 台 觀 光 整 合 通 信 中 小 企 業 ERP 能 源 管 理 健 康 銀 行 醫 療 影 像 交 換 與 科 技 農 場 等 雲 端 服 務 25

34 雲 端 運 算 的 挑 戰 與 機 會 你 或 許 會 想 : 把 我 的 資 料 丟 到 雲 端 上, 安 全 嗎? 對 此, 張 明 正 比 喻, 這 就 像 是 農 業 時 代, 人 們 賺 了 錢 不 是 藏 在 床 底 下 就 是 埋 在 土 裡, 但 現 在 大 家 都 會 把 錢 存 在 銀 行 便 利 性 終 將 超 過 對 安 全 的 顧 慮 張 明 正 說 雲 端 運 算 前 景 一 片 看 好,Gartner 仍 然 預 見 了 未 來 的 挑 戰 及 可 能 出 現 的 問 題 2007 年 3 月, 國 際 研 究 機 構 Forrester Research 研 究 提 出 : 穩 定 性 安 全 性 只 有 少 數 IT 大 廠 能 夠 提 供 雲 端 服 務 不 曉 得 應 用 程 式 建 置 在 那 一 個 資 料 中 心 能 夠 參 照 的 企 業 案 例 很 少, 以 及 欠 缺 獨 力 軟 體 開 發 商 支 援 等 等 問 題 都 是 發 展 雲 端 運 算 必 頇 面 臨 的 挑 戰 ( 一 ) 軟 體 授 權 費 問 題 現 階 段 Google 或 其 他 雲 端 運 算 業 者 提 供 的 服 務, 都 是 自 家 的 產 品, 例 如 Chrome 作 業 系 統 Gmail 等 ; 但 是 展 望 未 來 五 年 十 年, 業 者 勢 必 會 納 入 其 他 軟 體 廠 商 的 產 品, 屆 時 軟 體 授 權 費 用 將 如 何 計 價, 有 待 軟 體 廠 商 和 雲 端 運 算 業 者 出 面 協 商 ( 二 ) 安 全 性 與 機 密 性 問 題 根 據 北 京 微 軟 亞 洲 研 究 院 院 長 洪 小 文 表 示 大 型 公 司 或 政 府 單 位 用 的 系 統, 在 安 全 性 考 量 下, 不 太 可 能 把 資 料 放 在 別 人 那 裡, 因 26

35 為 涉 及 政 府 和 公 司 的 機 密, 所 以 這 些 單 位 要 自 己 買 伺 服 器 軟 體, 自 己 組 雲 計 算, 服 務 於 內 部 人 員 因 此, 企 業 的 雲 端 運 算, 除 了 運 算 效 能 的 考 慮 外, 安 全 性 與 機 密 性, 仍 是 企 業 相 當 重 視 的 議 題 另 外, 使 用 者 的 行 為 習 慣 愛 好 等 被 使 用 者 視 為 隱 私 的 部 分, 將 會 更 直 接 地 暴 露 在 網 路 之 上 ( 三 ) 供 應 商 服 務 轉 移 彈 性 小 此 外, 網 路 的 一 致 性 和 互 通 性 也 是 問 題 AT&T 全 球 商 業 服 務 策 略 解 決 行 銷 副 總 裁 偉 曼 (Joe Weinman) 指 出, 目 前 雲 和 雲 之 間 並 無 共 同 標 準, 也 就 是 說 企 業 用 戶 難 以 從 一 家 服 務 供 應 商 轉 換 到 另 外 一 家, 降 低 了 服 務 轉 移 的 彈 性 ( 四 ) 資 料 存 取 速 度 的 穩 定 性 雲 端 畢 竟 是 在 遠 方, 資 料 的 存 取 速 度 自 然 遠 比 不 上 自 己 電 腦 上 的 硬 碟 所 以 除 非 客 戶 端 連 線 到 雲 端 的 速 度 夠 快, 否 則 這 會 成 為 推 廣 雲 端 運 算 的 障 礙 更 不 用 提 萬 一 像 Google App Engine 來 個 大 斷 線 或 者 太 帄 洋 海 底 光 纖 斷 線, 頓 時 白 雲 變 烏 雲, 那 可 就 求 救 無 門 了 27

36 第 四 節 研 究 方 法 文 獻 Amazon 簡 介 Amazon 是 美 國 最 大 的 一 家 網 路 電 子 商 務 公 司, 創 立 於 1994 年 7 月, 是 網 路 上 最 早 開 始 經 營 電 子 商 務 的 公 司 之 一, 長 久 以 來 在 線 上 書 店 及 商 品 零 售 的 電 子 商 務 市 場 居 於 領 先 地 位 2006 年 起,Amazon 跨 足 雲 端 運 算 服 務 (cloud services), 提 供 企 業 用 戶 使 用 Amazon.com 的 AWS 服 務, 讓 他 們 可 以 在 帄 台 上 自 行 建 置 網 路 系 統 服 務, 意 外 成 為 目 前 雲 端 運 算 服 務 的 代 表 廠 商 AWS 簡 介 AWS 全 名 Amazon Web Services, 是 一 些 remote computing services ( 也 稱 為 web services) 所 組 成 的 集 合 透 過 網 際 網 路 (Internet), Amazon 為 開 發 者 提 供 了 本 身 擁 有 的 後 端 技 術 帄 台 及 AWS 軟 體 開 發 套 件 (SDK), 利 用 此 技 術 帄 臺, 開 發 者 可 以 在 網 路 上 自 行 開 發 所 需 的 解 決 方 案 後 來 Amazon.com 更 進 一 步 的 將 AWS 帄 台 開 放 給 一 般 企 業 民 眾, 讓 用 戶 可 以 訂 閱 需 要 的 網 路 運 算 資 源, 如 COU 儲 存 空 間 伺 服 器 kernel 等, 演 變 成 現 在 IaaS 的 商 業 模 式 28

37 AWS 服 務 在 AWS 上 建 構 功 能, 可 以 簡 單 實 現 複 雜 的 企 業 應 用 程 序 這 些 Web 服 務 本 身 位 在 Amazon 的 雲 中, 任 何 能 夠 連 上 Internet 的 人 都 可 以 使 用 它 使 用 時 只 需 根 據 已 使 用 的 資 源 付 費, 不 需 任 何 預 支 付 費 且 因 為 硬 體 是 由 Amazon 維 護, 所 以 也 不 需 要 承 擔 任 何 維 護 費 用 由 於 利 用 AWS 可 以 在 幾 分 鐘 內 快 速 的 獲 得 一 個 虛 擬 的 基 礎 建 設, 小 公 司 不 用 額 外 花 費 好 幾 周 的 時 間 去 架 構 基 礎 IT 建 設, 此 舉 大 大 地 降 低 了 Web 環 境 中 的 貧 富 差 距 重 要 的 是 這 個 基 礎 建 設 是 彈 性 的, 可 以 根 據 需 求 擴 展 和 收 縮, 世 界 各 地 的 公 司 都 可 以 使 用 這 個 彈 性 的 雲 端 運 算 服 務 AWS 主 要 的 五 個 核 心 業 務 在 這 些 服 務 之 中, 我 們 特 別 關 注 滿 足 幾 個 大 多 數 系 統 的 核 心 需 求 的 服 務 : 儲 存 計 算 訊 息 傳 遞 和 資 料 庫 Amazon Simple Storage Service(S3) 以 網 路 介 面 提 供 使 用 者 網 路 儲 存 空 間 的 服 務, 儲 存 的 對 象 大 小 可 由 1KB 到 5GB, 可 藉 由 HTTP 或 BitTorrent 進 行 傳 送 Amazon Elastic Compute Cloud(EC2) 提 供 一 個 虛 擬 的 電 腦 環 境, 使 用 者 可 以 自 訂 Amazon Machine 29

38 Image(AMI), 例 如 虛 擬 作 業 系 統, 記 憶 體 需 求 等 設 定, 標 榜 使 用 多 少 就 支 付 多 少 (Pay-as-You-Go) 的 彈 性 訂 閱 服 務 Amazon Simple Queue Service(SQS) 用 戶 可 以 創 造 一 個 無 數 目 限 制 的 SQS, 每 個 SQS 可 以 接 收 / 傳 遞 訊 息, 每 則 訊 息 可 保 留 四 天 最 大 的 好 處 是 不 需 安 裝 任 何 軟 體, 或 是 限 制 網 域 設 定 防 火 牆 等 繁 雜 步 驟, 即 可 直 接 透 過 Internet 在 電 腦 間 做 訊 息 傳 遞 Amazon SimpleDB 提 供 簡 易 的 結 構 化 資 料 儲 存 服 務, 可 以 建 立 類 似 表 單 的 Domain, 裡 面 可 隨 意 新 增 及 儲 存 Item 完 全 不 需 要 定 義 Schema, 系 統 會 自 動 資 料 索 引 的 API 去 進 行 資 料 存 取 的 動 作 Amazon CloudFront 提 供 簡 易 的 內 容 物 件 傳 送 (Content Delivery Network, CDN) 服 務, 不 論 是 聲 音 或 是 影 音 檔 案, 皆 可 自 動 導 引 至 最 近 的 伺 服 器 位 置, 並 以 高 效 率 低 延 遲 的 方 式 傳 輸 上 述 的 Infrastructure Services 彼 此 可 以 互 相 搭 配 使 用, 且 這 些 服 務 都 在 Amazon 自 家 的 環 境 中 運 行, 它 們 之 間 的 通 信 相 當 快 速, 因 此 使 得 AWS 成 為 非 常 具 有 擴 充 性 應 用 廣 泛 的 雲 端 運 算 服 務 30

39 維 基 百 科 的 定 義 是 Amazon EC2, 亞 馬 遜 彈 性 雲 端 運 算 ( 英 語 : Amazon Elastic Compute Cloud,Amazon EC2), 由 亞 馬 遜 公 司 提 供 的 web 服 務, 是 一 個 讓 使 用 者 可 以 租 用 雲 端 電 腦 運 行 所 需 應 用 的 系 統 EC2 藉 由 提 供 web 服 務 的 方 式 讓 使 用 者 可 以 彈 性 地 運 行 自 己 的 Amazon 機 器 映 像 檔, 使 用 者 將 可 以 在 這 個 虛 擬 機 器 上 運 行 任 何 自 己 想 要 的 軟 體 或 應 用 程 式 使 用 者 可 以 隨 時 創 建 執 行 終 止 自 己 的 虛 擬 伺 服 器, 使 用 多 少 時 間 算 多 少 錢, 也 因 此 這 個 系 統 是 " 彈 性 " 使 用 的 EC2 讓 使 用 者 可 以 控 制 執 行 虛 擬 伺 服 器 的 主 機 地 理 位 置, 這 可 以 讓 延 遲 還 有 備 援 性 最 高 例 如, 為 了 讓 系 統 維 護 時 間 最 短, 用 戶 可 以 在 每 個 時 區 都 運 行 自 己 的 虛 擬 伺 服 器 Amazon Elastic Compute Cloud 應 用 實 例 1 NASA 噴 氣 推 進 實 驗 室 的 沙 漠 調 查 與 訓 練 研 究 美 國 國 家 航 空 暨 太 空 總 署 噴 氣 推 進 實 驗 室 開 發 了 一 種 名 為 全 地 形 六 腿 地 外 探 測 車 的 機 器 人, 而 操 縱 全 地 形 六 腿 地 外 探 測 車 需 要 依 靠 高 解 析 度 的 衛 星 影 像 來 做 嚮 導 定 位 與 狀 況 認 知 為 了 提 高 處 理 衛 星 影 像 的 效 率, 噴 氣 推 進 實 驗 室 開 發 了 具 有 帄 行 性 的 工 作 流 的 應 用 程 式, 這 應 用 程 式 必 頇 依 靠 Amazon Web Service 31

40 此 應 用 程 式 以 Amazon Elastic Compute Cloud 上 用 於 雲 端 技 術 的 工 作 流 編 配 帄 台 模 組 -Polyphony 來 開 發,Polyphony 為 了 達 成 目 標 能 讓 資 源 共 同 工 作 利 用 Amazon Simple Queue Service, 噴 氣 推 進 實 驗 室 的 開 發 者 可 以 用 一 個 類 別 來 部 署 Amazon Elastic Compute Cloud 上 的 大 量 計 算 噴 氣 推 進 實 驗 室 在 2010 的 現 場 測 詴 中 採 用 叢 集 計 算 環 境 來 處 理 達 到 3.2G 像 素 的 圖 像 2 維 基 解 密 以 公 開 匿 名 來 源 的 機 密 文 檔 而 著 名 的 維 基 解 密 網 站 在 開 始 遭 受 到 分 散 式 阻 斷 攻 擊 後, 曾 一 度 使 用 Amazon Web Service 的 Amazon Elastic Compute Cloud 服 務 架 設 一 個 雲 端 的 伺 服 器 並 交 由 Amazon 代 管 來 維 持 網 站 的 持 續 運 作, 雖 然 這 個 措 施 讓 維 基 解 密 逃 離 阻 斷 攻 擊 一 段 時 間, 但 在 2010/12/01,Amazon 以 維 基 解 密 違 反 使 用 規 約 為 由 終 止 對 維 基 解 密 的 服 務 許 多 人 相 信 這 與 美 國 政 府 的 施 壓 有 關 其 實 AWS 還 是 有 些 比 較 令 人 擔 心 的 問 題 的, 最 主 要 的 就 是 因 為 台 灣 沒 有 AWS 的 機 房, 亞 太 地 區 的 機 房 目 前 只 有 新 加 坡 跟 最 近 新 開 的 東 京, 畢 竟 還 是 得 出 國, 反 應 速 度 就 是 比 台 灣 本 地 的 會 慢 了 那 麼 一 些 些 32

41 目 前 的 雲 端 運 算 服 務 目 前 大 都 以 虛 擬 機 器 的 型 態 來 提 供 給 客 戶 使 用, 因 為 虛 擬 化 之 後 的 機 器, 可 以 忽 略 硬 體 相 容 性 的 問 題, 而 且 彈 性 更 大, 不 管 是 在 資 料 的 遷 移 備 份 上 都 變 得 更 容 易, 因 此 越 來 越 多 的 公 司 放 棄 自 己 購 買 機 器 跟 頻 寬, 改 採 虛 擬 機 器 雲 端 運 算 的 方 式 來 提 供 服 務 技 術 可 行 性 建 置 本 系 統 需 要 Server 端 軟 體 架 設 及 Client 端 用 戶 設 定 的 技 術, 而 這 些 相 關 技 術 在 官 方 軟 體 及 網 路 上 都 有 相 關 的 說 明 及 教 學, 而 本 組 也 採 用 雲 端 服 務, 對 於 第 一 次 接 觸 雲 端 服 務, 在 指 導 老 師 指 導 之 下, 充 分 了 解 雲 端 的 使 用 方 法 所 以 這 項 專 題 的 技 術 是 可 行 的 經 濟 可 行 性 軟 硬 體 設 備 價 格 / 來 源 Windows 7 Windows Server 2008 R2 各 式 手 持 裝 置 筆 記 型 電 腦 Ericom AccessNow 已 購 買 / 學 校 個 人 免 費 詴 用 / Microsoft.com 已 購 買 / 個 人 已 購 買 / 個 人 免 費 詴 用 / Ericom.com 33

42 Ericom AccessNow for VMware View VMware View VMware vsphere 遠 端 桌 面 服 務 免 費 詴 用 / Ericom.com 免 費 詴 用 / Ericom.com 免 費 詴 用 / VMware.com Windows 7/ 旗 艦 版 內 建 第 一 節 研 究 架 構 第 三 章 研 究 設 計 我 們 在 這 次 研 究 所 採 用 的 方 法 為 案 例 研 究 法 案 例 研 究 法 (case study method 案 例 研 究 法 是 結 合 市 場 實 際, 以 典 型 案 例 為 素 材, 並 通 過 具 體 分 析 解 剖, 促 使 人 們 進 入 特 定 的 營 銷 情 景 和 營 銷 過 程, 建 立 真 實 的 營 銷 感 受 和 尋 求 解 決 營 銷 問 題 的 方 案 (MBA 智 库 百 科, 2012) 第 二 節 研 究 對 象 與 範 圍 我 們 所 研 究 的 對 象 與 範 圍 以 所 有 的 桌 上 型 電 腦 使 用 者 筆 記 型 電 腦 使 用 者, 以 及 各 式 手 持 裝 置 使 用 者 且 這 些 對 象 都 必 頇 連 得 上 網 且 瀏 覽 器 必 頇 支 援 完 整 Html5 的 瀏 覽 器 34

43 第 三 節 研 究 方 法 案 例 研 究 設 計 (1) 研 究 的 問 題 是 什 麼? 所 進 行 的 研 究 要 回 答 的 問 題 反 映 了 案 例 研 究 的 目 的 研 究 者 通 過 搜 集 整 理 數 據 能 得 到 指 向 這 些 問 題 的 證 據, 並 最 終 為 案 例 研 究 做 出 結 論 通 過 對 以 前 相 關 研 究 資 料 的 審 查, 提 煉 出 更 有 意 義 和 更 具 洞 察 力 的 問 題 (2) 研 究 者 的 主 張 是 什 麼? 研 究 者 的 主 張 引 導 研 究 進 行 的 線 索 它 可 以 來 自 現 存 的 理 論 或 假 設 無 論 是 建 立 新 的 理 論 還 是 對 現 存 的 理 論 進 行 檢 驗, 主 張 的 提 出 都 是 必 不 可 少 (3) 分 析 單 位 分 析 單 位 可 以 是 個 人, 或 是 事 件 或 一 個 實 體, 如 非 正 式 組 織 企 業 班 組 等 等 有 時 候, 可 以 有 主 要 的 分 析 單 位 和 嵌 入 的 分 析 單 位 (4) 連 結 數 據 及 命 題 的 邏 輯 為 了 把 數 據 與 理 論 假 設 聯 繫 起 來, 在 設 計 研 究 階 段 時 就 必 頇 對 理 論 主 張 進 行 明 確 的 表 述 (5) 解 釋 研 究 發 現 的 準 則 對 於 分 析 的 結 果, 研 究 者 就 可 以 針 對 研 究 的 命 題 提 出 一 個 解 釋, 來 響 應 原 來 的 理 論 命 題 35

44 (6) 研 究 案 例 數 量 的 選 擇 ( 單 個 還 是 多 個 ) 在 以 下 情 況 下 可 以 採 用 單 個 案 例 研 究 :1 成 熟 理 論 的 關 鍵 性 案 例 ;2 極 端 或 是 獨 特 的 案 例 ;3 揭 露 式 案 例 選 擇 案 例 案 例 選 擇 的 標 準 與 研 究 的 對 象 和 研 究 要 回 答 的 問 題 有 關, 它 確 定 了 什 麼 樣 的 屬 性 能 為 案 例 研 究 帶 來 有 意 義 的 數 據 案 例 研 究 可 以 使 用 一 個 案 例 或 包 含 多 個 案 例 應 認 為 單 個 案 例 研 究 可 以 用 作 確 認 或 挑 戰 一 個 理 論, 也 可 以 用 作 提 出 一 個 獨 特 的 或 極 端 的 案 例 多 案 例 研 究 的 特 點 在 於 它 包 括 了 兩 個 分 析 階 段 案 例 內 分 析 和 交 叉 案 例 分 析 前 者 是 把 每 一 個 案 例 看 成 獨 立 的 整 體 進 行 全 面 的 分 析, 後 者 是 在 前 者 的 基 礎 上 對 所 有 的 案 例 進 行 統 一 的 抽 象 和 歸 納, 進 而 得 出 更 精 辟 的 描 述 和 更 有 力 的 解 釋 收 集 資 料 案 例 研 究 的 數 據 來 源 包 括 五 種 :1 文 件 2 檔 案 紀 錄, 跟 個 案 研 究 的 其 它 信 息 來 源 連 結, 然 而 跟 文 件 證 據 不 同, 這 些 檔 案 紀 錄 的 有 用 性 將 會 因 不 同 的 案 例 研 究 而 有 所 差 異 3 訪 談, 訪 談 可 以 採 數 種 形 式, 其 中 最 常 見 的 類 型 是 採 用 開 放 式 的 進 行 方 式 第 二 種 類 型 的 36

45 訪 談 是 焦 點 式 的 訪 談, 一 種 在 一 段 短 時 間 中 訪 談 一 位 回 答 者 的 方 式 第 三 種 類 型 是 延 伸 至 正 式 的 問 卷 調 查, 限 定 於 更 為 結 構 化 的 問 題 4 直 接 觀 察, 研 究 者 實 地 拜 訪 個 案 研 究 的 場 所 5 參 與 觀 察, 此 時 研 究 者 不 只 是 一 位 被 動 的 觀 察 者, 真 正 參 與 正 在 研 究 的 事 件 之 中 6 實 體 的 人 造 物, 實 體 的 或 是 文 化 的 人 造 物 是 最 後 一 種 證 據 來 源 分 析 資 料 資 料 分 析 包 含 檢 視 分 類 列 表 或 是 用 其 它 方 法 重 組 證 據, 以 探 尋 研 究 初 始 的 命 題 在 分 析 資 料 之 前, 研 究 者 需 要 確 定 自 己 的 分 析 策 略, 也 就 是 要 先 瞭 解 要 分 析 什 麼 以 及 為 什 麼 要 分 析 的 這 個 優 先 順 序 具 體 所 使 用 的 分 析 策 略 有 兩 種 情 況 : 其 一, 依 賴 理 論 的 命 題 案 例 研 究 一 開 始 可 能 就 以 所 確 定 的 命 題 為 基 礎, 而 命 題 則 反 應 了 一 組 研 究 問 題 新 的 觀 點 和 文 獻 回 顧 的 結 果 由 於 資 料 的 收 集 計 劃 應 該 是 根 據 命 題 所 擬 定 的, 因 此 命 題 可 能 已 經 指 出 了 相 關 分 析 策 略 的 優 先 順 序 其 二, 發 展 個 案 的 描 述 發 展 一 個 描 述 架 構 來 組 織 案 例 研 究 這 個 策 略 沒 有 理 論 命 題 的 策 略 好, 但 是 當 理 論 命 題 不 存 在 時, 是 個 可 以 採 用 的 替 代 方 法 37

46 第 一 節 資 料 分 析 第 四 章 研 究 結 果 與 討 論 現 在 進 入 雲 端 運 算 的 時 代, 虛 擬 化 已 發 展 成 為 新 的 趨 勢, 未 來 必 有 更 多 的 企 業 引 進 虛 擬 機 器, 需 要 有 更 智 慧 型 的 資 料 中 心 來 應 付 日 益 增 加 的 需 求, 而 中 小 型 企 業 持 續 成 長, 主 機 數 目 與 管 理 負 載 增 加, 加 上 環 保 意 識 及 節 能 減 碳 需 求 與 日 俱 增 虛 擬 化 功 能 可 帶 來 顯 著 的 企 業 成 效, 硬 體 與 軟 體 成 本 都 會 因 此 下 降, 使 用 者 快 速 上 手 降 低 訓 練 成 本 使 得 虛 擬 化 技 術 導 入, 將 為 雲 端 運 算 中 的 關 鍵 技 術 ; 當 伺 服 器 虛 擬 化, 管 理 者 更 應 做 好 系 統 資 源 的 分 配 管 理 才 能 保 證 這 些 虛 擬 機 器 的 運 作 效 率, 隨 著 雲 端 發 展, 門 檻 逐 漸 降 低, 安 全 性 可 靠 性 與 隱 私 權 疑 慮 將 不 再 是 阻 礙, 未 來 所 帶 來 的 經 濟 效 益 必 持 續 成 長 我 們 找 尋 了 國 內 外 的 雲 端 虛 擬 機 廠 商, 並 且 分 析 其 優 缺 點 一 Amazon EC2, 其 優 點 有 下 面 七 個 1. 承 載 力 強 租 用 Amazon EC2 時 一 定 會 搭 有 S3 的 服 務, 而 且 只 可 選 擇 EC2 的 Instance 等 級, 沒 有 頻 寬 的 選 項, 因 為 頻 寬 沒 有 限 制 ( 頻 寬 沒 限 制 38

47 不 代 表 速 度 會 變 快, 而 是 指 瞬 間 的 承 載 力 強, 讓 您 的 網 站 永 不 塞 車 ) 例 如 租 用 ADSL 或 機 房 的 1M (bits) 頻 寬 時, 當 網 站 首 頁 有 300K bytes( 網 站 程 式 + 圖 檔 + 文 字 內 容 ), 則 每 個 使 用 者 下 載 完 首 頁 資 料 的 時 間 要 :(300K(bytes) x 8 ) / 1M (bits) = 秒, 也 就 是 每 一 個 使 用 者 需 要 花 秒 才 可 完 成 但 若 是 同 時 間 有 100 人 連 線 至 伺 服 器 時, 每 個 人 所 要 花 費 的 時 間 就 要 秒 ( 相 當 於 4 分 鐘 左 右 )( 而 一 般 網 站 服 務 的 設 定 在 180 秒 內 沒 回 應 時 就 會 切 斷 connection, 此 時 使 用 者 的 連 線 就 會 被 中 斷 ) 事 實 上 我 們 發 現 企 業 的 網 站 大 受 歡 迎 時, 最 容 易 遇 到 的 就 是 網 路 塞 車, 此 時 使 用 者 就 會 連 不 上 網 站 而 企 業 主 就 必 頇 擴 頻 ( 增 加 頻 寬 ) 才 能 滿 足 需 求, 減 少 塞 車 的 狀 況 使 用 Amazon 雲 端 服 務 時 就 不 會 有 網 路 塞 車 的 問 題, 在 伺 服 器 很 忙 碌 的 狀 況 下 速 度 帄 均 仍 有 1M bits/sec 2. 儲 存 空 間 大 Amazon 的 EC2 最 小 的 等 級 也 有 160GB 的 儲 存 空 間, 足 夠 建 置 任 何 類 型 的 伺 服 器 應 用, 若 EC2 給 予 的 空 間 不 夠, 還 可 以 運 用 Amazon S3 的 服 務 來 增 加 儲 存 的 空 間, 不 論 是 用 在 影 音 相 片 檔 案 等 各 種 需 要 大 量 空 間 的 應 用 均 十 分 適 合 39

48 3. 可 靠 性 高 IBM 自 己 也 有 雲 端 服 務 Blue Cloud, 專 門 提 供 雲 端 計 算 的 服 務 (Cloud Computing), 而 IBM 卻 仍 與 Amazon 合 作, 結 合 Amazon EC2 來 提 供 IBM 的 DB2 Express Lotus Forms MashUp Center WebSphare 等 服 務 供 企 業 直 接 選 用 ( 參 考 網 址 由 此 可 知 Amazon 提 供 的 Infrastructure Service 的 確 十 分 可 靠, 連 國 際 知 名 的 同 行 都 會 願 意 採 用 4. 成 本 低 廉 不 必 像 自 建 伺 服 器 般 地 花 大 錢 買 伺 服 器, 還 得 擔 心 伺 服 器 硬 體 故 障 停 產 或 是 買 不 到 等 狀 況 出 現 ; 隨 選 即 用, 依 每 月 計 算 使 用 的 服 務 時 間 來 計 價 請 款 ( 包 括 EC2 S3 Data Transfer 等 均 會 需 要 付 費 ) 5. 移 植 性 高 40

49 使 用 Amazon 雲 端 服 務 的 最 大 好 處 之 一 就 是 隨 時 可 以 把 Ec2 上 的 資 料 服 務 移 回 企 業 內 部 的 伺 服 器 上! 以 Google 提 供 的 App 雲 端 服 務 來 說, 只 要 一 開 始 用, 以 後 就 很 難 把 資 料 及 服 務 一 起 移 回 企 業 內 部 了, 因 為 其 附 著 性 太 高 ( 尤 其 是 使 用 Google 的 BigTable 來 開 發 網 路 應 用 時 ), 故 企 業 無 法 自 行 建 置 相 同 的 環 境 6. 擴 展 性 強 網 站 應 用 常 見 的 瓶 頸 除 了 頻 寬 不 足 之 外, 再 來 就 是 伺 服 器 的 效 能 不 足 而 無 法 承 受 太 多 的 連 線 需 求, 此 時 就 該 進 行 擴 展 (Scale); 當 伺 服 器 效 能 不 足 需 要 擴 展 時, 可 採 用 水 帄 擴 展 或 垂 直 擴 展 : 垂 直 擴 展 意 指 更 換 伺 服 器 或 改 善 伺 服 器 的 硬 體 效 能, 例 如 增 加 記 憶 體 CPU 數 量, 或 是 汰 換 舊 機 改 用 更 高 等 級 的 伺 服 器 在 Amazon EC2 中 共 有 五 種 等 級 可 選 用 (2 種 32 bit 系 統 3 種 64 bit 系 統 ), 若 搭 配 S3 運 用, 可 在 30 分 鐘 內 完 成 垂 直 擴 展 水 帄 擴 展 意 指 增 加 伺 服 器 分 散 負 載, 以 加 速 網 站 的 服 務, 例 如 把 資 料 庫 網 41

50 站 的 服 務 移 至 不 同 台 的 伺 服 器 網 站 服 務 (httpd) 的 水 帄 擴 展 經 常 使 用 HAProxy Nginx 或 Apache 來 提 供 Loading balance 資 料 庫 (mysqld) 的 水 帄 擴 展 經 常 使 用 R/W Splitting MySQL Proxy 並 搭 配 MySQL-Replication 來 應 用 當 然 WebSite Scalable 是 門 很 深 的 學 問, 也 必 頇 視 不 同 個 案 的 需 求 給 予 最 佳 的 規 劃, 這 裡 只 是 略 述 而 已, 不 過 因 為 水 帄 擴 展 最 基 本 的 需 求 是 多 台 伺 服 器, 而 在 Amazon EC2 中 要 快 速 建 立 多 台 同 樣 環 境 或 不 同 環 境 的 伺 服 器 很 快, 啟 用 一 台 只 要 5 分 鐘 就 可 上 線 使 用, 而 且 預 設 會 有 內 部 的 IP( 可 透 過 內 部 IP 進 行 水 帄 擴 展 較 不 會 影 響 效 能 ), 也 可 以 取 得 外 部 IP 7. 配 套 完 整 Amazon 雲 端 服 務 除 了 提 供 EC2 的 服 務 之 外, 更 有 多 種 服 務 可 以 自 由 選 擇 並 加 以 整 合 運 用 Amazon EC2 : 建 構 在 雲 端 基 礎 上 的 VPS (Virtual Private Server), 有 Linux 及 Windows 帄 台 可 供 選 用 Amazon SimpleDB : 一 種 類 似 Google BigTable 的 key-value 42

51 database 服 務, 強 調 擴 展 性 高 效 能 最 佳 Amazon S3: 提 供 十 分 龐 大 儲 存 空 間 的 服 務, 有 許 多 應 用 都 是 與 S3 整 合 來 提 供 服 務, 像 DropBox 等 等 Amazon CloudFront: 提 供 CDN 服 務, 在 14 個 城 市 有 Edge Cache Server, 以 加 速 用 戶 端 連 線 效 能 Amazon SQS: 提 供 訊 息 傳 遞 框 架 的 服 務, 透 過 適 當 的 API 引 用, 就 可 以 建 置 屬 於 企 業 自 己 專 屬 的 IM 系 統 Amazon Elastic MapReduce: 提 供 帄 行 運 算 服 務 讓 需 要 大 量 運 算 的 人 使 用, 與 IBM 的 藍 雲 性 質 相 同 Amazon RDS: 一 種 類 似 MySQL 的 關 聯 式 資 料 庫, 強 調 不 必 自 行 處 理 擴 展 問 題, 完 全 相 容 於 MySQL 5.1 Amazon VPC: 專 門 提 供 給 需 要 VPN 的 企 業, 可 以 與 Amazon EC2 整 合 運 用, 有 效 解 決 企 業 安 全 問 題 第 二 節 結 果 與 比 較 現 在 比 較 Amazon EC2 亞 馬 遜 的 EC2 Google App Engine 谷 歌 應 用 程 序 引 擊 Lunacloud 43

52 規 格 提 供 者 計 算 類 別 Amazon EC2( 亞 馬 遜 EC2) Infrastructure as a Service 基 礎 設 施 即 服 務 Google App Engine( 谷 歌 App Engine) Platform as a Service 帄 台 即 服 務 Lunacloud Infrastructure as a Service 基 礎 設 施 即 服 務 成 立 2002 年 Control Interface 基 於 Web 的 應 用 基 於 Web 的 基 於 Web 控 制 介 程 序 / 控 制 面 板 應 用 程 序 / 的 應 用 程 序 面 API( 應 用 程 序 編 控 制 面 板 / 控 制 面 程 接 口 ) API( 應 用 程 板 命 令 列 序 編 程 接 API 應 用 圖 形 用 戶 界 面 口 ) 程 序 編 成 接 命 令 行 口 圖 形 用 戶 介 面 44

53 保 證 網 路 可 用 % 99.9% 100% 性 價 格 信 息 訂 閱 類 型 使 用 基 於 套 餐 使 用 基 於 使 用 基 於 價 格 信 息 Amazon EC2 亞 馬 遜 EC2(aws.amazon.com) Google App Engine 谷 歌 應 用 程 序 引 擊 Lunacloud (https) 入 站 頻 0 (code.google.com) 10 0 寬 價 格 每 GB 每 GB 每 出 站 頻 GB 10 寬 價 格 每 GB 每 GB 每 GB 基 地 計 劃 成 本 每 小 時 0.08 美 元 $ 0 小 時 每 小 時 0.02 美 元 基 本 方 1.7GB 的 內 存, 第 一 個 500 MB 1 個 虛 擬 案 詳 情 160GB 的 本 地 存 儲, 的 持 久 性 存 儲 是 CPU,512MB 45

54 1 個 EC2 計 算 單 位 免 費 的, 配 備 了 足 夠 的 CPU 和 帶 寬, 一 個 月 約 RAM,10GB 磁 盤 -2 美 分 / 小 時 500 萬 頁 面 訪 問 量 特 點 免 費 技 術 支 持 免 費 的 高 級 防 火 牆 高 級 防 火 牆 先 進 的 電 子 安 全 功 重 要 資 料 ( 私 重 要 資 料 郵 件 / 密 碼 能 隱 ) ( 私 隱 ) 安 全 自 定 義 自 定 義 / 安 全 權 自 定 義 / 安 高 級 防 火 牆 / 安 全 限 全 權 限 故 障 轉 移 功 權 限 故 障 轉 移 功 能 故 障 轉 移 功 能 持 久 性 能 持 久 性 快 照 備 份 持 久 性 付 費 的 高 級 防 火 牆 高 級 防 火 牆 備 份 存 儲 安 全 性 46

55 功 能 備 份 存 儲 備 份 存 儲 快 照 備 份 重 要 資 料 ( 私 隱 ) 數 據 加 密 入 侵 檢 測 持 久 性 快 照 備 份 重 要 資 料 ( 私 隱 ) 數 據 加 密 入 侵 檢 測 持 久 性 快 照 備 份 自 動 縮 是 的, 免 費 是 的, 免 費 是 的, 免 費 放 負 載 帄 是 的, 帶 有 充 電 是 的, 免 費 是 的, 免 費 衡 監 控 是 的, 免 費 - 虛 擬 專 是 的, 帶 有 充 電 - 是 的, 帶 有 充 用 服 務 電 器 根 目 錄 47

56 訪 問 檔 案 託 管 服 務 是 的, 帶 有 充 電 是 的, 帶 有 充 電 是 的, 帶 有 充 電 網 頁 寄 存 服 務 - 是 的, 免 費 兼 容 性 支 持 的 百 分 之 OS 5.4 百 分 之 OS 百 分 之 OS 操 作 系 統 Debian 的 Fedora 的 Gentoo Linux 的 Linux 作 業 系 統 開 放 Solaris 5.4 Debian 的 Fedora 的 Gentoo Linux 的 Linux 作 業 系 Debian 的 Fedora 11 中 Linux 作 業 系 統 opensuse opensuse 的 統 的 Linux Linux 的 的 Oracle 企 業 級 Linux 紅 帽 企 業 Linux SUSE Linux 的 Ubuntu 的 開 放 Solaris opensuse 的 Linux 的 Oracle 企 業 級 Linux Red Hat 5.1 中 Ubuntu Linux 操 作 系 統 Windows 48

57 Ubuntu Linux 操 作 系 統 Windows Server 2003 中 Windows Server 2008 中 紅 帽 企 業 Linux SUSE 的 Linux Ubuntu 的 Ubuntu Linux 操 作 系 統 Server 2008 中 Windows Server 2003 中 Windows Server 2008 中 處 理 器 32 位 32 位 64 位 64 位 64 位 支 援 的 Java 的 Java 的 雲 計 算 提 供 程 式 語 言 PHP 蟒 蛇 紅 寶 石 雲 計 算 提 供 商 提 PHP 蟒 蛇 紅 寶 石 商 提 供 訪 問 服 務 器 的 根 目 錄, 所 有 的 編 程 語 言 49

58 供 訪 問 服 務 器 的 根 目 錄, 所 有 的 編 程 語 言 所 支 持 的 供 應 商 WinDev 雲 計 算 提 供 商 提 供 訪 問 服 務 器 的 根 目 錄, 所 有 的 編 程 語 言 所 支 持 的 供 應 商 WinDev 所 支 持 的 供 應 商 免 費 技 術 支 持 支 持 服 電 話 電 話 電 話 務 論 壇 24/7 緊 急 應 對 論 壇 24/7 緊 急 應 對 緊 急 應 對 在 線 資 源 在 線 聊 天 在 線 資 源 知 識 庫 診 斷 工 具 在 線 資 源 在 線 指 南 在 線 指 南 診 斷 工 具 支 持 視 頻 50

59 在 線 指 南 網 站 Amazon EC2 亞 馬 遜 的 EC2 (aws.amazon.com) Google App Engine 谷 歌 應 用 程 序 引 擊 (code.google.com) Lunacloud (lunacloud.com) Google-App-Engine 第 一 節 結 論 第 五 章 結 論 與 建 議 藉 由 研 究 這 些 案 例, 我 們 了 解 到 使 用 者 用 了 這 幾 家 雲 端 廠 商 所 提 供 的 租 用 主 機 之 後, 所 能 夠 達 成 的 成 效 而 提 供 這 些 服 務 的 廠 商 所 能 得 到 經 濟 效 益 也 是 相 當 可 觀 第 二 節 管 理 與 應 用 的 意 涵 提 供 這 些 服 務 的 廠 商, 在 管 理 方 面 只 需 要 管 理 這 些 硬 體 設 備, 而 軟 體 則 是 依 據 客 戶 進 行 客 製 化, 但 由 於 硬 體 方 面 是 集 中 化 管 理, 所 以 在 管 理 及 維 護 方 面 是 相 當 容 易 的, 而 軟 體 方 面, 雖 然 每 個 客 戶 會 有 不 同 的 需 求, 因 而 需 要 裝 置 不 同 的 軟 體, 但 客 製 化 的 同 時, 廠 商 也 能 依 據 要 求 加 收 費 用, 所 以 也 可 以 算 是 互 惠 互 利 51

60 第 三 節 建 議 與 未 來 方 向 透 過 這 次 的 專 題, 我 們 利 用 現 在 最 新 的 雲 端 技 術, 讓 桌 面 真 的 能 夠 無 所 不 在, 同 時 也 將 資 源 充 分 利 用, 且 不 會 讓 這 些 資 源 有 閒 置 浪 費 的 情 形 也 呼 應 了 現 在 相 當 提 倡 的 議 題, 節 能 減 碳 參 考 文 獻 引 用 的 項 目 (2012 年 4 月 24 日 ) 年 4 月 24 日 擷 取 自 維 基 百 科 雲 端 運 算 : (2012 年 5 月 16 日 ) 年 5 月 16 日 擷 取 自 維 基 百 科 HTML5: (2012 年 5 月 20 日 ) 年 5 月 20 日 擷 取 自 維 基 百 科 Amazon EC2: (2012 年 4 月 20 日 ) 年 4 月 20 日 擷 取 自 維 基 百 科 遠 端 桌 面 協 定 : A2%E5%8D%94%E5%AE%9A sunchiahome. (2011 年 07 月 05 日 ). BenJr.tw Quality Assurance LAB 年 5 月 20 日 擷 取 自 Amazon 雲 端 服 務 ( 一 ) - AWS: 胡 志 凱. (2010 年 7 月 ). 雲 端 運 算 中 動 態 調 整 虛 擬 機 器 運 算 資 源 機 制. ( 頁 66). 大 同 大 學 資 訊 工 程 學 系 碩 士 論 文. 孫 旭 辰, 王 祥 鈺, 彭 俊 穎, 吳 東 曄, & 謝 維 哲. 網 路 技 術 與 應 用 期 末 報 告 Amazon.com 雲 端 運 算 服 務 發 展. 孫 旭 辰 ; 王 祥 鈺 ; 彭 俊 穎 ; 吳 東 曄 ; 謝 維 哲. 國 立 高 雄 師 範 大 學 工 業 科 技 教 育 學 系 碩 士 班 研 究 生 林 姿 華. (2012 年 5 月 20 日 ). 全 世 界 漫 步 在 雲 端 - 淺 談 科 技 新 知 識 雲 端 運 算 年 5 月 20 日 擷 取 自 Amazon Web Services 之 門 外 漢 心 得 Mar 7th, 2011 " HYPERLINK 52