人 物 訪 中 華 技 術 I N T E R V I E W 壹 前 言 當 您 搭 乘 台 鐵 縱 貫 線 南 下 列 車, 於 駛 入 高 雄 岡 山 地 區 時, 映 入 眼 簾 的 是 一 座 佔 地 約 30,000 坪 的 綠 色 巨 型 鋼 構 廠 房 及 碩 大 的 皆 豪 鋼 構

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1 源 自 民 國 66 年 間 財 團 法 人 中 華 顧 問 工 程 司 ( 以 下 簡 稱 中 華 顧 問 ), 入 首 台 HP-000 電 腦, 開 啟 我 國 工 程 顧 問 業 應 用 電 腦 之 先 河, 歷 經 電 腦 主 機 系 統 及 主 從 式 系 統 架 構 等 的 調 整, 目 前 已 進 入 網 際 網 路 化 的 資 訊 系 統 建 構 台 灣 世 曦 工 程 顧 問 股 份 有 限 公 司 ( 以 下 簡 稱 台 灣 世 曦 ), 依 據 顧 管 條 例 相 關 規 定 於 民 國 96 年 5 月 日 正 式 成 立 營 運, 並 概 括 承 接 中 華 顧 問 所 有 業 績 業 務 設 備 與 人 員 其 中, 資 訊 系 統 對 於 延 續 中 華 顧 問 之 生 命 歷 程, 及 創 造 台 灣 世 曦 的 未 來 前 景, 深 具 舉 足 輕 重 的 地 位 資 訊 系 統 之 於 中 華 顧 問 與 台 灣 世 曦, 有 如 營 運 的 基 磐 及 發 展 的 礎 石 打 從 建 設 計 畫 之 可 行 性 研 究 規 設 監 造 的 核 心 技 術 工 作, 及 至 內 部 管 理 業 務 人 事 財 會 文 書 及 總 務 等 行 政 支 援, 無 一 不 在 全 公 司 資 訊 系 統 的 服 務 範 疇 內 此 外, 前 資 訊 部 深 入 研 究 開 發 的 智 慧 運 輸 及 地 理 資 訊 等 業 領 域, 也 已 開 發 結 果, 並 於 數 年 前 分 支 成 立 部 門 分 工 運 作, 為 國 家 建 設 奉 獻 不 少 心 力 台 灣 世 曦 自 中 華 顧 問 的 財 團 法 人 轉 型 為 公 司 型 態 後, 營 運 模 式 由 原 以 工 程 技 術 顧 問 為 核 心 的 規 設 與 監 造 工 作, 逐 步 跨 入 工 程 建 置 與 維 運 的 範 疇, 乃 指 日 可 待 故 此 就 資 訊 系 統 而 言, 往 常 以 支 援 規 設 及 營 建 管 理 為 重 軸 的 系 統 功 能, 勢 必 因 業 務 擴 展 及 配 合 工 程 運 籌 管 理 需 求 而 予 提 昇 如 何 因 應 科 技 的 快 速 變 遷, 引 進 新 系 統, 以 提 供 全 公 司 及 各 大 業 主 最 適 的 資 訊 支 援 服 務, 將 是 本 公 司 資 訊 支 援 單 位 需 持 續 面 對 艱 難 卻 極 光 榮 的 任 務 台 灣 世 曦 工 程 顧 問 股 份 有 限 公 司 副 總 經 理 本 輯 內 的 經 驗 成 果, 均 為 本 公 司 同 仁 與 業 界 研 發 與 業 的 努 力 結 晶 盼 各 界 先 進 不 吝 指 正 No.76 October, 007 No.76 October, 007

2 人 物 訪 中 華 技 術 I N T E R V I E W 壹 前 言 當 您 搭 乘 台 鐵 縱 貫 線 南 下 列 車, 於 駛 入 高 雄 岡 山 地 區 時, 映 入 眼 簾 的 是 一 座 佔 地 約 30,000 坪 的 綠 色 巨 型 鋼 構 廠 房 及 碩 大 的 皆 豪 鋼 構 四 個 大 字 也 許 在 公 共 工 程 的 領 域 裏, 少 有 機 會 見 到 這 家 廠 商 的 蹤 跡 ; 然 而 它 在 科 學 園 區 建 設 高 科 技 廠 房 的 相 關 領 域, 卻 有 著 傲 人 的 成 就 尤 有 甚 者, 皆 豪 鋼 構 施 工 作 業 的 創 新 工 法 更 常 為 鋼 構 建 築 業 界 立 下 競 逐 的 標 竿, 曾 國 展 董 事 長 以 滿 意 且 語 帶 驕 傲 的 口 吻, 闡 釋 如 何 於 十 天 內, 完 成 一 般 需 耗 時 四 個 月 才 能 竣 工 的 不 可 能 任 務, 即 為 一 例 本 次 訪 對 象 的 研 選, 皆 豪 實 業 之 所 以 能 從 國 內 數 百 家 鋼 構 及 營 建 業 者 中 脫 穎 而 出, 主 要 原 因 有 二 : 首 先, 該 公 司 董 事 長 曾 國 展 先 生 將 事 業 重 心 從 早 期 的 漁 業 " 移 轉 到 當 今 的 鋼 構 與 營 建 業 ", 其 成 功 的 企 業 轉 型 經 驗, 可 做 為 中 華 顧 問 轉 投 資 台 灣 世 曦, 由 財 團 法 人 " 轉 型 為 公 司 " 的 營 運 參 考 其 次, 皆 豪 實 業 係 以 工 程 營 建 施 作 為 企 業 經 營 核 心, 而 台 灣 世 曦 則 以 工 程 技 術 顧 問 為 公 司 運 作 主 軸, 故 擬 藉 由 本 次 訪, 恭 請 曾 董 事 長 就 施 工 " 與 規 設 " 兩 不 同 企 業 主 體 間 之 實 務 運 作 瓶 頸 及 營 運 資 訊 需 求 等 議, 惠 予 指 教 6 No.76 October, 007 整 理 / 吳 榮 煌 攝 影 / 蘇 瑞 育 貳 訪 談 紀 要 問 : 據 悉 曾 董 事 長 年 輕 時 期 係 從 事 漁 業, 在 何 種 因 緣 際 會 之 下, 決 定 跨 入 鋼 構 與 營 建 業? 並 如 何 因 應 如 此 巨 大 的 業 務 轉 型 作 為? 答 : 話 說 二 十 多 年 前, 剛 從 軍 中 退 伍, 確 實 是 先 回 老 家 幫 忙 當 時 漁 村 的 經 濟 情 況 相 當 差, 心 想 : 與 其 茍 且 度 日, 不 如 放 手 一 搏 因 此, 毅 然 地 本 著 要 做 就 做 別 人 所 做 不 到 的 的 信 念, 赤 手 空 拳, 從 熟 悉 的 家 傳 漁 業, 踏 入 陌 生 的 工 商 叢 林 綜 觀 當 年 環 境, 不 論 是 國 家 建 設 或 民 間 事 業, 多 以 從 事 基 礎 建 設 為 主 經 研 析 判 斷, 建 築 及 營 造 工 程 至 少 有 十 年 好 光 景, 於 是 選 定 從 事 參 與 工 程 建 設 工 作 作 為 人 生 發 展 的 中 心 標 的 雖 然 未 曾 接 受 任 何 業 訓 練, 亦 缺 乏 工 程 基 本 知 識, 但 憑 藉 著 過 目 不 忘 的 記 憶 力 No.76 October, 人 物 訪

3 努 力 不 懈 的 學 習 精 神, 及 堅 定 深 入 用 心 一 定 成 功 的 理 念, 一 切 從 基 層 作 起 整 體 而 言, 目 標 選 定 用 心 程 度 毅 志 能 力 及 創 意 作 為 是 因 應 企 業 轉 型 缺 一 不 可 的 要 件 當 初, 由 工 程 圖 說 施 工 規 範 數 量 估 算 及 合 約 文 件 開 始 摸 索, 一 步 一 腳 印, 歷 經 自 我 學 習 不 恥 下 問 及 發 揮 創 意 的 踏 實 作 為, 而 深 獲 業 主 賞 識 與 器 重 一 路 由 第 七 層 工 程 分 包 問 : 去 (95) 年 皆 豪 實 業 的 集 團 企 業 營 業 總 額 高 達 新 台 幣 百 億 元, 國 內 鋼 構 業 界 亦 盛 傳 曾 國 展 傳 奇 ; 請 問 曾 董 事 長, 您 如 何 在 短 短 十 多 年 間, 繳 出 如 此 亮 麗 的 成 績? 商, 逐 步 向 上 提 升, 終 至 嶄 露 頭 角, 創 立 皆 豪 實 業 的 集 團 企 業 答 : 放 眼 時 下 皆 豪 誠 難 想 像 當 初 ; 回 顧 企 業 成 長 過 程, 蓽 路 藍 縷 仍 難 形 容 其 中 一 二 ( 曾 董 事 長 以 略 帶 感 性 的 語 調 道 出 ) 創 業 二 十 載 期 間, 曾 因 過 度 信 賴 商 業 夥 伴 而 陷 公 司 瀕 臨 破 滅 險 境, 幸 有 業 經 長 年 累 積 之 信 用, 即 人 格 信 用 為 人 信 用 及 處 事 信 用, 方 使 公 司 財 務 信 用 免 於 破 產 其 後, 傾 全 力 搶 救, 企 業 方 得 ( 左 ) 皆 豪 鋼 構 股 份 有 限 公 司 曾 國 展 董 事 長 ( 右 ) 台 灣 世 曦 工 程 顧 問 股 份 有 限 公 司 吳 榮 煌 協 理 以 起 死 回 生 重 新 出 發 及 至 茁 壯 歷 經 該 次 如 於 承 攬 奇 美 一 廠 部 分 工 程 時, 曾 為 該 工 程 節 問 : 皆 豪 實 業 已 是 兼 具 鋼 結 構 產 製 及 工 浴 火 重 生 的 洗 禮, 皆 豪 實 業 固 守 信 用 的 信 念 更 為 堅 定, 且 深 獲 國 內 高 科 技 大 廠, 如 奇 省 50% 以 上 的 材 料 費 ; 一 般 建 廠 需 4 個 月 的 工 期, 皆 豪 均 能 於 個 月 內 竣 工 ; 其 間 更 有 於 0 程 營 繕 能 力 的 企 業 集 團, 也 是 當 前 台 灣 最 具 規 模 的 鋼 構 企 業 之 一 ; 有 關 目 前 企 業 內 經 營 管 理 最 主 要 的 挑 戰, 以 及 對 應 當 下 國 內 大 型 美 電 子 等 企 業 集 團 的 信 賴 與 支 持 其 中, 得 以 承 攬 奇 美 集 團 80% 以 上 廠 房 建 設 工 程 的 實 天 內 完 成 不 可 能 的 任 務 身 為 皆 豪 同 仁 均 引 以 為 傲 的 成 績 單, 若 無 卓 越 的 創 新 工 法 及 精 心 規 企 業 立 足 台 灣 放 眼 海 外 的 業 務 發 展 模 式, 請 教 曾 董 事 長 的 高 見 為 何? 人 物 訪 論 及 企 業 經 營, 除 了 最 基 本 的 誠 信 原 則 必 須 堅 守 外, 業 能 力 更 是 一 項 絕 對 性 的 必 要 條 件 凡 事 務 必 實 事 求 是, 精 益 求 言, 有 關 工 程 業 管 理 知 識 管 理 及 時 下 熱 門 的 創 意 管 理 等 學 識, 並 不 是 現 今 才 有 的 高 深 學 問 ; 任 何 事 物 只 要 隨 時 隨 地, 有 心 用 心 及 心 去 探 究, 就 算 是 基 本 的 材 料 使 產 製 及 工 程 營 繕 的 雙 重 能 力, 也 以 擠 身 當 前 國 內 最 具 規 模 的 鋼 構 企 業 行 列 為 榮 成 立 迄 今, 曾 參 與 國 內 多 項 高 科 技 工 業 廠 房 石 化 廠 大 跨 距 桁 架 結 構 土 木 建 築 高 層 鋼 構 等 重 大 工 人 物 訪 績, 更 為 皆 豪 實 業 引 以 為 傲 的 成 就 劃 的 作 為, 是 不 可 能 成 就 的 就 個 人 的 觀 點 而 答 : 經 多 年 努 力, 皆 豪 集 團 確 已 兼 具 鋼 結 構 精 ; 就 本 公 司 而 言, 在 鋼 構 施 作 工 法 及 材 料 管 用 與 建 築 工 法, 亦 可 產 出 令 人 驚 艷 的 創 舉 程, 且 均 有 相 當 不 錯 的 表 現 控 等 領 域, 除 必 須 有 務 實 的 作 法 外, 還 要 經 常 思 考 嶄 新 的 創 舉, 如 此 才 能 展 現 經 營 成 效, 例 No.76 October, 007 奇 美 廠 房 No.76 October, 007

4 雖 然 皆 豪 身 經 百 戰, 但 因 目 前 國 內 鋼 構 及 營 建 市 場 受 產 業 外 移 的 影 響, 競 爭 極 度 激 烈, 業 主 不 論 在 建 廠 時 效 工 程 品 質 及 降 低 成 本 等 面 向, 更 是 要 求 嚴 峻 任 何 工 程 計 畫 案, 從 備 標 作 業 預 算 編 製 採 購 發 包 生 產 製 造 分 包 控 管 物 料 管 理 進 度 管 控 品 質 管 制 及 勞 工 安 全 等 等 環 節, 均 需 緊 密 結 合, 稍 有 不 慎, 公 司 即 可 能 面 臨 極 大 的 損 失, 甚 或 遭 致 無 法 承 擔 的 重 擊 因 此, 如 何 強 化 各 部 門 溝 通 管 道 協 調 各 部 門 合 作 機 制 及 整 合 企 業 資 源, 以 發 揮 最 大 戰 力 及 兼 顧 公 司 利 潤 極 大 化, 實 為 當 下 企 業 經 營 管 理 上 最 主 要 的 挑 戰 現 今 僧 多 粥 少 的 現 實 變 革 亦 必 須 作 對 應 的 調 整 問 : 皆 豪 實 業 為 應 時 勢 發 展 及 永 續 經 營, 由 工 務 體 系 逐 步 轉 為 工 商 併 存 的 營 業 模 式, 如 係 為 既 定 政 策, 請 教 曾 董 事 長 於 組 織 架 構 與 管 理 機 制 上 有 何 構 思? 答 : 皆 豪 集 團 原 引 以 為 傲 的 高 科 技 廠 房 建 廠 鋼 構 營 建 業 及 施 工 團 隊, 隨 著 企 業 經 營 模 式 的 轉 變, 確 有 必 要 作 適 當 的 調 整 與 重 組 工 務 系 統 的 組 織 架 構 係 以 工 程 案 為 規 劃 的 主 軸, 其 以 工 程 技 術 為 引 的 任 務 指 派, 顯 與 新 訂 營 運 模 式 工 商 併 存 所 需 的 全 方 位 科 技, 有 相 當 程 度 的 落 差 企 業 營 運 績 效, 組 織 再 造 也 是 企 業 經 營 者 必 須 預 作 準 備 的 功 課 在 營 運 變 革 與 組 織 調 整 的 過 程 中, 個 人 特 別 重 視 皆 豪 文 化 的 再 放 光 芒 每 個 人 需 要 的 其 實 不 多, 只 是 想 要 的 太 多 ; 所 以 身 為 公 司 老 闆 要 有 與 同 仁 共 享 成 果 的 胸 襟, 而 同 仁 應 能 固 守 本 份, 自 我 要 求 ; 相 互 尊 重, 彼 此 扶 持, 這 就 是 皆 豪 最 寶 貴, 也 是 最 值 得 驕 傲 的 企 業 文 化 為 解 決 一 般 企 業 經 常 遇 到 員 工 誠 意 不 夠 能 力 不 夠 及 時 間 不 夠 等 三 大 問, 皆 豪 集 團 的 管 理 哲 學 就 是 首 先 提 昇 同 仁 環 境 與 短 兵 相 接 的 市 場 競 爭, 企 業 惟 有 挑 戰 極 向 心 力, 日 常 教 育 訓 練 特 別 強 調 改 變 同 仁 工 皆 豪 鋼 構 股 份 有 限 公 司 曾 國 展 董 事 長 限 超 越 自 我, 公 司 才 有 生 存 的 空 間 是 以 作 心 態 的 三 部 曲 : 挑 戰 極 限, 超 越 自 我 就 成 了 皆 豪 企 業. 是 來 工 作, 不 是 來 上 班 ; 個 人 經 常 掛 在 嘴 邊 的 一 句 話 : 不 要 問 老 ISO 900 認 證 的 品 質 政 策. 將 工 作 當 責 任, 並 非 為 工 作 而 工 作 ; 闆 給 我 什 麼, 要 問 自 己 為 何 不 學 老 闆!, 就 3. 把 工 作 看 待 為 是 自 己 的, 不 是 當 公 司 的 是 企 業 經 營 者 以 身 作 則, 激 勵 同 仁 應 有 的 作 有 關 當 下 國 內 企 業 盛 行 立 足 台 灣 放 眼 為 人 物 訪 位 員 工 的 生 計, 立 足 台 灣, 持 續 茁 壯 係 為 一 貫 的 堅 持 原 則, 另 為 企 業 的 永 續 經 營 放 眼 海 外, 擴 展 業 務 乃 為 順 應 時 勢 發 展 的 必 要 作 為 據 此, 由 工 務 體 系 逐 步 轉 為 工 商 併 存 的 營 業 模 式, 企 業 再 次 轉 型 已 是 無 可 避 免 的 趨 勢 原 先 施 工 效 率 的 競 爭 利 器, 將 面 臨 服 務 產 品 多 樣 及 商 業 模 式 更 新 的 另 因 此, 如 何 充 實 員 工 的 跨 領 域 技 能 及 相 關 商 業 知 識, 乃 為 管 理 階 層 首 需 面 對 的 重 要 課 數 年 來, 針 對 企 業 內 高 階 主 管 與 基 層 幹 部, 已 持 續 安 排 各 類 外 部 及 內 部 的 員 工 教 育 訓 練, 期 能 一 併 提 昇 同 仁 應 有 的 基 本 知 識, 以 利 後 續 組 織 重 組 未 來 端 視 大 環 境 變 遷 狀 況 及 我 的 能 力, 但 不 要 質 疑 我 的 誠 意 以 及 我 是 人 才, 不 是 工 作 人 員 自 許 此 外, 尋 求 權 力 與 義 務 的 平 衡 點 激 勵 同 仁 自 我 提 昇 與 主 動 積 極 獎 勵 優 於 懲 罰 等 等, 均 為 皆 豪 集 團 的 重 要 管 理 手 段 而 公 司 據 以 回 饋 的 是, 除 了 一 般 獎 賞 外, 每 年 更 提 撥 巨 額 的 績 效 獎 金 犒 賞 有 功 人 員, 以 做 為 同 仁 努 力 與 貢 獻 的 直 接 回 問 : 為 因 應 時 勢 發 展, 企 業 營 運 過 程 中, 時 時 需 面 對 體 系 變 更 或 企 業 轉 型 等 不 可 避 免 的 課 ; 請 教 曾 董 事 長 對 於 貴 集 團 傳 承 優 良 的 企 業 文 化 及 入 先 進 的 資 訊 科 技, 不 知 有 何 構 想? 答 : 隨 著 大 環 境 不 停 變 遷 企 業 體 系 不 斷 成 長, 及 業 務 範 疇 持 續 擴 張 之 際, 如 何 讓 新 進 人 員 儘 速 融 入 整 個 企 業 體 內, 以 及 如 何 讓 原 有 企 人 物 訪 海 外 的 業 務 發 展 模 式, 皆 豪 集 團 為 維 持 300 多 ( 中 ) 皆 豪 鋼 構 股 份 有 限 公 司 曾 國 展 董 事 長 及 公 司 團 隊 同 時 要 求 全 體 同 仁, 一 定 要 以 可 以 懷 疑 0 No.76 October, 007 類 挑 戰, 而 組 織 架 構 員 工 技 能 與 管 理 資 訊 的 No.76 October, 007

5 業 精 神 及 優 質 技 能 維 繫 於 永 恒, 乃 企 業 文 化 傳 承 之 核 心 所 在 其 中 教 育 訓 練 及 企 業 資 訊 之 保 存 與 再 利 用 係 為 必 要 工 作 3D 鋼 結 構 細 部 設 計 3D 鋼 筋 混 凝 土 設 計 自 動 Shop Drawing 自 動 產 出 BOM 表 等 事 宜, 以 作 為 自 動 化 設 計 的 解 決 方 案 然 因 此 等 套 裝 軟 體, 各 自 為 政, 資 訊 散 佈 在 各 自 所 屬 子 系 統 內, 資 放 眼 當 前 國 內 多 數 大 型 鋼 構 及 營 建 公 司, 其 擁 有 精 技 術 的 資 深 人 員 多 已 高 升 管 理 階 層, 且 以 從 事 行 政 作 業 為 主, 致 經 驗 傳 承 多 無 源 分 享 有 困 難, 資 料 維 護 管 理 相 當 繁 瑣 費 時, 在 欠 缺 e 化 系 統 協 助 下, 致 資 訊 難 以 即 時 流 通 以 為 繼 接 任 者 對 於 一 個 新 計 畫 案, 因 經 驗 不 足, 多 無 法 以 審 視 設 計 圖 說 的 標 準 去 精 算, 僅 惟 檢 視 目 前 同 業 間 所 入 之 文 書 處 理 軟 能 憑 感 覺 去 評 估 因 沒 有 任 何 一 個 工 程 計 畫 案 體 電 腦 繪 圖 軟 體 及 電 子 郵 件 等 e 化 工 具, 也 是 可 完 全 套 用 先 前 的 工 程 數 據, 此 等 新 人 非 惡 多 為 各 業 務 部 門 因 業 需 求 所 建 置, 多 屬 使 用 人 物 訪 意 的 錯 誤 估 算, 有 可 能 造 成 公 司 巨 大 的 財 務 損 失, 甚 或 難 以 彌 補 的 遺 憾 故 技 術 經 驗 與 企 業 精 神 的 文 化 傳 承, 其 重 要 性 不 言 而 喻 企 業 文 化 之 傳 承, 非 經 教 育 難 竟 其 功 ; 而 教 育 之 素 材 取 得, 若 無 資 訊 系 統 相 助, 亦 將 事 倍 功 半 有 鑒 於 此, 皆 豪 集 團 早 在 民 國 90 年 初, 即 已 著 手 規 劃 入 完 整 的 管 理 資 訊 系 統 因 皆 豪 集 團 企 業 版 圖 橫 跨 數 種 行 業, 其 中 又 以 科 技 廠 房 之 建 構 為 業 務 主 軸, 此 類 業 務 具 有 工 期 短 量 大 集 中 工 程 介 面 複 雜 營 運 成 本 高 等 特 質, 故 利 用 完 善 的 管 理 資 訊 系 統, 以 輔 助 日 常 工 程 與 行 政 管 理 作 業, 有 其 實 質 需 求 者 層 面 的 個 人 工 具, 少 有 從 企 業 運 籌 資 訊 角 度 入 的 系 統 經 個 人 深 思 熟 慮 後, 察 覺 欲 從 激 烈 競 爭 的 市 場 中 勝 出, 惟 有 建 構 整 個 集 團 的 資 訊 應 用 與 管 理 平 台, 並 串 連 及 整 合 上 下 游 系 統, 以 建 構 並 提 供 決 策 及 營 運 所 需 之 即 時 性 參 考 或 必 要 資 訊 整 體 資 訊 系 統 應 包 含 廠 商 資 訊 整 合 圖 說 管 控 預 算 管 控 製 程 管 理 採 購 發 包 契 約 管 理 物 料 倉 儲, 行 政 管 理 及 工 務 平 台 等 等, 藉 由 資 訊 化 的 正 確 性 完 整 性 即 時 性, 以 確 保 集 團 於 面 對 激 烈 的 市 場 競 爭, 能 快 速 反 應 並 作 出 正 確 抉 擇 ( 左 ) 王 立 柏 副 理 ( 左 中 ) 吳 榮 煌 協 理 ( 右 中 ) 曾 國 展 董 事 長 ( 右 ) 林 高 弘 副 理 步 規 劃, 第 一 階 段 將 先 行 建 立 基 礎 運 用 資 訊 系 世 事 更 異, 瞬 息 萬 變 ; 企 業 惟 有 因 應 時 空 統, 第 二 階 段 續 以 建 立 運 籌 管 理 資 訊 系 統, 第 與 環 境 變 遷, 作 最 適 之 轉 型 準 備, 才 能 繼 以 生 三 階 段 再 建 立 決 策 支 援 資 訊 系 統 ; 最 後, 於 第 存 惟 一 不 變 的 是 : 信 用 業 用 心 與 創 四 階 段, 介 接 整 合 集 團 新 興 事 業 資 訊 系 統, 以 新 期 達 到 整 個 企 業 集 團 資 訊 的 有 效 運 用 業 務 流 視 員 工 為 子 弟, 訓 練 為 要 件, 激 勵 其 動 程 即 時 合 理 行 政 管 理 作 業 落 實 資 訊 完 整 留 能 ; 獎 勵 但 求 公 正, 權 利 責 任 需 分 明, 企 業 競 存 之 遠 景, 並 提 升 集 團 的 營 運 體 質 及 績 效 爭 力 方 能 因 應 而 生 技 術 精 華 應 傳 承, 企 業 文 化 需 發 揚, 資 訊 後 記 承 蒙 國 內 鋼 構 業 界 傳 奇 人 物 皆 豪 集 團 曾 國 展 董 事 長 於 百 忙 中, 撥 冗 接 受 本 次 訪, 寶 藏 善 利 用 最 後, 於 本 文 結 束 前, 再 套 用 一 句 曾 國 展 董 事 長 的 話 : 轉 型 在 所 難 免, 成 功 盡 其 在 人 物 訪 No.76 October, 007 早 期 皆 豪 集 團 雖 已 入 許 多 套 裝 軟 體, 例 如 在 鋼 構 生 產 上 入 X-Steel 等 業 軟 體, 處 理 鋼 結 構 3D 實 體 模 型 繪 製 與 結 構 分 析 完 全 整 合 因 此, 特 委 託 饒 富 工 程 營 建 管 理 經 驗 之 貴 ( 台 灣 世 曦 工 程 顧 問 ) 公 司, 協 助 本 ( 皆 豪 ) 集 團 規 劃 及 建 置 完 整 的 工 務 運 籌 管 理 資 訊 系 統 經 初 並 傳 授 其 寶 貴 的 企 業 經 營 理 念 綜 合 本 次 訪 談 要 義, 概 為 : 我 挑 戰 極 限, 超 越 自 我, 乃 公 司 生 存 於 當 下 紅 海 的 必 要 作 為 ; 開 發 價 值, 相 榮 共 生, 則 是 企 業 期 望 於 未 來 藍 海 的 終 極 願 景, 共 勉 之 No.76 October, 007 3

6 人物訪 中 華 技 術 INTERVIEW 壹 前言 余文德教授自民國8年獲教育部國家公費留學獎學金 赴美國普渡大學深造 於民國85年取得營建管理博士學位 後 先任職於交通部高速鐵路籌備處 民國85年起任教於中 華大學 目前為中華大學建設與案管理學系教授 並擔任 台灣案管理學會(TPMA)全國營建案管理總召集人 余文 德教授多年來鑽研於企業智能(Business Intelligence) 人工智 慧技術(AI)及營建案管理等諸多領域 並卓有成就 除主持多項營 建企業智能相關研發計畫 同時發表多篇國內 外期刊論文 深獲國 內外相關領域家肯定 從過去的 傳統產業經濟 到現在的 知識經濟 乃至未來 的 創意經濟 時代 營建產業一直是以過去所累積之知識與經驗作 為企業運籌之基礎 不論是營建工程設計方案之構想提出與設計發 展 工程造價之估算 施工期程之安排 現場工程之施作 緊急問 之解決等 都可以利用營建企業智能技術的協助提昇效率 降低成 本 提高獲利 甚至公司對外爭取合約 回應顧客需求 因應市場發展等作為 也都可 以藉由營建企業智能系統來提升競爭力 未來的營建產業將進入 十倍數 的競爭時代 企業智能結合無限通訊網路及人工 智慧等技術 將是營建企業面對現在的 知識經濟 甚至未來 創意經濟 時代產業競 好佈局 本文將就 營建企業智能與營建企業運籌 為訪余教授 貳 訪談紀要 人物訪 爭的重要關鍵 有遠見的營建企業經營者 應該洞燭機先 及早為發展營建企業智能做 答 現今營建企業面臨的營運課 可以由 兩個層面來思索 企業內部課 如何提昇效 整理 賴建中 攝影 蘇瑞育 4 No.76 October, 007 問 請問余教授 就您長久以來對臺灣營建 業的深入觀察 現今營建企業所面臨的主要 營運課有那些? 率 降低成本 提高獲利及利潤 企業外部課 滿足客戶需求 擴大業務市場規模 開拓 新商機 持續營運成長 企業成長應兼顧業績 No.76 October, 007 5

7 成 長 及 獲 利 提 昇, 有 賴 善 用 企 業 組 織 內 部 自 發 性 的 透 過 集 體 智 慧 提 出 創 新 構 想 及 找 出 新 的 服 務 或 業 知 識, 將 創 新 構 想 轉 化 為 企 業 智 能, 方 能 帶 動 企 業 持 續 之 優 質 化 成 長, 創 造 更 高 的 顧 客 價 值, 拉 大 與 對 手 之 差 異 化 競 爭 優 勢 最 早 的 發 展 是 950 年 代 開 始 的 人 工 智 慧 技 術, 先 由 家 系 統 (Expert system) 的 成 功 應 用, 到 其 他 AI 技 術 ( 如 模 糊 邏 輯 類 神 經 網 路 基 因 演 算 法 等 方 法 ) 應 用 於 營 建 工 程 問 的 解 決 特 別 是 984 年 類 神 經 網 路 技 術 有 突 破 性 之 發 展, 使 得 其 學 習 能 力 強 大, 對 於 非 線 性 函 數 之 模 式 化 能 力 大 幅 提 昇 後 來 家 系 統 的 問 : 請 問 余 教 授, 企 業 智 能 與 營 建 企 業 營 運 之 關 聯 性 為 何? 發 展 遇 到 了 瓶 頸, 主 要 是 知 識 庫 (Knowledge base) 的 建 立 與 維 護 發 生 困 難, 以 及 複 雜 問 的 模 式 化 遭 遇 困 難 等 原 因 而 類 神 經 網 路 也 答 : 企 業 智 能 (Business Intelligence) 或 稱 遇 到 類 似 之 問, 而 使 其 應 用 受 到 限 制 到 了 為 商 業 智 慧, 是 利 用 儲 存 在 企 業 組 織 結 構 員 990 年 以 後, 相 關 研 究 就 大 幅 萎 縮 了 工 個 人 甚 至 與 企 業 往 來 之 外 部 顧 客 的 知 識 與 智 慧, 來 解 決 企 業 經 營 過 程 中 所 遭 遇 的 問 提 980 年 代 後 期, 資 料 庫 系 統 技 術 從 傳 統 關 ( 左 ) 余 文 德 教 授 ( 右 ) 吳 榮 煌 協 理 升 企 業 經 營 目 標 之 達 成 如 果 我 們 把 企 業 的 聯 性 資 料 庫 發 展 到 物 件 向 資 料 庫, 而 此 一 同 管 理 網 路 資 訊 系 統 想 像 成 企 業 的 神 經 系 時 也 發 展 出 資 料 探 勘 (Data mining, DM) 及 大 量 的 資 料 中 自 動 產 生 關 聯 性 法 則 (Association 易 等 技 術 的 問, 所 以 在 營 建 產 業 之 應 用 反 而 統, 那 麼 企 業 智 能 系 統 就 是 企 業 的 大 腦, 知 識 發 掘 (Knowledge discovery in databases, rules) 決 策 樹 (Decision trees) 群 集 (Clusters) 不 如 另 一 項 企 業 智 能 技 術 知 識 管 理 來 得 而 企 業 智 能 就 是 企 業 的 智 慧 因 此, 若 能 KDD) 等 技 術 來 所 謂 的 知 識 發 掘 是 從 大 等 而 且 KDD 或 DM 常 強 調 其 所 發 掘 的 法 則 與 態 多 所 謂 的 知 識 管 理 (Knowledge management, 善 用 企 業 智 能 不 但 可 以 降 低 成 本, 更 可 以 量 的 歷 史 資 料 中, 發 掘 出 對 於 組 織 或 企 業 決 策 樣 的 不 可 預 期 性 (unexpectedness), 亦 即 藉 KM) 是 指 知 識 的 產 生 分 享 利 用 儲 存 等 縮 短 營 運 週 期, 提 高 生 產 力 在 十 倍 數 時 者 有 用 之 知 識 或 法 則 來, 以 輔 助 決 策 者 解 決 問 由 傳 統 家 所 提 供 之 知 識 所 無 法 涵 蓋 的 過 程 的 管 理 而 近 十 年 來 由 於 ICT 與 網 路 技 術 的 代 中, 能 否 掌 握 與 發 揮 企 業 智 能, 將 成 為 企 或 進 行 策 略 規 劃 ; 而 資 料 探 勘 則 是 知 快 速 發 展, 知 識 管 理 平 台 (KMS) 越 來 越 進 步, 也 人 物 訪 業 能 否 生 存 的 重 要 關 鍵 問 : 就 余 教 授 的 觀 察 與 研 究, 國 外 營 建 企 業 智 能 的 發 展 現 況 為 何? 識 發 掘 過 程 中 最 重 要 的 一 個 步 驟, 其 功 能 主 要 在 有 效 地 找 尋 出 知 識 的 法 則 (rules) 或 態 樣 (patterns) 從 KDD 或 DM 的 功 能 來 看, 其 與 傳 統 的 家 系 統 及 決 策 支 援 系 統 (Decision support system, DSS) 並 無 不 同 所 不 同 的 是 傳 統 的 家 企 業 電 子 化 後 大 量 資 料 透 過 電 子 設 備 的 發 生 記 錄 與 保 留, 產 生 了 大 量 的 電 子 資 料 庫, 因 此 知 識 發 掘 技 術 確 實 提 供 了 電 子 化 企 業 (e-business) 發 展 企 業 智 能 有 利 的 工 具 然 而, 受 限 於 知 識 表 達 (Knowledge 使 得 營 建 業 在 入 知 識 管 理 的 難 度 越 來 越 小, 而 其 效 益 也 越 來 越 大 利 用 知 識 管 理 來 建 立 企 業 智 能 的 原 理 與 前 兩 種 技 術 類 似, 都 是 透 過 歷 史 資 料 的 累 積 建 立 知 識, 再 將 此 一 知 識 應 用 於 企 業 營 運 問 之 解 決 上 不 同 的 是,KM 所 處 人 物 訪 答 : 發 展 或 建 立 企 業 智 能 的 方 法 大 致 有 三 種 : 系 統 或 決 策 支 援 系 統 是 由 家 提 供 知 識 來 建 立 representation) 之 困 難, 以 及 營 建 工 程 問 理 的 知 識 多 為 文 字 ( 自 然 語 言 ) 圖 像 ( 工 程 圖 或 () 人 工 智 慧 技 術 (AI);() 資 料 庫 技 術 ;(3) 知 其 知 識 庫 或 法 則 庫 (rule base), 而 KDD 則 是 從 複 雜 案 規 模 龐 大 延 時 甚 長 資 料 累 積 不 照 片 ) 等 一 般 人 所 容 易 產 生 與 理 解 者, 因 此, 6 No.76 October, 007 識 管 理 No.76 October, 007 7

8 KM 方 法 對 於 描 述 複 雜 工 程 問 以 及 提 供 解 答 上 較 傳 統 人 工 智 慧 或 知 識 發 掘 方 法 更 為 有 效 不 過 因 為 KMS 所 儲 存 的 知 識 為 非 結 構 化 (unstructured) 的 知 識, 所 以 在 再 利 用 與 更 新 上 都 必 須 由 人 工 參 與, 而 不 像 傳 統 人 工 智 慧 或 知 識 發 掘 方 法 可 以 利 用 電 腦 自 動 更 新, 因 此 其 建 置 使 用 與 維 護 成 本 亦 相 對 較 高 渡 大 學 (Purdue Univ.) 所 開 發 的 ACoRS (Automated Constructability Review System) 系 統 Kartam 等 人 所 研 發 之 施 工 性 經 驗 學 習 知 識 庫 系 統 CLLD (Constructability Lessons Learned Database) 及 IKIS (Integrated Knowledge-Intensive System) 系 統 美 國 貝 泰 公 司 (Bechtel Inc.) 所 研 發 的 OLRL (On-Line Reference Library) 日 本 鹿 島 建 設 (Kajima Corp.) 所 開 發 的 CEIS (Civil Engineering Information 國 外 營 建 產 業 最 早 應 用 企 業 智 能 System) 等 都 可 算 是 自 動 化 功 能 完 整 性 程 度 不 余 文 德 教 授 的 觀 念 者 應 屬 美 國 營 建 產 業 研 究 中 心 ( C I I ) 同 的 企 業 智 能 系 統 所 提 出 的 施 工 性 改 善 計 畫 (Constructability 司 將 過 去 所 累 積 之 知 識 文 件 ( 有 些 經 過 掃 描 摘 p r o g r a m s ) 依 據 C I I 之 定 義, 所 謂 的 要 處 理, 有 些 則 僅 存 原 始 檔 案 ) 儲 存 於 電 腦 系 統 Constructability 是 指 The optimum use of construction knowledge and experience in 問 : 相 較 於 國 外 發 展 狀 況, 請 問 余 教 授, 國 內 營 建 企 業 目 前 企 業 智 能 發 展 概 況 如 何? 主 要 弱 點 為 何? 中, 以 供 同 仁 查 詢 應 用 這 一 類 系 統, 大 多 還 是 屬 於 提 供 資 訊 之 資 訊 管 理 系 統 (MIS) 部 分 公 planning, design, procurement and field operation 司 開 始 建 立 知 識 社 群 (Community of Practice, to achieve overall project objectives. 翻 成 中 文 答 : 國 內 過 去 十 幾 年 來 因 為 政 府 大 力 推 動 產 COP), 但 多 侷 限 於 案 團 隊 間 的 問 討 論 與 就 是 : 將 過 去 所 累 積 的 營 建 工 程 知 識 與 經 驗 業 e 化 與 自 動 化, 近 年 來 更 在 營 建 署 主 下 推 溝 通, 無 法 充 分 運 用 組 織 與 個 人 所 擁 有 的 企 最 佳 地 應 用 在 案 的 規 劃 設 計 採 購 發 包 與 動 e-taiwan 計 畫 之 營 建 產 業 知 識 管 理 平 台 業 智 能 這 一 方 面, 台 灣 世 曦 自 從 中 華 顧 問 施 工 過 程 中, 以 達 到 整 體 案 之 最 佳 目 標 (C-KM) 系 統 建 置 計 畫 等 計 畫 之 推 動, 營 建 業 工 程 司 時 期 即 開 始 發 展 知 識 管 理 系 統, 並 鼓 勵 而 CII 用 來 累 積 過 去 知 識 與 經 驗 之 方 法 稱 為 經 應 用 企 業 智 能 之 情 況 逐 漸 有 所 進 展 目 前 已 經 員 工 跨 界 參 與 不 同 知 識 社 群 之 討 論, 因 此, 其 人 物 訪 驗 學 習 檔 案 (Lessons-learned file, LLF) 過 去 國 外 有 一 些 研 究 發 展 出 不 同 類 型 的 經 驗 學 習 檔 案 系 統 及 企 業 智 能 系 統, 例 如 CII 開 發 出 一 種 經 驗 學 習 魔 術 師 系 統 (Lessons-learned 入 企 業 資 源 規 劃 (ERP) 者 有 大 陸 工 程 及 潤 泰 營 建 事 業 集 團 等 ; 而 入 知 識 管 理 系 統 者, 工 程 顧 問 業 有 包 括 台 灣 世 曦 中 興 顧 問 亞 新 顧 問, 營 造 業 者 有 大 陸 工 程 潤 泰 營 造 互 助 企 業 智 能 之 開 發 與 應 用, 相 對 於 國 內 其 他 工 程 顧 問 業 應 是 最 先 進 的 整 體 而 言, 國 內 營 建 業 在 發 展 與 應 用 企 人 物 訪 wizard, LLW) 可 以 輔 助 營 建 業 建 立 其 經 驗 學 營 造 等 各 公 司 入 之 自 動 化 程 度 及 其 企 業 業 智 能 上 仍 然 處 於 起 步 階 段, 重 視 程 度 也 不 ( 左 前 ) 李 萬 利 經 理 ( 左 後 ) 陳 冠 霖 正 工 程 師 ( 右 前 ) 余 文 德 教 授 ( 右 後 ) 吳 榮 煌 協 理 ( 後 中 ) 賴 建 中 副 理 習 檔 案 ; 又 如 美 國 密 西 根 大 學 Ioannou 等 人 所 研 發 的 ACTS (Advanced Construction Technology 智 能 高 低 各 有 不 同, 但 大 部 分 廠 商 多 以 資 料 庫 ( 或 稱 為 知 識 庫 ) 形 式 居 多 亦 即 公 足 僅 有 少 部 分 企 業 應 用 了 三 種 主 要 企 業 智 能 技 術 中 的 一 小 部 分, 大 部 分 營 建 業 者 仍 止 於 企 System) 系 統 日 本 大 林 組 (Obayashi) 委 託 美 國 普 8 No.76 October, 007 No.76 October, 007 9

9 業 e 化 之 初 步 階 段 亦 即 作 業 電 腦 化 與 其 他 從 台 灣 世 曦 的 SOS 範 例 可 以 說 明 營 建 業 所 除 了 圖 說 資 料 外, 工 程 顧 問 公 司 還 累 積 了 產 業 對 於 企 業 智 能 技 術 之 大 量 使 用 情 況 相 需 要 的 企 業 智 能 平 台 應 該 是 能 夠 支 援 企 業 營 運 更 多 的 工 程 文 件 資 料, 例 如 台 灣 世 曦 有 兩 三 比, 仍 然 有 極 大 之 差 距 例 如, 目 前 國 內 外 金 之 所 需, 且 又 能 夠 充 分 應 用 組 織 與 員 工 之 知 識 萬 個 結 案 告, 計 畫 書 文 件 可 能 更 多, 這 些 文 融 服 務 業 及 物 流 業 皆 已 大 量 應 用 KDD 技 術 在 顧 與 智 慧 的 系 統 這 樣 的 系 統 儘 可 能 不 要 大 幅 度 件 資 料 的 智 慧 資 產 化 刻 不 容 緩 我 和 工 程 客 信 用 評 估 顧 客 關 係 管 理 (CRM) 及 商 品 組 合 分 改 變 既 有 的 生 產 流 程, 但 又 能 適 時 提 供 員 工 所 顧 問 業 朋 友 聯 絡 時 最 常 聽 到 他 們 說 最 近 很 忙, 析 等 工 作 上 所 以 一 旦 顧 客 有 異 常 消 費 行 為 發 需 要 的 知 識 與 資 訊 以 工 程 顧 問 業 而 言, 法 在 忙 備 標 工 作, 也 就 是 在 準 備 服 務 建 議 書, 可 生, 信 用 卡 公 司 馬 上 會 打 電 話 確 認, 以 避 免 消 規 規 範 合 約 條 文 等 是 工 程 執 行 業 務 所 需 要 見 這 項 工 作 佔 去 了 工 程 師 絕 大 部 分 的 時 間 然 費 風 險 之 發 生 的 資 訊, 如 何 在 工 程 師 需 要 時 迅 速 提 供 相 關 資 而 一 份 服 務 建 議 書 的 產 生 有 很 大 的 比 例 ( 可 能 訊, 甚 至 工 程 師 還 沒 提 出 需 求 前 即 自 動 判 斷 且 超 過 85%) 是 重 複 過 去 所 做 過 的 工 作, 試 想 若 有 主 動 提 供 相 關 資 訊, 這 樣 的 企 業 智 能 平 台 一 定 一 個 功 能 強 大 的 企 業 智 能 系 統 來 支 援 工 程 問 : 請 問 余 教 授, 如 要 養 成 健 全 的 營 建 企 業 是 同 仁 所 希 望 的 目 前 的 人 工 智 慧 技 術 已 經 可 師, 公 司 就 好 像 有 一 個 超 級 資 深 顧 問, 累 積 了 智 能, 應 該 建 構 什 麼 樣 的 企 業 智 能 與 資 訊 平 台? 以 做 到 相 當 的 程 度, 然 而 瓶 頸 仍 然 在 知 識 過 去 曾 經 參 與 過 的 所 有 案 提 案 工 作 經 驗, 替 庫 雖 然 企 業 e 化 後 累 積 了 大 量 的 文 件 圖 工 程 師 完 成 85% 之 工 作, 如 此, 工 程 師 的 生 產 答 : 營 建 產 業 特 性 不 同 於 其 他 產 業, 因 此 短 期 說 與 數 據, 但 是 若 無 法 將 此 類 資 料 (Data) 力 可 以 立 刻 提 升 6.7 倍, 而 且 又 可 以 協 助 計 畫 書 內 要 發 展 類 似 金 融 業 之 企 業 智 能 系 統 機 會 轉 換 成 有 用 的 資 訊 (Information) 或 知 識 之 審 核 使 其 更 加 正 確 與 完 美, 這 就 是 我 前 面 所 不 大 不 過, 特 定 類 型 企 業 智 能 系 統 之 發 展 與 (Knowledge), 則 結 果 龐 大 的 資 料 庫 會 一 說 的 十 倍 數 效 益 要 建 立 這 樣 的 企 業 智 價 及 工 地 管 理 問, 而 其 計 畫 書 較 多 為 施 工 應 用 應 是 可 能 的, 這 可 以 從 幾 個 實 際 的 例 子 得 直 消 耗 貯 存 與 維 護 資 源, 因 此 不 但 不 是 企 業 的 能 系 統 所 需 的 技 術 大 部 分 已 經 成 熟, 少 部 分 計 畫 書 及 品 質 計 畫 書 等, 但 建 置 之 原 理 到 證 明 例 如, 台 灣 世 曦 的 緊 急 求 救 (SOS) 資 產 (Assets), 反 倒 成 為 企 業 的 負 債 (Debts) 因 技 術 ( 例 如 文 字 探 勘 等 ) 雖 仍 在 發 展 中, 但 預 期 在 與 方 法 都 類 似 另 一 族 群 業 主 及 營 建 管 理 系 統 就 是 很 好 的 例 子, 此 一 系 統 事 實 上 是 KMS 此, 如 何 將 無 用 的 原 始 資 料 (Raw data) 轉 換 五 年 內 也 可 以 日 趨 成 熟 所 以, 五 年 後 一 定 可 顧 問 (PCM) 所 需 要 的 企 業 智 能 系 統 則 不 人 物 訪 中 的 一 個 特 殊 知 識 社 群, 讓 所 有 員 工 可 以 參 與 某 部 門 員 工 所 面 臨 之 緊 急 問 的 解 決 系 統 技 術 並 不 困 難, 而 對 於 熟 悉 COP 運 作 的 員 工 而 言, 參 與 運 作 的 難 度 也 不 高, 然 而 其 所 產 生 之 時 間 成 有 用 的 智 慧 資 產 (Intellectual asset, IA), 也 是 營 建 企 業 建 立 企 業 智 能 平 台 時 所 需 考 量 的 過 去 幾 年 間 中 興 工 程 顧 問 公 司 花 了 很 大 的 功 夫, 將 以 前 所 累 積 的 工 程 圖 掃 描 成 為 電 子 檔 以 看 到 類 似 系 統 的 出 現 對 於 其 他 營 建 業 ( 例 如 營 造 業 ), 上 述 兩 種 企 業 智 能 系 統 ( 緊 急 求 救 系 統 及 計 畫 書 產 生 同, 能 夠 提 供 計 畫 書 審 查, 以 及 廠 商 單 價 分 析 之 企 業 智 能 系 統 對 於 業 主 及 PCM 可 能 更 有 幫 助 總 的 來 說, 只 要 是 目 前 靠 人 ( 工 程 師 或 管 理 者 ) 的 知 識 與 判 斷 來 完 成 的 工 作, 基 本 上 都 可 人 物 訪 及 成 本 效 益 卻 非 常 明 顯 並 加 以 摘 要 化 以 利 搜 尋 再 利 用, 就 是 智 慧 資 系 統 ) 都 相 當 有 用, 只 是 其 所 處 理 的 問 不 同 罷 以 透 過 企 業 智 能 系 統 來 提 升 其 效 率 甚 至 完 產 化 的 一 個 比 較 成 功 的 例 子 了 例 如 營 造 業 所 處 理 的 緊 急 問 可 能 偏 向 估 全 取 代 其 功 能 0 No.76 October, 007 No.76 October, 007

10 問 : 知 識 管 理 與 企 業 智 能 在 余 教 授 的 認 知 中 語 音 ) 之 紀 錄 ; 知 識 文 件 的 收 集 則 與 文 件 來 源 有 已 經 把 KMS 整 合 到 公 司 的 EIP 系 統, 使 得 員 工 的 一 個 領 域 然 而 其 原 理 和 方 法 都 是 一 樣 的, 改 其 關 係 為 何? 相 互 扮 演 的 功 能 為 何? 關, 要 讓 文 件 產 生 的 同 時 即 被 收 集, 如 此 才 不 日 常 工 作 與 知 識 管 理 結 合 在 一 起 因 此,KMS 變 的 只 不 過 是 效 率 與 方 便 性 罷 了 未 來 無 線 通 答 : 如 前 面 所 述, 知 識 管 理 系 統 (KMS) 是 目 前 建 會 有 知 識 遺 漏 的 問 ; 知 識 保 存 最 重 要 的 是 要 應 是 現 階 段 營 建 企 業 發 展 企 業 智 能 最 有 效 的 方 訊 技 術 成 熟 之 後, 企 業 智 能 系 統 更 將 無 遠 弗 構 營 建 企 業 智 能 最 容 易, 相 對 實 質 效 益 也 最 高 考 慮 到 未 來 再 用 的 方 便 性, 因 此, 知 識 文 件 之 法 不 過 值 得 注 意 的 是,KMS 處 理 的 多 是 非 結 屆 以 後 工 程 師 在 營 建 工 地 以 可 以 享 有 即 時 企 的 方 法 在 與 網 路 技 術 結 合 之 後,KMS 已 經 是 分 類 以 及 其 表 達 格 式 應 審 慎 考 量, 例 如 知 識 構 化 (unstructured) 的 知 識 文 件, 若 沒 有 事 先 做 好 業 智 能 支 援, 其 解 決 問 的 速 率 將 會 更 快 但 一 種 全 時 (All time) 無 所 不 在 (Ubiquitous) 的 知 地 圖 之 建 立 及 經 驗 學 習 (lessons-learned) 保 存 格 式 之 規 劃, 未 來 的 再 利 用 以 及 智 慧 資 產 這 些 改 變 都 還 不 算 是 值 得 注 意 的 重 點, 從 過 去 識 提 供 系 統 或 問 解 決 系 統 KMS 所 應 該 扮 演 的 格 式 化 等 ; 至 於 知 識 文 件 的 再 取 功 能 方 面, 化 困 難 度 勢 必 提 高, 且 將 影 響 到 企 業 智 能 系 統 幾 年 的 企 業 智 能 發 展 方 向 觀 察, 我 覺 得 有 一 個 的 功 能 大 致 可 以 分 為 三 個 層 次 : 除 了 一 般 關 鍵 字 搜 尋 外, 已 經 有 軟 體 結 合 自 然 之 功 能 趨 勢 是 值 得 有 遠 見 的 營 建 企 業 經 營 者 注 意 那 語 言 甚 至 智 慧 型 代 理 人 等 功 能 第 一 個 層 次, 依 據 Nonaka 的 組 織 知 識 創 新 理 論, 知 識 管 理 系 統 最 重 要 的 功 能 應 該 提 供 與 第 三 個 層 次 是 比 較 進 階, 一 般 的 K M S 創 造 一 個 場 域 (Bay), 讓 不 同 知 識 背 景 (Context) 的 並 不 會 提 供 的 功 能, 包 括 知 識 活 動 之 監 督 人 可 以 交 會 (intersection), 以 使 得 梅 迪 奇 效 應 (monitoring) 知 識 管 理 績 效 之 評 估 (evaluation) (Medici Effect) 大 量 發 生 這 樣 的 功 能 若 透 過 與 知 識 管 理 效 益 之 改 善 (Improvement) 這 一 層 知 識 管 理 系 統 來 做, 方 法 是 建 立 不 同 的 知 識 社 次 之 功 能 包 括 知 識 地 圖 之 分 析 知 識 管 理 效 益 群, 讓 對 於 討 論 主 有 興 趣 的 人 都 可 以 參 與 之 量 化 評 估 知 識 管 理 績 效 之 改 善 策 略 規 劃 等 特 別 應 注 意,KMS 不 是 MIS, 其 主 要 目 的 在 於 跨 界 交 流 而 不 是 資 訊 保 密, 因 此 應 鼓 勵 不 同 背 景 功 能 此 一 層 次 還 可 再 延 伸 到 企 業 營 運 資 訊 需 求 之 分 析, 例 如 將 知 識 地 圖 ( 知 識 資 源 ) 結 合 家 ( 左 ) 賴 建 中 副 理 ( 左 ) 吳 榮 煌 協 理 ( 中 ) 余 文 德 教 授 ( 右 ) 李 萬 利 經 理 ( 右 ) 陳 冠 霖 正 工 程 師 之 家 的 參 與 與 加 入 至 於 與 機 密 業 務 有 關 之 議 討 論, 則 適 合 在 MIS 上 進 行 而 非 KMS 地 圖 ( 人 力 資 源 ), 甚 至 連 結 到 公 司 的 營 運 領 域, 以 作 為 企 業 經 營 策 略 規 劃 之 依 據 問 : 請 教 余 教 授, 企 業 在 現 代 資 訊 網 路 技 術 就 是 在 996 年 世 界 經 濟 合 作 發 展 組 織 (OEDC) 與 應 用 衝 擊 下, 企 業 智 能 應 該 往 什 麼 方 向 繼 續 發 展 下 去? 的 The Knowledge-Based Economy 告 提 人 物 訪 第 二 個 層 次 才 是 一 般 人 對 於 KMS 的 認 知, 也 就 是 提 供 知 識 文 件 的 紀 錄 (documentation) 收 集 (acquisition) 保 存 (preservation) 以 及 再 取 (retrieval) 的 功 能 知 識 文 件 的 紀 錄 不 僅 是 原 始 文 件 的, 還 包 括 非 文 字 文 件 ( 例 如 圖 說 影 像 以 上 三 個 層 次 的 知 識 管 理 功 能, 企 業 應 依 據 組 織 營 運 目 標 現 有 資 源 以 及 對 於 KMS 功 能 之 需 求 來 決 定 但 總 的 來 說, 知 識 管 理 系 統 (KMS) 仍 是 目 前 建 立 企 業 智 能 系 統 最 為 簡 易, 且 實 質 功 能 最 強 大 的 一 種 方 法 且 目 前 一 些 企 業 出 之 後, 世 界 各 國 開 始 全 力 投 入 知 識 經 濟 產 業 答 : 企 業 智 能 的 發 展 是 逐 步 演 進 而 來 的 在 沒 之 發 展, 知 識 管 理 系 統 之 普 及 化 也 差 不 多 是 那 有 電 腦 的 時 代, 我 們 早 已 有 圖 書 資 料 的 保 存 與 時 候 開 始 但 未 來 企 業 智 能 系 統 逐 漸 成 熟 查 詢 方 法, 也 早 已 有 知 識 管 理 的 功 能 在 運 作 後, 百 分 之 八 十 五 的 工 作 可 以 由 企 業 智 能 系 過 去 幾 十 年 來 因 為 人 工 智 慧 資 料 庫 網 路 等 統 取 代, 則 工 程 師 或 管 理 者 要 做 甚 麼? 這 有 相 關 技 術 的 發 展, 使 得 企 業 智 能 逐 漸 發 展 成 為 點 類 似 工 業 革 命 後 人 工 被 機 器 取 代 的 情 形 這 人 物 訪 No.76 October, 007 No.76 October, 007 3

11 (左)余文德教授 (右4)賴建中副理 (右3)陳冠霖正工程師 (右)李萬利經理 (右)吳榮煌協理 識的創新一定發生在個人(individual) 而組織 創意產業) 那就是 知識經濟 將被 創意 提供一個不同業 思維背景家互相交會的 經濟(Creative economy) 所取代 所謂的 創 環境 讓知識之轉化順利進行 擁有知識固然 意經濟 是源自於998年英國文化媒體及運動 好 但付諸行動才是關鍵 因此 如何提供一 部 創意產業工作小組(Creative Industries Task 個工程師發揮創意的環境以加速知識之創新 Force) 對於 創意產業 所下的定義(基於創 並建構知識的橋梁 讓企業知識能夠與企業行 意 技巧及才華 通過知識產權的開發和運 動相互銜接 把知識轉化成產值 將是下一階 用 具有創造財富和就業潛力的產業) 傳統企 段企業智能的重要課 也將是研究之主要方 業智能不論如何發展 它都是以過去所累積的 向 後記 承蒙余教授於百忙中 撥冗接受本次 的營運構想 提昇內部營運效率及生產力 並 訪 闡述國內外營建企業智能應用現況及發展 讓更多公司內部知識可以實際運用在市場上 趨勢 綜合本次訪談要義 概為 對外促進營收成長及競爭力提昇 真正帶動企 人物訪 人物訪 個問的答案在別的產業已經出現了(例如文化 業持續之優質化成長 有遠見的營建企業經營 有效的企業智能並非回頭挖掘組織以往解 者 應該洞燭機先 及早為發展營建企業智能 決問的方法 而是透過組織內隱知識及外顯 做好佈局 知識的循環互動 藉由知識混搭演化產生更好 知識與經驗為基礎 而無法創造新的知識 知 4 No.76 October, 007 No.76 October, 007 5

12 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY 財團法人中華顧問工程司(以下簡稱中華顧問)依據 工程技術顧問公司管理條 例 轉投資設立台灣世曦工程顧問股份有限公司(以下簡稱台灣世曦) 並於民國96 年5月日正式營運 台灣世曦從混沌不明的起始階段 歷經人心浮動 組織成型 漸入佳境 乃至井然有序的漫長孕育期 終於克服重重難關 破蛹而出 成為國內 首位體質最佳 經歷最豐富的 新生 工程技術顧問公司 從中華顧問母體孕育誕 生台灣世曦新生兒的過程中 可謂滿佈荊棘 卻也洋溢著無限喜悅與滿載傲人的成 果 宛如一部以喜劇收場的 科幻 懸疑 推理 巨著 其中 資訊系統幾近完美 的轉換作業 一夕間 將中華顧問與台灣世曦各自歸屬的系統與資料 作了巧奪天 工般的切割與整合 為中華顧問的存續與台灣世曦的誕生劃下關鍵性的一刀 同時 也建立了歷史性的結合 關鍵詞 中華顧問 台灣世曦 公司化 台灣世曦工程顧問股份有限公司 台灣世曦工程顧問股份有限公司 台灣世曦工程顧問股份有限公司 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 資訊系統部 資訊系統部 資訊系統部 協理 吳榮煌 技術經理 李萬利 副理 王立柏 3 正工程師 劉大慶 4 壹 前言 3 4 為辦理公司化作業 橫亙於前的工作多如 牛毛 舉凡公司登記 業務業績繼受 合約移 依據行政院公共工程委員會9年7月日頒 轉 技師執照換發 識別系統設計 辦公場所 佈之 工程技術顧問公司管理條例 第37條規 改裝 員工權益保障 辦法規章修訂 會計 定 原依 技術顧問機構管理辦法 領得登記 帳務處理 乃至資訊系統的分割與整合 等 證之技術顧問機構 必須於條例施行日起二年 等 其間涉及主管機關的審議 法律規章的依 內(財團法人經主管機關同意 得展延二年) 換 循 以及行政程序的調整 更是經緯萬端 領取得工程技術顧問公司登記證 既多且繁 前述所有的工作必須在短短四個 根據前揭條例規定 中華顧問若未能於96 這對於 行政管理群 的ABC三部門(即管理 年7月日前完成換領該公司登記證 將無法繼 部, Administration Dept., 業研部, Business and 續承攬工程技術顧問服務的相關業務 為延續 Research Dept.,及資訊系統部, Computer System 事業的永恆發展及照顧800位同仁的生計 中 and Information Technology Dept.)而言 著實是 華顧問毫無選擇餘地 唯有於期限前轉投資成 一項既光榮卻也艱鉅的神聖使命 多月內一氣呵成 且沒有重新來過的機會 立一家公司法人 並將其主要業務移轉由新公 司繼續經營一途 這項歷史性的艱鉅使命即全 另為穩定軍心 且讓技術部門注於業務 體同仁耳熟能詳的 公司化作業 發展及提供業主最佳的技術服務 林董事長振 得下達公司化作業的最高指原則是 對技 6 No.76 October, 007 No.76 October, 007 7

13 No.76 October, 007 No.76 October, 007

14 No.76 October, 007 No.76 October, 007

15 圖 公司化說明會場 與公司化有關的說明與宣所設定 四 系統整合 的對象為全體員工 除了視需要以備忘 錄告知同仁應配合事項外 資訊系統部 前述是從個別系統的角度來看公司化過 在公司正式營運之前的一個半禮拜內 程 但是要在6小時內啟動並完成所有系統轉 於台北各大樓舉辦了場說明會(圖) 換的要求下 卻也產生了新的挑戰 在台中 高雄及宜蘭也舉行了5場 透過 圖3 整合作業流程圖 雖然擺在眼前的是一個全新的挑戰 但藉 (二)人員安排 著資訊系統部協理以及經理豐富的整合經驗 總指揮由資訊系統部吳協理擔任 大家集思廣益 乃擬訂了整體工作的方向 負責監督每一個步驟的啟動 執行與結 束 每一個系統區塊由一人擔任指揮 (一)流程整合 再依系統複雜性以及工作量多寡 搭配 就本次公司化而言 擬訂系統整合 一至二位協助執行人員 而每個人實際 簡要的說明及重點提醒的方式 除了宣 第一個挑戰就是系統的關聯性 單一系統 流程的關鍵在於分析資訊系統間的相依 都身兼數個系統的指揮或協助人員 此 達同仁需要配合的事項外 也希望幫助 轉換基本上是比較單純的 雖然系統間彼此相 關係 藉以釐清各系統調整步驟間的先 外 服務組亦出動攝影人員與裝備 以 每個人在公司化過程中順利地轉換其電 關 但此時其他系統通常是維持不變的 系統 後順序 在開發與系統兩組多次組內與 記錄此一歷史性過程 腦工作環境 轉換時的變數較少 但是公司化時諸多系統同 聯合會議討論下(圖) 整個資訊系統先 時調整 系統間互相動態影響 如何理出整體 依功能屬性被劃分為九大系統區塊(圖 (三)事前演練. 電腦軟硬體資產盤點 作業程序就非常重要 否則一個小環節的失 3) 其中最大的區塊為開發組負責的全公 為了驗證規劃的適當性 特別排定 電腦軟硬體資產涵蓋了軟體授權 敗 甚至可能使整個作業功虧一簣 司應用系統 其他八個區塊則是由系統 在4月7日與4日兩個週末 分別進行了 組負責的基礎資訊架構中的各子系統 兩次實機演練 每次都是依據規劃的流 媒體以及硬體設施 從公司正式營運前 半年開始 經由全體同仁 部門及資訊 要在短時間內完成諸多系統的轉換 其次 接下來是規劃每一區塊內部的執行步 程以及作業手冊實施 一方面測試每個 系統部三方合作 透過人工以及電子化 面臨的是人力問 由於資訊系統部一向採取 驟 同時註記各步驟的先決條件 先決 步驟及人力安排的合理性 一方面尋求 介面的盤點 適時建立了電腦軟硬體資 精兵政策 平時 單一系統的建置或調整 兩 條件如果是來自其他區塊 就構成了區 更佳的執行方案 經過兩次演練後的檢 產清冊 作為兩法人間電腦軟硬體移轉 三人共同參與的工作模式尚不致造成人力吃 塊間具方向性的鍵結關係 而鍵結關係 討及改善 整個流程規劃漸趨完備與流 及價購的依據 雖然資產項目龐雜 所 緊 而在公司化將近十個系統同時調整的狀況 就是系統間的相依關係 結合系統區塊 暢 時間掌控愈加明確 團隊合作也更 幸長期以來制度化的管理 使得公司化 下 以開發組與系統組僅大約十五位技術人員 內執行步驟以及區塊間的相依關係 系 圓融 大家的信心也日益篤定 過程裏 資產清點終未形成太多額外負 參與的規模下 人力的調派也是一大考驗 統整合流程也就水到渠成了 圖 跨部門聯合會議 擔 3 No.76 October, 007 No.76 October, No.76

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17 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY 在打造合身適用的e級企業運籌管理平台的過程中 又以資訊系統的開發具有 舉足輕重的關鍵地位 而資訊系統開發的最大挑戰 來自於使用者需求的快速變 動 本公司在開發智慧型案管理資訊系統(Smart PMIS)的過程中 經常遇到在工 程案實際使用時 才發現許多細節是當初軟體開發時未考量到的 因此也同樣 面臨到軟體需求規格不斷變動的挑戰 本文將探討如何應用設計模式(Design Pattern) 將未來需求的變動對軟體開發造成的影響降到最低 從設計模式的由來 發 展歷史 物件向簡介到設計模式總覽 最後以Smart PMIS的智慧查詢 文件庫目 錄與待辦事項稽催三項功能 如何套用設計模式為例 以期對設計模式在軟體開發 的實務應用上有更深一層的認識 關鍵詞 設計模式 智慧化 案管理 Smart PMIS 軟體開發 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 技術經理 李萬利 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 副理 賴建中 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 工程師 林聖峰 3 壹 前言 3 似靜 卻能優雅的化解對手的招式於無形! 何 以故? 原來其精髓乃是 料敵機先 故能後 開發軟體時 您是否常常用到或看到很多 發先制 等在那裡拆你的招了 類別元件包含這些名稱 Adapter Template Builder Bridge State Proxy Command 同樣的 軟體開發面臨的最大挑戰就是 Iterator 您可知道這些類別的設計都是屬於特 需求變更 在軟體的設計中 如何能料敵 定的設計模式(Design Pattern)? 機先 在面對使用者需求的快速變動之下 能 以慢打快 以靜制動 優雅的化解需求快速的 變動對系統架構造成的影響 就是本文所要探 物件向軟體設計領域裡 用以描述對特定問 討的主 什麼是設計模式呢? 所謂設計模式就是在 精簡優雅的解決方案 如果說物件向設計 (OOD,Object-Oriented Design)是軟體設計中的拳 腳入門功夫的話 那麼設計模式就是軟體設計 貳 軟體設計模式 中優雅的太極拳了 當然 要練好太極拳(設計 模式) 基本的拳腳功夫(物件向)是一定要打 好基礎的 Design Pattern 中文翻譯成 設計模 式 或 設計樣式 英文的 Pattern 指的是 圖案 形態 樣式 模範 典型 模式 等 36 No.76 October, 007 太極拳講究的是以慢打快 以靜制動 當 意 就是指 一再重複出現的事物 之意 所 對手快速變招時 雖然太極拳出拳較慢 出招 以在軟體設計中 Pattern的意思就是指解決某些 No.76 October,

18 特 定 問 的 特 定 公 式 - 介 面 類 別 或 物 件 之 間 的 關 係 和 相 互 作 用, 也 是 資 深 軟 體 設 計 師 經 驗 與 智 慧 的 結 晶 (Know-How), 他 們 知 道 在 那 些 適 當 的 時 機, 可 以 套 用 那 些 Pattern, 來 解 決 某 些 特 定 的 問 一 般 來 說, 物 件 向 軟 體 開 發 的 程 序 可 以 粗 略 分 成 OOA( 物 件 向 分 析 ) OOD( 物 件 向 設 計 ) OOP( 物 件 向 實 作 ) 在 OOD(Object- Oriented Design) 設 計 階 段 所 採 用 的 Pattern 就 稱 為 Design Pattern 運 用 良 好 的 Design Pattern, 可 以 使 得 系 統 架 構 更 優 良, 對 於 後 續 的 開 發 測 試 維 護, 都 會 有 很 大 的 幫 助 Design Pattern 會 告 訴 你, 什 麼 情 況 下 要 怎 麼 繼 承 什 麼 情 況 下 使 用 介 面 而 不 要 使 用 類 別 等, 諸 如 此 類 的 經 驗, 都 是 軟 體 界 前 輩 的 智 慧 結 晶 [] 想 想 看, 如 果 你 擁 有 這 些 經 驗 的 累 積, 你 會 輕 易 流 出 嗎? 這 可 是 你 吃 飯 的 傢 伙, 當 然 不 會! 因 此, 設 計 模 式 一 直 以 來 都 深 埋 在 資 深 物 件 向 軟 體 設 計 老 手 的 壓 箱 寶 之 中, 直 到 軟 體 界 的 四 人 幫 (GoF) 出 現, 才 把 軟 體 設 計 整 理 出 來 並 公 諸 於 世 物 件 向 設 計 模 式 通 常 以 類 別 或 物 件 來 描 述 其 中 的 關 係 和 相 互 作 用, 但 不 涉 及 用 來 完 成 應 用 程 式 的 特 定 類 別 或 物 件 建 築 師 克 里 斯 托 佛 亞 歷 山 大 在 977/79 年 編 製 了 一 本 彙 集 設 計 模 式 的 書 但 是 這 種 設 計 模 式 的 思 想 在 建 築 設 計 領 域 裡 的 影 響 遠 沒 有 後 來 在 軟 體 開 發 領 域 裡 傳 播 的 廣 泛 肯 特 貝 克 和 沃 德 坎 寧 安 在 987 年 利 用 克 里 斯 托 佛 亞 歷 山 大 在 建 築 設 計 領 域 裡 的 思 想 開 發 了 設 計 模 式 並 把 此 思 想 應 用 在 Smalltalk 中 的 圖 形 用 戶 介 面 的 開 發 中 一 年 後 Erich Gamma 在 他 的 蘇 黎 世 大 學 博 士 畢 業 論 文 中 開 始 嘗 試 把 這 種 思 想 改 寫 為 適 用 於 軟 體 開 發 於 此 同 時 James Coplien 在 989 至 99 年 也 在 利 用 相 同 的 思 想 致 力 於 C++ 的 開 發, 而 後 於 99 年 發 表 了 他 的 著 作 Advanced C++ Idioms 就 在 這 一 年 Erich Gamma 得 到 了 博 士 學 位, 然 後 去 了 美 國, 在 那 與 Richard Helm, Ralph Johnson,John Vlissides 合 作 出 版 了 Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software 一 書, 在 此 書 中 共 收 錄 了 3 個 設 計 模 式 來 說 明 下 列 物 件 向 的 重 要 名 詞 一 類 別 (Class): 是 物 件 的 靜 態 定 義, 包 括 資 料 和 動 作 的 集 合 一 個 金 豬 類 別 的 資 料 稱 為 屬 性 (Property), 如 金 豬 的 顏 色 名 字 年 齡 和 體 重 等 金 豬 可 進 行 的 動 作, 稱 為 功 能 (Function), 如 睡 覺 吃 飯 跑 步 叫 跳 舞 等 二 介 面 (Interface): 指 沒 有 內 容 程 式 碼 的 實 作, 只 有 功 能 動 作 名 稱 定 義 的 集 合 如 一 個 豬 動 作 的 介 面, 包 含 了 豬 睡 覺 吃 飯 跑 步 叫 跳 舞 等 五 個 功 能 動 作 的 名 稱, 但 到 底 金 豬 是 怎 麼 跑 怎 麼 跳 舞 的, 則 沒 有 交 待, 必 須 由 實 作 (Implementation) 此 豬 動 作 介 面 的 豬 類 別 來 實 作 這 些 動 作 的 細 節 如 果 類 別 包 含 了 像 介 面 一 樣, 只 有 名 稱 定 義 而 沒 有 內 容 程 式 碼 的 功 能 動 作, 那 麼 這 種 類 別 就 叫 抽 象 類 別 (Abstract Class) 三 物 件 (Object): 和 功 能 就 行 了 例 如 一 個 金 豬 類 別 的 資 料 和 功 能 事 件, 大 部 分 和 一 般 的 豬 類 別 一 樣, 因 此 金 豬 類 別 只 要 繼 承 豬 類 別, 就 具 有 豬 類 別 所 有 的 資 料 和 功 能 動 作, 只 要 再 加 上 金 豬 類 別 特 有 的 資 料 : 顏 色 是 金 色, 和 特 有 的 功 能 : 招 財, 就 是 一 個 金 豬 類 別 了 如 果 所 繼 承 的 不 是 類 別, 而 是 介 面 的 話, 就 不 稱 為 繼 承, 而 稱 為 實 作 (Implementation) 所 謂 實 作, 簡 單 的 說 就 是 撰 寫 開 發 軟 體 因 為 介 面 只 定 義 有 那 些 功 能 動 作 的 名 稱, 並 沒 有 程 式 碼, 故 不 知 道 這 些 功 能 動 作 的 內 容 細 節 如 何 進 行, 因 此 要 由 繼 承 的 類 別 來 強 制 實 作 值 的 一 提 的 是, 物 件 向 的 設 計 新 手, 常 常 以 為 要 多 用 繼 承 的 機 制, 才 叫 物 件 向!? 但 設 計 模 式 告 訴 我 們, 繼 承 通 常 不 是 一 個 很 好 的 招 式, 因 為 一 旦 更 改 父 類 別, 所 有 繼 承 的 子 類 別, 也 會 跟 著 受 影 響, 造 成 變 招 時 綁 手 綁 腳, 牽 一 髮 而 動 全 身 因 此 在 設 計 模 式 中, 建 議 以 實 作 介 面 來 取 代 繼 承, 以 增 加 系 統 未 來 擴 充 時 的 彈 性 五 多 形 (Polymorphism): 參 發 展 歷 史 這 是 維 基 百 科 中, 對 軟 體 設 計 模 式 發 展 歷 史 和 四 人 幫 (GoF) 的 介 紹 摘 要 []: 設 計 模 式 ( 英 語..design pattern) 這 個 術 語 是 在 990 年 代, 由 Erich Gamma 等 人 從 建 築 設 計 領 域 引 入 到 計 算 機 科 學 裡 去 的 是 對 軟 體 設 計 中 普 遍 存 在 ( 反 覆 出 現 ) 的 各 種 問, 所 提 出 的 解 決 方 案 設 計 模 式 並 不 直 接 用 來 完 成 程 式 碼 的 編 寫, 而 是 描 述 在 各 種 不 同 情 況 下, 要 怎 麼 解 決 問 的 一 種 方 案 這 四 位 作 者 在 軟 體 開 發 領 域 裡 也 以 他 們 的 匿 名 著 稱 The Gang of Four( 四 人 幫, 簡 稱 GoF), 並 且 是 他 們 在 此 書 中 的 協 同 合 作 致 了 軟 體 設 計 模 式 的 突 破 有 時 這 個 匿 名 GoF 也 會 用 於 指 前 面 提 到 的 那 本 書 肆 物 件 向 簡 介 在 開 始 進 入 設 計 模 式 之 前, 我 們 先 來 複 習 基 本 的 拳 腳 入 門 功 夫 : 物 件 向 今 (007) 年 是 金 豬 年, 為 增 加 文 章 閱 讀 趣 味, 我 們 就 以 金 豬 為 例, 並 參 照 圖 的 類 別 關 係 圖 (Class Diagran), 由 類 別 所 產 生 實 際 運 作 的 實 體 例 如 一 個 金 豬 類 別, 可 以 產 生 一 隻 叫 大 胖 的 大 金 豬, 也 可 以 產 生 一 隻 叫 小 胖 的 小 金 豬 等 無 數 的 金 豬 物 件, 這 些 金 豬 的 資 料 ( 名 字 年 齡 和 體 重 ) 可 以 不 同 或 是 相 同, 但 可 以 做 的 功 能 動 作 ( 睡 覺 吃 飯 跑 步 叫 跳 舞 ) 都 是 一 樣 的 四 繼 承 (Inheritance): 繼 承 是 物 件 向 的 基 本 特 徵 之 一, 簡 而 言 之, 就 是 一 種 可 以 從 父 類 別 繼 承 資 料 與 功 能 的 機 制 透 過 這 種 方 式, 我 們 不 必 從 頭 到 尾 開 發 新 的 類 別, 只 要 繼 承 父 類 別, 再 加 上 新 的 資 料 指 的 是 同 一 個 功 能 動 作, 可 以 有 很 多 種 不 同 的 形 式 例 如 豬 會 跳 舞, 因 此 繼 承 豬 的 金 豬, 也 會 像 豬 一 樣 的 跳 舞, 那 如 果 金 豬 要 跳 自 已 獨 特 的 招 財 舞 步 時 要 怎 麼 做 呢? 這 時 多 形 就 派 上 用 場 了, 一 樣 是 跳 舞, 可 以 選 擇 跳 一 般 豬 的 舞, 更 可 以 是 跳 自 已 獨 特 的 招 財 舞, 或 是 其 它 舞 步 等 各 種 形 式, 這 就 是 多 形 的 概 念 ' 六 封 裝 (Encapsulation): 物 件 向 的 設 計 目 標, 就 是 儘 可 能 的 將 資 訊 封 裝 在 類 別 中, 不 讓 使 用 者 更 動 到 物 件 內 部 穩 私 的 資 訊, 不 必 公 開 的 資 料 或 功 能, 就 儘 量 不 公 開 例 如 金 豬 的 顏 色 是 金 色 的, 這 項 資 料 38 No.76 October, 007 No.76 October,

19 不 會 變 動, 因 此 就 不 能 讓 使 用 者 修 改 金 豬 的 顏 本 類 別 計 有 Abstract Factory Builder 表 Design Patterns 總 整 理 40 No.76 October, 007 色 ; 同 理, 豬 睡 覺 時 會 打 呼, 使 用 者 只 要 讓 豬 睡 覺 就 行 了, 至 於 如 何 打 呼, 多 久 打 呼 一 次, 這 些 睡 覺 的 細 節, 不 需 要 也 不 必 要 讓 使 用 者 知 道, 因 此 將 打 呼 隱 藏 在 類 別 之 中, 不 讓 使 用 者 看 見, 這 就 是 封 裝 的 精 神 七 聚 合 (Aggregation): 類 別 之 中 的 資 料, 可 以 包 含 另 一 個 物 件, 這 種 物 件 間 的 結 合, 就 具 有 聚 合 關 係 例 如 招 財 動 物 園 的 類 別, 包 含 了 金 豬 這 個 物 件, 因 此 這 兩 者 就 是 聚 合 的 關 係 伍 設 計 模 式 總 覽 在 GoF 的 書 中, 把 這 3 個 設 計 模 式 區 分 為 三 大 類 [3]: () prive () () () () () ReadOnly = () override () () 圖 類 別 關 係 圖 一 生 成 模 式 (Creational Patterns) () () () () () 讓 物 件 的 產 生 過 程 抽 象 化 的 分 離 出 來, 使 系 統 能 獨 立 於 物 件 的 建 立 組 成 及 表 現 方 式 之 外, 系 統 重 心 會 由 將 一 組 固 定 行 為 寫 死 在 程 式 裡 轉 移 成 先 定 義 出 一 小 群 基 礎 行 為, 再 將 它 們 組 合 成 任 意 規 模 的 大 系 統 <> Factory Method Prototype Singleton 等 五 個 設 計 模 式 二 結 構 模 式 (Structural Patterns) 以 類 別 和 物 件 組 合 成 大 型 的 結 構, 這 種 在 執 行 期 間 改 變 複 合 方 式 的 能 力, 賦 予 物 件 複 合 技 術 相 當 大 的 彈 性, 這 是 靜 態 的 類 別 合 成 技 術 難 以 企 及 的 境 界 本 類 別 計 有 A d a p t e r B r i d g e Composite Decorator FaÖade Flyweight Proxy 等 七 個 設 計 模 式 三 行 為 模 式 (Behavioral Patterns) 處 理 物 件 之 間 的 演 算 法 及 權 責 分 配 問, 不 僅 描 述 物 件 或 類 別 的 模 式, 也 描 述 彼 此 之 間 的 通 訊 模 式 面 對 執 行 期 間 的 複 雜 控 制 流 程, 行 為 模 式 讓 你 抽 身 而 出, 只 須 注 物 件 之 間 的 互 動 方 式 本 類 別 計 有 C h a i n o f Responsibility C o m m a n d I n t e r p r e t e r I t e r a t o r M e d i a t o r M e m e n t o O b s e r v e r State Strategy 圖 設 計 模 式 之 間 的 關 係 [3] T e m p l a t e M e t h o d Visitor 等 十 一 個 設 計 模 式 所 有 設 計 模 式 的 功 能 用 途 彙 整 如 表, 各 模 式 相 互 間 的 關 係 如 圖 分 類 Design Patterns 用 途 生 成 模 式 結 構 模 式 行 為 模 式 Abstract Factory 物 件 群 Builder 組 合 物 件 Factory Method 物 件 工 廠 Prototype 複 製 物 件 倉 庫 Singleton 唯 一 物 件 Adapter 轉 換 器 Bridge 抽 出 實 作 部 份 Composite 樹 狀 結 構 Decorator 加 掛 功 能 Façade 單 一 介 面 Flyweight 共 用 小 物 件 Proxy 代 理 窗 口 Chain Of Responsibility 處 理 串 列 Command 命 令 類 別 Interpreter 語 法 分 析 Iterator 索 引 器 Mediator 控 制 中 心 Memento 物 件 快 照 Observer 狀 態 變 化 通 知 State 狀 態 類 別 Strategy 切 換 演 算 法 Template Method 流 程 樣 板 Visitor 巡 訪 處 理 器 陸 Smart PMIS 智 慧 型 案 管 理 資 訊 系 統 Smart PMIS 智 慧 型 案 管 理 資 訊 系 統 是 本 公 司 建 築 部 與 資 訊 系 統 部 合 作, 列 為 重 點 開 發 使 用 介 面 工 廠, 產 生 一 群 具 有 組 織 性 的 物 件 >> 不 同 系 統 的 GUI 元 件 跨 平 台 系 統 物 件 由 多 個 相 同 或 不 同 的 部 份 組 成, 且 組 合 過 程 沒 有 一 定 順 序 >> StringBuilder 轉 換 輸 出 文 件 或 表 執 行 時 期 自 動 產 生 元 件 產 生 多 個 不 同 或 相 同 類 別 的 物 件, 而 其 產 生 流 程 皆 相 同 >> 產 生 不 同 格 式 文 件 GUI 元 件 的 產 生 COM 元 件 的 產 生 產 生 Proxy 從 現 有 的 物 件 原 型 倉 庫 中, 複 製 一 個 出 來 使 用 >> 顏 色 編 輯 器 樂 譜 編 輯 器 除 錯 器 保 證 只 會 產 生 唯 一 一 個 物 件 >> Session 變 數 與 Application 變 數 將 功 能 相 近 的 一 組 類 別, 分 別 轉 換 成 另 一 共 用 的 公 開 介 面 >> SQLAdapter ODBCAdapter 型 別 轉 換 機 制 將 類 別 的 實 作 部 份 抽 離 出 來, 以 利 切 換 至 不 同 的 環 境 >> 跨 平 台 系 統 資 料 結 構 影 像 顯 示 方 式 建 立 容 器 (node) 與 項 目 (item) 視 為 一 體 (element) 的 樹 狀 結 構 >> 目 錄 檔 案 系 統 Menu 選 單 演 算 法 編 譯 器 不 更 動 到 主 體 類 別, 彈 性 地 動 態 加 掛 新 功 能 >> Trace 系 統 Stream 串 流 IO 處 理 在 複 雜 的 眾 多 類 別 中 ( 子 系 統 ), 整 理 出 一 個 對 外 的 單 一 介 面 >> Windows API 編 譯 器 Framework 將 眾 多 的 小 物 件 存 放 起 來, 以 便 重 覆 使 用 >> 文 書 編 輯 器 GUI 元 件 代 理 窗 口 先 處 理 簡 單 的 設 定, 需 要 時 才 呼 叫 本 尊 處 理 >> 分 散 式 系 統 之 近 端 代 表 HttpProxy WebServicesProxy 每 個 處 理 點 可 指 定 下 一 個 處 理 點, 形 成 處 理 串 列 >> F 動 態 說 明 EventHandler 事 件 串 列 圖 形 編 輯 器 之 層 級 訊 息 系 統 (Command) 將 命 令 ( 事 件 ) 內 容, 以 類 別 表 示 並 保 存, 以 便 選 擇 執 行 >> 事 件 ( 把 事 件 當 參 數 物 件 傳 遞 ) 功 能 表 Menu( 把 動 作 以 MenuItem 表 示 ) 自 訂 語 言 的 語 法 分 析 器 >> 規 則 表 示 式 (Regular Expression) 編 譯 器 (Complier) 求 解 方 程 式 製 作 元 素 為 Item 之 集 合 (Collection) 的 外 部 索 引 器 (Iterator) >> ICollection Array 型 別 等 所 有 聚 合 物 件 的 循 序 處 理 將 眾 多 物 件 間 複 雜 的 互 動 邏 輯, 統 一 由 控 制 中 心 來 管 理 >> Form 中 各 GUI 元 件 控 制 程 式 更 新 連 線 管 理 將 物 件 某 一 時 間 點 的 狀 態, 以 快 照 保 存 起 來, 以 便 將 來 還 原 >> 限 制 條 件 求 解 方 程 式 記 錄 巡 訪 狀 態 當 物 件 某 狀 態 發 生 變 化 時, 主 動 通 知 已 登 錄 的 所 有 觀 察 者 >> MVC 之 View-Model 架 構 DataBinding DataView 將 物 件 的 不 同 狀 態, 分 別 以 不 同 類 別 來 表 示 >> 繪 圖 工 具 列 ( 工 作 區 依 選 擇 的 工 具 變 換 成 繪 圖 或 文 字 模 式 ) 連 線 狀 態 封 裝 一 組 演 算 法, 以 便 隨 時 切 換 >> 輸 入 驗 證 記 憶 體 管 理 各 類 計 算 引 擎 將 相 同 處 理 流 程 的 不 同 類 別, 彙 整 成 一 抽 象 類 別 >> 幾 乎 所 有 抽 象 類 別 均 會 用 到 對 集 合 內 的 元 素, 一 一 巡 訪 並 做 特 別 的 處 理 >> 編 譯 器 (Complier) 處 理 樹 狀 結 構 中 的 同 類 型 節 點 的 資 訊 系 統 本 系 統 提 供 完 善 之 網 路 化 工 程 資 訊 整 合 應 用 平 台, 具 備 文 件 庫 管 理 相 片 簿 管 理 會 議 / 洽 公 / 電 話 紀 錄 待 辦 事 項 追 蹤 契 約 時 程 控 管 送 審 文 件 管 理 進 度 管 理 品 質 管 理 及 安 衛 管 理 等 功 能 模 組 No.76 October, 007 4

20 Smart PMIS 可 協 助 工 程 管 理 自 動 化 電 子 化 及 網 路 化 系 統 化 收 存 工 程 案 執 行 過 程 之 工 程 圖 說 技 術 文 件 施 工 記 錄 表 及 施 工 相 片, 可 讓 工 程 相 關 人 員 透 過 網 際 網 路 進 行 資 訊 共 享 訊 息 互 通 及 協 同 作 業, 促 進 電 子 化 流 程 再 造 及 創 新 應 用, 提 昇 工 程 案 執 行 效 率 及 品 質 上 述 功 能 的 設 計 原 依 初 期 需 求 分 析 加 以 設 計, 但 本 系 統 開 發 卻 面 臨 一 非 常 特 殊 的 開 發 環 境, 必 須 一 面 開 發 一 面 支 援 上 線 實 用, 發 展 中 持 續 收 納 使 用 回 饋 意 見, 除 了 原 設 計 的 調 校 之 Builder 模 式 ( 組 合 物 件 ): 智 慧 查 詢 在 Smart PMIS 的 查 詢 系 統 中, 由 於 查 詢 的 條 件 很 多, 其 查 詢 指 令 組 合 相 對 的 複 雜, 而 且 查 詢 指 令 的 各 個 組 成 部 份 是 選 擇 性 加 入 的, 並 且 組 合 時 沒 有 一 定 的 順 序, 因 此 無 法 寫 死 在 程 式 中, 很 符 合 這 個 Pattern 物 件 由 多 個 相 同 或 不 同 的 部 份 組 成, 且 組 合 過 程 沒 有 一 定 順 序 的 功 能, 因 此 設 計 了 SQLBuilder 這 個 類 別, 來 處 理 查 詢 指 令 一 Builder 設 計 模 式 : 智 慧 查 詢 在 英 文 中, 建 造 大 型 的 建 築 物 就 叫 Build, 而 愈 複 雜 的 結 構 就 愈 難 一 氣 呵 成 建 造 完 成 因 此 Builder 設 計 模 式, 是 將 整 個 架 構 拆 解 成 幾 個 部 分, 等 到 個 別 部 分 完 成 之 後, 再 一 一 組 合 起 來, 而 且 每 個 部 分 不 一 定 是 必 要 的, 每 個 部 分 亦 可 以 被 組 合 多 次, 且 組 合 的 順 序 沒 有 一 定 的 規 則, 像 這 類 複 雜 的 物 件 組 合 需 求 是 Builder Pattern 所 要 處 理 的 5. SQLBuilder 相 互 關 係 : 由 指 揮 官 ( D i r e c t o r ) 指 揮 建 造 者 (Builder), 將 各 個 零 件 (Part) 組 合 成 產 品 (Product). 4.SQLBuilder Builder. 3. 外 也 會 有 多 方 向 的 功 能 延 展, 此 正 是 設 計 模 式 發 揮 效 果 的 場 景 Smart PMIS 首 頁 的 行 事 曆 畫 面 如 圖 3 所 示 圖 3 Smart PMIS 首 頁 的 行 事 曆 畫 面 Composite 模 式 ( 樹 狀 結 構 ): 文 件 庫 目 錄 在 Smart PMIS 的 文 件 庫 目 錄 中, 各 個 目 錄 有 子 目 錄, 而 且 每 個 目 錄 的 權 限 又 各 自 不 同 每 個 目 錄 除 了 本 身 是 節 點, 可 包 含 子 節 點 之 外, 每 個 節 點 又 具 有 容 器 的 性 質, 可 收 納 文 件 項 目, 因 此 很 適 合 採 用 Composite 建 立 容 器 (node) 與 項 目 (item) 視 為 一 體 的 樹 狀 結 構 這 個 設 計 模 式 來 開 發 Observer 模 式 ( 狀 態 變 化 通 知 ): 待 辦 事 項 提 醒 通 知 在 資 料 庫 的 查 詢 指 令 中, 除 了 上 述 的 組 合 問 之 外, 不 同 的 資 料 庫 所 接 受 的 SQL 語 法, 又 有 些 微 的 差 異 因 此 系 統 需 保 留 彈 性, 以 便 未 來 適 用 不 同 的 資 料 庫 以 下 說 明 此 設 計 模 式, 如 何 應 用 在 組 合 資 料 庫 查 詢 指 令 的 SQLBuilder 類 別 之 設 計 ( 一 ) Builder 的 標 準 成 員 定 義 如 下 ( 如 圖 4)[4]: 指 揮 官 (Director): 智 慧 查 詢 處 理 函 式 建 造 者 ( B u i l d e r ) : 組 合 查 詢 指 令 的 SQLBuilder 類 別 零 件 (Part): 加 入 查 詢 指 令 的 各 個 組 成 部 份, 如 :AND OR Like Order By 等 產 品 (Product): 最 終 組 合 完 成 的 查 詢 指 令, 如 : Where PrjID= P00 圖 5 Builder 模 式 的 運 作 流 程 ( 二 ) Builder 的 運 作 流 程 如 圖 5 所 示 ( 三 ) 圖 6 為 Smart PMIS 中 採 用 SQLBuilder 處 理 的 智 慧 查 詢 畫 面 圖 6 Smart PMIS 中 的 智 慧 查 詢 畫 面 二 Composite 設 計 模 式 : 文 件 庫 目 錄 在 目 錄 樹 ( 或 資 料 夾 ) 結 構 中, 目 錄 之 下 有 檔 柒 設 計 模 式 實 際 應 用 範 例 在 這 裡 我 們 分 別 由 三 類 模 式 中, 各 選 出 一 個 設 計 模 式 來 介 紹 其 在 Smart PMIS 實 務 開 發 上 的 應 用 範 例 分 別 是 Builder Composite 與 Observer 這 三 個 設 計 模 式 在 Smart PMIS 中, 待 辦 事 項 的 自 動 稽 催, 具 有 舉 足 輕 重 的 地 位 一 旦 待 辦 事 項 的 狀 態 產 生 變 化, 如 預 警 逾 期 完 成 等 情 況 出 現 時, 如 何 通 知 所 有 相 關 的 人 員, 就 要 用 到 Observer 當 物 件 某 狀 態 發 生 變 化 時, 主 動 通 知 已 登 錄 的 所 有 觀 察 者 這 個 設 計 模 式 來 處 理 了 茲 將 各 應 用 範 例 說 明 如 下 : 圖 4 Builder 模 式 的 類 別 關 係 圖 SQL SQLBuilder 案 及 其 它 子 目 錄, 子 目 錄 之 下 還 有 其 它 的 檔 案 或 下 一 層 子 目 錄 雖 然 目 錄 和 檔 案 是 兩 種 截 然 不 同 的 東 西, 好 比 是 容 器 和 內 容 物 一 般, 但 是 兩 者 都 可 以 放 在 目 錄 容 器 之 下, 因 此 把 檔 案 和 目 錄 視 為 同 一 個 東 西, 也 就 是 把 容 器 和 內 容 物 都 當 成 同 一 類 的 元 素 來 處 理 會 比 較 好 Composite 英 文 是 混 合 物 複 合 物 之 意, 用 來 建 立 這 類 對 容 器 和 內 容 物 一 視 同 仁 的 樹 狀 遞 迴 式 結 構 4 No.76 October, 007 No.76 October,

21 ( 一 ) Composite 的 標 準 成 員 如 下 ( 如 圖 7)[4] 複 合 物 (Composite) 的 樹 枝 容 器 : 目 錄 或 資 料 夾 _ 捌 結 語 葉 子 (Leaf): 文 件 檔 案 對 Smart PMIS 這 套 系 統 而 言, 不 論 是 將 來 查 相 互 關 係 : 複 合 物 (Composite) 的 樹 枝 容 器 內, 可 裝 一 種 元 素 (Component), 而 葉 子 (Leaf) 和 樹 枝 容 器 本 身, 都 是 屬 於 這 種 元 素 的 一 種 _ (PCM ) 圖 0 Observer 模 式 的 類 別 關 係 圖 ( 二 ) Observer 的 運 作 流 程 如 圖 所 示 詢 的 欄 位 如 何 增 減 文 件 庫 目 錄 如 何 複 雜 或 是 待 辦 事 項 的 稽 催 要 增 加 新 的 稽 催 種 類, 如 定 期 上 傳 週 月 的 稽 催 品 質 安 衛 查 核 缺 失 改 善 的 稽 催 重 要 契 約 里 程 碑 的 稽 催 等, 都 不 必 另 外 重 寫, 甚 或 更 動 軟 體 的 架 構, 因 為 使 用 了 設 計 模 式, 都 已 經 為 系 統 預 留 好 擴 充 的 彈 性 了 (Item) (Node).. 3. (PCM ) SendMail() 設 計 模 式 除 了 應 用 在 Smart PMIS 的 系 統 設 計 中 之 外, 在 任 何 資 訊 應 用 平 台 的 設 計 中, 亦 處 處 可 見 設 計 模 式 的 發 揮 之 處, 若 能 善 加 利 用 設 計 模 式, 對 於 資 訊 系 統 後 續 的 開 發 測 試 維 護, 都 會 有 很 大 的 助 益.,,. 圖 7 Composite 模 式 的 類 別 關 係 圖 ( 二 ) Composite 的 運 作 流 程 如 圖 8 所 示 3.. 圖 9 Smart PMIS 中 的 文 件 庫 目 錄 三 Observer 設 計 模 式 : 待 辦 事 項 提 醒 通 知 Observer 是 觀 察 (Observe) 的 人, 也 就 是 觀 察 者 之 意 但 這 個 設 計 模 式 的 重 點 在 通 知, 反 而 是 當 狀 態 發 生 變 化 時, 發 行 (Publish) 通 知 給 所 有 的 訂 閱 (Subscribe) 者 的 意 涵 比 較 貼 切, 因 此 Observer Pattern 又 稱 為 Publish-Subscribe Pattern 圖 Observer 模 式 的 運 作 流 程 ( 三 ) 圖 為 Smart PMIS 的 待 辦 事 項 逾 期 稽 催 通 知 的 信 件 內 容 範 例 參 考 文 獻. 蔡 學 鏞, h t t p : / / w w w. o r e i l l y. c o m. t w / column_sleepless.php?id=j008,00/3/9. 維 基 百 科 - 查 詢 軟 體 設 計 模 式, zh.wikipedia.org/,007/7/6( 最 後 更 改 ) 4. 圖 8 Composite 模 式 的 運 作 流 程 ( 一 ) Observer 的 標 準 成 員 ( 如 圖 0)[4] 被 觀 察 的 對 象 (Subject): 待 辦 事 項 觀 察 者 (Observer): 業 主 PCM 辦 理 廠 商 3..Gamma Johnson Helm Vlissides 著, 葉 秉 哲 譯, 物 件 向 設 計 模 式, 培 生,00/ 4. 結 誠 浩 著, 李 于 青 譯, Design Patterns 於 Java 語 言 上 的 實 習 應 用, 博 碩,00/ ( 三 ) 圖 9 為 Smart PMIS 的 文 件 庫 目 錄 畫 相 互 關 係 : 面 當 被 觀 察 的 對 象 (Subject) 狀 態 改 變 時, 一 一 呼 叫 觀 察 者 (Observer) 的 update 方 法, 通 知 每 一 個 觀 察 者 被 觀 察 對 象 最 新 圖 Smart PMIS 中 的 稽 催 通 知 信 件 範 例 的 狀 態 變 化 44 No.76 October, 007 No.76 October,

22 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY 資訊系統對於現今企業的競爭力雖然愈形重要 然而一般企業的IT預算卻難 有顯著增加 如何在有限的預算中儘可能達成企業的營運需求 正是IT人員面臨 的嚴肅課 透過伺服器的虛擬化技術 IT人員可以在資訊系統的應用成長與設 備的擴充上取得平衡點 本文將介紹伺服器虛擬化的主要原理 技術類別 市場現況與未來發展 並 分享台灣世曦工程顧問股份有限公司(以下簡稱台灣世曦)入與建置的經驗 關鍵詞 虛擬化 Virtualization Virtual Machine Virtual Architecture Virtual Server 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 協理 吳榮煌 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 正工程師 張智欽 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 正工程師 張世元 藍洋系統股份有限公司 VMWare Certified Professional 顏志軒 壹 前言 的投資期望 隨著企業不斷成長的資訊需求 伺服器部 台灣世曦早在00年 中華顧問工程司 署數量越來越多 機房的基礎設施如電力 空 時期 起即開始於PC端應用虛擬技術 隨後於 調 空間等也越趨不敷使用 外加既有機房的 005年入伺服器的虛擬化應用 至今(007 基礎設施調整更新不易 因應伺服器擴增所衍 年)台灣世曦已有40%的伺服器以虛擬化型態提 生的間接成本也越來越高 故此 伺服器的虛 供服務 隨著資訊系統應用需求的快速成長及 擬化技術與相關運用乃因應而生 且後續發展 系統設備持續更新 虛擬化的比率預計將逐步 可期 提升到50%以上 就虛擬化的技術而言 其實早已廣泛存於 本文係由鑽研伺服器虛擬化原理甚深且實 現今的資訊系統架構中 只是x86平台的伺服器 務經驗豐富的張智欽工程師主筆 將本公司自 虛擬化架構現在才受到關注與討論 當前 尚 財團法人年代乃至轉投資成立公司期間 有關 有諸多IT人員仍停留於 伺服器虛擬化=效能不 伺服器虛擬化的理論研析 實驗測試 系統規 彰 的迷思中 殊不知透過適當的伺服器虛擬 劃設計 及建置運作等寶貴經驗 擇其精華與 化技術與良好的資訊系統架構規劃設計 將可 工程界先進分享 文章內容先就伺服器虛擬化 使IT資源的投資與應用相得益彰 發揮得更有效 的演進 技術 應用與市場現況作一簡介 並 率 在整體效用上更可符合企業對於資訊系統 闡述本公司伺服器虛擬化的演進過程 系統架 46 No.76 October, 007 No.76 October,

23 構 規 劃 主 體 構 思, 最 後 根 據 本 公 司 實 際 執 行 經 驗, 對 於 虛 擬 伺 服 器 的 優 缺 點 及 伺 服 器 虛 擬 化 的 未 來 發 展 趨 勢, 作 一 簡 要 總 結 與 建 言 貳 伺 服 器 虛 擬 化 的 演 進 資 訊 系 統 的 虛 擬 技 術 可 依 架 構 與 抽 象 程 度 分 成 五 種 類 別 ( 如 表 )[], 分 別 是 硬 體 抽 象 層 虛 擬 技 術 (Hardware Abstraction Layer) 指 令 集 虛 擬 技 術 (Instruction Set Level) 作 業 系 統 層 虛 擬 技 術 (Operating System Level) 函 數 層 虛 擬 技 術 (Library Level) 應 用 層 虛 擬 技 術 (Application Level), 而 伺 服 器 的 虛 擬 化 便 是 基 於 Hardware Abstraction Layer Instruction Set Level Operating System Level 這 三 種 技 術 來 發 展 的 伺 服 器 虛 擬 化 的 概 念 起 始 於 960 年 代 IBM 的 大 型 主 機 [][3], 往 後 數 十 年 間 伺 服 器 的 虛 擬 化 相 關 應 用 也 一 直 侷 限 於 大 型 主 機 上, 而 x86 平 台 的 伺 服 器 受 限 於 軟 硬 體 架 構 的 設 計 與 效 能 限 制, 在 虛 擬 化 的 進 展 上 始 終 非 常 緩 慢 也 遲 遲 無 商 業 化 的 應 用, 惟 近 年 來 x86 平 台 伺 服 器 已 發 展 成 市 場 的 主 流 且 效 能 與 穩 定 性 也 愈 趨 值 得 信 賴 其 實 在 約 60% 以 上 的 應 用 環 境 中, 當 前 x86 平 台 伺 服 器 其 效 能 已 遠 超 出 應 用 程 式 所 需, 如 此 伺 服 器 便 有 冗 餘 的 效 能, 造 成 資 源 與 投 資 的 雙 重 浪 費 在 990 年 代 後 期, 便 開 始 有 資 訊 廠 商 注 意 到 這 潛 在 趨 勢 與 需 求, 推 出 了 x86 平 台 的 虛 擬 化 軟 體 早 期 虛 擬 化 技 術 讓 使 用 者 與 技 術 人 員 還 存 在 者 許 多 存 疑, 虛 擬 化 可 靠 嗎? 效 能 如 何? 應 用 系 統 執 行 於 虛 擬 平 台 上 總 有 一 種 不 踏 實 感, 而 確 實 當 時 虛 擬 化 的 成 熟 度 的 確 不 甚 理 想, 所 以 相 關 的 應 用 大 多 僅 存 在 於 IT 的 測 試 環 境 中 (LAB) 隨 著 相 關 虛 擬 化 技 術 廠 商 的 努 力, 及 硬 體 效 能 不 斷 演 進, 約 在 003 年 x86 平 台 伺 服 器 的 虛 擬 化 技 術 已 開 始 有 較 多 正 式 商 業 化 的 應 用 而 伴 隨 著 開 放 原 碼 社 群 的 蓬 勃 發 展, 除 了 商 業 軟 體 廠 商 外, 現 在 開 放 原 碼 社 群 也 對 虛 擬 化 投 注 新 的 能 量, 有 眾 多 的 虛 擬 化 案 與 技 術 正 快 速 發 展 中, 有 些 甚 至 已 取 得 業 界 廣 泛 支 持, 型 成 新 興 的 技 術 標 準 表 虛 擬 技 術 類 別 [] 虛 擬 技 術 類 別 產 品 / 技 術 範 例 抽 象 階 層 Application Level Virtualization Library Level Virtualization Operating System Level Virtualization Instruction Set Level Virtualization Hardware Abstraction Layer Virtualization 參 伺 服 器 的 虛 擬 化 技 術 伺 服 器 的 虛 擬 架 構 可 分 兩 個 面 向 來 說 明, 分 別 是 虛 擬 主 機 (VM Server) 的 核 心 技 術 與 虛 擬 機 器 (VMs) 的 虛 擬 化 環 境 Java Virtual Machine Microsoft WINE KVM QEMU Bochs VMWare Virtual PC Xen 一 虛 擬 主 機 (VM Server) 核 心 技 術 伺 服 器 虛 擬 化 的 主 要 原 理 便 是 在 傳 統 硬 體 平 台 上 加 了 一 管 理 層, 泛 稱 為 Hypervisor 亦 可 稱 為 VMM (Virtual Machine Monitor) 虛 擬 管 理 平 台,Hypervisor 是 一 個 非 常 底 層 的 虛 擬 化 程 序, Hypervisor 把 諸 如 CPU( 中 央 處 理 器 ) 和 記 憶 體 等 硬 體 資 源 虛 擬 化, 表 面 上 來 看 每 個 VMs 皆 獨 占 CPU 記 憶 體 及 其 它 硬 體 資 源, 但 實 際 上 皆 由 Hypervisor 來 控 制 著 彼 此 間 的 存 取 與 資 源 分 配, 遞 增 基 於 此 基 本 原 理, 虛 擬 主 機 (VM Server) 的 核 心 技 術 又 可 區 分 如 下 : ( 一 ) 硬 體 虛 擬 化 ( H a r d w a r e Virtualization) 硬 體 虛 擬 技 術 起 源 於 大 型 主 機, 如 IBM HP SUN 和 Unisys 等 廠 商 都 發 展 過 相 關 的 技 術,Unix 伺 服 器 上 的 硬 體 虛 擬 化 主 要 透 過 MBB(Modular Building Block) 架 構 來 實 體 區 隔 系 統 與 運 算 架 構 [4], 在 相 關 的 大 型 Unix 伺 服 器 上 既 可 以 運 行 一 個 OS(Operating System), 也 可 以 運 行 多 個 OS, 這 種 類 型 的 硬 體 虛 擬 化 優 點 是 穩 定 度 與 安 全 性, 缺 點 是 系 統 資 源 分 配 不 易 隨 著 x86 平 台 技 術 的 演 進, AMD 和 Intel 也 開 始 在 x86 平 台 中 入 以 CPU 為 核 心 的 硬 體 虛 擬 化 架 構, 可 預 見 硬 體 虛 擬 化 將 是 往 後 主 x86 平 台 伺 服 器 虛 擬 化 的 關 鍵 技 術 ( 二 ) 軟 體 虛 擬 化 ( S o f t w a r e Virtualization) 軟 體 虛 擬 化 依 H y p e r v i s o r 技 術 發 展 可 區 分 成 Type- Hypervisor 與 Type- Hypervisor[][5] Type- Hypervisor( 如 圖 ) 是 核 心 層 或 OS 層 虛 擬 化, 透 過 修 改 OS Kernel, 讓 VMM 直 接 與 OS 結 合, 減 少 過 多 指 令 碼 轉 譯 的 損 耗, 藉 此 增 加 VMs 的 運 作 效 能, 由 於 此 類 型 虛 擬 化 的 效 能 較 佳, 未 來 勢 必 成 為 虛 擬 技 術 的 主 流 這 類 產 品 以 VMware ESX Server 與 開 放 原 碼 平 台 的 Xen KVM 為 代 表 Type- Hypervisor( 如 圖 ) 需 要 運 行 在 OS 之 上, 透 過 軟 體 虛 擬 化 技 術 創 造 一 個 完 整 的 系 統 環 境, 在 其 上 運 行 各 類 的 OS,VMs 透 過 VMM 來 存 取 被 授 權 的 硬 圖 Type-I Hypervisor/VMM ( 圖 片 來 源 :Wikipedia 網 站 ) 圖 Type-II Hypervisor/VMM ( 圖 片 來 源 :Wikipedia 網 站 ) 體 資 源 這 類 型 虛 擬 化 的 優 點 為 可 以 模 擬 一 個 完 整 的 系 統 環 境 ( 包 括 硬 體 資 源 等 ), 所 以 只 要 模 擬 環 境 得 宜,VMs 的 OS 可 以 完 全 不 經 修 改 便 可 順 利 執 行, 但 其 主 要 缺 點 亦 為 此, 由 於 整 個 系 統 環 境 都 是 模 擬 的, 系 統 得 花 費 更 多 資 源 於 訊 息 指 令 碼 的 轉 譯 上, 所 以 效 能 的 損 耗 較 高, 不 太 適 合 應 用 於 以 效 能 為 前 提 的 環 境 中 這 類 產 品 以 VMware Workstation/ Server 與 Microsoft Virtual PC/Server 為 代 表 ( 三 ) 雙 劍 合 壁 ( 軟 體 虛 擬 化 與 硬 體 虛 擬 化 的 結 合 ) Type- Hypervisor 的 架 構 雖 已 進 一 步 增 強 了 VMs 的 系 統 效 能, 但 是 VMM 仍 需 依 附 著 OS, 而 一 般 的 OS 架 構 過 於 複 雜, 48 No.76 October, 007 No.76 October,

24 且 部 分 核 心 層 的 虛 擬 化 技 術 ( 如 Xen), 在 臨 的 問 全 虛 擬 化 技 術 的 相 關 應 用 如 方 案 簡 述 如 下 : 考 慮 到 效 能 因 素 並 未 提 供 全 虛 擬 化 的 環 VMware Microsoft Virtual PC/Server 與 境,VMs 的 OS 必 需 配 合 對 其 核 心 略 作 修 KVM 一 VMware 改, 才 能 執 行 於 虛 擬 化 環 境 中, 這 在 開 放 原 碼 的 Linux 上 不 是 問,Linux 可 以 輕 ( 二 ) 半 虛 擬 化 / 準 虛 擬 化 VMware[9] 成 立 於 998 年, 於 003 年 被 EMC 易 配 合 虛 擬 環 境 的 要 求 做 必 要 修 正, 但 (Paravirtualization) 收 購, 是 全 球 第 一 家 注 於 系 統 虛 擬 化 技 術 的 在 Microsoft Windows 平 台 上, 這 個 問 半 虛 擬 化 環 境 中 依 舊 存 在 著 VMM, 公 司, 也 是 當 前 虛 擬 化 領 域 中 最 主 要 的 公 司, 便 非 常 棘 手, 所 幸 隨 著 AMD 與 Intel CPU 這 種 技 術 不 模 擬 硬 體, 而 是 提 供 一 套 API 主 要 提 供 x86 環 境 下 的 虛 擬 化 軟 體, 提 供 跨 平 虛 擬 化 技 術 的 提 出, 核 心 層 的 虛 擬 化 技 要 求 修 改 OS Kernel,Guest OS 都 清 楚 自 台 的 運 行 能 力, 支 援 Linux Mac OS Microsoft 術 ( 如 Xen) 便 可 以 提 供 一 個 全 虛 擬 化 環 境 己 運 行 於 虛 擬 環 境 中, 如 此 VMM 便 可 以 Windows 等 平 台, 其 產 品 主 要 區 分 成 可 免 費 使 用 供 VMs 使 用, 因 此 如 Microsoft Windows 平 台 的 OS 便 可 不 修 改 核 心 順 利 執 行 於 上 述 圖 3 x86 CPU 的 Ring 架 構 ( 圖 片 來 源 :Wikipedia 網 站 ) 更 有 效 率 的 管 理 所 有 的 系 統 硬 體 資 源, 且 各 VMs 的 效 能 也 會 提 升, 半 虛 擬 化 中 的 VMplayer 與 VMserver, 需 付 費 使 用 的 VMware Workstation( 如 圖 4) 與 VMware Infrastructure 50 No.76 October, 007 的 虛 擬 化 環 境 中, 籍 此 核 心 層 虛 擬 化 與 硬 體 虛 擬 化 技 術 結 合 所 提 供 的 虛 擬 化 環 境 得 以 適 合 更 多 的 系 統 平 台, 且 透 過 硬 體 虛 擬 化 技 術 的 支 援,VMs 可 直 接 存 取 硬 體 資 源, 不 再 需 要 透 過 VM Server OS 的 轉 介, 效 能 更 佳 而 Hypervisor 透 過 硬 體 虛 擬 化 的 直 接 支 援, 將 不 再 需 要 耗 費 資 源 在 硬 體 資 源 的 轉 介 與 模 擬 上, 系 統 也 變 的 更 輕 量 化 二 虛 擬 機 器 (VMs) 虛 擬 化 環 境 要 談 到 VMs 的 虛 擬 化 環 境, 就 必 須 了 解 CPU 的 系 統 架 構 限 制 [6][7],x86 CPU 一 共 有 4 個 不 同 優 先 順 序, 術 語 稱 為 Ring, 從 Ring 0~Ring 3( 如 圖 3) Ring 0 的 優 先 順 序 最 高,Ring 3 最 低 在 一 般 情 況 下,Ring 0 是 被 用 於 運 行 OS Kernel,Ring 和 Ring 是 用 於 OS 服 務,Ring 3 用 於 應 用 程 式, 也 就 是 說 在 一 般 的 x86 操 作 環 境 中,OS 是 運 行 在 受 保 護 的 Ring 0 下, 而 虛 擬 技 術 就 是 得 要 解 決 上 述 的 系 統 限 制 VMs 的 虛 擬 化 環 境 主 要 分 成 兩 大 類, 一 是 全 虛 擬 化, 一 是 半 虛 擬 化, 以 下 分 別 來 說 明 其 主 要 差 異 ( 一 ) 全 虛 擬 化 技 術 (Full Virtualization) / 純 虛 擬 化 (Native Virtualization) 在 全 虛 擬 化 擬 環 境 中, 虛 擬 化 的 OS 和 硬 體 資 源 間 存 在 著 一 層 管 理 層, 即 VMM,VMM 會 提 供 特 定 的 硬 體 資 源 給 VMs 使 用,VMs 便 執 行 在 相 關 的 虛 擬 硬 體 資 源 上, V M s 不 會 察 覺 自 己 執 行 在 虛 擬 環 境 中, 這 就 像 電 影 駭 客 任 務 (The Matrix) 中 那 些 未 被 解 救 的 人 類, 渾 然 不 覺 自 己 其 實 是 存 在 於 電 腦 所 虛 擬 出 來 的 世 界 中 這 種 技 術 雖 不 需 修 改 OS Kernel, 但 也 不 是 完 全 實 現 所 有 的 硬 體 支 援, 全 虛 擬 化 通 常 是 以 降 低 性 能 來 換 取 系 統 的 相 容 性, 因 為 所 有 的 硬 體 資 源 都 是 模 擬 的, 所 以 會 有 系 統 轉 換 上 的 損 耗, 且 為 了 系 統 相 容 度, 其 所 模 擬 的 硬 體 周 邊 往 往 是 早 期 的 產 品, 也 更 進 一 步 降 低 了 VMs 的 效 能, 以 當 前 VMware 所 提 供 的 虛 擬 環 境 為 例, 模 擬 的 晶 片 組 便 是 Intel BX 系 列, 而 此 系 列 的 晶 片 組 遠 在 990 年 代 末 期 便 推 出, 故 可 能 無 法 滿 足 現 況 所 需 然 而 全 虛 擬 化 技 術 在 硬 體 虛 擬 化 技 術 被 提 出 後, 又 有 了 不 同 的 面 貌, 透 過 硬 體 虛 擬 化 技 術 的 支 援, VMs 便 可 以 直 接 存 取 驅 動 相 關 的 實 體 硬 體 資 源, 如 此 便 可 以 解 決 上 述 所 面 的 VMs 就 像 電 影 駭 客 任 務 中 的 電 腦 人, 知 道 自 己 僅 存 在 於 虛 擬 環 境 中, 但 也 因 此 對 於 其 它 資 源 的 存 取 更 易 半 虛 擬 化 的 VMs 在 配 合 上 硬 體 虛 擬 化 技 術 後 其 效 能 又 得 到 更 進 一 步 的 提 升, 因 為 硬 體 資 源 間 的 協 調 更 佳, 資 源 利 用 率 也 更 理 想 目 前 半 虛 擬 化 的 相 關 應 用 大 都 在 開 放 原 碼 的 Linux 平 台 上, 因 為 系 統 核 心 可 配 合 虛 擬 化 需 求 被 修 改, 而 Microsoft Windows 平 台 的 半 虛 擬 化 應 用 可 能 要 在 下 一 個 世 代 Longhorn Server 上 才 可 能 被 實 現 半 虛 擬 化 的 相 關 應 用 如 Xen 與 UML (User Mode Linux) 肆 伺 服 器 虛 擬 化 的 市 場 現 況 根 據 Gartner 的 告 指 出,006 年 大 約 有 0%~5% 的 企 業 正 在 使 用 虛 擬 化,007 年 40% 的 企 業 將 會 透 過 實 施 虛 擬 化 減 少 其 0% 的 伺 服 器 數 量 另 Forrester 的 調 查 顯 示, 大 型 企 業 更 能 意 識 到 伺 服 器 虛 擬 化 的 好 處, 從 而 實 現 伺 服 器 虛 擬 化, 在 員 工 人 數 超 過 0000 人 的 全 球 000 家 企 業 中, 已 有 三 分 之 一 使 用 了 虛 擬 化, 3% 的 企 業 則 表 示 計 畫 在 未 來 一 年 內 開 始 虛 擬 化 的 試 驗 和 部 署 [8] 而 當 前 主 要 的 虛 擬 化 技 術 (VMware ESX Server)( 如 圖 5) 等 VMware 的 VMM 提 供 一 個 模 擬 的 硬 體 平 台, 該 平 台 位 在 實 體 和 虛 擬 設 備 間 來 管 理 系 統 資 源, 這 種 作 法 解 決 了 x86 OS 的 Ring 轉 換 問, 也 就 是 提 供 一 個 全 虛 擬 化 的 環 境,OS 可 以 不 經 改 變 執 行 在 VMware 的 虛 擬 環 境 上, 但 是 系 統 相 容 度 付 出 的 代 價 是 效 能 的 損 失, 而 新 版 本 的 VMware ESX Server 已 經 開 始 整 合 CPU 虛 擬 技 術, 已 藉 此 提 升 VMs 的 效 能 [0] VMware 目 前 主 要 的 領 先 優 勢 便 是 其 在 商 業 環 境 上 的 支 援 能 力 與 完 善 的 解 決 方 案, 其 擁 有 最 多 的 第 三 方 廠 商 支 援, 諸 如 實 體 與 VMs 間 的 轉 換 工 具, 虛 擬 環 境 下 的 熱 機 動 態 遷 移, 虛 擬 資 源 的 管 理 等, 都 是 其 它 競 爭 對 手 目 前 所 欠 缺 的, 也 是 其 領 先 業 界 的 主 要 因 素 圖 4 VMware Workstation 架 構 圖 ( 圖 片 來 源 :VMware 網 站 ) No.76 October, 007 5

25 發 進 度 嚴 重 延 遲, 最 後 被 迫 放 棄 了 部 分 重 要 的 功 能, 如 VMs 的 動 態 遷 移 等, 皆 須 等 到 之 後 的 修 補 套 件 中 才 可 能 會 付 諸 實 現 [] CPU 的 Ring,OS 透 過 Xen 來 存 取 伺 服 器 硬 體 資 源, 來 達 到 OS 的 虛 擬 化 目 的 KVM 目 前 受 到 廣 大 Linux 開 發 者 的 關 注, 所 以 發 展 相 當 的 迅 速, 由 於 其 已 成 功 被 內 嵌 於 往 後 所 發 布 的 Linux Kernel 中, 值 得 密 切 注 意 相 關 的 應 用 與 發 展 五 AMD 與 Intel 的 CPU 虛 擬 化 為 因 應 x86 平 台 上 的 虛 擬 化 需 求,AMD 與 Intel 便 各 自 提 出 了 CPU 虛 擬 化 方 案, 透 過 CPU 所 提 供 的 硬 體 虛 擬 化 協 助, 傳 統 的 Hypervisor 可 以 圖 5: VMware ESX Server 架 構 圖 ( 圖 片 來 源 :VMware 網 站 ) 二 Virtual PC/Server(Microsoft Virtual PC/ Server) 三 XEN 圖 6 Microsoft Virtual Server 005 R 架 構 圖 ( 圖 片 來 源 :Microsoft 網 站 ) 圖 7 Xen 3.0 架 構 圖 7: Xen 3.0 ( 圖 片 來 源 :XenSource 網 站 ) XenSource 四 KVM 被 設 計 的 更 精 緻 輕 量 化, 虛 擬 化 也 更 容 易 被 實 行, 且 VMs 的 效 能 更 佳, 系 統 損 耗 更 低, 虛 擬 化 的 成 本 也 可 以 進 一 步 的 降 低 Intel 率 先 於 x86 平 台 上 提 出 CPU 虛 擬 化 架 構, 其 產 品 化 的 正 式 命 名 為 Intel VT(Intel 5 No.76 October, 007 Virtual PC[] 原 來 由 Connectix 公 司 所 開 發, 初 期 提 供 Mac OS 平 台 的 虛 擬 軟 體, 之 後 持 續 開 發 了 Microsoft Windows 平 台 的 虛 擬 化 軟 體 003 年 被 Microsoft 公 司 收 購, 將 原 本 的 軟 體 改 名 為 Microsoft Virtual PC/Server 006 年 Microsoft 將 Microsoft Virtual PC 開 放 為 免 費 軟 體, 其 伺 服 器 端 虛 擬 軟 體 Microsoft Virtual Server 則 仍 需 付 費 使 用,Virtual PC/Server 其 虛 擬 化 技 術 原 理 基 本 上 與 VMware 相 同 Microsoft Virtual Server 目 前 的 版 本 為 Microsoft Virtual Server 005 R( 如 圖 6), 對 應 到 VMware 的 產 品 相 當 於 VMware ESX Server, 惟 最 主 要 的 差 異 為 VMware ESX Server 係 運 行 在 Linux 平 台 上, 而 Microsoft Virtual Server 則 運 行 在 Microsoft Windows Server 上, 依 目 前 Microsoft 已 公 佈 的 訊 息 得 知, 在 下 一 代 Windows Longhorn S e r v e r 上, M i c r o s o f t 將 直 接 整 合 W i n d o w s Hypervisor( 代 號 Viridian) 在 其 OS 上, 藉 而 允 許 多 個 Guest OS 執 行 個 體 可 以 緊 密 地 執 行 在 同 一 個 實 體 伺 服 器 上 但 Microsoft 也 因 此 致 系 統 開 Xen[3][4][5] 是 一 個 由 劍 橋 大 學 開 發 的 開 放 原 碼 虛 擬 化 軟 體,Xen 的 初 始 版 本 是 基 於 半 虛 擬 化 技 術 的 Linux OS 為 目 標,Linux OS 的 核 心 需 做 特 殊 修 改 才 能 在 Xen 上 執 行,005 年 Xen 發 佈 的 Xen 3.x 在 架 構 上 有 了 重 大 的 修 改, 使 得 其 它 OS 如 Novell NetWare Sun Solaris 等 也 可 以 透 過 修 改 在 Xen 上 執 行 Xen 3.x 同 時 支 援 半 虛 擬 化 與 全 虛 擬 化 技 術, 但 其 全 虛 擬 化 與 其 它 軟 體 的 全 虛 擬 化 架 構 有 所 不 同,Xen 的 全 虛 擬 化 需 要 仰 賴 CPU 虛 擬 化 架 構 的 支 持, 如 AMD-V 與 Intel VT 架 構 由 於 Xen 無 論 在 半 虛 擬 化 與 全 虛 擬 化 皆 有 獨 特 的 技 術 架 構 設 計 ( 如 圖 7), 故 其 效 能 較 其 它 VMs 軟 體 為 佳, 目 前 廣 受 重 視, 在 各 大 IT 廠 商 如 AMD Intel Novell IBM Red Hat Sun Microsoft 等 對 其 相 容 性 的 承 諾 與 支 持 下,XEN Hypervisor 正 成 為 某 種 實 質 上 的 標 準 Xen 的 虛 擬 化 技 術 非 常 獨 特, 一 般 OS 與 APP 分 別 是 在 CPU 的 Ring 0 與 Ring 3 在 處 理 的, 而 Xen 便 是 透 過 改 變 OS Kernel 或 透 過 CPU 的 虛 擬 化 支 援, 讓 Xen 執 行 在 CPU 的 Ring 0, 而 讓 OS 執 行 在 KVM[6][7] 是 由 以 色 列 公 司 Qumranet 所 提 出 的 虛 擬 化 技 術,KVM(Kernel-based Virtual Machine) 顧 名 思 義 是 OS Kernel 層 虛 擬 化 技 術, 是 近 來 快 速 崛 起 的 開 放 原 碼 虛 擬 化 案, 透 過 Linux 的 核 心 模 組 來 實 現 提 供 虛 擬 化 的 環 境, KVM 將 內 建 在 Linux Kernel.6.0 版 中, 亦 可 視 為 一 個 Linux Kernel 的 更 新 (Patch),KVM 的 特 點 是 直 接 將 Linux Kernel 轉 變 成 功 能 強 大 的 Hypervisor 層 ( 如 圖 8), 故 其 在 VMs 的 效 能 表 現 上 亦 相 當 的 理 想 圖 8 KVM 架 構 圖 ( 圖 片 來 源 :Wikipedia 網 站 ) Virtualization Technology)[8], 而 AMD 隨 後 也 提 出 了 其 CPU 虛 擬 化 架 構, 產 品 化 的 正 式 命 名 為 AMD-V(AMD Virtualization)[9] 兩 者 在 技 術 基 本 架 構 與 原 理 上 大 致 類 似, 都 是 利 用 CPU 的 Ring 來 運 行 Hypervisor, 並 藉 由 Hypervisor 來 管 理 所 有 的 VMs 生 命 週 期, 例 如 VMs 的 建 立 資 源 調 整 與 消 滅 等, 而 VMs 都 是 平 行 運 行 在 Ring 0 之 中, 且 這 些 VMs 間 並 不 知 道 其 正 與 其 它 機 器 共 用 硬 體 資 源, 此 架 構 設 計 解 決 了 OS 的 Ring 轉 換 問, 提 供 了 一 個 全 虛 擬 化 的 環 境, 所 以 即 便 VMs 出 現 了 問 與 錯 誤, 位 於 Ring 中 的 VMM 都 將 不 致 受 到 影 響, 透 過 VMM 可 以 隨 時 中 止 有 問 的 VMs 不 過 由 於 AMD 與 Intel CPU 目 前 在 記 憶 體 的 控 制 上 走 上 分 歧,AMD 平 台 的 記 憶 體 控 制 器 內 建 於 CPU 當 中, 而 Intel 平 台 的 記 憶 體 控 制 器 則 位 於 CPU 外 部 的 北 橋 晶 片 之 上, 如 此 在 VMs 的 記 憶 體 管 理 上,Intel 平 台 便 需 依 賴 軟 體 來 配 合 處 理 記 憶 體 的 位 址 轉 換, 而 AMD 平 台 則 是 透 過 CPU 新 增 的 指 令 集 來 控 制,AMD 將 此 技 術 命 名 為 MMU(Memory Management Unit), 透 過 MMU 來 處 理 VMs 的 記 憶 體 分 配 No.76 October,

26 伍 伺 服 器 虛 擬 化 的 應 用 伺 服 器 虛 擬 化 的 技 術 發 展 至 此 已 成 為 資 訊 系 統 規 劃 時 不 可 忽 略 的 議, 隨 著 科 技 工 藝 不 斷 的 演 進, 伺 服 器 的 效 能 越 來 越 強 大, 但 伴 隨 而 來 伺 服 器 的 耗 能 也 越 來 越 高, 伺 服 器 的 間 接 持 有 成 本 ( 諸 如 : 空 調 電 力 與 空 間 成 本 ) 已 經 幾 乎 和 直 接 持 有 成 本 相 當 ( 如 表 ), 而 現 在 各 企 業 對 資 訊 化 已 形 成 一 種 依 賴, 資 訊 應 用 越 趨 廣 泛, 伴 隨 者 實 體 伺 服 器 的 蔓 延, 如 果 伺 服 器 的 建 置 與 佈 屬 思 維 仍 如 同 過 往, 則 IT 的 支 出 成 本 勢 必 會 成 長 到 令 企 業 無 法 接 受 的 地 步, 一 般 的 實 體 伺 服 器 若 以 四 年 為 生 命 週 期, 其 累 計 的 間 接 成 本 與 直 接 成 本 幾 乎 相 當 為 了 解 決 上 述 的 問, 伺 服 器 的 虛 擬 化 便 受 到 重 視 且 一 般 而 言 屬 或 客 製 化 的 資 訊 系 統 其 生 命 週 期 通 常 大 於 伺 服 器 設 備 的 生 命 週 期, 一 般 伺 服 器 設 備 的 生 命 週 期 通 常 為 4~6 年, 而 屬 或 客 製 化 的 應 用 系 統 的 生 命 週 期 在 6~0 年, 甚 至 更 久, 這 些 應 用 系 統 在 入 及 建 置 上 往 往 所 費 不 貲, 雖 然 年 代 久 遠 但 也 仍 敷 使 用, 不 需 急 於 轉 換 到 新 的 資 訊 系 統 平 台 上, 如 何 延 續 這 些 資 訊 系 統 的 邊 際 效 應, 也 是 當 前 伺 服 器 虛 擬 化 被 廣 為 接 受 的 另 一 因 素 表 實 體 與 虛 擬 伺 服 器 的 電 力 成 本 比 較 實 體 伺 服 器 虛 擬 伺 服 器 實 體 設 備 數 量 4 台 機 架 式 伺 服 器 3 台 機 架 式 伺 服 器 台 容 量 3TB 的 SAN Storage 與 相 關 週 邊 伺 服 器 數 量 4 台 4 台 設 備 總 發 熱 量 ( 推 估 ) 空 調 負 荷 電 費 ( 年 ) 備 註 700W 500*0.6( 負 載 )*4( 台 數 )=700W 600Kcal/Hr 7.kw 6.(690)Kcal/Hr 元 7.+6./.44(ERR) 9.74kw 9.74kw 34 度 34*365*3.= W 575*( 負 載 )*3( 台 數 )+00(SAN 設 備 )=95W 55Kcal/Hr.95kw 55Kcal/Hr 0886 元.93+.5/.44(ERR) 3.96kw 3.96kw 95 度 95*365*3.=0886 民 國 九 十 一 年 的 氣 冷 式 與 水 冷 式 空 調 機 組 的 ERR 值 國 家 標 準 將 分 別 提 昇 為.44 與 3.7 千 卡 / 瓦 小 時 目 前 營 業 用 電 電 價 (93.. 以 後, 每 月 500 度 以 上 用 戶 ), 夏 季 (4 個 月 ) 為 非 夏 季 (8 個 月 ) 為 電 價 調 漲 後, 全 年 營 業 用 電 平 均 每 度 3. 元 陸 台 灣 世 曦 的 伺 服 器 虛 擬 化 台 灣 世 曦 於 00 年 ( 中 華 顧 問 時 期 ) 起 即 開 始 在 PC 端 應 用 虛 擬 技 術,004 年 密 切 關 注 伺 服 器 虛 擬 化 發 展, 隨 即 於 005 年 入 伺 服 器 的 虛 擬 化 應 用, 在 當 時 國 內 可 供 參 考 的 實 際 案 例 仍 非 常 的 少, 系 統 廠 商 能 夠 提 供 的 協 助 與 支 援 相 對 於 現 今 更 顯 匱 乏, 故 參 考 國 外 技 術 文 件 資 訊 並 與 系 統 廠 商 共 同 規 劃 建 置 伺 服 器 虛 擬 化 系 統, 至 007 年 台 灣 世 曦 已 有 40% 的 伺 服 器 以 虛 擬 化 型 態 提 供 服 務, 隨 著 資 訊 系 統 的 持 續 更 新, 虛 擬 化 的 比 率 預 計 將 提 升 到 50% 以 上, 這 樣 的 系 統 架 構 在 過 往 是 難 以 想 像 的 目 前 台 灣 世 曦 虛 擬 化 的 平 台 則 涵 蓋 了 Microsoft Windows Novell NetWare 與 Linux 等 柒 伺 服 器 虛 擬 化 的 架 構 規 劃 一 系 統 效 能 伺 服 器 虛 擬 化 係 由 於 多 個 VMs 需 同 時 運 行 於 一 個 系 統 平 台 之 上, 這 個 平 台 就 是 VM Server, 故 VM Server 的 規 劃 與 硬 體 配 置 便 顯 得 極 其 重 要,VM Server 對 於 硬 體 資 源 的 依 賴 依 序 是 CPU> 記 憶 體 >I/O( 磁 碟 ) 效 能 > 網 路 效 能 一 般 需 求 而 言 配 備 顆 雙 核 心 CPU 的 x86 伺 服 器, 其 效 能 便 足 以 滿 足 8~0 台 中 低 負 載 的 VMs, 而 當 前 雙 核 心 雙 CPU 的 伺 服 器 已 隨 手 可 得, 於 此 VM Server 的 記 憶 體 容 量 反 而 會 是 影 響 效 能 的 重 點, 建 議 規 劃 時 每 台 VMs 至 少 須 配 置 ~GB 的 記 憶 體, 如 前 述 一 台 雙 核 心 雙 CPU 的 伺 服 器 佈 署 8 台 VMs, 便 建 議 最 好 配 置 6GB 的 記 憶 體 另 一 個 影 響 虛 擬 化 效 能 的 便 是 I/O 設 備,I/O 效 能 一 直 都 是 影 響 伺 服 器 效 能 的 重 要 因 素, 但 卻 也 是 最 容 易 被 忽 視 的 一 點,I/O 設 備 是 電 腦 元 件 中 唯 一 的 機 械 動 作, 其 它 設 備 元 件 都 是 電 器 訊 號, 所 以 I/O 設 備 的 速 率 往 往 都 是 電 腦 系 統 的 主 要 瓶 頸, 而 一 台 VM Server 得 負 載 多 台 VMs, 故 I/O 的 吞 吐 量 與 穩 定 性 便 非 常 的 重 要, 而 好 的 伺 服 器 I/O 設 備 其 投 資 往 往 所 費 不 貲, 建 議 如 果 預 算 許 可 規 劃 上 最 好 選 擇 SAN Storage 為 儲 存 媒 介, 可 以 兼 顧 架 構 彈 性 與 效 能, 但 也 別 過 度 迷 信 SAN Storage, 很 多 不 良 規 劃 的 SAN 架 構 則 系 統 效 能 會 比 DAS 架 構 還 差, 基 本 觀 念 是 一 個 磁 碟 陣 列 群 組 內 的 實 體 硬 碟 數 量 越 多 效 能 越 佳, 因 為 機 械 動 作 越 少, 而 Storage 設 備 或 RAID 控 制 器 的 快 取 記 憶 體 容 量 也 會 影 響 整 個 系 統 的 I/O 的 效 能 最 後 影 響 VMs 效 能 的 便 是 網 路 設 備, 當 前 電 腦 主 機 設 備 上 的 網 路 卡 其 速 率 皆 以 Gbps 為 主, 這 樣 的 網 路 速 率 供 ~4 台 伺 服 器 使 用 或 許 還 算 足 夠, 但 是 若 要 提 供 給 8 台 VMs 同 時 使 用, 其 效 能 可 能 就 不 敷 使 用 了, 建 議 在 實 體 伺 服 器 上 增 加 網 路 卡 埠 數, 並 妥 善 規 劃 網 路 配 置, 建 議 ~4 台 伺 服 器 共 用 一 埠 網 路 卡 為 宜 除 了 硬 體 週 邊 的 因 素 之 外, 虛 擬 伺 服 器 技 術 解 決 方 案 的 選 擇 便 是 另 一 個 重 點, 硬 體 虛 擬 化 的 效 能 會 高 於 軟 體 虛 擬 化, 而 軟 體 虛 擬 化 中 Type- Hypervisor 效 能 又 會 高 於 Type- Hypervisor 至 於 半 虛 擬 化 與 全 虛 擬 化 的 差 異, 一 般 而 言 半 虛 擬 化 的 系 統 效 能 會 高 於 全 虛 擬 化, 但 若 結 合 CPU 虛 擬 技 術 的 全 虛 擬 化 則 其 效 能 將 與 半 虛 擬 化 相 較 不 分 軒 輊 二 刀 鋒 伺 服 器 與 虛 擬 伺 服 器 目 前 業 界 很 多 廠 商 在 規 劃 建 置 虛 擬 伺 服 器 方 案 時 常 常 建 議 整 合 刀 鋒 伺 服 器 方 案, 但 虛 擬 伺 服 器 技 術 強 調 的 是 眾 多 VMs 同 時 運 行 在 單 一 實 體 伺 服 器 上, 以 分 時 運 算 的 原 理 充 份 發 揮 利 用 硬 體 資 源, 而 刀 鋒 伺 服 器 強 調 的 卻 是 在 單 一 機 箱 中 容 納 越 多 的 伺 服 器 運 算 單 元, 發 揮 空 間 效 益, 刀 鋒 伺 服 器 為 了 滿 足 此 一 需 求 通 常 得 在 效 能 上 作 出 取 捨, 單 一 刀 鋒 伺 服 器 的 效 能 通 常 較 一 般 伺 服 器 差, 且 系 統 擴 充 性 亦 受 限 於 空 間 限 制, 如 此 便 與 虛 擬 伺 服 器 的 系 統 需 求 交 相 違 背, 故 如 VMware 的 技 術 顧 問 公 司 VM Power 也 不 建 議 現 階 段 使 用 刀 鋒 伺 服 器 來 建 置 虛 擬 伺 服 器 環 境 [0] 刀 鋒 伺 服 器 與 虛 擬 伺 服 器 是 否 就 如 同 兩 條 平 行 線 不 會 交 錯 呢? 這 倒 也 不 是, 只 是 現 階 段 的 技 術 還 無 法 完 全 整 合 兩 者 的 優 點, 至 於 何 時 才 適 合, 筆 者 的 看 法 認 為 是 需 等 到 VMM 能 夠 視 整 個 刀 鋒 伺 服 器 機 箱 為 單 一 伺 服 器 個 體, 類 似 大 型 Unix 伺 服 器 的 硬 體 虛 擬 化 架 構, 由 VMM 來 直 接 分 配 整 個 機 箱 的 硬 體 資 源, 而 不 是 目 前 每 一 刀 鋒 伺 服 器 都 是 獨 立 個 體, 如 此 才 可 以 充 份 發 揮 刀 鋒 伺 服 器 架 構 的 意 義 與 伺 服 器 虛 擬 化 的 長 處 捌 虛 擬 伺 服 器 的 優 缺 點 一 伺 服 器 虛 擬 化 的 優 點 與 價 值 當 前, 相 同 數 量 的 虛 擬 伺 服 器 與 實 體 伺 服 器 在 直 接 建 置 成 本 上 相 去 不 遠 ; 然 而, 若 將 伺 服 器 的 間 接 與 維 護 成 本 一 併 考 慮, 虛 擬 伺 服 器 的 效 益 就 顯 而 易 見, 因 為 在 空 間 空 調 電 力 等 需 求 與 維 護 成 本 上, 虛 擬 伺 服 器 都 有 明 顯 的 優 勢 此 外, 藉 由 伺 服 器 虛 擬 化 的 幫 助, 企 業 內 的 IT 資 源 可 以 獲 得 更 有 效 的 利 用 與 配 置, 例 如, 新 應 用 系 統 可 以 加 速 測 試 與 佈 署 上 線 時 程, 以 節 省 寶 貴 的 時 間 成 本, 且 虛 擬 化 技 術 下 的 伺 服 器 佈 署 及 遷 移 也 容 易 ; 相 對 的, 企 業 在 規 劃 及 進 行 備 援 與 災 難 回 復 時, 將 更 具 彈 性, 投 資 也 相 對 較 低 這 些 都 是 難 以 量 化 的 效 益, 尤 其 是 災 難 回 復, 相 信 所 有 企 業 一 定 不 希 望 有 那 天 要 從 這 兒 得 到 投 資 回, 但 IT 人 員 本 於 54 No.76 October, 007 No.76 October,

27 職 責, 仍 要 考 量 準 備 一 可 行 的 因 應 方 案, 以 避 要 在 可 見 的 進 程 上, 未 來 的 主 要 OS 都 將 會 內 趨, 在 可 預 見 的 未 來, 虛 擬 化 勢 將 成 為 往 後 資 免 這 萬 一 的 風 險 建 Hypervisor, 無 論 是 Microsoft Windows 或 者 是 訊 系 統 架 構 重 要 的 發 展 方 向, 如 何 因 應 及 善 用 Linux,OS 與 VMM 兩 者 將 更 為 結 合 也 將 更 為 模 虛 擬 化 則 是 IT 人 員 所 須 面 臨 的 重 要 課 二 伺 服 器 虛 擬 化 的 缺 點 與 風 險 透 過 虛 擬 化 技 術 雖 然 可 以 在 一 台 實 體 伺 服 糊 傳 統 的 OS 極 可 能 在 5~5 年 後 逐 漸 消 失, 參 考 文 獻.Wikipedia,Virtual PC, org/w/index.php?title=virtual_pc&variant=zh-tw 器 上 運 行 更 多 台 的 虛 擬 伺 服 器, 提 供 更 多 的 應 用 系 統 服 務 ; 相 對 的, 硬 體 失 敗 所 致 的 風 險 也 會 增 加 因 此, 相 關 的 硬 體 系 統 架 構 規 劃 需 要 更 為 仔 細 謹 慎, 應 儘 可 能 避 免 設 備 單 點 失 敗 所 帶 來 的 風 險, 最 好 能 預 留 備 援 設 備 以 降 低 此 風 險 另 由 於 眾 多 的 伺 服 器 藉 由 虛 擬 化 技 術 集 中 運 行, 系 統 管 理 人 員 的 責 任 也 相 對 的 加 重,IT 人 員 需 隨 時 觀 察 虛 擬 伺 服 器 的 運 行 狀 態, 適 當 的 調 配 系 統 資 源 與 進 行 伺 服 器 的 維 護 作 業, 系 統 管 理 人 員 的 知 識 與 經 驗 也 更 形 重 要 另 一 要 素 就 是 所 有 資 訊 系 統 皆 須 面 對 的 問 : 資 訊 安 全, 在 伺 服 器 虛 擬 化 上 也 依 然 存 在, 甚 或 更 趨 嚴 重 傳 統 的 惡 意 攻 擊 針 對 的 取 而 代 之 的 是 V M M 與 應 用 層 虛 擬 技 術 結 合 Application Level Virtualization( 如 Java.Net) 直 接 架 構 在 硬 體 系 統 上, 而 應 用 程 式 直 接 執 行 於 VMM 之 上, 並 透 過 VMM 直 接 呼 叫 使 用 硬 體 資 源 如 發 展 至 此, 虛 擬 化 技 術 可 就 不 單 單 存 在 於 傳 統 的 Server 與 PC 間, 相 關 應 用 將 擴 及 至 各 類 行 動 裝 置 甚 至 數 位 家 電 上 這 類 將 Application 虛 擬 化 的 應 用, 正 在 IT 產 業 間 發 酵 中, 如 VMware 大 力 推 廣 Virtual Appliance 的 觀 念 與 架 構, 如 果 您 需 要 建 置 一 套 資 訊 系 統, 只 要 將 其 安 裝 於 VMM 平 台 上 即 可 立 刻 使 用, 就 如 同 一 般 的 硬 體 Appliance 設 備 般 簡 易, 而 不 用 如 現 今 系 統 建 置 作 業, 需 先 分 別 採 購 硬 體 設 備 OS 及 應 用 系 統 等, 然 後 再 將 其 結 合 這 樣 的 系 統 架 構 思.Wikipedia, 虛 擬 技 術, %E8%99%9A%E6%8B%9F%E6%8A%80%E6%9 C%AF.IBM M. Tim Jones,Virtual Linux, www-8.ibm.com/developerworks/linux/library/ l-linuxvirt/?ca=dgr-lnxw09virtual-linux 3.Susanta Nanda Tzi-cker Chiueh,A Survey on Virtulization Technologies 4.CNW 網 界 謝 文 硯, 虛 擬 技 術 現 實 全 景, cnw005.cnw.com.cn/store/detail/detail_feedback. asp?articleid=48033&columnid=0&pg=&view =.CNET, 微 軟 縮 減 Windows 虛 擬 化 功 能, ,00.htm 3.Wikipedia,Xen, Xen 4.Jun Nakajima,Hybrid Virtualization-The Next Generation of XenLinux,Intel Open Source Technology Center(007) 5.PUG,Xen-Installation, index.php/xen-installation 6.Qumranet,KVM:Kernel-based Virtualization Driver 是 應 用 程 式 OS 網 路, 如 果 攻 擊 的 對 象 轉 到 VMM 呢? 那 麼 便 可 能 立 即 癱 瘓 或 接 管 運 行 於 其 上 的 所 有 VMs 這 麼 有 效 的 攻 擊, 當 然 駭 客 絕 對 不 會 放 過, 如 何 防 禦 呢? 防 毒 軟 體? 傳 統 的 防 毒 軟 體 得 運 行 在 OS 之 上, 而 VMM 卻 在 更 底 層, 已 經 有 資 安 家 示 範 了 直 接 利 用 CPU 虛 擬 化 技 術 的 病 毒, 類 似 隱 藏 的 Rootkit 病 毒 [], 這 部 分 的 問 已 經 引 起 重 視 對 於 傳 統 資 訊 安 全 防 禦 系 統 無 法 解 決 的 部 分 課, 業 界 廠 商 已 著 手 研 擬 因 應 對 策 並 開 發 新 產 品, 目 前 在 VMM 上 已 陸 續 有 相 對 應 的 新 資 安 產 品 玖 伺 服 器 虛 擬 化 的 未 來 虛 擬 化 已 是 資 訊 系 統 架 構 的 重 大 課, 伴 隨 著 虛 擬 技 術 的 演 進, 可 以 大 膽 的 預 言,OS 架 維 與 發 展 趨 勢, 勢 必 衝 擊 傳 統 的 資 訊 系 統 設 計 構 思, 故 此 建 議, 舉 凡 與 系 統 規 劃 設 計 開 發, 甚 至 行 銷 等 有 關 人 員, 都 得 跳 脫 傳 統 的 窠 臼, 認 真 且 務 實 的 去 面 對 及 因 應 此 一 即 將 發 生 的 重 大 變 化 拾 結 語 虛 擬 伺 服 器 技 術 在 x86 平 台 上 仍 算 是 較 為 新 穎 的 技 術, 尤 其 在 國 內 更 是 如 此, 相 關 的 資 訊 既 少 且 雜, 而 業 界 IT 人 員 普 遍 的 心 態, 總 是 推 薦 或 使 用 自 我 熟 悉 或 我 會 的 技 術 及 解 決 方 案 去 建 置 一 套 新 的 資 訊 系 統, 常 常 忽 略 了 應 該 用 最 適 的 及 最 低 成 本 的 技 術 及 可 獲 解 決 的 方 案 去 建 置 該 系 統 此 類 心 態 與 作 為, 的 確 會 辜 負 了 企 業 主 經 理 人 ( 如 CEO) 甚 至 客 5.Wikipedia,Hypervisor, wiki/hypervisor 6.JDMBA,VMware Xen 和 Microsoft 虛 擬 化 技 術 解 析, /08/37948.aspx 7.Wikipedia,Ring (computer security), en.wikipedia.org/wiki/ring_%8computer_security %9 8.eNet, 虛 擬 化 大 行 其 道 比 量 三 種 虛 擬 化 工 具, A _6.shtml 9.Wikipedia,VMware, index.php?title=vmware&variant=zh-tw 0.VMware,Virtualization Overview, 7. W i k i p e d i a, K e r n e l - b a s e d V i r t u a l Machine, 8.Intel,Intel Virtualization Technology, virtualization/index.htm 9.AMD,AMD's Virtualization Solutions, enterprise.amd.com/us-en/amd-business/business- Solutions/Consolidation/Virtualization.aspx 0.TechTarget Alex Barrett,Server virtualization expert expounds on why blade servers are bad, originalcontent/0,894,sid94_gci39548,00. html.matasano Dino A. Dai Zovi,Hardware Virtualization Rootkits 構 將 會 越 來 越 薄 型 化, 而 VMM 架 構 將 越 趨 重 戶 對 IT 人 員 的 期 待 與 所 賦 予 的 職 責 由 於 時 勢 所 56 No.76 October, 007 No.76 October,

28 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY 本文主要介紹台灣世曦工程顧問股份有限公司(以下簡稱台灣世曦或本公司) 三十多年來的資訊系統發展歷程 闡述資訊系統部如何配合公司營運成長需求 運 用有限的人力及資源 建置適宜之資訊系統 文章內容首先簡述本公司從資訊應用 萌芽階段 至今日小具系統規模的資訊系統架構變革過程 有關同仁帳號及個人密 碼之身分認證 電子化作業中資料分享與文件權限管控 以及資訊系統網路化後 本公司內部資訊安全政策與降低公司內部資通安全風險等所曾面臨的課 文中多 所說明 至於本公司特別重視的系統備援與災難復原議 及其採取的因應對策與 執行方案 均有著墨 最後 於文章後段 對於本公司程式開發及系統營運團隊所 具備之業能力與可提供之資訊服務項目 作一彙總說明 關鍵詞 資訊系統 系統架構 身分認證 資通安全 系統工程 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 協理 吳榮煌 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 副理 林高弘 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 正工程師 劉大慶 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 正工程師 張世元 3 4 壹 前言 3 4 理需求 本公司已建置可提供7天4小時不間斷 的資訊系統運作平台 延續財團法人中華顧問工程司(以下簡稱 從人工描繪製圖到系統自動繪製 由共用 立至今已超過三十個年頭 堪稱國內工程界資 打孔電腦主機到人手一部個人電腦 自早期之 訊應用先驅 實不為過 發展至今 為提昇各 工作站到目前各類型伺服器超過百台 且設有 領域的服務品質 增進作業時效及控管成本 責單位自力開發各類型企業內資訊應用系 工程師全面配備個人電腦 供工程管理 設計 統 以高速寬頻網路服務遍及全國80餘處辦公 繪圖 文件製作使用 工地監造人員則以個人 據點等等 數十年來 本公司資訊系統架構不 電腦執行營建管理工作 所有電腦均以區域及 斷調整 功能不斷提升 全為符合前述公司營 廣域網路連接 達到資源同享 介面整合的功 運與管理需求 中華顧問)的組織體系 台灣世曦資訊部門成 能 同時也建置了本公司內 外網路平台 提 供無疆界的e化服務 為求兼顧同仁工作方便性 資料管理容易 性及權限控管統一性 有關同仁帳號及個人密 58 No.76 October, 007 今日資訊系統對台灣世曦而言 已是公司 碼之身分認證 電子化作業中資料分享與文件 營運不可或缺的神經中樞 同仁賴以工作的必 權限管控 以及資訊系統網路化後 為降低本 要礎石 無論在工程或管理層面都扮演著關鍵 公司內部資訊安全風險 所訂定之資安政策 性角色 為支援全公司800位員工的作業與管 均作了縝密的研析與處理 另有鑒於同業公司 No.76 October,

29 受 祝 融 之 苦, 為 免 重 蹈 覆 轍, 本 公 司 特 別 重 視 系 統 備 援 與 災 難 復 原 相 關 議, 並 擬 訂 相 當 完 備 之 因 應 對 策 與 執 行 方 案 經 由 多 年 來 累 積 的 寶 貴 實 戰 經 驗, 本 公 司 資 訊 系 統 部 同 仁 不 但 具 有 提 供 系 統 規 劃 設 資 訊 時 效 性 佳 等 等 叁 帳 號 系 統 及 身 分 認 證 本 公 司 資 訊 系 統 於 完 成 網 路 化 之 初, 當 相 關 資 訊 應 用 系 統 陸 續 上 線 使 用 後, 登 入 系 統 帳 帳 號 密 碼 既 經 整 合, 為 了 減 少 重 複 輸 入 密 碼 的 次 數, 資 訊 系 統 部 經 詳 細 評 估 後 入 了 單 一 登 錄 系 統, 不 但 方 便 員 工 取 用 網 路 服 務, 也 因 為 新 增 的 閘 道 端 管 制, 更 提 供 了 後 端 伺 服 器 額 外 的 安 全 防 護 以 及 服 務 效 能 的 改 善 再 者, 從 伺 服 器 的 管 理 層 面 視 之, 有 關 管 理 者 如 何 藉 由 管 理 介 面, 即 時 有 效 控 管 分 散 於 各 地 的 伺 服 器 對 使 用 者 提 供 服 務 及 進 行 權 限 管 制 提 供 使 用 者 可 經 由 網 際 網 路 點 選 與 安 裝 印 表 機 驅 動 程 式 等 等 功 能, 其 實 是 一 項 相 關 龐 雜 的 規 劃 與 建 置 工 作 計 維 運 等 能 力, 更 結 合 運 用 程 式 開 發 的 業 技 術, 為 一 全 方 位 的 資 訊 技 術 服 務 工 作 團 隊, 相 關 資 訊 服 務 項 目 與 內 容, 將 於 本 文 結 尾 作 一 說 明 貳 資 訊 系 統 架 構 更 異 沿 革 簡 介 994 年 以 前, 本 公 司 資 訊 系 統 係 採 用 當 時 蔚 為 主 流 之 大 型 主 機 資 訊 系 統 架 構, 資 料 集 中 管 理, 同 仁 以 終 端 機 文 字 介 面 做 必 要 之 資 料 處 理, 終 端 機 以 RS3 與 主 機 連 線 值 此 時 期, 系 統 環 境 特 徵 為 : 僅 少 數 同 仁 可 操 作 資 料 提 為 紙 面 需 特 定 人 員 協 助 輸 入 資 料 資 訊 提 供 為 表 型 式 需 大 量 紙 張 及 放 置 空 間 資 訊 的 處 理 及 提 供 時 效 性 差 994 至 998 年 間, 本 公 司 資 訊 系 統 轉 換 為 主 從 架 構, 資 訊 架 構 為 分 散 式 處 理, 同 仁 使 用 個 人 電 腦 視 窗 介 面, 以 Ethernet 連 線, 建 置 郵 件 伺 服 器 檔 案 伺 服 器 等 服 務 此 階 段 環 境 特 徵 為 : 可 提 供 較 多 同 仁 操 作 操 作 較 為 便 利 提 號 為 當 時 員 工 進 入 系 統 的 唯 一 認 證 機 制 本 公 司 先 行 利 用 管 理 部 門 所 設 定 之 帳 號 做 為 員 工 識 別 機 制, 其 後 輔 以 電 腦 密 碼 作 為 安 全 控 管 強 化 機 制, 再 演 進 為 要 求 每 位 員 工 需 定 期 變 更 密 碼, 並 規 定 密 碼 必 須 符 合 複 雜 原 則, 以 確 保 同 仁 身 分 認 証 機 制 不 為 其 他 同 仁 所 冒 用 當 系 統 提 供 越 來 越 多 的 電 子 化 服 務 後, 因 為 各 應 用 子 系 統 的 認 證 方 式 五 花 八 門, 致 資 訊 整 合 作 業 不 斷 遭 遇 到 帳 號 生 命 週 期 的 混 亂 密 碼 管 理 的 複 雜 以 及 其 他 身 分 識 別 管 理 上 的 瓶 頸 等 問 為 解 決 這 些 問, 本 公 司 引 進 並 發 展 了 一 套 整 合 式 身 分 識 別 管 理 解 決 方 案 基 本 上, 該 方 案 係 以 人 事 系 統 為 依 據, 將 員 工 到 職 職 位 變 更 單 位 調 動 留 職 停 薪 離 職 密 碼 變 更 帳 號 權 限 變 更 等 各 種 牽 涉 目 錄 服 務 電 子 郵 件 系 統 以 及 資 料 庫 系 統 異 動 之 作 業, 透 過 整 合 式 流 程, 達 到 自 動 化 同 步 的 功 能 ( 如 圖 ) 此 外, 為 了 強 化 電 子 行 政 流 程 的 身 分 辨 識, 在 既 有 的 帳 號 與 密 碼 認 證 方 式 外, 本 公 司 也 引 進 並 開 發 憑 證 系 統 的 相 關 應 用, 並 做 為 簽 核 作 業 不 可 否 認 性 的 單 一 確 認 機 制 未 來, 本 公 司 將 在 方 便 性 與 安 全 性 兼 顧 的 原 則 下, 從 技 術 面 以 及 制 度 面 兩 個 層 面, 持 續 身 分 識 別 機 制 的 改 善 與 更 新 肆 工 作 資 料 分 享 與 權 限 管 控 工 程 技 術 顧 問 公 司 的 工 作 成 果 種 類 繁 多, 舉 凡 規 設 書 面 告 設 計 圖 說 工 程 數 量 估 算 等 等, 工 程 師 必 須 以 其 業 知 識 與 經 驗 整 理 大 量 的 素 材, 使 成 可 用 之 資 料 文 件 並 彙 成 檔 案, 且 大 多 數 的 資 料 檔 案 均 需 與 相 關 的 計 畫 工 作 人 員 再 作 進 一 層 的 處 理, 以 彙 整 出 完 善 的 作 業 成 果 故 此, 就 本 公 司 同 仁 工 作 效 益 而 言, 最 重 要 的 網 路 服 務 非 檔 案 伺 服 器 服 務 莫 屬 本 公 司 自 996 年 開 始 建 置 運 作 檔 案 伺 服 器 系 統, 歷 經 十 年 的 運 轉, 資 訊 系 統 部 已 可 完 全 掌 握 同 仁 的 工 作 特 性 及 需 求, 並 深 入 探 討 檔 案 伺 服 器 服 務 所 需 儲 存 資 料 容 量 及 搭 配 資 料 備 份 系 統 等 要 素 另 為 提 升 支 援 時 效 與 落 實 權 責 管 理, 資 訊 系 統 部 系 統 組 同 仁 與 公 司 內 各 部 門 電 腦 管 理 人 員 共 同 組 成 國 內 少 有 的 資 訊 管 理 工 作 團 隊 將 全 公 司 資 料 透 過 分 層 負 責 的 管 理 模 式, 由 資 訊 系 統 部 集 中 管 理 資 訊 平 台, 計 畫 執 行 主 辦 工 程 師 負 責 直 接 控 管 計 畫 資 料 存 取 目 錄 的 權 限, 並 由 各 部 門 電 腦 管 理 人 輔 助 管 理 如 此 作 法, 因 資 料 存 取 權 限 係 由 計 畫 執 行 主 辦 工 程 師 依 計 畫 同 仁 個 人 實 際 工 作 分 配 而 有 個 別 設 定, 不 論 是 部 門 內 同 仁 或 共 同 工 作 之 其 他 部 門 同 仁 皆 由 其 管 制, 當 可 落 實 權 責 管 理 機 制, 尤 其 是 具 有 保 密 規 定 之 計 畫 更 可 嚴 格 控 管, 以 符 合 與 業 主 之 契 約 規 定 至 於 資 訊 系 統 部 系 統 組 同 仁 則 可 心 於 整 體 檔 案 服 務 的 維 護, 以 保 持 該 系 統 時 時 處 於 最 佳 狀 況 供 個 人 文 書 處 理 檔 案 可 集 中 存 放 共 享 每 位 員 工 可 收 發 電 子 郵 件 資 訊 時 效 性 稍 有 改 善 998 年 至 今, 全 球 資 訊 化 邁 入 網 際 網 路 時 代, 本 公 司 亦 配 合 資 訊 系 統 發 展 趨 勢 作 適 當 之 調 整, 資 訊 架 構 為 分 散 式 處 理 同 仁 使 用 視 窗 瀏 覽 器 等 工 作 介 面, 另 外 建 置 郵 件 伺 服 器 入 企 業 內 部 網 站 服 務 及 無 線 網 路 環 境, 此 階 段 系 統 特 徵 為 不 受 任 何 空 間 與 時 間 的 限 制 圖 台 灣 世 曦 身 份 識 別 管 理 模 式 談 及 檔 案 伺 服 器 服 務, 橫 亙 於 前 的 是 一 連 串 的 複 雜 因 子 首 先 就 本 公 司 的 主 要 業 務 考 量, 因 計 畫 執 行 是 全 公 司 主 要 工 作 的 核 心, 相 關 計 畫 資 料 需 提 供 及 滿 足 參 與 該 計 畫 的 所 有 同 仁, 該 等 同 仁 所 屬 部 門 辦 公 地 點 檔 案 存 取 權 限 資 料 與 工 作 成 果 傳 送 方 式 計 畫 期 程 及 其 契 約 特 殊 規 定 事 項 等 等 需 求, 都 將 影 響 整 體 檔 案 伺 服 器 服 務 的 規 劃 伍 落 實 資 訊 安 全 隨 著 資 訊 建 設 成 為 企 業 營 運 的 核 心 基 礎 之 普 遍 化 趨 勢, 以 及 任 何 資 安 事 件, 不 論 其 規 模, 稍 有 疏 失 即 可 能 造 成 重 大 損 失 之 可 能 性, 資 訊 安 全 已 成 為 企 業 資 訊 系 統 維 運 中 一 項 重 要 的 課 可 支 援 本 公 司 全 體 同 仁 資 料 採 線 上 提 資 60 No.76 October, 007 訊 提 供 多 採 線 上 查 詢 方 式 表 單 / 公 文 電 子 化 No.76 October, 007 6

30 不 同 於 一 般 資 訊 服 務 劃 分 為 用 戶 端 與 伺 服 器 端 點 此 處, 本 公 司 引 用 交 叉 防 禦 之 概 念, 採 行 資 訊 安 全 本 質 上 是 屬 於 預 防 與 被 動 性 的 措 是 劃 定 備 援 系 統 的 主 要 標 的 藉 著 分 析 資 訊 資 以 及 應 用 範 圍 的 局 部 性, 資 訊 安 全 要 求 企 業 每 對 單 一 文 件 使 用 不 同 的 病 毒 掃 描 引 擎 掃 描, 確 施, 所 謂 道 高 一 尺, 魔 高 一 丈, 為 了 縮 短 攻 守 產 的 重 要 性 資 產 取 得 的 急 迫 性 以 及 資 產 毀 一 員 工 與 軟 硬 體 設 施, 共 同 為 企 業 提 供 安 全 服 認 無 毒 後 才 放 行 之 機 制, 以 降 低 病 毒 傳 入 本 公 雙 方 的 差 距, 本 公 司 的 資 安 管 理 採 取 了 階 層 式 損 時 的 可 能 損 失, 本 公 司 將 檔 案 伺 服 器 企 業 務 基 於 此 項 特 性, 本 公 司 在 組 織 面 上 針 對 各 司 之 機 會, 並 避 免 本 公 司 列 名 散 佈 電 腦 病 毒 之 的 模 式 ( 如 圖 3) 來 運 行, 希 望 藉 著 制 度 化 的 邏 輯 電 子 化 服 務 網 站 以 及 電 子 郵 件 三 項 服 務, 列 個 員 工, 依 據 其 階 層 與 工 作 性 質, 各 賦 予 資 安 黑 名 單, 以 免 損 及 公 司 權 益 與 形 象 操 作, 以 維 護 公 司 的 資 訊 資 產 為 首 要 保 護 的 服 務 資 產 預 想 的 災 害 處 理 情 之 權 責 ; 同 時 擬 具 通 盤 之 政 策, 以 確 保 均 衡 的 況, 則 是 當 公 司 總 部 發 生 毀 滅 性 的 災 難 時, 如 管 理 ; 區 分 資 訊 之 價 值, 期 將 有 限 的 資 源 發 揮 至 於 垃 圾 郵 件 問, 垃 圾 郵 件 除 了 耗 費 公 何 於 預 定 的 時 限 內 恢 復 前 述 三 項 主 要 資 訊 服 最 大 的 效 益 ; 並 隨 時 檢 討, 以 因 應 瞬 息 萬 變 的 司 人 力 與 軟 硬 體 資 源, 同 時 也 常 是 病 毒 入 侵 的 務 資 訊 環 境 ( 如 圖 ) 管 道 因 此, 本 公 司 在 閘 道 端 入 垃 圾 郵 件 過 為 了 滿 足 復 原 時 限 的 要 求, 以 及 考 量 成 本 以 及 公 司 服 務 的 屬 性, 本 公 司 選 在 台 北 成 立 備 援 機 房, 以 做 為 緊 急 狀 況 時 的 臨 時 資 訊 服 務 中 心 隨 著 備 援 機 房 的 建 置, 檔 案 伺 服 器 企 業 電 子 化 服 務 網 站 和 電 子 郵 件 系 統 也 自 單 一 系 統 垂 直 架 構 與 異 質 系 統 水 平 整 合 方 向, 從 主 機 硬 體 設 備 備 份 及 回 復 作 業 網 路 系 統 備 援 等 面 向, 分 別 規 劃 各 自 的 備 援 架 構 而 備 援 機 房 圖 3 資 安 管 理 成 功 之 關 鍵 因 素 除 了 臨 時 資 訊 服 務 中 心 的 角 色, 平 時 亦 擔 任 區 域 資 訊 服 務 的 提 供 者, 使 得 主 要 機 房 與 備 援 機 房 構 成 了 類 似 雙 核 心 運 作 的 架 構, 使 相 關 投 資 圖 本 公 司 資 通 安 全 組 織 陸 建 置 備 援 系 統 發 揮 了 最 大 的 效 益 以 防 範 惡 意 程 式 為 例, 本 公 司 規 劃 了 內 部 網 路 線 路 以 及 網 際 網 路 使 用 與 管 理 辦 法, 以 做 為 網 路 通 道 的 管 理 依 據 在 系 統 面 上, 則 依 用 戶 伺 服 器 以 及 閘 道 端, 分 層 建 置 偵 測 與 防 範 機 制 就 用 戶 端 而 言, 每 位 同 仁 之 電 腦 皆 安 裝 防 毒 軟 體, 並 建 置 整 合 集 中 式 監 管 平 台, 進 行 病 毒 碼 更 新 自 動 派 送 電 腦 中 毒 即 時 通 知 中 毒 疫 情 即 時 監 控 定 期 全 體 電 腦 自 動 掃 描 以 及 病 毒 防 治 彙 總 告 等 工 作, 以 落 實 每 位 同 仁 電 濾 系 統, 經 由 不 斷 的 試 驗 與 調 整, 目 前 該 系 統 已 可 成 功 攔 阻 佔 總 內 寄 郵 件 八 成 之 垃 圾 郵 件, 加 以 交 叉 病 毒 防 禦 之 架 構, 更 加 強 了 病 毒 防 禦 之 成 效 對 於 軟 體 安 全 修 補 程 式 之 佈 署, 本 公 司 系 統 管 理 人 員 於 原 廠 公 告 後 須 先 進 行 測 試, 明 瞭 修 補 程 式 之 特 性 及 安 裝 需 注 意 事 項 後, 才 以 自 動 化 方 式 派 送 至 用 戶 與 伺 服 器 端 電 腦, 並 監 控 程 式 是 否 順 利 派 送 完 成, 至 於 伺 服 器 部 分 更 需 於 派 送 完 成 後, 進 行 系 統 功 能 測 試, 以 確 保 既 民 國 90 年 深 夜, 台 灣 北 部 一 棟 辦 公 大 樓 發 生 大 火, 使 得 一 家 工 程 顧 問 公 司 正 進 行 中 的 重 大 工 程 設 計 工 作 付 之 ㄧ 炬, 由 於 欠 缺 備 援 機 制, 原 有 作 業 無 法 即 時 恢 復, 致 該 工 程 進 度 受 到 嚴 重 延 誤, 其 影 響 不 僅 是 單 一 企 業 的 巨 大 損 失, 連 帶 的 社 會 影 響 更 是 難 以 估 算 有 鑑 於 災 難 事 件 的 不 斷 發 生 以 及 其 對 企 業 與 社 會 可 能 造 成 的 巨 大 傷 害, 本 公 司 體 認 到 不 停 頓 的 資 訊 服 務 之 重 要 性, 乃 著 手 規 劃 資 訊 系 統 備 援 機 制, 以 降 低 災 害 的 衝 擊, 提 昇 公 司 的 生 存 競 爭 力 除 了 實 體 架 構 的 建 置, 應 變 計 畫 也 是 備 援 系 統 成 功 的 關 鍵, 包 括 組 織 人 員 權 責 流 程 手 冊 訓 練 演 練 等, 都 是 重 點 所 在 本 公 司 應 變 計 畫 組 織 係 由 副 總 經 理 領 軍, 主 要 成 員 由 管 理 部 與 資 訊 系 統 部 以 任 務 編 組 方 式 組 成 隨 著 備 援 需 求 的 改 變, 以 及 資 訊 科 技 的 演 進, 本 公 司 亦 隨 時 檢 討 與 調 整 既 有 之 系 統 備 援 架 構 與 制 度, 以 達 到 滿 足 復 原 需 求 簡 化 復 原 流 程 撙 節 維 運 成 本 之 目 標 腦 第 一 層 電 腦 病 毒 防 禦 工 作 提 供 計 畫 資 料 共 享 之 檔 案 伺 服 器 以 及 溝 通 管 道 的 電 子 郵 件 服 務 為 第 二 道 病 毒 防 禦 之 重 有 服 務 之 正 常 運 作 派 送 完 畢 後, 系 統 管 理 人 員 最 後 再 逐 一 檢 視 派 送 結 果 表, 以 確 保 修 補 程 式 安 裝 於 所 有 電 腦 備 援 系 統 為 資 訊 安 全 之 ㄧ 環, 其 範 圍 可 涵 蓋 整 體 資 訊 系 統 的 各 個 層 面, 為 了 充 分 利 用 有 限 的 資 源, 保 障 公 司 的 持 續 運 作, 首 要 工 作 即 柒 產 品 向 的 資 訊 系 統 架 構 迷 思 最 後 利 用 本 節, 就 資 訊 系 統 部 集 數 十 年 來 6 No.76 October, 007 No.76 October,

31 於 系 統 建 構 與 運 作 實 務 所 得 經 驗, 與 各 位 工 程 礎 資 訊 架 構 及 應 用 系 統 之 前, 均 透 過 使 用 者 需 界 先 進 分 享 資 訊 產 品 與 設 備 採 購 心 得 多 年 來, 市 場 上 展 現 的 資 訊 產 品 可 謂 琳 瑯 滿 目, 各 項 產 品 的 功 能 更 是 日 新 月 異, 為 達 產 品 銷 售 目 的, 各 廠 商 無 不 傾 全 力 推 銷 然 而 以 資 訊 系 統 部 平 日 所 收 集 到 相 關 資 訊 並 為 分 析 的 心 得, 廠 商 多 以 產 品 功 能 向 吹 噓, 絕 大 多 數 求 訪 談, 深 入 了 解 使 用 者 操 作 與 使 用 需 求, 構 建 使 用 者 與 開 發 者 之 間 的 基 本 共 識 其 後, 對 於 系 統 功 能 架 構 規 劃 產 品 篩 選 廠 商 能 力 與 服 務 持 有 成 本 建 置 效 益, 作 完 善 的 分 析 與 歸 納 ; 必 要 時, 尚 需 辦 理 實 機 測 試, 以 確 保 資 訊 精 確 度 與 介 面 整 合 的 可 靠 性, 為 本 公 司 入 最 適 用 且 符 效 益 之 資 訊 系 統 產 品, 摒 除 以 產 除 了 對 內 服 務 平 台 的 建 構 與 維 運 外, 台 灣 世 曦 的 資 訊 團 隊 同 時 也 對 外, 如 營 建 工 程 企 業 與 工 程 機 關 等, 提 供 各 種 工 程 資 訊 應 用 的 服 務, 包 括 工 程 業 資 訊 化 應 用 之 規 劃 設 計 與 開 發, 也 包 含 了 工 程 數 位 內 容 的 企 劃 與 編 製 發 行 等 工 作 設 備 功 能 並 未 符 合 本 公 司 資 訊 系 統 的 需 求 因 此, 如 何 秉 持 資 訊 業, 堅 持 以 功 能 需 求 為 向, 規 劃 建 置 一 套 最 適 合 全 公 司 使 用 之 資 訊 系 統 乃 為 資 訊 系 統 部 最 重 要 的 課 之 一 以 最 近 熱 門 話 為 例, 一 公 益 彩 券 機 構 於 營 運 初 期, 因 為 投 注 系 統 問, 全 省 大 規 模 當 機 致 經 銷 商 投 注 系 統 停 擺, 因 而 創 下 單 月 投 注 量 及 頭 獎 金 額 五 年 來 新 低, 公 益 盈 餘 也 不 如 品 為 向 之 資 訊 系 統 建 置 的 迷 思 多 年 來, 在 資 訊 系 統 部 所 有 同 仁 的 共 同 努 力 下, 所 建 置 之 各 種 資 訊 系 統 皆 能 達 成 前 所 規 劃 設 計 之 功 能 需 求 ; 因 公 司 業 務 持 續 發 展, 各 類 需 求 也 因 應 而 生, 且 新 的 資 訊 技 術 仍 如 雨 後 春 筍 般 不 時 蹦 出, 資 訊 系 統 部 所 有 同 仁 仍 將 秉 持 以 往 精 益 求 精 的 敬 業 精 神, 以 有 限 的 業 人 力, 持 續 提 昇 本 公 司 的 資 訊 系 統 功 能, 並 以 成 圖 4 本 公 司 資 訊 系 統 架 構 示 意 圖 由 資 訊 系 統 部 同 仁 所 組 成 軟 硬 兼 備 的 堅 強 業 團 隊 ( 如 圖 5), 未 來 除 了 在 傳 統 業 範 疇 內 力 求 精 進 外, 並 將 以 前 瞻 性 的 作 法, 繼 續 不 斷 加 強 研 究 發 展, 配 合 時 空 努 力 於 業 技 術 的 研 發 與 人 才 的 培 訓, 深 入 新 的 業 務 領 域, 堅 持 以 最 高 標 準 的 服 務 品 質, 達 成 最 完 美 的 目 標, 為 新 世 紀 的 工 程 服 務 再 造 新 典 範 預 期 為 台 灣 世 曦 永 續 經 營 的 重 要 支 柱 之 一 為 榮 上 述 案 例, 提 供 本 資 訊 系 統 部 同 仁 相 當 好 的 啟 示, 即 任 何 新 系 統 的 規 劃 設 計 開 發 與 建 置, 絕 不 可 忽 略 使 用 者 的 操 作 使 用 需 求, 有 捌 結 語 關 系 統 整 體 功 能 需 求 確 認 系 統 架 構 與 介 面 整 本 公 司 資 訊 系 統 部 擁 有 業 的 系 統 管 理 與 合 的 完 善 程 度 以 及 上 線 營 運 前 的 必 要 與 深 度 程 式 開 發 團 隊, 秉 持 業 資 訊 技 術, 長 期 為 本 測 試, 更 是 決 定 系 統 建 置 完 成 後 能 否 成 功 運 轉 公 司 建 置 與 開 發 各 種 適 用 於 本 公 司 內 部 應 用 及 的 重 要 因 素 至 於 資 訊 產 品 的 選 擇, 應 從 產 品 對 外 服 務 的 資 訊 系 統 的 功 能 面 擴 充 性 可 替 代 性 產 品 價 格 符 術 支 援 整 合 與 服 務 能 力, 另 外 還 有 一 項 常 被 忽 略 的 重 要 評 估 要 件, 就 是 與 現 有 相 關 介 接 系 統 相 容 性, 等 等 因 素, 逐 一 詳 細 評 估, 謹 慎 研 選 所 需 採 購 的 資 訊 系 統 產 品, 絕 對 要 避 免 因 產 品 而 採 購 的 迷 思 列 舉 供 公 司 內 營 運 管 理 所 需 之 部 分 軟 體 名 稱 供 參 : 企 業 入 口 網 站 電 子 表 單 人 事 差 勤 考 績 員 工 保 險 教 育 訓 練 技 師 管 理 ISO 稽 查 財 務 會 計 財 會 表 費 用 銷 會 計 決 算 服 務 費 所 得 稅 等 等 至 於 系 統 硬 體 方 合 公 司 資 訊 系 統 功 能 需 求 程 度, 以 及 廠 商 的 技 本 公 司 自 行 開 發 的 應 用 軟 體 為 數 眾 多, 謹 面, 如 建 置 虛 擬 企 業 網 路 電 子 郵 件 檔 案 / 列 如 前 所 述, 資 訊 系 統 之 於 本 公 司 有 相 當 高 印 服 務 網 際 網 路 存 取 等 防 毒 備 份 漏 洞 的 重 要 性, 且 公 司 同 仁 多 數 具 有 高 學 歷 的 各 類 修 補 系 統 等 等, 以 完 整 之 資 訊 系 統 功 能, 提 工 程 業 背 景, 人 員 素 質 高, 對 資 訊 化 接 受 程 度 極 佳, 然 而 主 見 亦 強, 故 本 部 於 建 置 任 何 基 供 本 公 司 全 體 同 仁 無 遠 弗 屆 之 資 訊 系 統 服 務 ( 如 圖 4) 圖 5 本 公 司 程 式 開 發 及 系 統 營 運 團 隊 主 要 成 員 64 No.76 October, 007 No.76 October,

32 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY 資訊安全對於重度資訊使用者而言 實具有相當重要的地位 隨著網路的普 及化 公司內的資訊管理安全管控 如何防止外界非法入侵 如何識別資訊及應 用程式之使用者以授予適當的權限 等等課 均已成為企業內重要的管理項目 之一 本公司多年前即已入以自然人憑證進行身分認證的技術 因此經驗 乃 撰述本文據以探討資訊安全 身分認證及加密等相關技術 關鍵詞 資訊安全 加密技術 PKI 自然人憑證 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 協理 吳榮煌 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 副理 王立柏 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 正工程師 陳怡庭 3 壹 前言 3 主張資訊必須可被信任為是正確 且完整的 此字句包含了三個重要的 一 資訊安全的基本概念 訊息 正確 代表資訊沒有被更 動過 也沒有錯誤 完整 代表資訊 沒有遺漏或被裁剪 可被信任 代 名詞 然而事實上資訊安全的問數千年來 表取得資訊者可以信任前述 正確 及 一直處於重要地位 三個概念 (CIA Triad) 構 完整 的真實性 若資訊遭到非屬授 築著資訊安全最基本的基石 分別是機密性 權的更動 無論有意或無意 即破壞資 (Confidentiality) 完整性(Integrity) 可使用性 訊的完整性 (Availability)[] 資訊安全 乍聽之下似是電腦化時代的新 (三)可使用性(Availability) (一)機密性(Confidentiality) 主張負責資訊的系統或組織 必須 主張資訊只能提供予有權取用的人 於授權使用者需要時 提供正確無誤的 或組織 無論透過口語 文件 需求資訊 此項概念乍聽起來似乎與資 複製等任一種形式 只要資訊揭露給未 訊安全不太相關 然而其重要性卻不 授權的人員組織 就破壞了機密性 容小覷 在資訊系統中 例如資料儲 存媒體損毀 阻斷服務攻擊 (denial of (二)完整性(Integrity) 66 No.76 October, 007 service attacks) 都屬破壞可使用性 其 No.76 October,

33 中, 阻 斷 服 務 攻 擊 就 是 使 服 務 中 斷 的 攻 擊 行 動 例 如, 傳 送 大 量 的 封 包 造 成 提 供 資 訊 主 機 超 過 負 荷 而 當 機 或 損 毀 等 以 現 實 生 活 為 例, 前 陣 子 曾 出 現 的 詐 騙 手 法, 詐 騙 集 團 會 先 連 續 撥 入 數 通 怪 電 話 至 詐 騙 對 象 子 女 的 手 機, 使 其 因 不 勝 其 擾 而 關 機, 再 打 電 話 給 詐 騙 對 象 謊 稱 綁 匪 詐 財, 而 詐 騙 對 象 因 無 法 連 絡 上 子 女 而 受 騙 付 款, 也 可 說 是 這 種 攻 擊 的 應 用 二 資 訊 安 全 的 延 伸 概 念 除 了 這 三 個 基 本 概 念 之 外,Parker[] 尚 提 出 三 個 延 伸 的 概 念 : 持 有 / 控 制 性 (Possession or Control) 鑑 別 性 (Authenticity) 有 效 性 (Utility) ( 一 ) 持 有 / 控 制 性 (Possession or Control) 主 張 資 訊 要 能 在 授 權 持 有 者 的 控 制 之 下 舉 例 而 言, 若 某 人 被 扒 手 偷 走 了 放 有 金 融 卡 的 錢 包, 雖 然 竊 賊 未 必 會 盜 刷 或 使 用 這 張 卡 片, 但 受 害 者 還 是 會 將 卡 片 掛 失 以 防 萬 一 這 就 是 因 為 竊 賊 破 壞 了 持 有 者 對 機 密 文 件 ( 金 融 卡 ) 的 控 制 性 ( 二 ) 鑑 別 性 (Authenticity) 完 整 性 的 延 伸 概 念, 它 主 張 資 訊 的 一 些 標 示 屬 性 或 資 訊 來 源 必 須 要 能 被 驗 證 像 是 偽 造 他 人 身 分 發 訊 竄 改 訊 息 來 源, 都 是 違 反 鑑 別 性 的 例 子 ( 三 ) 有 效 性 (Utility) 有 效 性 類 似 可 使 用 性 的 延 伸 概 念 機 密 資 料 取 得 的 途 徑 被 切 斷, 但 資 料 本 身 未 損 毀 時, 被 侵 害 的 就 是 有 效 性, 而 非 可 使 用 性 舉 例 而 言, 像 是 電 子 資 料 編 碼 格 式 造 成 的 解 讀 上 的 困 難 等 其 他 尚 有 一 些 常 見 的 延 伸 概 念 名 詞, 例 如 以 下 兩 項 ( 四 ) 可 歸 責 性 (Accountability) 主 張 資 訊 使 用 者 在 資 訊 處 理 時 的 任 何 動 作, 在 合 理 的 時 間 內, 均 應 有 適 當 的 軌 跡 可 追 蹤 ( 五 ) 不 可 否 認 性 (Non-repudiation) 不 可 否 認 性 可 以 分 為 兩 方 面 來 說 明, 一 是 資 訊 供 給 方, 一 是 接 收 方 對 於 供 給 方 而 言, 意 指 接 收 方 無 法 否 認 此 次 資 訊 或 資 料 的 遞 送 ; 對 於 接 收 方 而 言, 意 指 收 到 的 資 訊 應 帶 有 供 給 方 的 憑 據, 讓 供 給 方 無 法 否 認 曾 提 供 該 資 訊 涉 及 資 料 處 理 時, 則 意 指 確 保 資 訊 處 理 者, 無 法 否 認 自 己 處 理 此 項 資 訊 的 事 實 三 資 訊 安 全 的 範 疇 來 到 網 路 化 的 時 代, 資 安 威 脅 與 日 俱 增, 保 護 組 織 內 的 重 要 資 源, 是 資 安 的 目 的 這 些 重 要 資 源, 可 能 是 資 訊 硬 體 設 備 或 軟 體 程 式 (ISC) 組 織, 針 對 資 訊 安 全, 定 義 了 十 個 知 識 領 域 須 交 互 應 用 這 十 個 領 域 的 知 識, 才 能 達 成 資 安 的 目 標 [3] 以 下 分 別 簡 單 介 紹 之 : ( 一 ) 資 訊 安 全 與 風 險 管 理 (Information Security and Risk Management) 資 安 管 理 的 目 標, 在 於 釐 清 界 定 組 織 中 的 資 訊 資 產, 並 且 建 立 及 實 行 政 策 準 則 程 序 指 引 以 確 保 資 訊 的 可 用 性 完 整 性 及 機 密 性 實 行 時, 可 藉 由 適 當 的 管 理 工 具 或 方 法, 例 如 風 險 評 估 資 安 觀 念 的 訓 練 等, 協 助 找 出 潛 在 威 脅 分 類 資 安 資 產 及 評 估 各 資 產 的 弱 點 ( 二 ) 安 全 架 構 與 設 計 (Security Architecture and Design) 建 立 一 個 安 全 的 系 統 架 構 及 模 型, 可 以 增 進 資 訊 的 可 用 性 完 整 性 及 機 密 性 包 括 整 體 的 網 路 環 境 應 用 系 統 設 備 軟 硬 體 作 業 系 統 等, 都 應 該 要 構 築 在 一 個 安 全 架 構 之 下 ( 三 ) 存 取 控 制 (Access Control) 存 取 控 制 包 含 實 體 環 境 的 出 入 管 制 及 資 訊 系 統 的 存 取 管 控 須 先 了 解 有 哪 些 存 取 管 控 的 方 法 不 論 實 體 面 或 系 統 面, 以 及 了 解 整 體 系 統 的 可 能 存 取 途 徑 及 可 能 藉 以 入 侵 的 管 道, 才 能 設 計 良 好 的 存 取 控 制 ( 四 ) 應 用 程 式 安 全 (Application Security) 在 設 計 及 開 發 應 用 系 統 時, 就 應 當 妥 適 地 納 入 資 訊 安 全 的 考 量 即 充 份 了 解 運 用 在 各 式 應 用 系 統 上 重 要 的 資 安 觀 念, 從 而 設 計 出 符 合 資 安 原 則 的 應 用 系 統 ( 五 ) 操 作 安 全 (Operations Security) 這 個 安 全 管 控 機 制, 首 要 目 標 除 了 確 保 資 訊 能 在 需 要 的 時 刻 提 供 給 授 權 者 即 可 用 性 之 外, 還 必 須 確 保 資 訊 不 會 被 未 經 授 權 者 使 用 或 更 動 ( 六 ) 密 碼 學 (Cryptography) 密 碼 學 是 一 門 關 於 如 何 加 密 及 偽 裝 資 訊, 以 確 保 資 訊 不 會 揭 露 給 未 經 授 權 者 這 項 學 問, 可 應 用 於 資 訊 的 機 密 性, 完 整 性 及 身 分 鑑 別 (authenticity) 上 ( 七 ) 實 體 安 全 (Physical Security) 實 體 環 境 中, 除 了 整 個 設 施 機 構 的 周 遭 外, 包 括 辦 公 室 環 境 資 訊 儲 放 設 備 所 在 及 機 房 空 間 等, 都 要 考 量 到 如 何 維 護 資 訊 安 全 ( 八 ) 通 訊 及 網 路 安 全 (Telecommunications and Network Security) 網 路 是 個 開 放 的 資 料 交 換 環 境, 隨 時 都 有 人 可 能 透 過 各 種 手 法 監 聽 或 接 觸 到 在 上 面 流 通 的 訊 息 當 系 統 必 須 透 過 這 個 開 放 管 道 傳 遞 或 交 換 資 訊 時, 必 須 要 考 量 到 安 全 的 問 ( 九 ) 業 務 持 續 性 與 災 害 復 原 (Business Continuity and Disaster Recovery Planning) 為 建 立 良 好 的 資 訊 安 全, 企 業 必 須 建 立 持 續 的 改 善 與 應 變 計 畫 這 個 計 畫 應 至 少 包 含 資 安 問 的 持 續 監 測 回 應 及 改 善 的 方 針, 俾 使 企 業 之 資 安 環 境 能 日 趨 成 長 完 備 ( 十 ) 法 律 規 章 遵 循 性 與 調 查 (Law, Regulations, Compliance and Investigations) 了 解 電 腦 及 網 路 犯 罪 的 相 關 法 律 知 識, 有 助 於 在 遭 受 資 安 相 關 威 脅 及 侵 害 時, 可 以 較 迅 速 的 反 應 故 要 入 資 訊 安 全 時, 對 於 相 關 的 法 律 或 規 範, 應 當 也 要 有 足 夠 的 認 識 四 資 訊 安 全 服 務 依 據 國 際 標 準 組 織 (ISO) 於 ISO 中 的 定 義, 資 訊 安 全 服 務 (Security Service) 應 包 括 下 列 數 項 : 認 證 (Authentication) 存 取 控 制 (Access Control) 機 密 性 (Confidentiality) 68 No.76 October, 007 No.76 October,

34 完 整 性 ( I n t e g r i t y ) 不 可 否 認 性 ( N o n - Repudiation) 上 述 各 項 資 訊 安 全 服 務, 應 用 一 至 數 種 不 等 的 安 全 機 制 (Security Mechanism) 來 達 成 例 如 : 加 密 (Encryption) 數 位 簽 章 (Digital Signature) 存 取 控 制 清 單 (Access Control List) 等 ( 一 ) 傳 統 之 加 密 技 術 古 時 候 想 要 傳 遞 秘 密 資 訊, 通 常 採 用 隱 藏 的 方 式 例 如 : 信 差 吞 下 內 藏 有 字 絹 布 的 蠟 球, 或 將 秘 密 文 字 用 透 明 樹 液 寫 在 紙 上 等 將 文 字 加 密 的 概 念, 西 方 社 會 早 期 可 推 至 西 元 前 五 但 由 於 它 每 加 密 一 串 文 字 就 會 變 換 加 密 規 則, 因 此 頻 率 分 析 法 無 法 破 解, 進 入 了 數 位 化 時 代 之 後, 數 位 化 的 資 料, 同 樣 也 面 臨 到 加 密 的 問 爰 此,IBM 公 司 接 受 美 國 政 府 的 委 託, 開 發 了 一 套 用 於 商 業 及 銀 行 業 的 加 密 演 算 法 DES, 緊 解 後, 鑰 匙 的 交 換 與 保 護, 便 成 為 重 要 課 如 圖 4 所 示, 無 論 資 料 如 何 加 密 保 護, 鑰 匙 的 傳 遞, 除 了 雙 方 面 交 之 外, 都 必 須 曝 露 在 相 對 公 開 的 環 境 下 傳 送, 非 對 稱 式 加 密, 即 是 為 了 解 決 這 樣 的 困 境 而 誕 生 的 以 SSL (Secure Sockets Layer) 為 例, 其 即 為 一 個 實 作 了 安 全 服 務 的 資 料 保 密 協 定 (protocol)[4] 當 連 入 網 路 銀 行 或 線 上 購 物 網 站, 常 會 發 現 它 的 網 址 (URL) 前 的 改 為 這 個 小 變 化 即 說 明 了 目 前 的 連 線 方 式 採 用 了 SSL 機 制, 以 保 障 雙 方 的 交 易 安 全 SSL 首 先 由 Netscape 所 提 出, 讓 網 頁 瀏 覽 器 與 伺 服 器 間 傳 送 的 資 料, 能 加 密 後 再 傳 遞, 它 的 方 法 並 非 建 立 一 個 沒 有 其 他 人 能 接 近 的 私 人 管 道, 而 是 就 算 第 三 者 竊 取 到 傳 輸 的 資 料, 也 因 無 法 解 密 而 得 不 到 真 實 內 容, 故 這 種 溝 通 方 式, 能 夠 防 止 資 料 在 網 際 間 傳 輸 時, 被 惡 意 的 第 三 者 取 得 六 百 年 的 替 代 法 (substitution ciphers) 與 替 換 法 (transposition ciphers), 著 名 的 凱 撒 加 密 法 (Caesar cipher), 又 稱 為 位 移 法 (shift cipher), 就 是 替 代 法 的 一 種 演 算 法 為 將 英 文 字 母 的 排 列 次 序 位 移 幾 位 例 如, 位 移 5 位 的 話, 字 母 排 列 由 ABC 變 成 EFGH ZABCD 說 明 範 例 可 見 圖 [5] 接 著 亦 有 一 些 其 他 的 加 密 演 算 法 相 繼 出 現, 例 如 :Triple DES RC Blowfish CAST-8 等 ( 三 ) 對 稱 與 非 對 稱 式 加 密 加 密 過 程 至 少 包 含 以 下 元 素 : 明 文 加 密 演 算 法 加 密 鑰 匙 及 密 文 如 圖 3 所 示, 明 文 代 表 未 加 密 內 容, 密 文 代 表 加 密 後 內 容, 演 算 法 代 表 加 密 規 則 鑰 匙 代 表 加 密 時 所 要 定 義 的 參 數 以 替 代 加 密 法 的 例 子 為 例, 選 定 凱 撒 加 密 法 為 演 算 法, 而 決 定 字 母 要 位 移 幾 位, 就 是 鑰 匙, 加 解 密 雙 方 都 必 須 知 道 這 隻 鑰 匙, 才 能 順 利 加 解 密 圖 4 對 稱 式 加 密 的 問 SSL 協 定 中 包 含 了 簽 章 (signature) 加 密 (encryption) 及 雜 湊 (hashing) 三 種 安 全 機 制 而 這 三 種 安 全 機 制 各 利 用 了 不 同 的 演 算 法 (algorithm) 來 實 作, 如 圖 所 示 圖 位 移 加 密 法 非 對 稱 式 加 密 的 原 理, 即 為 加 密 與 解 密 使 用 一 組 不 同 且 配 對 的 鑰 匙 茲 以 兩 個 人 物 甲 君 跟 乙 君 來 說 明, 在 非 對 稱 式 加 密 中, 每 個 人 都 有 兩 把 鑰 匙, 一 把 稱 為 私 密 金 鑰 (private key), 須 留 在 自 己 身 邊, 不 可 透 露 給 任 何 人, 另 一 把 稱 Secure Socket Layer (SSL) Protocol (Services) Signatures Encryption Hashing Mechanism DSA RSA RSA DES SHA- MD5 Algorithm 圖 SSL 及 其 相 關 機 制 與 演 算 法 替 代 法 加 密 方 式 因 為 簡 單, 且 無 人 可 有 系 統 地 歸 納 出 破 解 方 法, 因 而 替 代 法 就 這 麼 在 西 方 社 會 盛 行 近 兩 千 年, 直 到 破 解 法 頻 率 分 析 法 (frequency analysis) 出 現 為 止 圖 3 加 密 過 程 之 相 關 名 詞 為 公 開 金 鑰 (public key), 可 公 開 散 佈, 不 須 保 密, 因 此 非 對 稱 式 加 密 又 稱 為 公 開 金 鑰 加 密 如 圖 5 所 示, 假 設 甲 君 要 寫 信 給 乙 君, 首 先 須 取 得 乙 君 的 公 開 金 鑰, 由 於 公 鑰 不 是 秘 密, 乙 君 大 可 透 過 網 路 寄 給 甲 君, 甲 君 用 乙 君 的 公 鑰 對 信 件 加 貳 加 密 技 術 與 身 分 驗 證 一 加 密 技 術 的 演 進 ( 二 ) 近 代 之 加 密 技 術 十 九 世 紀 至 二 十 世 紀 初 期, 出 現 如 One-time Pad 及 密 碼 機 等 新 的 加 密 法 密 碼 機 的 運 作 方 式, 有 點 像 多 列 替 代 法, 加 解 密 時 使 用 同 一 把 鑰 匙, 是 一 直 以 來 的 概 念, 亦 即 密 碼 學 發 展 到 此 時, 皆 屬 對 稱 式 加 密, 諸 如 DES RC Blowfish 等 於 是 在 加 密 法 強 固 到 難 以 破 密, 再 寄 給 乙 君, 這 封 加 密 信 即 使 被 偷 看, 也 因 偷 窺 者 沒 有 乙 君 的 私 鑰, 而 無 法 解 讀, 乙 君 收 到 信 後 用 私 鑰 解 密, 即 可 看 到 信 件 內 容 70 No.76 October, 007 No.76 October, 007 7

35 非 對 稱 式 加 密 雖 然 安 全, 但 由 於 演 遞 的 訊 息 或 文 件, 建 立 一 個 唯 一 的 指 算 法 複 雜, 與 對 稱 式 加 密 相 較, 加 密 所 紋 (fingerprint) 將 訊 息 代 入 雜 湊 函 數 費 時 間 拉 長 許 多, 為 顧 及 效 率, 實 際 上 後, 將 算 出 唯 一 的 固 定 長 度 之 數 列 或 字 加 密 作 業 會 綜 合 這 兩 種 技 術 以 對 稱 式 串 雜 湊 函 數 必 須 要 為 一 個 不 可 逆 的 單 加 密, 加 密 本 文, 再 以 非 對 稱 之 公 鑰, 向 函 數 對 於 同 一 雜 湊 函 數 而 言, 任 一 加 密 對 稱 式 鑰 匙, 此 法 即 可 加 快 文 件 加 來 源 訊 息, 都 必 然 只 對 應 到 唯 一 的 雜 湊 密 的 效 率, 也 可 解 決 鑰 匙 傳 遞 的 安 全 問 值, 著 名 的 RSA, 以 及 DH Elgamal DSA 等, 皆 屬 目 前 較 常 見 的 非 對 稱 式 加 密 加 密 技 術 一 直 以 來, 多 只 能 提 供 機 法 密 性 (confidentiality) 的 保 持, 數 位 簽 章 則 需 同 時 運 用 雜 湊 函 數 及 公 開 金 鑰 技 術 若 甲 君 寫 信 寄 給 乙 君, 欲 請 乙 君 看 過 後, 再 轉 寄 給 丁 君 時, 若 只 直 接 加 密, 待 乙 君 解 讀 後, 便 可 修 改 後 再 重 用 丁 君 的 公 鑰 加 密, 如 此 丁 君 將 會 收 到 被 圖 7 完 整 的 加 密 過 程 乙 君 偷 改 的 信 件 若 甲 君 在 寄 件 時, 先 將 明 文 以 雜 湊 函 數 算 出 雜 湊 值, 再 以 自 己 的 私 鑰 加 密, 丁 君 收 到 信 後, 用 甲 君 的 公 鑰 解 開 加 密 的 雜 湊 值, 並 用 相 同 雜 的 公 鑰 管 理 機 制 是 必 要 的 圖 5 非 對 稱 式 加 密 圖 6 雜 湊 與 數 位 簽 章 ( 四 ) 雜 湊 與 數 位 簽 章 雜 湊 函 數 (Hashing Function) 為 待 傳 湊 函 數 計 算 明 文 之 雜 湊 值 比 較 之, 若 兩 組 完 全 相 同, 便 可 證 明 信 件 內 容 未 被 竄 改, 如 圖 6 所 示 另 外, 利 用 私 人 金 鑰 只 被 單 一 擁 有 者 持 有 的 特 性, 也 說 明 了 這 份 文 件 確 是 甲 君 寄 出 的, 提 供 了 不 可 否 認 性 (Non-repudiation) 甲 君 以 雜 湊 函 數 產 生 明 文 雜 湊 值, 再 以 自 己 的 私 鑰 加 密 的 產 物, 便 是 所 謂 的 數 位 簽 章 圖 7 說 明 整 個 完 整 的 加 密 機 制 二 公 開 金 鑰 基 礎 建 設 公 開 金 鑰 加 密 的 問, 在 於 公 鑰 的 可 信 度 假 設 前 例 中, 丙 君 偽 稱 甲 君 重 寫 一 封 信 後, 先 用 自 己 的 私 鑰 加 密, 再 用 乙 君 的 公 鑰 加 密 寄 給 乙 君, 並 在 信 件 中 附 上 自 己 的 公 鑰, 宣 稱 那 是 甲 君 的 公 鑰, 那 麼 乙 君 還 是 會 相 信 這 封 假 造 的 信, 為 了 防 止 這 個 問, 一 個 公 證 可 信 公 開 金 鑰 基 礎 建 設 ( p u b l i c k e y infrastructure PKI), 提 供 一 個 讓 使 用 者 在 不 保 證 安 全 的 開 放 網 路 上, 得 以 安 全 地 及 私 人 地 交 換 資 料 或 進 行 交 易 的 架 構 這 個 基 礎 建 設 主 要 應 用 了 公 開 金 鑰 加 密 技 術 ( 即 非 對 稱 式 加 密 ), 故 得 此 名 稱 在 此 架 構 下, 使 用 者 擁 有 一 份 個 人 憑 證, 內 含 個 人 識 別 資 料 及 公 開 金 鑰, 這 份 憑 證 由 公 正 的 憑 證 管 理 單 位 負 責 簽 發 及 管 理, 欲 與 他 人 交 換 資 訊 時, 可 至 憑 證 管 理 單 位 查 得 對 方 憑 證, 再 使 用 對 方 憑 證 中 的 公 開 金 鑰 對 欲 交 換 內 容 加 密 後 傳 送, 即 可 保 證 交 換 資 料 的 安 全 性 及 正 確 性 [6] 公 開 金 鑰 基 礎 建 設, 包 含 四 個 主 要 的 組 成 : 憑 證 授 權 單 位 (Certificate Authority CA) 註 冊 授 權 單 位 (Registration Authority RA) 憑 證 儲 存 庫 終 端 使 用 者 [7] 各 組 成 間 的 運 作 如 圖 8 所 示 圖 8 PKI 各 組 織 間 的 運 作 ( 一 ) 註 冊 授 權 單 位 負 責 接 受 及 審 理 申 請 憑 證 者 的 申 請 若 申 請 經 核 可, 則 註 冊 授 權 單 位 會 轉 交 由 憑 證 授 權 單 位 來 簽 發 憑 證 ( 二 ) 憑 證 授 權 單 位 一 個 負 責 簽 發 及 管 理 憑 證 與 公 開 金 鑰 的 授 權 單 位 替 每 一 位 使 用 者 產 7 No.76 October, 007 No.76 October,

36 生 一 組 配 對 的 公 開 及 私 人 金 鑰, 並 將 使 用 者 的 個 人 識 別 資 料 與 公 開 金 鑰 組 合 成 ( 一 ) 自 然 人 憑 證 每 位 申 請 自 然 人 憑 證 之 國 民, 於 核 ( 二 ) 應 用 自 然 人 憑 證 於 身 分 認 證 自 然 人 憑 證 內 之 憑 證 可 以 經 由 相 關 參 結 語 一 份 憑 證 資 料, 這 個 憑 證 中 的 個 人 識 別 可 後 皆 可 領 到 一 張 晶 片 卡, 如 圖 9 所 示 的 應 用 程 式 介 面 透 過 讀 卡 機 取 得, 但 使 時 至 今 日, 由 於 網 路 的 普 及, 愈 來 愈 多 資 資 料, 對 於 該 憑 證 授 權 單 位 言 必 須 是 唯 卡 上 之 晶 片 為 一 可 儲 存 並 處 理 資 料 之 微 用 私 鑰 時, 則 需 使 用 者 輸 入 一 組 PIN 碼, 訊 透 過 網 路 傳 遞, 網 路 是 一 個 公 開 的 環 境, 有 一 的 可 識 別 的 資 料, 而 由 個 人 識 別 資 料 處 理 器, 晶 片 即 為 儲 存 申 請 人 之 個 人 憑 PIN 碼 相 當 於 取 用 私 鑰 的 通 關 密 語, 心 人 士 可 能 會 攔 截 偷 聽 網 路 封 包, 資 訊 安 全 與 公 開 金 鑰 組 成 的 憑 證, 將 由 憑 證 授 權 證 之 處 目 前 晶 片 內 儲 存 兩 張 憑 證, 分 必 須 輸 入 正 確 的 PIN 碼, 才 能 取 用 私 鑰 來 因 而 變 得 愈 來 愈 需 要 被 重 視, 本 公 司 因 此 使 用 單 位 加 以 簽 發, 以 憑 證 授 權 單 位 的 私 鑰 別 用 於 電 子 簽 章 及 加 解 密, 每 張 憑 證 皆 解 密 或 簽 章 自 然 人 憑 證 加 強 身 分 認 證 機 制, 政 府 同 樣 以 建 簽 署 後, 此 份 憑 證 的 內 容 便 無 人 得 以 更 為 符 合 X.509 標 準, 儲 存 包 含 公 開 金 鑰 構 在 GPKI 下 之 政 府 憑 證, 推 展 部 門 機 關 間 的 電 動 憑 證 格 式 版 本 憑 證 序 號 簽 發 者 有 自 然 人 憑 證 屬 於 Security Token 一 子 公 文 交 換 機 制, 並 亦 逐 漸 應 用 自 然 人 憑 證, 效 期 限 簽 章 演 算 法 憑 證 用 戶 身 分 識 類, 須 用 中 介 軟 體 (middleware) 與 憑 證 及 透 過 網 路 提 供 各 項 對 民 眾 的 業 務 本 文 期 待 經 ( 三 ) 憑 證 儲 存 庫 別 CA 簽 章 值 等 資 訊 應 用 程 式 界 接, 如 圖 0 介 面 程 式 必 須 由 對 資 安 基 本 觀 念 的 闡 述, 能 讓 讀 者 對 資 訊 安 以 目 錄 服 務 (Directory Service) 的 方 符 合 PKCS# 及 Microsoft CSP 的 標 準, 全 及 身 分 驗 證 有 進 一 步 的 了 解 式, 分 類 及 儲 存 憑 證, 並 負 責 管 理 憑 證 亦 即, 用 戶 端 欲 使 用 自 然 人 憑 證, 則 必 廢 止 清 冊 (Certificate Revocation List 須 安 裝 讀 卡 機 驅 動 程 式 中 介 軟 體 ( 又 稱 CRL) 智 慧 卡 驅 動 程 式 ) 以 及 身 分 認 證 所 需 應 參 考 文 獻 用 程 式 中 介 軟 體 一 般 第 一 層 會 是 與 晶 ( 四 ) 終 端 使 用 者 申 請 查 詢 或 使 用 憑 證 片 供 應 商 相 關 的 介 面 程 式, 主 要 提 供 符 合 PKCS# 或 Microsoft CSP 的 API 而 相. Information security, org/wiki/information_security,wikipedia 關 軟 體 公 司, 則 會 再 包 裝 第 二 層, 提 供. Donn B. Parker, Parkerian Hexad, 三 PKI 的 應 用 自 然 人 憑 證 與 身 分 認 證 政 府 機 關 公 開 金 鑰 基 礎 建 設 (Government Public Key Infrastructure GPKI) 是 政 府 為 健 全 電 子 化 政 府 基 礎 建 設 環 境, 建 立 行 政 機 關 電 子 圖 9 自 然 人 憑 證 更 多 程 式 介 面 及 附 加 功 能, 以 適 用 於 更 多 種 類 的 程 式 語 言 目 前, 舊 版 的 自 然 人 憑 證, 底 層 中 介 軟 體 為 由 AET 所 提 供 的 SafeSign, 新 版 的 則 可 使 用 中 華 電 信 所 開 發 的 HiSecure API Wikipedia 3. (SCI), Official (ISC) Guide to the CISSP CBK,(SCI),(006) 4. Peter Gutmann, Encryption and Security Tutorial Slide, 認 證 及 安 全 制 度 所 設 計 的 [8], 其 中 與 一 般 個 人 較 相 關 的, 便 屬 由 內 政 部 憑 證 管 理 中 心 所 簽 發 的 自 然 人 憑 證 茲 以 前 一 節 之 公 開 金 鑰 基 礎 建 設 相 關 組 成 對 照 來 看, 自 然 人 憑 證 相 關 組 織 如 表 [9] 所 示 表 自 然 人 憑 證 之 組 織 PKI 憑 證 授 權 單 位 (Certificate Authority CA) GPKI 自 然 人 憑 證 內 政 部 憑 證 管 理 中 心 卡 管 中 心 (pkcs#) PC / SC Layer 圖 0 自 然 人 憑 證 程 式 介 面 目 前 本 公 司 應 用 自 然 人 憑 證 之 身 分 認 證 於 公 司 內 部 的 人 員 差 勤 簽 到 退 及 電 子 公 文 之 簽 核 中 以 此 經 驗 習 得, 一 般 民 間 公 司 或 單 位 要 應 用 此 憑 證 從 事 身 分 認 證, 首 先 必 須 建 立 伺 服 器 端 服 務 及 白 名 單, 由 於 自 然 人 憑 證 並 未 提 供 持 有 人 在 公 司 的 識 別 資 料, 例 如 員 工 編 號 等, 而 白 名 單 即 在 維 護 憑 證 與 員 工 識 別 資 料 間 的 關 連, 及 儲 存 公 開 憑 證 等 ~pgut00/tutorial/ 5. Simon Singh, 碼 書 編 碼 與 解 碼 的 戰 爭, 臺 灣 商 務 印 書 館, 台 北 (000) 6. Public Key Infrastructure, en.wikipedia.org/wiki/public_key_infrastructure, Wikipedia 7. PKI, com/sdefinition/0,,sid4_gci499,00.html, SearchSecurity.com Definitions 註 冊 授 權 單 位 (Registration Authority RA) 憑 證 儲 存 庫 終 端 使 用 者 註 冊 中 心 註 冊 窗 口 (RA Counter) 儲 存 庫 用 戶 ( 申 請 自 然 人 憑 證 者 ) 信 賴 憑 證 者 8. 政 府 機 構 公 開 金 鑰 基 礎 建 設 憑 證 政 策 V., 行 政 院 研 究 發 展 考 核 委 員 會,(005) 9. 內 政 部 憑 證 管 理 中 心 憑 證 實 務 作 業 基 準 V., 內 政 部,(003) 74 No.76 October, 007 No.76 October,

37 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY 跨國際的組織正如火如荼的在推動國際資訊交換標準的訂定與推廣 而包括 工程設計應用的標準格式已逐步制訂並流通 相關的應用軟體工具也逐漸成熟與完 備 本文探討空間設計資訊模型之發展與應用 首先介紹國際間推動資訊交換標準 制訂的背景與組織 及其未來可能發展的趨勢 再說明國際標準組織所發展的IFC格 式與技術 之後介紹如何藉由IFC來描述空間設計資訊模型BIM 最後總結空間設計 資訊模型BIM如何延伸應用於整個工程生命週期 關鍵詞 IFC BIM CAD 工程設計 台灣世曦工程顧問股份有限公司 台灣世曦工程顧問股份有限公司 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 資訊系統部 資訊系統部 技術經理 李萬利 /副理 馬俊強 正工程師 許英玨 3 壹 前言 3 而另一國際組織IAI(Industry Alliance for Interoperability)則推動以工程應用為範疇的資訊 標準 重點著重在工程設計的本體[] 也就是 已正式成為ISO(International Organization 3D的幾何資訊模型 其資料標準為IFC(Industrial for Standardization)國際標準 可運用 Foundation Classes)格式 其目的不僅是要提高 XML(Extensible Markup Language) 來定義工作 工程設計的效率及正確性 也透過幾何資訊模 的文件格式 如文字 圖表 繪圖文件等 型 在設計過程中不同的業領域(如建築 透過XML對文件的定義(Schema)及文件的樣式 水電空調 一般機械 成本估價 設施管理等 (XSLT) 使得文件可不受應用程式的限制而使 等) 透過此標準格式互相轉移工程資訊 達成 資料獨立 並遵循資料標準相互交換使用 這 資訊交換與再利用 此IFC格式儼然已成工程業 個文件標準已經應用到多種不同的業領域 界標準 許多工程應用之工具軟體已開始提供 聯合國UN/CEFACT (United Nations Centre for IFC格式資料的輸出輸入介面 包括AutoCAD在 Trade Facilitation and Electronic Business)組織正 內 而此資料格式也正是以XML語言格式來定 如火如荼的在推動國際資訊交換標準的訂定與 義 從前述所舉隱約可看到標準的推行將隱含 推廣 其範圍包括國際貿易 醫藥 化學 政 著技術與市場的競爭 開放文件格式ODF(Open Document Format) 府 一般商務 物流 營建業等等 也遵循ISO 程序推動國際認同成為國際標準 由這些國際的趨勢走向及全球性的資訊交 換標準組織來看 不難發現不論是產業的供應 76 No.76 October, 007 No.76 October,

38 No.76 October, 007 No.76 October, 007

39 No.76 October, 007 No.76 October, 007

40 No.76 October, 007 No.76 October, 007

41 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY Google Map為近年來熱門的網路電子地圖 除整合串連Google各式的應用服 務外 亦提供API讓使用者自行開發具網路地圖特色的屬應用服務 本文即在 探討如何應用KML (Keyhole Markup Language)技術建立地圖式工程管理系統 運 用GPS(全球衛星定位系統)設備將經緯度座標記錄於施工相片中 並於Google Map 上定位展示 充份連結工程位置地理座標及施工數位影像資訊作圖形化展示應 用 藉由視覺化展示查詢介面掌握工程執行之全貌 關鍵詞 GPS Google Map 相片管理 工程管理 交通部高速鐵路工程局 中區工程處 處長 陳錦勝 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 副理 賴建中 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 工程師 許勝凱 3 3 壹 前言 近年網際網路的蓬勃應用對於電子地圖發展扮 演重要關鍵角色 Google投入網路技術研發及 創新應用 從Web網路平台到個人桌面化服務 到處可見其蹤跡 而Google Map將原本單機使 用的電子地圖轉變成分散式的網路服務 輔以 近期熱門的Web.0及Ajax技術推波助瀾 提供 最成功的網路服務之一 (如圖) 圖1 Google Map 地圖服務 ( 使用者一個絕佳的操作及互動經驗 成為目前 Google map所推出的網路地圖搜尋功能是以 目前Google Map 已提供台灣街道地圖及衛 網頁為基礎的電子地圖查詢服務 其特色如下: 星影像 並且釋出Google Maps API無償開放給 (一)採用Ajax技術及Web.0 提供快速 公眾使用 許多和Google Map 整合的應用系統 地圖瀏覽速度與拖引式 相繼推出 然於工程管理上之應用尚處萌芽階 (二)結合全球衛星照片系統 段 因此 本文將探討如何善用Google Map強 (三)結合電子地圖與本地搜尋(Local 化工程管理之可能的應用及構想 Search)功能 所謂的本地搜尋即是某地 區中公共場所位置 例如醫院 餐廳與 96 No.76 October, 007 No.76 October,

42 學 校 等 ) 尋 找 功 能 ( 四 ) 道 路 指 引 功 能, 輸 入 現 在 所 在 地 址 及 目 的 地,Google 亦 會 經 由 演 算, 計 算 出 最 佳 的 路 徑 貳 工 程 照 片 管 理 課 工 程 於 施 工 過 程 中, 監 工 及 施 工 廠 商 常 需 拍 攝 施 工 照 片, 以 作 為 日 後 查 考 簡 宣 或 計 價 驗 收 之 重 要 參 考, 除 此 之 外, 工 程 照 片 也 為 施 工 品 質 證 明 之 重 要 文 件, 尤 其 是 完 工 後 無 法 確 認 及 檢 驗 施 工 品 質 之 部 分, 因 此 拍 攝 施 工 照 片 乃 為 工 地 監 工 重 要 的 日 常 工 作, 目 前 由 於 數 位 相 機 之 普 及 應 用, 工 地 多 採 用 數 位 相 機 拍 攝 施 工 照 片, 並 以 數 位 格 式 儲 存 及 管 理, 然 而 類 似 道 路 橋 樑 等 土 木 工 程, 工 地 面 積 幅 員 遼 闊, 如 僅 以 照 片 拍 攝 時 間 做 管 理 及 分 類, 卻 無 法 得 知 相 片 拍 攝 位 置 及 地 點, 將 大 幅 減 少 照 片 之 實 務 參 考 價 值 因 此, 如 能 將 工 地 日 常 拍 攝 的 施 工 相 片, 輔 以 記 錄 拍 攝 地 點 之 座 標, 並 依 時 間 序 列 或 管 理 模 式 分 類, 將 有 助 提 昇 施 工 相 片 之 實 用 性, 年 6 月 推 出 EXIF. 升 級 版 ISO( 國 際 標 準 組 織 ) 所 訂 定 之 DCF (Design rule for Camera File system) 數 位 相 機 檔 案 系 統 制 訂 規 章 係 直 接 引 用 並 修 改 成 今 日 的 EXIF 的 格 式 所 謂 的 EXIF 是 指 數 位 相 機 在 其 儲 存 JPEG 檔 案 的 同 時, 所 加 入 的 一 些 資 訊, 目 的 是 用 來 記 錄 攝 影 時 的 光 圈 快 門 ISO 日 期 檔 案 大 小 檔 案 格 式 檔 案 解 析 度 GPS 經 緯 度 等 各 種 和 攝 影 當 時 條 件 有 關 的 訊 息, 並 將 其 放 置 在 jpg 檔 案 的 表 頭, 換 句 話 說 EXIF 訊 息 可 以 說 是 鑲 嵌 在 JPEG 影 像 檔 格 式 內 的 一 組 拍 攝 參 數, 具 備 EXIF 資 訊 的 相 片 檔 案 約 會 增 加 K 大 小 的 檔 頭 資 訊 ( 如 圖 ) 目 前 已 有 許 多 應 用 軟 體 支 援 讀 取 相 片 中 的 EXIF 資 訊, 例 如 Kuso Exif Viewer ACDSEE Photo Explorer Digital Camera Extended File Information Viewer CPicture.3 等 藉 由 EXIF 格 式 之 應 用 可 將 拍 攝 的 施 工 相 片 加 入 日 期 GPS 經 緯 度 座 標 等 紀 錄, 這 些 隱 含 在 相 片 中 的 資 訊 可 透 過 應 用 程 式 解 析, 自 動 記 錄 及 保 存 於 資 料 庫 中, 供 後 續 查 詢 及 分 析 使 用, 且 能 於 Google Map 上 定 位 標 示 相 片 拍 攝 位 置 肆 可 將 工 地 相 片 加 入 GPS 座 標 資 訊 的 設 備 上 節 提 到 有 關 數 位 圖 檔 資 料 記 錄 格 式 (EXIF), 可 以 在 相 片 中 加 入 拍 攝 位 置 的 經 緯 度 座 標, 然 此 部 分 需 配 合 攝 影 裝 置 及 GPS 定 位 系 統 之 配 對 應 用, 以 下 說 明 三 種 建 議 使 用 的 方 式 一 可 附 加 GPS 的 數 位 相 機 目 前 Nikon, Canon, Kodak 的 業 大 廠 的 DSLR 相 機 可 附 加 GPS 模 組, 例 如 Ricoh 500SE( 如 圖 3), 支 援 藍 芽 以 及 WiFi 無 線 傳 輸 能 力, 並 且 具 備 GPS 模 組 500SE 一 方 面 除 了 可 使 用 附 加 的 GPS 模 組 接 收 衛 星 訊 號 外, 亦 可 接 收 其 他 藍 芽 GPS 的 NMEA 資 料, 在 LCD 螢 幕 上 即 時 顯 示 WGS-84 或 MGRS 座 標 資 訊, 在 拍 攝 時, 會 把 這 些 資 訊 加 在 照 片 檔 案 的 EXIF 中, 透 過 搭 配 的 地 圖 軟 體, 便 可 輕 鬆 標 示 出 拍 照 的 位 置 所 在, 此 方 式 最 為 簡 便 且 符 合 工 地 既 有 作 業 習 慣, 然 因 需 購 買 可 附 加 GPS 的 數 位 相 機 故 其 成 本 也 較 高 00 萬 像 素 CCD+ GPS 接 收 器 (SiRFstarIII) 以 及 3G 或 3.5G 網 路 連 線, 部 分 手 機 甚 至 提 供 熱 門 的 相 片 航 功 能, 可 與 航 軟 體 整 合 表 內 建 GPS 的 行 動 化 隨 身 裝 置 ( 取 自 各 產 品 網 站 ) MIO A50 Dopod P800W 然 而 如 何 記 錄 拍 攝 的 施 工 相 片 座 標 及 位 置, 卻 是 工 程 實 務 應 用 之 一 大 課, 而 目 前 全 球 衛 星 定 位 系 統 GPS (Global Positioning System) 裝 置 普 良 好 的 解 決 方 案 參 數 位 圖 檔 資 料 記 錄 格 式 (EXIF) 數 位 檔 案 資 料 記 錄 格 式 (EXIF), 全 名 為 Exchangeable Image File ( 簡 稱 EXIF), 最 早 在 995 年 0 月 由 日 本 電 子 工 業 振 興 協 會 (Japan Electronic Industry Development Association 簡 稱 JEIDA) 提 出, 其 中 歷 經 多 次 改 版, 最 後 在 998 圖 使 用 Kuso Exif Viewer 瀏 覽 相 片 內 的 EXIF 資 訊 圖 3 Ricoh 500SE ( 取 自 Ricoh 網 站 ) 二 內 建 GPS 的 行 動 化 隨 身 裝 置 目 前 PDA 結 合 相 機 GPS 3G 複 合 產 品 已 十 分 成 熟 且 價 格 合 理, 例 如 CHT 900 Dopod P800W MIO A50 等 ( 表 ), 主 流 規 格 為 內 建 CHT 900 應 用 在 工 地 日 常 作 業 上, 監 工 僅 需 帶 著 具 備 GPS 的 隨 身 裝 置 至 現 地 拍 照 紀 錄, 在 GPS 訊 號 接 通 的 狀 況 之 下, 其 拍 攝 軟 體 自 動 會 將 GPS 經 緯 度 資 料 寫 入 相 片 EXIF 中 ( 圖 4), 此 方 式 十 分 簡 便, 然 因 需 購 買 內 建 GPS 的 行 動 化 隨 身 裝 置 故 其 成 本 也 較 高 及 化 成 熟 化 價 格 合 理, 正 提 供 此 一 個 應 用 98 No.76 October, 007 No.76 October,

43 表 手 持 式 GPS 接 收 器 ( 取 自 各 產 品 網 站 ) 於 工 地 拍 攝 相 片 時, 因 GPS 衛 星 訊 號 牽 涉 天 候 及 遮 蔽 物 等 因 素 而 影 響 定 位 精 確 度, 此 部 分 可 應 用 目 前 熱 門 的 AGPS (Assisted GPS) 技 術, 透 過 其 他 網 路 設 備 來 輔 助 定 位 ( 例 如 通 訊 基 地 台 ), 避 免 因 為 GPS 訊 號 不 良 或 室 內 收 不 到 衛 星 訊 號 等 狀 況 發 生, 並 提 升 定 位 精 準 度 GPS-CS 伍 應 用 Google Map 地 圖 服 務 瀏 覽 工 程 照 片 圖 6 於 Google Map 上 定 位 施 工 相 片 拍 攝 位 置 圖 4 MIO A50 拍 攝 畫 面 ( 摘 至 MIO 產 品 網 站 ) 當 工 地 監 工 拍 攝 含 有 GPS 資 訊 的 施 工 相 片, 三 手 持 式 GPS 接 收 器 即 可 應 用 Google Map 地 圖 服 務 來 瀏 覽 並 定 位 相 片 拍 攝 位 置, 以 高 鐵 局 中 工 處 工 程 管 理 系 統 為 在 無 內 建 GPS 的 攝 影 裝 置 及 預 算 有 限 狀 況 之 例, 監 工 將 拍 攝 含 有 GPS 位 置 資 訊 的 相 片 上 傳 至 下, 可 考 慮 手 持 式 GPS 接 收 器 ( 表 ) 來 做 GPS 軌 工 程 管 理 系 統 時, 系 統 將 判 斷 照 片 是 否 含 有 GPS 跡 記 錄, 例 如 SONY 公 司 所 推 出 的 GPS-CS 是 一 個 獨 立 運 作 的 GPS 紀 錄 器, 以 內 建 的 3MB 記 WINTEC WBT-00 資 訊, 如 有 則 自 動 擷 取 相 片 GPS 座 標 ( 精 度 緯 度 高 度 ), 並 儲 存 於 系 統 資 料 庫 中, 如 圖 5 所 憶 體 來 儲 存 定 位 記 錄, 然 後 再 以 時 間 比 對 的 方 以 下 就 上 述 三 種 模 式 就 成 本 便 利 性 拍 示 式, 在 事 後 以 GPS Image Tracker 軟 體, 將 GPS- CS 記 錄 的 位 置 資 訊 附 加 到 照 片 檔 的 EXIF 資 訊 攝 品 質 比 較 如 表 3 圖 7 於 Google Map 上 顯 示 各 相 關 主 的 施 工 照 片 以 及 連 結 工 程 表 單 等 資 訊 中 ( 目 前 只 支 援 JPEG 檔 案 ) 應 用 在 工 地 相 片 拍 攝 上, 監 工 需 攜 帶 數 位 相 機 及 手 持 式 GPS 接 收 器, 於 拍 攝 完 相 片 後 回 到 工 務 所 再 使 用 軟 體 將 記 錄 的 位 置 資 訊 附 加 到 照 片 檔 的 EXIF 資 訊 中, 此 方 式 成 本 最 為 便 宜 惟 需 做 二 次 編 輯, 因 此 使 用 上 便 利 性 較 低 上 述 三 種 方 式 工 地 端 可 考 量 預 算 便 利 性 及 拍 攝 品 質 擇 一 選 用, 惟 仍 需 綜 合 考 量 裝 置 的 實 用 性 以 及 操 作 性 表 3 三 種 攝 影 裝 置 與 GPS 定 位 系 統 結 合 應 用 模 式 比 較 表 可 附 加 GPS 內 建 GPS 的 行 動 手 持 式 GPS 的 數 位 相 機 化 隨 身 裝 置 接 收 器 高, 約 中, 約 成 本 30,000-50,000 5,000-5,000 低, 約 4,000 元, 依 規 格 而 元, 依 規 格 而 元 定 定 低, 與 攝 影 中, 不 影 響 工 地 裝 置 分 開 使 高, 使 用 便 利 作 業 習 性, 且 具 便 利 用, 故 拍 攝 且 不 影 響 工 地 備 網 路 連 線 能 性 的 相 片 需 事 作 業 習 性 力, 惟 PDA 操 作 後 二 次 加 介 面 較 複 雜 工 高, 目 前 主 流 中, 目 前 行 動 化 不 一 定, 依 拍 攝 已 達 千 萬 像 隨 身 裝 置 主 流 約 相 機 規 格 而 品 質 素 為 00 萬 像 素 定 圖 5 GPS 相 片 與 工 程 管 理 系 統 之 整 合 應 用 當 監 工 瀏 覽 施 工 相 片 時, 除 可 觀 看 相 片 縮 圖 及 相 片 說 明 外, 更 可 進 一 步 藉 由 Google Map 得 知 此 相 片 的 拍 攝 位 置, 其 原 理 係 將 相 片 的 經 緯 度 座 標 透 過 Google Map 所 提 供 的 API 將 其 在 Google Map 上 定 位 顯 示 拍 攝 位 置 以 及 相 片 相 關 說 明, 如 圖 6 所 示 陸 從 MAP 看 工 程 - 建 立 地 圖 式 工 程 管 理 系 統 上 述 應 用 範 例 係 將 含 有 工 地 拍 攝 的 相 片 連 結 Google Map 以 顯 示 其 拍 攝 位 置, 此 種 整 合 Google 所 提 供 的 地 圖 服 務 創 新 應 用, 提 供 開 發 地 圖 化 工 程 管 理 系 統 之 可 行 建 置 方 案, 於 Google Map 上 建 立 工 程 品 管 資 源 工 安 進 度 等 主 式 的 分 類 地 圖, 並 在 各 主 式 地 圖 上 顯 示 各 相 關 主 的 施 工 照 片 以 及 相 關 工 程 資 訊 連 結, 例 如 在 某 次 工 地 品 質 查 核 事 件 中, 於 Google Map 地 圖 上 顯 示 施 工 地 點 及 施 作 部 位 照 片 調 閱 相 關 品 質 紀 錄 查 詢 品 管 查 驗 人 員 ( 如 圖 7), 或 是 顯 示 危 險 性 工 作 場 所 分 佈 情 形 危 險 性 施 工 機 具 分 佈 情 形, 機 具 證 明 或 材 料 進 場 紀 錄, 將 以 往 以 文 查 圖 的 管 理 模 式, 轉 變 為 以 圖 查 文 的 管 00 No.76 October, 007 No.76 October, 007 0

44 理 模 式, 並 藉 由 Google Map 豐 富 及 友 善 的 操 作 介 面, 提 供 一 種 全 新 的 應 用 體 驗 及 更 直 覺 有 效 的 管 理 模 式 要 建 立 上 述 地 圖 式 的 工 程 管 理 系 統, 可 採 用 KML (Keyhole Markup Language) 技 術 來 達 成, 所 謂 的 KML 為 符 合 目 前 文 件 交 換 語 言 標 準 XML ( Extensible Markup Language ) 的 一 種 結 構 化 的 文 件, 以 標 籤 來 定 義 文 件 內 容, 如 同 HTML(Hypertext Markup Language) 語 言 一 樣, 用 標 籤 來 讓 瀏 覽 器 知 道 該 在 網 頁 上 顯 示 什 麼 文 字 線 條 或 顏 色, 而 KML 文 件 不 同 處 是 它 以 地 理 資 訊 的 描 述 為 主, 如 點 面 圖 形 與 立 體 空 間 的 定 義 與 描 述, 除 可 顯 示 座 標 位 置 之 外, 包 含 照 片 符 號 圖 徵 Html 皆 可 附 加 於 KML 內 並 在 Google Map 或 Google Earth 上 展 示 圖 8 展 示 一 個 KML 格 式 檔 案 範 例, 相 關 的 標 籤 詳 細 定 義 及 語 法 之 技 術 文 件 可 至 kml/documentation/kml_tut.html 查 詢 圖 9 KML 文 件 於 Google Map 展 示 柒 結 語 與 建 議 本 文 說 明 配 合 GPS 設 備 記 錄 工 地 相 片 之 拍 攝 位 置, 並 以 實 例 展 示 結 合 Google Map 地 圖 服 務 之 整 合 應 用, 未 來 將 進 一 步 發 展 整 合 Google Map Mobile 行 動 地 圖 服 務 之 延 伸 應 用, 將 靜 態 的 管 理 轉 變 為 行 動 化 的 管 理, 搭 配 WiFi 或 3G 手 機 之 網 路 即 時 連 線, 可 直 接 於 施 工 現 地 查 詢 工 程 資 訊 調 閱 施 工 影 像 及 相 關 紀 錄 表 單, 提 供 現 地 監 工 更 即 時 及 便 利 的 工 地 資 訊, 期 能 建 構 嶄 新 的 行 動 化 及 視 覺 化 工 程 管 理 應 用 模 式, 以 提 升 工 程 執 行 之 資 訊 能 見 度 及 決 策 品 質 參 考 文 獻.Google Maps API 簡 易 使 用 文 件, yam.com/syshen/article/ 柯 志 杰,Ajax 與 Google Map API 入 門 實 作, 博 碩 文 化, 廖 年 榮 陳 志 欣 張 佳 毅 何 美 英, 如 何 拍 攝 高 水 準 的 施 工 照 片, 台 北 捷 運 第 8 期, HerbHou, 照 相 +GPS 紀 錄 的 六 個 解 決 方 案, ( asp?id=595) 數 位 視 野 5.Mr. OH! 主 述 /ANAN 策 劃,Mr.OH! 數 位 講 座 第 5 講 EXIF. 數 位 圖 檔 資 料 記 錄 格 式, 數 位 影 像 坊 Classroom/MROH-CLASS/oh5/index-oh5.htm 6. 黃 偉 任,KUSO EXIF Viewer V.0 繁 體 中 文 版 ( 7. 鄭 美 如, 你 家 座 標 是 多 少? -Google Earth 圖 8 KML 文 件 範 例 訊 Vol.3 No.6,006 8.Google Map, maps/ 9.Google KML, 與 KML; 林 業 推 廣 組 / 生 態 資 訊 研 究 小 組 ; 林 業 研 究 documentation/kml_tut.html 圖 9 展 示 以 KML 建 立 一 個 主 式 分 類 地 圖 範 例, 並 於 Google Map 顯 示 位 置 及 說 明 資 訊 0 No.76 October, 007 No.76 October,

45 中 華 技 術 SPECIAL REPORT 摘 要 SUMMARY 一九七 年代個人電腦萌芽帶動電腦產業 一九八 年代網際網路創造出虛擬且無限大的世 界 二 年網路熱潮後的泡沫破滅 許多科技人 投資者對網路灰心質疑 然而 當過度熱切 的眼光轉移時 其實改變仍在悄悄的進行著 電腦和網路費用的低價革命降低了使用者進入網路世 界的門檻 開放原始碼概念打破了高成本的軟體開發既定模式 開啟更多可能性 當眾人發現網路 無限多的資料正以緊密的方式連結著 經過排序和篩選重新呈現 改變了既有的商業模式和生活方 式 當蓋茲的微軟世代轉移到佩吉與布林的Google世代 Web.0 這個新名詞應時而生 本文依序介紹台灣網路使用者現況 Web.0的起源與原則 以及影響網路資料交換甚鉅的 RSS 再以目前Google推出之非常Web.0的iGoogle為例 嘗試將創意透過iGoogle付諸實現 洞悉趨勢並善用開放資源 再運用個人的想像力 你我都可以在網路世界開闢另一片天空 推 而廣之 對一個企業而言 如何運用他人所提供的服務來減少本身的開發成本 甚或更進一步藉由 提供服務來拓展新的商業模式 將是未來數年資訊人員發揮創意的契機 關鍵詞 RSS XML igoogle Gadget Web.0 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 副理 王立柏 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 工程師 黃絲珮 台灣世曦工程顧問股份有限公司 資訊系統部 工程師 陳玟瑾 3 壹 前言 3 中xDSL用戶數佔85 雖然最新一季調查中網 際網路用戶數季成長率為6% 但其中有線寬頻 台灣上網人口及電腦普及率 全球榜上有 網路用戶數季成長率已降至% 可見其用戶數 名 網路世界與每個人有著密不可分的關係 已達飽合 取而代之的是行動網路用戶數 調 在過去 軟體授權與對API的絕對控制是權力的 查亦顯示目前行動網路用戶數已佔全體網際網 來源 現在軟體的價值 則是取決於管理資料 路用戶數的65%[] 的幅度及能力 Web.0雖無明確定義 然其強 根據ITU005年全球上網人口普及率調查結 者這樣的特點 不論是企業或個人 如何透過 果 冰島以普及率88%位居第一 台灣則以58% 網路資料交換技術RSS及iGoogle開發平台 發揮 的普及率位居全球第6名 及亞太地區第4名 創意 發佈資料或是彙整所需資料 將是您不 僅次於澳洲 南韓及紐西蘭 此外 ITU005年 可不參與的課 全球電腦普及率調查結果顯示 亞太地區前三 名分別為澳洲 香港及台灣 台灣的電腦普及 調輕巧的開發平台 資訊接受者同時也是創造 率57.5%居全球第4名[] 而台北更在006年 貳 台灣網路使用者現況 獲選為智慧城市論壇(ICF)的全球最智慧個城 市之一 見表 [3] 台灣網路使用的熱絡情況 資策會FIND007年3月最新台灣網際網路調 可見一斑 查顯示 目前有線寬頻網路用戶達45萬戶 其 04 No.76 October, 007 No.76 October,

46 表 智 慧 城 市 論 壇 (ICF) 全 球 個 智 慧 城 市 Adel, Georgia, USA Ashland, Oregon, USA Burlington, Ontario, Canada Bettendorf, Iowa, USA 3 Cleveland, Ohio, USA Burlington, Ontariom, Canada 4 Dubai Internet City, United Arab Emirates Corpus Christi, Texas, USA 5 Evora, Portugal Dundee, Scotland, United Kingdom 6 Fredericton, New Brunswick, Canada Gangnam-gu, Seoul, South Korea 7 Gangnam, Seoul, South Korea Hong Kong, China 8 Ichikawa, Japan Ichikawa, Japan - 9 London, United Kingdom Isle of Man, British Crown Dependency 0 Manchester, United Kingdom Issy les Moulineaux, France Melbourne, Australia Jia Ding, China Monmouth, Illinois, USA Kabul, Afghanistan 3 Nunavut, Canada Karlskrona, Sweden 4 Ottawa-Gatineau, Ontario, Canada Loma Linda, California, USA 5 Philadelphia, Pennsylvania, USA Ottawa-Gatineau, Ontario,Canada 6 Spanish Fork, Utah, USA Reykjavik, Iceland 7 Sudbury, Ontario, Canada San Francisco, California, USA 8 Taipei, Taiwan Sunderland, England, United Kingdom 9 Tianjin, China Tallinn, Estonia 0 Vasteras, Sweden Waterloo, Ontario, Canada Waterloo, Ontario, Canada Whittlesea, Victoria, Australia * 紅 框 表 示 亞 洲 地 區 國 家 * 資 料 來 源 :IntelligentCommunityForum 在 網 際 網 路 頻 繁 的 使 用 情 況 下, 使 用 者 該 如 何 利 用 及 管 理 這 些 網 路 資 訊, 相 信 是 大 家 關 切 的 課, 進 一 步 的 探 討 詳 見 以 下 各 章 節 參 網 路 新 紀 元 Web.0 的 時 代 因 網 際 網 路 的 快 速 進 化, 其 發 展 趨 勢 改 變 整 個 世 界 生 活 型 態 的 影 響 力, 實 不 容 小 覷 當 今, 實 體 世 界 中 真 實 的 你, 可 在 休 憩 的 同 時, 透 過 網 際 網 路 所 構 建 的 虛 擬 世 界, 以 你 的 分 身 在 幫 你 賺 錢, 並 轉 變 你 的 生 活 綜 觀 當 代 網 際 網 路 的 發 展 趨 勢, 應 屬 Web.0 最 具 影 響 力 且 最 被 看 好,Web.0 是 什 麼?! 茲 簡 介 如 下 一 Web.0 起 源 路 先 驅 者 -Dale Dougherty, 同 時 也 是 O'Reilly 公 司 的 副 總 經 理, 提 出 Web 目 前 正 處 於 復 興 時 期, 在 不 斷 改 變 的 規 則 和 不 斷 演 化 的 商 業 模 式 下 進 行 著 二 Web.0 特 色 及 原 則 Tim O'Reilly 在 What Is Web.0[4] 一 文 中 舉 例 說 明, DoubleClick 是 Web.0,Google AdSense 則 是 Web.0 Ofoto 是 Web.0;Flickr 則 是 Web.0, 並 提 出 The Web As Platform 的 觀 念, 亦 即 應 當 將 網 際 網 路 視 同 一 個 平 台, 並 且 在 一 次 研 習 會 中 集 體 討 論 出 以 Web.0 為 中 心, 並 向 外 擴 散 的 許 多 想 法 與 概 念 圖 ( 如 圖 ), 以 展 示 Web.0 沒 有 嚴 格 的 界 線 範 疇, 但 卻 有 一 個 重 力 核 心 的 特 色 Flickr, del.icio.us: Intel Inside Gmail, Google Map, AJAX: 圖 Web.0 Meme Map[5] 該 文 於 最 後 結 論 中 提 出 下 列 一 些 有 關 Web.0 的 應 用 特 色 與 關 鍵 原 則 : ( 一 ) 提 供 服 務, 而 不 是 套 裝 軟 體, 能 以 符 合 成 本 效 益 的 方 式 擴 充 ( 二 ) 原 屬 受 控 制 的 獨 特 的 難 以 再 製 的 原 始 資 料, 隨 著 越 多 人 使 用, 而 累 積 成 越 來 豐 富 的 共 用 資 料 ( 三 ) 信 任 使 用 者 為 共 同 的 開 發 者 ( 四 ) 善 用 眾 人 的 集 體 智 慧 ( 五 ) 善 用 末 端 ( 長 尾 ) 使 用 者 的 自 助 服 務 效 能 ( 六 ) 超 越 單 一 裝 置 層 級 的 軟 體 應 用 ( 七 ) 輕 巧 的 使 用 者 介 面 開 發 模 式 及 商 業 模 式 PageRank, ebay reputation, Amazon reviews: : : : : Google AdSense: : : Wikipedia: BitTorrent: 肆 RSS (Really Simple Syndication) 簡 介 由 於 資 訊 通 信 及 網 際 網 路 日 趨 便 捷, 加 以 網 站 數 量 不 斷 攀 升, 當 今 網 站 已 構 成 一 種 新 型 的 服 務 業 各 網 站 為 期 能 由 激 烈 的 競 爭 中, 脫 的 特 有 資 訊 外, 也 必 須 與 其 它 網 站 相 互 結 盟, 彼 此 分 享 更 多 資 訊, 以 提 供 使 用 者 更 多 的 服 務 由 於 這 類 相 依 性 的 需 求, 使 得 各 網 站 必 須 時 時 注 意 相 關 網 站 的 資 訊 是 否 及 時 更 新 ; 然 而, 這 項 需 求 絕 非 易 事, 也 因 此 衍 生 出 網 頁 間 彼 此 交 換 資 訊 的 新 技 術 觀 念, 而 RSS 乃 為 其 中 一 項 技 術 簡 單 的 說,RSS 是 一 個 網 站 聯 合 供 稿 的 技 術, 目 前 已 經 變 成 一 種 最 受 歡 迎 的 XML 格 式 RSS 最 大 的 目 標 就 是 能 隨 時 掌 握 各 網 站 最 新 資 訊, 透 過 RSS 技 術, 不 但 不 需 要 靠 人 力 去 維 護 與 更 新 網 站 的 資 訊, 更 重 要 是, 它 可 將 資 訊 加 以 分 類 及 篩 選, 並 傳 送 到 使 用 者 的 手 上 再 者, 網 站 間 利 用 RSS 技 術 進 行 交 流 彼 此 的 資 訊, 除 可 增 加 網 站 的 可 讀 性, 並 提 高 使 用 者 的 到 訪 機 會 您 可 以 在 許 多 網 站 上 發 現 有 這 三 種 圖 示, 此 即 表 示 該 網 站 提 供 內 容 訂 閱 的 功 能 使 用 者 只 要 利 用 RSS 閱 讀 器 訂 閱 內 容, 網 站 只 要 更 新 內 容, 就 會 主 動 傳 送 給 使 用 者, 不 需 每 天 上 站 確 認 是 否 有 新 內 容 ; 因 此, 新 資 訊 的 獲 得, 將 格 外 的 方 便 和 省 時 一 RSS 簡 史 最 初 的 RSS 0.90 是 由 Netscape 公 司 設 計, 主 要 是 用 於 建 立 一 個 整 合 各 主 要 新 聞 站 點 內 容 的 入 口, 由 於 這 項 技 術 是 利 用 W3C 當 時 新 一 代 的 技 術 RDF(Resource Description Framework) 為 基 礎,Natscape 把 RSS 稱 為 :"RDF Site Summary", 但 後 來 隨 著 Natscape 公 司 財 務 狀 況 的 惡 化,RSS 的 開 發 也 就 無 疾 而 終 06 No.76 October, 007 Web.0 常 被 誤 以 為 是 技 術 的 標 準, 其 實 它 只 是 一 個 用 來 闡 述 技 術 轉 變 的 術 語, 這 個 觀 念 的 形 成 是 從 O'Reilly 與 MediaLive 所 舉 辦 的 國 際 研 討 會 中, 一 項 討 論 議 所 引 發 的 參 與 會 議 的 網 穎 而 出, 以 求 生 存, 必 須 提 供 最 新 最 正 確 最 有 用 的 資 訊 給 使 用 者, 以 獲 得 使 用 者 的 青 睞 然 而, 各 網 站 間 卻 又 存 在 著 相 依 為 命, 互 為 生 命 共 同 體 的 天 命, 各 網 站 除 了 須 提 供 本 身 之 後 UserLand 公 司 首 次 將 RSS 商 業 化 並 整 合 到 Weblog(blog) 的 產 品 中, 接 著 推 出 RSS 0.9; 隨 著 blog 的 風 行 以 及 RSS 的 發 展,UserLand 公 No.76 October,

47 司 逐 漸 佔 有 RSS 發 展 的 主 權,UserLand 公 司 後 示 意, 圖 3 為 網 站 RSS 聯 合 供 稿 的 架 構 示 ( 請 參 見 表 表 3), 除 此 之 外, 它 還 支 援 延 展 表 3 新 聞 (item) 的 Meta Data 包 含 項 目 來 給 了 RSS 一 個 全 新 的 定 義 並 定 名 為 : Really Simple Syndication 然 而, 其 他 公 司 與 組 織, 如 RSS-DEV 非 營 利 網 際 社 群 組 織 等, 多 認 為 RSS 尚 有 更 廣 泛 的 用 意 性 因 此,RSS.0 可 以 使 用 在 規 範 中 未 定 義 的 元 素, 允 許 使 用 者 增 加 所 需 要 的 標 籤, 但 必 須 和 命 名 空 間 一 起 使 用, 方 能 助 於 澄 清 標 籤 的 涵 義 title link description item 元 素 必 要 元 素 item 的 標 網 站 的 URL 網 站 或 此 RSS 的 服 務 內 容 途, 並 於 00 年 聯 合 研 究 制 定 及 發 表 RSS.0 值 此 其 間, 由 於 未 能 與 UserLand 公 司 有 良 好 的 溝 通,UserLand 公 司 便 逕 自 發 表 RSS.0, 於 是 RSS 產 生 了 兩 大 分 支 至 今,RSS 共 有 七 種 版 本, 比 較 推 薦 使 用 的 是 RSS.0 和 RSS.0 雖 然 RSS.0 是 最 受 歡 迎 的 圖 RSS 網 路 架 構 示 意 圖 [6] author category description enclosure pubdate guid 選 擇 性 元 素 item 作 者 的 item 網 址 item 概 述 item 內 含 的 多 媒 體 內 容 item 的 發 佈 日 期 item 的 索 引, 通 常 是 網 址 一 個 版 本, 但 大 多 數 的 RSS 閱 讀 器 均 支 持 RSS 的 各 版 本 圖 4 RSS 結 構 伍 創 意 與 igoogle 的 結 合 二 RSS 網 路 架 構 (RSS Network Architecture) RSS 的 網 路 架 構 主 要 包 含 了 三 個 部 分 : 網 際 網 路 問 世 之 初, 每 天 上 網, 總 要 開 啟 數 個 網 頁 連 結, 才 能 一 一 進 行 收 發 郵 件 閱 讀 新 聞 線 上 交 談 等 動 作, 直 到 個 人 化 首 頁 的 ( 一 ) 內 容 供 應 器 (Content Provider) 出 現, 才 能 方 便 地 一 站 完 成 所 有 作 業 現 今, 內 容 供 應 器 主 要 功 能 係 在 網 站 上 提 Google 這 個 網 路 巨 人, 更 在 007 年 夏 天 針 對 台 供 不 同 的 新 聞 消 息 文 章, 並 且 將 文 章 轉 灣 地 區 推 出 igoogle: 台 灣 首 頁,iGoogle 台 灣 版 成 為 RSS 格 式 圖 3 RSS 網 站 聯 合 供 稿 內 容 的 架 構 示 意 圖 圖 5 RSS.0 範 例 是 由 Google 台 灣 研 發 團 隊 針 對 台 灣 使 用 者 的 習 ( 二 )RSS 內 容 集 結 器 (Content Aggregator) RSS 內 容 集 結 器 主 要 扮 演 的 角 色 是 蒐 集 不 同 來 源 的 RSS 檔 案, 依 照 不 同 的 RSS 性 質 予 以 分 類, 並 客 製 化 成 不 同 的 形 式 RSS 內 容 集 結 器 可 依 照 使 用 者 的 需 求, 提 供 過 濾 或 是 搜 尋 不 同 性 質 的 RSS 檔 案 ( 三 )RSS 閱 讀 器 (Headline Viewer) RSS 閱 讀 器 可 以 依 照 使 用 者 的 需 求 至 RSS 內 容 集 結 器 取 得 想 要 的 RSS 檔 案 後, 顯 示 於 網 頁 上 對 於 有 興 趣 的 內 容, 可 透 過 網 頁 呈 現 的 方 式, 連 結 到 內 容 提 供 者 的 網 頁 上 瀏 覽 圖 為 RSS 的 網 路 架 構 三 RSS 標 準 及 格 式 RSS.0 是 建 立 在 RSS 0.9x 的 基 礎 上, 升 級 到 RSS.0 後, 增 加 不 少 元 素, 如 <cloud> <guid> 等 等, RSS.0 也 取 消 了 一 些 舊 有 的 限 制, 像 在 過 去 <link> 和 <url> 元 素 僅 能 為 http 或 ftp, 而 現 在 可 使 用 任 何 有 效 的 URL 此 外,RSS.0 開 放 以 往 每 個 頻 道 新 聞 項 目 之 限 制 及 元 素 的 長 度 ( 如 圖 4) 為 利 讀 者 了 解, 現 以 RSS.0 為 例, 作 進 一 步 說 明 ( 如 圖 5) RSS.0 的 元 素, 已 符 合 絕 大 部 分 頻 道 所 需 title link description language copyright managingeditor webmaster pubdate lastbuilddate docs ttl image 表 頻 道 (Channel) 的 Meta Data 包 含 項 目 Channel 元 素 必 要 元 素 識 別 channel 提 供 的 資 料, 通 常 設 成 網 站 標 網 站 URL 網 站 或 此 RSS 服 務 的 內 容 簡 介 選 擇 性 元 素 ( 列 出 部 分 ) 語 系, 例 如 en-us zh-tw 等 版 權 宣 告 RSS 內 容 負 責 人 的 技 術 負 責 人 的 內 容 發 佈 日 期, 格 式 必 須 遵 循 RFC8 的 標 準, 例 如 Fri,0 Aug 007 0:30:9 GMT RSS 內 容 最 後 更 新 時 間 RSS 格 式 的 文 件 網 址 RSS 內 容 的 有 效 期 限, 即 RSS 閱 讀 器 可 以 將 此 RSS Cache 多 久, 單 位 為 分 鐘 提 供 一 個 GIF JPEG 或 PNG 檔 來 代 表 此 RSS 08 No.76 October, 007 No.76 October,

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