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掌握雲端、掌握未來 (二) – 雲端三元素與網格運算的差別

先前談過,雲端運算不是什麼新技術,也不是什麼新產品;而是一種以資源共享網際網路為基礎,讓使用者可以隨時隨地使用各式服務的新概念。使用者不需要了解雲端中基礎設施的專業知識,也不需要自己管理、控制,使用者只需要專注於所需的資源與服務。

圖片來源:Wiki

構成雲端基礎架構的三種基本元素

軟體即服務,Software as a Service (SaaS)

望文生義,這類的服務,就是使用者只需要透過手上的裝備,就可以使用各式的軟體來做為服務。參與者:軟體開發者,軟體運營商,如Facebook、Skype、Flicker。

平台即服務,Platform as a Service (PaaS)

這裡談的平台,並不是單純跟ISP租用伺服器空間的平台。這裡指的是軟體服務平台,包含程式開發平台與作業系統平台,提供讓軟體開發者編程與撰寫程式的平台。參與者:微軟、Redhat、SUSE、VMware、Google。

基礎架構即服務,Infrastructure as a Service (IaaS)

簡單的說,就是開發基礎設備的供應商,包含硬體與網路設備甚至大型資料中心,提供給需要的企業租用或銷售。參與者:IBM惠普戴爾昇陽亞馬遜

圖片來源:林宗立

雲端運算是什麼

雲端運算其實也是一種大型的分散式系統,藉由集中化的分散運算來解決龐大的運算量。如果運算規模不足以大到一定經濟規模,充其量只是將平台放到網路上,很難稱的上是雲端運算。

 

圖片來源:Wiki

雲端運算的基礎架構

雲端運算的基本概念,是藉由網路將龐大的運算任務自動拆解成無數個較小的子任務,再由多台的伺服器組成龐大系統搜尋、運算分析後將資料結果回傳給使用者。通過類似的技術,在遠端的服務供應商可以在數秒之內,處理數以千萬計甚至億計的資訊,並達到和「超級電腦」同樣強大功能的運算的一種網路服務。

使用者不需要管後台的電腦是哪種電腦,也不需要知道有多少台電腦幫你運算,只要知道這些電腦可以幫你做什麼就行了。雲端運算已經是網路應用的必要趨勢,雲端運算強調在虛擬化,而非平行處理或分散處理。雲端運算需要彈性的擴充配置及動態的負載平衡以因應動態的負載。

雲端運算與網格運算、叢集運算的差異性

雲端運算不同於網格運算,也不同於叢集運算,更不是ISP(Internet Service Provider)。雖然雲端運算、網格運算、叢集式運算都是平行運算,但人們還是經常將這三者混淆不清。

網格運算(Grid computing)

  • 藉由跨網域網路將一群鬆散異質的電腦集組成的一個超級虛擬電腦,為使用者提供功能強大的運算及存儲能力來處理特定的任務。
  • 針對量少大型運算任務,結合全球各地電腦未使用的CPU的資源一起合作解決複雜計算問題,本質在於以高效的方式來管理各種加入了該分散式系統的異質鬆散資源,並通過任務調度來協調這些資源合作完成一項特定的運算任務。
  • 增加資源的利用性,並非追求效能。
  • 異質性協同合作性高。可適用在各式的硬體上。

圖片來源:howstuffworks

叢集運算 (Clustering computing)

  • 利用本地網路將電腦互相結合,達到互相支援,互相備援,並可以處理複雜運算。
  • 叢集運算著重於高速運算,藉由串連CPU提升運算能力,而非著重提供服務,以量少大型運算為主。將一個運算問題分解為多個小運算任務,並將這些小任務在平行電腦上同時執行,利用並行處理的方式達到快速解決複雜運算問題的目標。
  • 異質性協同合作性低,不同的硬軟體環境上,很難組合運作,同時建置成本高。

 圖片來源:llnl

雲端運算 (Cloud computing)

  •  利用本地網路將電腦互相結合,並利用網際網路將運算提供作為服務,提供一種具動態延展能力的運算方式,平行運算同樣是雲端運算的重要組成部分。
  • 主要是針對大量小型運算任務,將同樣性質的運算工作集中於同伺服機群組計算後,經運算後再回傳給使用者。雲端運算更強調利用網路和虛擬化進行大規模的系統資源抽象和管理。在平行運算中,運算資源往往集中在單個資料中心的若干台機器或者是集群上。
  • 藉由集中化減少管理複雜度,並達到降低成本目的。雲端運算是依賴網路技術和資訊產業下的一種新服務。將傳統的、單面向任務的單一運算模式轉向現代的、多面向的多元運算服務。

圖片來源:Ronald Lewis

雲端運算的關鍵技術

雲端運算由2008年發展至今,相關技術也日趨成熟。但是世代的交替、爆發性資訊信息的湧出;現今全球的資料量已經達到1.8億個GB、企業每年的資料量以55%的增長速度在成長、社群網站上的資料量兩天就可以達到由文明誕生到2003年所產生的總資料量。怎樣的關鍵技術可以引領世界,掌握雲端運算的未來,我們將在本系列的最後一篇探討。

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