風起雲湧，大雲東飄擋不住 : 簡介雲端運算

1. 風起雲湧，大雲東飄擋不住: 簡介雲端運算 陳銘憲 中央研究院資訊科技創新研究中心主任 國立台灣大學電機系教授 March 22, 2012

2. 大綱 • 雲端運算簡介 • 雲端服務與相關技術 • 一些對雲端運算的常問問題 • 雲端的商業機會 • 結語 M.-S. Chen

3. 台北101之雲 M.-S. Chen 3

4. 墾丁之雲 M.-S. Chen 4

5. 香港之雲 M.-S. Chen 5

6. 青康藏高原之雲 M.-S. Chen

7. 雲端運算定義 雲端運算是一種經由網路取得遠端電腦運算服務的商業模式與技術組成 1.資料(data),軟體程式(Software)及運算(Computing)移往網際網路上大型(通常為1萬台以上主機)、可延展(scalable)、共用(shared)的資料中心, e.g. gmail 2.雲端資料中心提供無限延展的運算、儲存與應用程式，使用者利用具備網際網路連線能力之電腦終端裝置(device)，即等同擁有一部虛擬超級電腦 M.-S. Chen

8. 何謂雲端運算，眾說分雲 M.-S. Chen Source: IBM; IDC; Forrester; Google; Gartner

9. 雲端運算之三大特色 1. Centralized的IT infrastructure data, CPU, algorithms 2. Virtualized architecture (虛擬架構) 3. Usage-based之資源配置及收費 • Cloud computing 翻譯成雲(Cloud)端(Device)運算 • 雲端運算多數技術為已有，而其商業模式為創新 M.-S. Chen

10. 雲端運算的優點 • 較佳的資源分享 (e.g., online trading, online games) • 降低整體IT成本 • 更好的運算資源的管理 • 使用者容易取得資源 (version control) • 提供便捷的應用服務與普及式運算 • 普及式運算(ubiquitous computing)與適地性服務(LBS)的需求日增 • 順應科技發展趨勢 • 行動裝置普及，硬體及儲存器價格下降，網路頻寬日增，軟體的價值提昇等 M.-S. Chen

11. Paradigm Shift to Cloud Computing Phone 起雲湧 1970 1980 1990 2000 2010 M.-S. Chen 11

12. 中華文化博大精深 早料到雲端運算會發生; 隱涵在成語中 • Phone起雲湧 • 眾說分雲 • 雲雲眾生 • 資料(data),運算能力(CPU),軟體程式(algorithms),都在雲端 • 雲誕Phone輕 • The use of thin clients becomes more feasible M.-S. Chen

13. 中華文化博大精深(續) • 不知所雲 • 對使用者而言,並不須知雲所在之位置;未來電腦運算就像是水、電一樣,上網路就能使用 • 人雲亦雲 • 雲端為整體科技發展之趨勢 • Cost decrease in HW/Storage，網路普及性，軟體及服務之需求 • Google and Microsoft雖有不同立場均需順應此趨勢 M.-S. Chen

14. 未來雲端資料中心的樣貌與效益 Source: IEEE Spectrum magazine M.-S. Chen

15. 大綱 • 雲端運算簡介 • 雲端服務與相關技術 • 一些對雲端運算的常問問題 • 雲端的商業機會 • 結語 M.-S. Chen

16. 雲端運算創造資訊業轉型升級契機 雲端運算科技，徹底改變資訊產業供應鏈樣貌與資訊科技應用方式，對資訊產業產生重大影響： • 一般使用者的電腦終端，不需要安裝軟體，使用雲端軟體服務(SaaS, Software-as-a-Service)，上網就可以使用軟體應用程式服務 (軟體即服務) • 程式設計師不用安裝應用程式開發軟體，使用雲端應用平台服務(PaaS, Platform-as-a-Service)，上網就可以完成軟體程式系統開發 (平台即服務) • 企業不用自行建置機房，使用雲端資料中心服務 (IaaS, Infrastructure-as-a-Service)，上網就可以購買主機運算與儲存空間，發展自己需要的資訊系統 (基礎架構即服務) M.-S. Chen

17. Software as a Service M.-S. Chen • Google 所有的應用服務 • 網路Video分享平台 • 網路照片分享 • Yahoo的應用服務.

18. Software as a Service (cont’d) M.-S. Chen • Social Network • 用戶800M • 微網誌 Twitter,Plurk • 網路部落格 Blog • CRM,ERP等企業應用服務

19. 雲端運算創造資訊業轉型升級契機 • 一般使用者的電腦終端，不需要安裝軟體，使用雲端軟體服務(SaaS, Software-as-a-Service)，上網就可以使用軟體應用程式服務 (軟體即服務) • 程式設計師不用安裝應用程式開發軟體，使用雲端應用平台服務(PaaS, Platform-as-a-Service)，上網就可以完成軟體程式系統開發 (平台即服務) • 企業不用自行建置機房，使用雲端資料中心服務 (IaaS, Infrastructure-as-a-Service)，上網就可以購買主機運算與儲存空間，發展自己需要的資訊系統 (基礎架構即服務) M.-S. Chen 19

20. Platform as a Service M.-S. Chen 主要提供API給用戶開發雲端版本的應用，以提供服務, 例如: • Google AppEngine • 讓您在 Google的基礎結構上開發您的網路應用程式 • Facebook f8 platform • facebook系統提出API，主要讓第三方廠商使用facebook的SNS平台，節省開發成本集中在創意的應用程式開發

21. Platform as a Service (cont’d) M.-S. Chen • Microsoft Azure • 新一代的微軟雲端運算平台，其包含Azure,SQLAzure和AppFabric • IBMPangoo Platform(盤古雲端服務平臺) • 架在WAS、DB 2與Tivoli等IBM產品上的平台即服務(PaaS)雲端架構 • Amazon Web Services

22. 雲端運算創造資訊業轉型升級契機 • 一般使用者的電腦終端，不需要安裝軟體，使用雲端軟體服務(SaaS, Software-as-a-Service)，上網就可以使用軟體應用程式服務 (軟體即服務) • 程式設計師不用安裝應用程式開發軟體，使用雲端應用平台服務(PaaS, Platform-as-a-Service)，上網就可以完成軟體程式系統開發 (平台即服務) • 企業不用自行建置機房，使用雲端資料中心服務 (IaaS, Infrastructure-as-a-Service)，上網就可以購買主機運算與儲存空間，發展自己需要的資訊系統 (基礎架構即服務) M.-S. Chen 22

23. Infrastructure as a Service M.-S. Chen • 以Amazon的EC2(Elastic Compute Cloud)最為著名 • 台灣有中華電信之hicloud, etc • Pay as you go, 按執行的時間與數量有其計價模式 • 將資訊基礎設施透過虛擬化的平台整合的服務，用戶不需要採購伺服器、租用實際空間或網路，透過委外租用IaaS的方式取得所需要的資源

24. Amazon Business Model M.-S. Chen • EC2On-Demand Instances • 不同的CPU計算能力與記憶體需求有不同的收費 • Default is1.7 GB of memory, 1 EC2 Compute Unit 160 GB of local instance storage, 32-bit platform

25. 雲端運算為資訊軟體產業帶來新景象 資訊軟體產業 半導體產業 雲 端 設 備 / 裝 置 Cloud Computing Foundries (TSMC, UMC) Cloud device 類比 Enable Enable 無須自建資料中心 的軟體服務 無須自建生產線 的晶片設計 Source: “Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing” Feb. 4, 2009 & Revision • 未來資訊軟體公司可以不需要煩惱電腦主機建置與維護以及開發平台，可以基於雲端資料中心設施來直接開發軟體，供用戶使用，創造無限商機 M.-S. Chen Smart cities 25 Source: IBM

26. 大綱 • 雲端運算簡介 • 雲端服務與相關技術 • 虛擬運算技術，叢集運算技術，虛擬桌機技術，and more. • 一些對雲端運算的常問問題 • 雲端的商業機會 • 結語 M.-S. Chen

27. 虛擬運算技術(支援運算資源分享) • 虛擬化/虛擬運算技術(Virtualization) 是藉由一種對應方式 (virtual machine monitor, hypervisor, or virtualization layer)，將一群硬體，例如：伺服器、儲存器，轉成虛擬裝置(devices)，使不同種作業系統(operating system) 能共同使用這一群硬體。 VM-1 VM-2 App App App Operating System OS Virtualization Layer Hardware M.-S. Chen 27

28. 叢集運算技術(支援高效能高延展運算能力) • 將許多實體電腦(通常是相同規格)，以網路連結，實現高延展與高效能的分散式運算(例如:Google Search) Worker Split 1 Worker Output 1 Split 2 Worker Split 3 Worker Output 2 Split 4 Worker Split 5 M.-S. Chen 28

29. 虛擬桌機與網路桌面技術 • 終端軟體與資料可全部移往雲端資料中心實體/虛擬主機執行，透過串流(streaming)技術與豐富型網頁(RIA,Rich Internet Application)技術，以平價簡易終端，就可提供使用者目前相同於或超越於個人電腦桌面的使用體驗 Client OS/App Image Virtual Desktop Client OS/App Image Client OS/App Image Client OS/App Image Client OS/App Image Client OS/App Image Web Desktop (Webtop) http://g.ho.st M.-S. Chen 29

30. 大綱 • 雲端運算簡介 • 雲端服務與相關技術 • 一些對雲端運算的常問問題 • 雲端的商業機會 • 結語 M.-S. Chen

31. 一些對雲端運算的常問問題 • 公有雲、私有雲 • 雲端運算之顧慮 • 與雲端運算相關之概念 M.-S. Chen

32. 公有雲、私有雲 • 公有雲：公有共用之雲 • 使用者: • 學校等非營利機構 • 如個人工作室、新創公司 • 自由軟體社群與組織

33. 公有雲、私有雲(續) • 私有雲：個別單位使用之雲 • 使用者: • 擁有關鍵性的客戶資料、商品研發關鍵資料的大企業 • 擁有國家安全資料的國家型組織 • 跟隱私權議題高度相關的使用單位 • 資安顧慮較高者 M.-S. Chen

34. 一些對雲端運算的常問問題 • 公有雲、私有雲 • 雲端運算之顧慮 • Security and privacy • Data management • 與雲端運算相關之概念 M.-S. Chen

35. 雲端運算之顧慮 (security and privacy) • 資料安全性(Security) • 被hack不一定察覺 • 隱私權之保障(Privacy) • 不自覺之洩漏 • 業者標準答案 • 銀行之類比 • 隨雲而安 M.-S. Chen

36. 雲端運算之顧慮(data management) • Data被locked-in • 不易更動平台 • 不易自存 • 資料分享之考量 • 平台穩定性 • 無法自主 M.-S. Chen

37. 一些對雲端運算的常問問題 • 公有雲、私有雲 • 雲端運算之顧慮 • 與雲端運算相關之概念 M.-S. Chen

38. 與雲端運算相關之概念 • 主從式計算(Client Server Computing) • 網格計算(Grid Computing) • Cyber-physics • 物聯網(IOT，Internet of Things) • 海計算 M.-S. Chen

39. 大綱 • 雲端運算簡介 • 雲端服務與相關技術 • 一些對雲端運算的常問問題 • 雲端的商業機會 • 舉世瘋雲 • 台灣機會 • 結語 M.-S. Chen

40. 舉世瘋雲 資料來源: MIC, 2010年9月 M.-S. Chen

41. 台灣六大新興產業及四大智慧產業 M.-S. Chen

42. 雲端服務市場眾所期待 2009-2013全球雲端服務市場規模 37.52 單位: 10億美元 CAGR=37.7% 26.87 19.52 15.22 10.36 全球雲端服務市場規模將從2009年104億美元成長至2013年375億美元, CAGR(Compound Annual Growth Rate)達37.7%。 同一時間的On Premise IT Services CAGR為5% 資料來源: MIC, 2010年9月 M.-S. Chen

43. 2011-2012年Gartner十大策略性技術預測 資料來源: Gartner <Top10 Strategic Technology Trends for 2012> • 雲端運算不再是單獨被討論的標的，而是結合行動裝置應用、社交網站、行動軟體交易市集、聚量資料處理、節能減碳等議題。 • 由外顯技術成為內隱技術，與產業發展沒有必然關係。

44. 雲端運算產業架構 Storage Virtualization SaaS Social Computing Consulting Services Embedded OS Security PaaS App. Specific Device System Integration Middleware Cooling IaaS Mobile App Container computer 終端裝置應用 雲端服務 雲端建置服務 M.-S. Chen 44

45. 大綱 • 雲端運算簡介 • 雲端服務與相關技術 • 一些對雲端運算的常問問題 • 雲端的商業機會 • 舉世瘋雲 • 台灣機會 • 結語 M.-S. Chen

46. 台灣的機會 • 台灣資通訊產業擅長製造，面對這一波雲端運算以軟體服務為主的競爭時代，台灣資訊產業必須轉型升級高附加價值的系統製造與應用服務發展 • Current standing • 雲(Cloud): relatively weak • 端(Device): has some advantage M.-S. Chen

47. 台灣的機會 (續) • 行政院於98年11月提出將六大新興產業之推動與ICT產業能量相結合，創造ICT產業藍海市場與商機的推動策略 • 99年4月提出「雲端運算產業發展方案」 • 99年7月核定「數位匯流發展方案」等多項發展方案 • 明白宣告政府對資通產業之發展方向 M.-S. Chen

48. 台灣雲端運算利基與商機 (一)貨櫃式電腦系統： 傳統資料中心要建設上萬台電腦組成之雲端資料中心，涉及複雜的軟、硬體系統與水、電、冷卻設施整合，採用貨櫃式電腦系統，可加速雲端資料中心建設，以台灣伺服器產業出貨量世界第一的實力，有發展利基 (二)開放、安全雲端作業系統： 10萬台以上電腦的伺服器、儲存器、網路設備需要作業系統支援虛擬化、叢集化之整合運作，目前產業沒有技術標準，業者需要開放架構以避免被牽制，可基於開放源碼，開發開放、安全雲端作業系統，提供雲端資料中心建置必備軟體 M.-S. Chen

49. 台灣雲端運算利基與商機（續） (三)雲加端創新應用服務： 台灣基於多元、優勢服務業知識基礎，加上政府推動智慧台灣與六大新興產業，可藉此利基發展各式提昇民眾生活水準之智慧生活創新應用服務，並藉雲端服務加上台灣終端裝置出貨量世界第一優勢，快速銷往國際

50. 資策會成立雲端服務技術中心 研發雲加端服務平台研發與從事「高附加價值」雲端應用服務的委託設計(Cloud Device-and-Service ODM)，協助台灣資訊業者技術升級，進軍雲端應用服務國際市場。 雲(加)端服務平台 雲端資安 Phone E-Book NetBook Display 虛擬桌機與網路桌面 Device OS (Android, WinCE, BIOS. .) 中小企業 應用 文化創意 應用 醫療照護 應用 軟體即服務供應平台 Java/.NET Application Platform 分工說明 研發實驗用途之雲端資料中心 (高雄軟體園區) 業者 資策會 開放式雲端作業系統 外商 M.-S. Chen 一般商用伺服務器、儲存與網路設備 50 資料來源:資策會