2010年10月10日 星期日

EPFL用滿天飛舞的無人載具,協助災區架設臨時通訊網路


不得不承認這項來自瑞士聯邦理工大學(EPFL)的SMAVENT(Swarming Micro Air Vehicle Network)計畫目標相當遠大,上圖看起來雖然像是一堆無人飛行載具彼此用雷射互相攻擊、最前面這隻的屁股還被三道雷射打中,不過這其實是一套針對災區臨時網路架設的計畫,而這些線條,其實指的是這些無人載具以及地面設備彼此通訊的網路結構。

這套系統的用途在改變現今在救援環境下,臨時通訊系統建設不易,且因為仰賴雷射或是微波通訊技術成本高昂的問題,這套系統利用輕型載具可長時間浮空的特性,結合低成本的線有無線網路架構,像是Wi-Fi以及ZigBee,降低災區通訊系統的成本。

這套蜂巢狀通訊結構的主角,是由10隻採用Linux系統的無人載具扛下重擔,每一隻載具具備簡單的動力單位,靠著大型的翅膀作為浮空,上面搭載包括空速管(Pitot Tube),整合自動導航的Linux嵌入式系統,供自動導航修正路線的陀螺儀與壓力感測器,並且透過GPS、Wi-Fi、ZigBee等網路方式進行軌跡紀錄與通訊,這一套載具系統會在飛行範圍內建構出通訊網路供救災使用。

Android 成為過去六個月的美國銷量冠軍(2010/8)



最受歡迎的手機作業系統是什麼?Symbian?發夢!BlackBerry?己經成為歷史了!iOS?看來到頂!現在最受歡迎的是 Android。這個由 The Nielson Company 作的調查顯示,美國過去六個月最受歡迎的手機作業系統是 Android,以 32% 擊敗 25% 的 iOS 及 26% 的 BlackBerry。

看到這邊,蘋果迷先別動怒,因為使用 iOS 的手機僅有四部 iPhone ,能夠拿下 25% 己經很厲害,只是 iPhone4 推出後,市佔率也沒有大幅上升,仍然維持 25-26% 左右,看來 iPhone 能夠吸引的群眾也在這個範圍上下。至於 Andorid 在多個不同廠商的機海戰術下,也算達到預定目標了!BlackBerry 及 Nokia 的話,再不改變應該就慢慢被智慧型手機市場放棄吧!

台灣地區:推動新興智慧型產業-雲端運算

資料來源:經建會部門計劃處
  • 沿革:行政院於99 年4 月29 日第3193 次院會通過《雲端運算產業發展方案》,選定由經濟部提報之跨部會雲端運算發展方案15 項推動計畫,推動執行,預期可以普及雲端運算應用,發展台灣成為政府、企業與個人高度使用雲端服務之先進雲端應用典範輸出國;台灣資訊產業可具備雲端運算技術自主能力,升級轉型成為提供「雲端系統、應用軟體、系統整合與服務營運」的技術先進國。

雲端運算是一種經由網際網路,從遠端取用近乎無限電腦運算資源的服務模式與技術組成,具有如下三大特質:
  • 超大型(massively):通常具有超過 1 萬台以上主機的運算資源。
  • 無限延展(scalable):運算能力可隨運算設備的增加而迅速擴充。
  • 彈性使用(elastic):用戶可隨需要增加或減少運算資源的使用。
目前先進國家政府皆積極投入雲端運算政策規劃,企望能透過雲端運算提升政府效能,協助產業轉型與發展。

  1. 英國:英國政府 2009 年 6 月提出「數位英國(Digital Britain)」計畫,規劃打造全國光纖網路,預計 2017 年達到光纖覆蓋率 90%的目標。同時將於 3 年內打造 G-Cloud 平台,讓地方可以分享中央所擁有的應用軟體與雲端服務。
  2. 美國:美國聯邦政府於 2009 年底,針對各政府機關開設雲端運算技術和服務的網站(Apps.gov),導入雲端運算技術成為歐巴馬政府削減成本、提升效率、綠化環境等政策的重要基礎。
  3. 中國:中國政府除了於無錫高新區引進 IBM 雲技術外,2010 年更在江蘇省丁崗鎮建立中國第一個政府用「雲計算服務平台」,實現無縫共享,業務流程順暢開展。
  4. 日本:2009 年 5 月日本總務省提出「數位日本創造計畫(Digital JapanCreation Project), 預 定 2015 年 完 成 名 為「 霞 關(Kasumigaseki)Cloud」的資通訊技術基礎建設,強化政府各部門間資源整合共享,打造創新型電子政府。政府專用的雲端運算設施,使政府各機構免去各自建立相關系統、以共享資源,大幅提高運作效率並節省了重複投資的浪費。
  5. 歐盟:2009 年建立歐盟雲端服務平台(EuroCloud),開發下一代的增值應用,成為歐洲第一個雲端生態系統發展的推動及商業交流平台。
  6. 加拿大:企業採用雲端運算比例高達 67%,是全球比例最高的國家,目前正積極運用其既有優勢,企圖成為雲端運算領先國家。
  7. 南韓:南韓政府 2009 年底提出的「雲端運算活化性綜合計畫」展開四大領域(政府、服務基磐、技術研發、環境形塑)、十大細部計畫,並規劃投入 8 項軟體即服務(SaaS)的示範事業。

台灣目標,本方案目標於 104 年達成:
  1. 雲端服務應用體驗 1,000 萬人次。
  2. 帶動企業研發投資 127 億元。
  3. 促成投資 1,000 億元。
  4. 新增就業人口 5 萬。
  5. 雲端運算產值累計達 1 兆元。



台灣達成方法-發展雲端應用軟體(Commerce)

1. 推動生活雲端應用:

(1)國土安全--如警政雲、國土防洪之電子皮膚雲等。
(2)智慧校園--如國民教育(K-12)共 350 萬名學生使用之教育雲。
(3)智慧醫療--如電子病歷儲存、分析與交換之醫療雲、健康雲。
(4)數位內容--網路音樂雲(music)、網路電視雲(TV)、網路遊戲雲(game)、電子圖書雲(e-book)。
(5) 行動生活--如普及全民便利行動生活之行動交通雲、行動觀光雲、行動商務雲等。

2. 推動雲端應用場域實驗:以智慧城市∕園區(松山、板橋、台中、彰濱、埔里、高雄、宜蘭…)為場域,推動用戶規模達數十到數百萬以上之各式智慧生活雲端服務應用實驗。

台灣發展雲端所編列預算-
提出 15 項計畫,5 年共需 240 億元
經費。



一、雲端運算科技與產業技術發展計畫(經濟部)
二、研發實驗與公益用途資料中心(經濟部)

三、雲端運算旗艦公司計畫(經濟部)


四、跨國企業研發中心及六大新興產業雲端服務旗艦計畫(經濟部)
五、雲端運算產業應用計畫(經濟部)
六、建置政府雲端網路基礎服務(行政院研考會)
七、防救災業務雲端服務(內政部)
八、教育雲端服務(教育部)
九、全國路網車速資訊交通雲計算基礎建設(交通部)
十、推動中小企業運用雲端服務(經濟部)
十一、推動貿易便捷安全雲端服務計畫(經濟部)
十二、電子發票雲端服務(財政部)
十三、賦稅資訊系統整合再造更新整體實施計畫(財政部)
十四、優質經貿網絡--關港貿單一窗口計畫(財政部)
十五、科技研發雲端運算服務平台(國科會)

雲端運算為何改變10億人

商業周刊 第1146期 2009-11-09
它讓微軟跳起來,追著 Google跑!
它讓所有能上網的裝置都能變成你的個人電腦;它能幫企業節省掉大筆的資訊設備成本;它把浩瀚的網路變成你的創業平台……
這是一場正在改變十億人電腦使用習慣的資訊新革命!
十一月二日,趨勢科技創辦人張明正,邀集了中國移動、日本NTT DoCoMo、韓國SK Telecom、香港電訊盈科以及台灣中華電信等亞洲五大國的電信業龍頭,在北京展開一場「雲端圓桌論壇」;同一時間,IBM中國研究院與清華大學宣布合 作,要將中國第一朵結合商務、政務與軟體開發服務的雲端平台──盤古天地引進台灣。
就連長期獨霸個人作業系統的微軟執行長鮑默爾(Steve Ballmer)十一月四日首度來台,談的主題不是剛上市的Windows 7,而是如何跨足雲端運算。
最新一期的《經濟學人》(The Economist)以「雲端上的戰爭」為題,點出Google、微軟(Microsoft)、蘋果(Apple)三巨頭在爭搶雲端運算商機的激烈程度。 以目前的態勢來看,以搜尋引擎起家的網路巨擘Google居於領先地位,但過去沉溺於壟斷個人電腦(PC)作業平台甜頭的微軟,也意識到這樣的改變,正投入大量的資源準備急起直追。
政府端〉歐巴馬用它建新政府網站
雲端運算的火紅程度,就連美國總統歐巴馬(Barack Obama)也要參一腳。今年九月,白宮資訊長坎卓(Vivek Kundra)宣布,運用雲端科技開發出來的新政府網站Apps.Gov.,將取代舊有的IT資訊系統。據《紐約時報》(New York Times)報導,Apps.Gov預估將替美國政府每年省下七百五十億美元(約合新台幣二兆四千億元)的支出。
Google執行長施密特(Eric Schmidt)日前在猶他州鹽湖城的演說中大膽宣告:雲端運算引發的潮流將比個人電腦的出現更為龐大!
但是,究竟雲端運算是什麼?
雲端運算不是一項全新技術,而是一項概念,「簡單的說,就是把所有的資料全部丟到網路上處理(service on the internet),」Google台灣總經理簡立峰說。
所謂的「雲」,其實是由許多部具有高運算能力的超級電腦所組成的資料中心(data center)。為了打造這些資料中心,Google把一台台超級電腦裝設在貨櫃裡,像樂高積木一樣一層層的往上疊,形成一個龐大的超級電腦農場。
個人端〉上網就能用,不用再升級電腦配備
「進入雲端」,指的就是透過網路,連接上這些超級電腦,由它們來幫你處理資料。
回想一下你使用電腦的經驗。過去你上網,是為了把網路上的資料、程式抓下來,用在自己的電腦上,所以個人電腦的功能必須夠強大、與時俱進,需要更快的中央處理器(CPU)、更大的硬碟容量、不斷更新版本的軟體。但如果進入雲端,等於一下子擁有幾百台超級電腦在幫你處理,你可以不用再砸大錢升級電腦配備,就能享受高速運算的能力。
張明正比喻,這就好像用電,不需要每家都自備一台發電機,而是讓電力公司集中管理,用多少付多少,不僅免去不必要的浪費,還能保有極大的彈性,「即使用量一下子增大,也不用再多買一台發電機。」
《經濟學人》指出,這代表一次大轉移,如果你可以在線上存放越來越多的資訊,也可以透過一般網頁瀏覽器取得各種軟體,擁有哪一款電腦或使用哪一種軟體突然間變得不是那麼重要了。
雲端運算時代一旦真正來臨,你不必再背著筆記型電腦到處跑,電腦壞了、被偷了也無所謂,因為你的資料都在雲端上。只要一組帳號密碼,就可以把所有能上網的裝置──隨便一支手機、一台衛星導航(GPS)、甚至路邊的提款機,都變成你的個人電腦。 事實上,各式各樣的「雲」早就漂浮在你身旁。當你開啟Gmail帳戶、在無名小站或Flicker上使用相簿分享照片、用iPhone上傳下載各種軟體與遊戲的同時,你就已經漫步在雲端之上。「雲端運算就是要把這些服務將更加完整、多樣化,」簡立峰說。
你或許會想:「把我的資料丟到雲端上,安全嗎?」對此,張明正比喻,這就像是農業時代,人們賺了錢不是藏在床底下就是埋在土裡,但現在大家都會把錢存在銀行。「便利性終將超過對安全的顧慮,」張明正說。
企業端〉兩百人公司,可省三成軟體成本
雲端改變的不只是個人生活,對於中小企業的影響更為巨大。
IBM大中華區雲端運算總經理譚瑞忠表示,當前企業砸大錢蓋機房架構IT設備,使用率卻不到一五%。換句話說,有將近八成五的資源是浪費的。並且,光是維護既有的功能,就得花掉IT總預算的七○%,這還不包括人事成本與軟體升級的費用。
但如果改用雲端運算的技術,將機房設備維護、網路管理與軟體升級通通交給雲端處理,根據麥肯錫的研究報告,一家規模兩百人的公司,如果採用雲端技術,光是軟體的部分,至少可以比現在省下三○%的成本。
以防毒軟體為例,過去每出一個新版本,企業就得要花大錢重新導入,光是重新買一套的防毒軟體光碟、安裝、適應新的作業系統,就要耗費大筆的人力物力;即使透過下載病毒碼,也都有檔案下載繁複、更新速度比不上病毒變種速度等問題。
但如果跳上雲端,這些問題都迎刃而解。所有的更新都在雲端上處理,螢幕上不會再跳出惱人的防毒訊號與警語,同時針對自己的需求,用多少付多少,不必再花錢買一堆用不到的功能。
投資面〉大戶比散戶早○‧三秒收到股市訊息
「速度」,更是雲端運算的另一個關鍵。
場景移到位於華爾街的紐約證交所。今年六月開始,紐約證交所將投入至少五億美元(約合新台幣一百六十億)在紐約和倫敦建立新一代的雲端運算用高速資料中心,未來紐約證交所所有交易,都是在雲端上成交。
在高盛等投資銀行,利用超級電腦所組成的雲端運算的分析優勢,向倫敦、紐約等全世界交易所發出指令,高盛的大戶可以比散戶早○‧三秒接收股市訊息,大戶賺得比散戶多,提供這項服務的高盛也因而賺進大筆佣金。
「這已經是用微秒(百萬分之一秒)計算的戰爭。」瞻博網路(Juniper)全球執行副總裁顏維倫(David Yen)說。
他解釋,過去因為技術限制,一台機器能處理的資料有限,接收到資料後,就像坐上一輛每站都停的慢車,必須經過每一關檢查才能到目的地,資料中心的規模每擴大一倍,系統的複雜度是原來的三倍以上,這種方法不僅耗時,也更消耗能源。
但是雲端技術,卻能把所有的網路設備虛擬成一台超大的交換器,讓資料可以像坐特快車一樣,從起點直達目的地。把原本需要經過四關才能完成的任務,簡化到只需要兩關,甚至只要一關就能完成。
因此,在雲端運算時代,越早跳上雲,跟上這股潮流,就能像孫悟空,一翻十萬八千里,把其他人遠遠拋在後面;並且,當你站在筋斗雲上,拔根毛一吹,還可以吹出千百種變化。
商機面〉只要有點子,就能在開放平台競爭
PC時代,開發軟體是大廠的權力,一般程式工作者或小型軟體公司就像好萊塢的獨立製片一樣,很難能跟大成本、大製作的電影搶賣座,但雲端運算正是打破這種個人電腦的界限與隔閡,只要有好的點子與創意,所有人都能在網路上的開放平台競爭。 最明顯的例子是iPhone的線上市集:app store。過去一年半來,已經有超過七萬個軟體在上面供消費者下載,其中有九成都是個人或小型開發者,創造的產值高達十億美元(約合新台幣三百二十億),「趨勢科技花了二十年才有的成績,蘋果(透過雲端)一年多就達到了,」張明正感嘆的說。
「相較於以往在森林裡面被重重掩蓋的通路,因為透明度增加,只要服務做得好,會比較容易被看到,」清大服務科學所所長林福仁說。IBM中國研究院院長李實恭也指出,「創業會變得越來越容易,也會出現更多小眾化、個性的服務。」
雲 端運算的商機有多大?根據國際數據資訊中心(IDC)的資料顯示,未來五年雲端服務的平均年成長率可望達到二六%;美林證券預估,二○一三年全球雲端運算市場規模將達到九百五十億美元(約合新台幣三兆元);市場調查機構顧能(Gartner)將雲端運算列為IT產業未來十大趨勢首位,其報告指出,至二○一 二年《財星》(Fortune)五百大企業中會有四百家使用各式不同的雲端運算服務。
如此龐大的商機潛力,使Google、微軟、亞馬遜(Amazon)、IBM、戴爾、昇陽、惠普等各科技大廠,都大舉跨入雲端運算領域。
儘管雲端戰場已經打得火熱,還是有人認為,雲端運算不過是IT大廠想出來的另一個行銷花招。對此,廣達電腦董事長林百里的回答是:「No!這不是slogan(口號)也不是謊言,這是一個must(必然),是未來的氧氣。」
他舉韓國仁川市與思科(Cisco)合作、用雲端科技打造未來的智慧型都市為例,認為「資訊流」將如水流、電流、物流般,成為都市管理的課題。
「我不是傳教,我真的是相信這件事,不然我怎麼會用這麼多人、資源下去做呢?」在廣達的法說會上,林百里語氣堅定的說。 廣達近期才以一千萬美元(約合新台幣三億二千萬元)取得美商IC設計公司Tilera特別股,投入雲端運算晶片設計,並與麻省理工學院(MIT)合作,啟動「Qmulous」計畫,成立新部門,將雲端運算列為未來十年的「新金礦區」。
顧 能集團副總裁哈里斯(Mike Harris)分析,雲端趨勢對以代工見長的台灣廠商來說,是威脅也是機會。因為發展雲端科技的關鍵技術都掌握在國外大廠手中,台灣缺乏這方面的研發人才,難以與之抗衡;但如果能善用高度成熟的硬體設備技術,幫外商打造最新的貨櫃型資料中心,那絕對是一大利基。
林福仁認為,雲端的世界雖然進入門檻低,但是創意要更多,「以前工程師只要做coding(編碼),現在可能要學著當小說家、人類學家去體會生活中的細節。」
林福仁並指出,在雲端世界,國外服務也更容易進來本地市場,只要頻寬允許,服務不一定是在當地做,可以從北京、香港、任何一個地方,不再有邊界,「當別人科技能力提高,若是我們不加把勁,那就變成銅器時代與石器時代競爭,」他語重心長的說。
「現在談雲端就會像幾年前談網路一樣,再不上就落伍了,」林百里說。
雲端運算時代,這個看似虛無縹緲的詞,正逐步改變你我的未來,你,準備好了嗎? 拿下這朵雲,就是下個科技霸主!

2010年10月9日 星期六

雲端運算服務-台灣與各國發展分析

資料來源:經建會部門計劃處
  • 沿革:行政院於99 年4 月29 日第3193 次院會通過《雲端運算產業發展方案》,選定由經濟部提報之跨部會雲端運算發展方案15 項推動計畫,推動執行,預期可以普及雲端運算應用,發展台灣成為政府、企業與個人高度使用雲端服務之先進雲端應用典範輸出國;台灣資訊產業可具備雲端運算技術自主能力,升級轉型成為提供「雲端系統、應用軟體、系統整合與服務營運」的技術先進國。

雲端運算是一種經由網際網路,從遠端取用近乎無限電腦運算資源的服務模式與技術組成,具有如下三大特質:
  • 超大型(massively):通常具有超過 1 萬台以上主機的運算資源。
  • 無限延展(scalable):運算能力可隨運算設備的增加而迅速擴充。
  • 彈性使用(elastic):用戶可隨需要增加或減少運算資源的使用。
目前先進國家政府皆積極投入雲端運算政策規劃,企望能透過雲端運算提升政府效能,協助產業轉型與發展。

  1. 英國:英國政府 2009 年 6 月提出「數位英國(Digital Britain)」計畫,規劃打造全國光纖網路,預計 2017 年達到光纖覆蓋率 90%的目標。同時將於 3 年內打造 G-Cloud 平台,讓地方可以分享中央所擁有的應用軟體與雲端服務。
  2. 美國:美國聯邦政府於 2009 年底,針對各政府機關開設雲端運算技術和服務的網站(Apps.gov),導入雲端運算技術成為歐巴馬政府削減成本、提升效率、綠化環境等政策的重要基礎。
  3. 中國:中國政府除了於無錫高新區引進 IBM 雲技術外,2010 年更在江蘇省丁崗鎮建立中國第一個政府用「雲計算服務平台」,實現無縫共享,業務流程順暢開展。
  4. 日本:2009 年 5 月日本總務省提出「數位日本創造計畫(Digital JapanCreation Project), 預 定 2015 年 完 成 名 為「 霞 關(Kasumigaseki)Cloud」的資通訊技術基礎建設,強化政府各部門間資源整合共享,打造創新型電子政府。政府專用的雲端運算設施,使政府各機構免去各自建立相關系統、以共享資源,大幅提高運作效率並節省了重複投資的浪費。
  5. 歐盟:2009 年建立歐盟雲端服務平台(EuroCloud),開發下一代的增值應用,成為歐洲第一個雲端生態系統發展的推動及商業交流平台。
  6. 加拿大:企業採用雲端運算比例高達 67%,是全球比例最高的國家,目前正積極運用其既有優勢,企圖成為雲端運算領先國家。
  7. 南韓:南韓政府 2009 年底提出的「雲端運算活化性綜合計畫」展開四大領域(政府、服務基磐、技術研發、環境形塑)、十大細部計畫,並規劃投入 8 項軟體即服務(SaaS)的示範事業。


台灣目標,本方案目標於 104 年達成:
  1. 雲端服務應用體驗 1,000 萬人次。
  2. 帶動企業研發投資 127 億元。
  3. 促成投資 1,000 億元。
  4. 新增就業人口 5 萬。
  5. 雲端運算產值累計達 1 兆元。




台灣達成方法-發展雲端應用軟體(Commerce)

1. 推動生活雲端應用:

(1)國土安全--如警政雲、國土防洪之電子皮膚雲等。
(2)智慧校園--如國民教育(K-12)共 350 萬名學生使用之教育雲。
(3)智慧醫療--如電子病歷儲存、分析與交換之醫療雲、健康雲。
(4)數位內容--網路音樂雲(music)、網路電視雲(TV)、網路遊戲雲(game)、電子圖書雲(e-book)。
(5) 行動生活--如普及全民便利行動生活之行動交通雲、行動觀光雲、行動商務雲等。

2. 推動雲端應用場域實驗:以智慧城市∕園區(松山、板橋、台中、彰濱、埔里、高雄、宜蘭…)為場域,推動用戶規模達數十到數百萬以上之各式智慧生活雲端服務應用實驗。

台灣發展雲端所編列預算-
提出 15 項計畫,5 年共需 240 億元
經費。



一、雲端運算科技與產業技術發展計畫(經濟部)
二、研發實驗與公益用途資料中心(經濟部)

三、雲端運算旗艦公司計畫(經濟部)


四、跨國企業研發中心及六大新興產業雲端服務旗艦計畫(經濟部)
五、雲端運算產業應用計畫(經濟部)
六、建置政府雲端網路基礎服務(行政院研考會)
七、防救災業務雲端服務(內政部)
八、教育雲端服務(教育部)
九、全國路網車速資訊交通雲計算基礎建設(交通部)
十、推動中小企業運用雲端服務(經濟部)
十一、推動貿易便捷安全雲端服務計畫(經濟部)
十二、電子發票雲端服務(財政部)
十三、賦稅資訊系統整合再造更新整體實施計畫(財政部)
十四、優質經貿網絡--關港貿單一窗口計畫(財政部)
十五、科技研發雲端運算服務平台(國科會)


資料來源:雲端服務中心-知識庫

台灣地區:電子化政府與雲端科技應用

「六大新興經濟產業」(生物科技、觀光旅遊、綠色能源、醫療照護、精緻農業、文化創意)及新興智慧型產業(雲端運算、
智慧電動車、智慧綠建築、發明專利產業


PDF檔下載:雲端服務中心-知識庫

雲端運算服務的市場在哪裡?

筆者認為雲端運算是HP,IBM等國際設備供應商對IT產品銷售的全新詮釋。網際網路的發展,其中有一個指標變是服務器的數量,這個數量某個程度也反映單一國家的國際資訊競爭能力。筆者看到的是更多資源的浪費,與電力的消耗。雲端運算是一種資源整併的開始,試想,目前散落在全世界每個角落正在運行的服務器,它們每天消耗多少電力。雲端運算的導入,該是對這些服務器重新加以整頓,透過服務氣虛擬化後,這些問題將漸漸改善。所以雲端運算服務的導入,也是節能環保的開始。

不需要採購任何硬體設備,是雲端運算服務的一種明顯的特徵,雲端運算服務是一種網路資源虛擬化的一種新服務型態。問題來了,假如全世界都導入雲端運算服務,企業都不再購置自己的硬體設備,把企業的資料都放在專業的IDC,這可靠嗎?

其實這個問題在過去工廠內自行建立發電系統有類似的過程,要提高發電效率與降低發電成本,政府著手建設電廠才是根本解決之道。當電廠集成規模化後,整體的發電硬體投資,與日常的維運管理,也伴隨著提高發電量的趨勢,逐步降低維運管理的成本。其實雲端運算也將朝向此趨勢發展。

只是現在企業經營上還是會有自己的大頭病,反正建置雲端運算,不過就是把既有機房的實體主機,轉變成主機叢集後虛擬化,在主機叢集內運用虛擬化後的虛擬主機重新運作,筆者試想,幹嘛那麼麻煩呢?雲端預算服務是一個比既有資料中心(IDC)經營更有效率的新服務型態,既有機房建置的企業,應該逐步邁向雲端運算服務供應商購買服務,應該停止維運機房的想法,而是把焦點放在服務國際化上。

雲端服務運算,應該同時探討兩個方面,一個是雲,另一個就是端;也就是任何雲端運算服務,都需要思考使用者的使用情境,並在低價觸控終端來臨的時代,重新思考如何提供網路服務。

雲端運算-Google App Engine(GAE)

Amazon EC2架構是以虛擬機器為前提,在獨立的虛擬機器下,安裝獨立AMI映像,建構獨立的服務器,在擴充上也類似傳統主機的模式,只是,一切都是虛擬化而已。

而Google App Engine的服務模式更為彈性與簡便,GAE是以Google擁有的資料中心設備,執行我們撰寫的Web應用程式的服務,網路、CPU、記憶體等資源會隨著使用人數增加而自動擴充,我們可以完全部用在意基礎建設的部分,直接向世界提供服務。

使用GAE與Amazon EC2上有很大的不同,但是卻可以在資源上進入更有效率的共用與負載平衡。採用Amazon EC2,儘管您初期配置一台虛擬機器,架構上還是需要針對未來的擴充思考叢集架構,在虛擬機器達到負載前,不斷增加虛擬機器的配置;而GAE則是負責整個基礎建設整體資源的供應,客戶只要專注在Web程式開發即可。GAE可以在下面五點優於Amazon EC2的應用發展:

  1. 網路頻寬
  2. 服務器的硬體(CPU,記憶體,硬碟)
  3. 硬體備援
  4. 為了提高延展性,特地改寫應用程式邏輯
  5. 投資擴充硬體
GAE最大的特徵是可執行的程式僅限於Web服務,而Amazon EC2可以在雲端環境執行整個OS,但是GAE辦不到,因此提供的服務受到限制,但是也因為自由度較低,反倒不必思考旁枝末節,只要專注設計服務即可。

GAE採取配額(Quota)的觀念,剛開始提供一個配額限制下免費使用。更多配額資訊可以參考,GAE的發展觀念在於接受每天一定有非常多的服務器故障,但是Google的服務並不會因此而中斷,Google接受「硬體故障不可避免」的事實,採取以軟體應對的方案。GAE實現這些可用性、備援性、延展性的軟體開放為一開始免費使用的服務,特別是對新展開的Web服務最為適合


Amazon EC2的生態系統(EcoSystem)

Amazon EC2 EcoSystem,by DanielKuo,2010/10

雲端運算-Amazon EC2

Amazon EC2(Elastic Computer Cloud)是讓客戶租用Amazon虛擬機器,可以在上面執行自己的程式,使用費是每台主機每小時USD 0.10,也是相當便宜。Amazon Web Service始於2002年,迄今已經確立其資訊基礎設施供應商的地位,Amazon Web Service的客戶主要是缺乏資金的中小企業,對她們而言,服務器與儲存設備,現在已經不需要向IT供應商購入,轉而向Amazon取得便宜的服務。Amazon Web Service已經獲得美國創業公司壓倒性的支持,這些剛創業的公司沒有自行採購高價硬體設備的經費,採用Amazon Web Service隨時可以增加、減少主機,所以很方便。
Amazon EC2的運作架構,By DanielKuo,2010/10
Amazon EC2包含一些提高虛擬機器可靠度的附加服務:

  • Elastic IP Address:為許多虛擬機器指定同一個IP位址、提供叢集服務;
  • Amazon EBS(Elastic Block Storage):為虛擬機器提高高速外掛磁碟區;
  • Availability Zone:在不同資料中心執行虛擬機器的服務。

Elastic IP Address是讓多台虛擬機器共享一個 IP位址,並在某台虛擬機器停止的時候,讓別的虛擬機器接手處理的服務;

Availability Zone是將多台EC2虛擬機器分散到Amazon不同的資料中心使用的服務。就算Amazon的某個資料中心整個離線,透過Elastic IP Address與Availability Zone的合作,仍可以在其他資料中心繼續提供服務。

雲端運算的生態系統(EcoSystem)

雲端運算的生態系統(EcoSystem),By DanielKuo,2010/10

(01)Twitter:通訊服務,以Amazon S3儲存資料
(02)Animoto:使用者自製影片共享。服務器使用Amazon EC2,並使用RightScale的支援
(03)RightScale:提供Amazon EC2服務器延展、MySQL運用支援
(04)Heroku:在Amazon EC2上面運用Ruby on Rails的服務
(05)Elastra:在Amazon EC2上面提供MySQL的運用支援服務
(06)Amazon S3:儲存服務
(07)Amazon EC2:提供Xen虛擬服務器
(08)Salesforce.com:營業支援軟體的 SaaS
(09)SODA 2go:英國的會計SaaS。平台使用Force.com
(10)Force.com:SalesForce.com的平台服務
(11)Gmail:Google的郵件服務
(12)Google Map:Google的地圖服務
(13)Google Apps foe Enterprise:為企業提供自訂Gmail與Google Web Service的服務
(14)Google App Engine:以Python與Java環境應用程式
(15)Hotmail:Microsoft電子郵件服務
(16)Exchange Hosted Service: Exchange Server的SaaS
(17)Dynamics CRM: CRM軟體的SaaS
(18)SQL Data Service:Microsoft提供資料庫與儲存服務
(19)Windows Azure:Microsoft提供的PaaS服務平台
(20)Yahoo! Zimbra:類似Google協同工作服務
(21)NetSuite:ERP的SaaS
(22)Etelos:Web應用程式的代管服務
(23)Layered Technologies:使用3tera的AppLogic,提供Xen虛擬機器
(24)Exceed:使用3tera的AppLogic,提供Xen虛擬機器

貨櫃型資料中心(IDC)與PUE

MIcrosoft在2008年10月,發表在美國芝加哥近郊新設的「芝加哥資料中心」達到PUE平均1.22的表現,達到高電力效率的秘密之一是貨櫃(Rackable Systems)。

一個輸送貨物用的貨櫃,可以搭載2.500台PC服務器,芝加哥資料中心估計使用250個貨櫃。貨櫃型資料中心的PUE良好的理由,是因為並非透過空調系統冷卻服務器,而是「水冷」。單靠水冷,就能將貨櫃內部的溫度維持在20度以下,這是服務器密度極高且封閉的貨櫃才可以辦到的技巧。

Google也有類似貨櫃型IDC的方案,更與眾不同的地方,是Google參與服務器的自主設計。


大部分人每次只買一台電腦,但Google不這麼想。Google的數據中心由標準1AAA運輸集裝箱構成,每個集裝箱裏面裝有1160台伺服器。

每台伺服器都有一塊12伏內置電池,如果主電源遇到問題,這塊電池就可以派上用場。Google還表示自2005年以來,其數據中心一直由標準的運輸集裝箱構成,每個集裝箱裏都裝有1160台伺服器,能耗達250千瓦。為何採用內置電池?

為什麼使用電池如此重要呢?答案是錢。

典型的數據中心需要大型中央設備—不斷電系統(UPS),實際上也就是一些巨型電池,當主電源斷電、而發電機還沒有啟動時,這些巨型電池就可以派上用場。而內置電池成本很低,有多少伺服器,就配多少塊電池,量體裁衣不浪費。

效率是另一個經濟因素。大型UPS系統的能效為92-95%,而Google伺服器內置電池的效率可高達99.9%以上。

Google伺服器厚3.5英寸(2個機架單位),有兩個處理器,兩塊硬盤,八個內存條,主板由技嘉製造。Google採用來自英特爾和AMD的x86處理器,Google還在自己的網路設備中採用了這種電池設計。

這麼做會給主板增加1-2美元的成本,但好處是不僅供電成本更低,而且電源利用可達到峰值,意味著能源效率更高。Google甚至還注意到通過銅線轉化電源的情況下,12伏電壓的轉化效率高於5伏。

雲端中心的規模經濟

一個資料中心(IDC)可以管理1,000~50,000的服務器,所需要的人力卻是相當,所以在管理與維運成本上,隨著服務器的數量快速提升,更可以大幅降低每台服務器相關的維運成本。

極力減少人手,是大規模資料中心使用成本較低的理由之一。大規模資料中心就算發生硬體故障的問題,也不會立刻修理。因為所有的服務器都虛擬化,只要把故障機器執行的虛擬服務器移到其他服務器即可。


成本種類
中規模(1,000台等級)
資料中心
大規模(50,000台等級)
資料中心
倍率
網路成本
1 Mbit/sec 的線路成本
每月約USD 95
1 Mbit/sec 的線路成本
每月約USD 13
7.1
儲存成本
1 GB 的成本
每月約USD 2.2
1 GB 的成本
每月約USD 0.4
5.7
管理成本
140/每位管理者
1,000台以上/每位管理者
7.1
表:資料中心成本比較(郭樹堂彙整,2010/10)

另外一個提高資料中心的規模經濟的關鍵,就是高電力效率PUE(Power Usage Effectiveness),這代表資料中心IDC整體消費電力與資通設備消耗電力的比率。資料中心IDC除了資通設備之外,還有冷卻機器使用的空調設備、照明設備等。資料中心IDC的目的是維持資通設備的運轉,此外的耗電量則越低越好。PUE值是用來計算資料中心節能省電的標準,計算的方式是以「資料中心的總用電量」除以「資訊中心內IT設備的總用電量」,PUE值越低,代表機房的空調冷卻所需電力就會更少。

資料中心IDC的電力如果全部由資通設備使用,PUE的值就是1.0;假如資通設備與之外的耗電量是1:1,其PUE就是2.0。PUE越接近1.0,代表資料中心IDC的電力效率越好。目前Google的PUE平均在1.2左右,您可以造訪Google PUE(2009/7/20)。

美國環境保護局(EPA)公開的「2011年PUE目標值(Inproved Operations)為1.7,希望實現的最佳值(Best Practice)是1.3,應用最尖端技術(Satae of the Art)為1.2。Google已經在2009/7達到這個目標。

參考台灣PUE執行狀況,Google六座資料中心的PUE值為1.21,甚至加拿大多倫多大學轄下的SciNet Consortium高速電腦中心打造的新機房PUE值僅1.16,這些機房都算是節能的資料中心。 中華電信、中華開發工業銀行與國華人壽等,以國華人壽於2007年12月所打造的新機房,PUE值為1.7。中華電信目前正在打造全亞洲佔地最大的綠色資料中心,這座資料中心預計在2012年啟動,中華電信就打算建造PUE值僅1.5的綠色資料中心。 您可以參考這篇報導


雲端運算的過去與未來

「雲端運算」這個名詞很技術性,但是真的要探究其連結的商業模式,這個可能又會牽扯到國家競爭力。舉個例來說,假如台灣整體的網路環境缺乏國際競爭力,可能影響到出口業的訂單處理成本與時效,影響到整體台灣內部的產業水平的提升。

而「雲端運算」就好像筆者大學時代使用主機型電腦VAX的經驗,那時候的個人電腦並不普及,其可以執行的功能還是以文書處理類為主,假如有需要龐大的運算資源,工科的學生有機會申請到Vax的運算資源,進行一般個人電腦無法演算,或者需要演算很長的時間的程式。而我們現在討論的「雲端運算」也是如此。可能是儲存資料、可能是協助運算、可能是執行服務,那這個為何與國家競爭力有關。

假如政府建立一個公用的「雲端運算」,開放給所有國人免費申請與使用,讓有需要龐大運算的工作,或者有興趣「雲端運算」的人加以利用,將推動許多人腦運用的提升,補足人腦運作不足之處。

「雲端運算」是啥麼?你可以想像成電廠的運作。以前的工廠會因應生產而自備發電系統,這個電力系統的供應,後來由政府建設電廠提供低價與穩定供電的模式。工廠因為有低價且穩定的電力資源,才能啟動生產因應市場所需,因為低價所以才能降低生產成本,提高產品的國際競爭力。

「雲端運算」亦是,倘若企業可以擁有低價的雲端資源提升IT運作,與運作的可靠度,也能相當電廠集中後的高效率,這樣就進一步提升企業經營的競爭力。