定義雲端運算
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雲端運算提供運算資源作為服務，通過網路使用。 「雲端」只是一種大型分散式運算基礎結構，其服務可供終端使用者使用，與電力可供電力公司的客戶使用幾乎一樣。 與其他一些網域類似，雲端運算是在嘗試滿足經濟需求的同時，透過讓技術成熟而產生的。 在此課程中，我們將提供雲端運算的簡介，然後涵蓋各種詳細資料的相關主題，包括硬體和軟體基礎結構、資源管理 (虛擬化)、雲端儲存空間，以及程式設計模型。
什麼是雲端運算？
雲端運算
「(定義)」在網路上以服務形式傳遞運算，讓分散式資源可以公用程式的形式提供給終端使用者。
資訊技術 (IT) 已成為讓大多數組織有效運作的必要需求。 一般而言，根據特定組織的需求而定，它會有三個元件 (如圖 1.1 所示)：應用程式軟體、開發平台和基礎結構。
圖 1.1：資訊技術的一般元件。
傳統上，需要部署特定 IT 解決方案的組織必須採購、設定及維護基礎結構和應用程式。 有些組織可能決定自行開發軟體，在這種情況下，他們也需要管理開發平台。 因此，組織會「擁有」解決方案，其允許完整控制解決方案，例如，包括存取安全性和自訂。 不過，擁有權有一些缺點：
- 組織必須預先付費才能購買特定的解決方案，以承諾會為長期 IT 資源投入大量資金。
- 組織需獨自負責管理其 IT 解決方案。 組織必須備妥硬體維護合約，或自行維護和升級硬體。 組織必須僱用系統管理員來監視硬體和軟體，這兩者都需要更新和維護。 組織也必須支付電力和冷卻費用，才能讓硬體保持執行狀態。 因此，除了預付成本，組織也必須針對經常性成本編列預算。
- IT 解決方案通常具有固定大小 (例如，指定的伺服器數目)，而且必須隨著需求變更進行調整。 例如，當員工或客戶人數增加時，組織必須購買額外的硬體和/或軟體，以滿足日益增加的需求。
- 一般來說，內部部署的 IT 系統會受到低平均「使用率」影響，這是指使用 IT 系統的時間佔容量的比例 (通常以百分比表示)。 例如，大型組織中的電子郵件服務通常會在使用者登入並檢查電子郵件時，出現每天的流量尖峰。 使用率會在營業結束前逐漸下降，在下班後顯著降低。 此外，由於 IT 系統即使在閒置時也會耗用能源，因此，它們會留下大量碳足跡。
以上所列的許多缺點均源自 IT 的擁有權。 不過，隨著運算技術的演進，組織不再需要擁有 IT 系統。 組織的許多 IT 需求都可當成「服務」提供給他們。 雲端運算會將擁有的 IT 產品轉換為向 Amazon、Alibaba、Microsoft 或 Google 等「雲端服務提供者」(CSP) 租用的服務。
將特定技術從產品轉換為服務並不是什麼新鮮事。 類似的轉變也發生在電力上，一開始電力必須在需要它的設備或服務附近產生。 大型電力工廠、電力傳輸系統和電網的開發，使電力崛起成為公用事業，即人們可視需要取得並付費的服務。
在雲端運算中，使用者或組織會使用運算資源作為服務，並使用隨用隨付模型將其當成公用程式來支付費用。 針對運算資源提出要求時，雲端提供者通常會佈建這些資源，並以相對快速的速度執行 (虛擬機器可在數分鐘內建立，但採購實體伺服器並將其部署至內部部署資料中心可能需要數周)。當這些資源的需求變更時，利用雲端的使用者或組織可以視需求快速相應增加或減少其資源。
雲端模型可為使用者和組織提供數個優點，包括：
- 降低預付成本，因為 IT 服務可以在隨用隨付模型中取得
- 快速資源佈建的便利性，可大幅降低 IT 解決方案的上市時間
- 計算資源的快速可擴展性，因為它們可以根據需求調整增減。
雲端提供者的資源會由多位使用者共用，因此，可提高使用率並減少碳足跡。
除了它的所有優點，雲端運算是具備自身挑戰的快速演進技術，必須先了解和評估這些挑戰，然後才能移往雲端。 例如，將複雜的應用程式部署至雲端，總是需要將應用程式調整為使用主機雲端提供者所提供的功能和服務。 廠商鎖定會成為真正的風險，因為在某個廠商的公用雲端建置來執行的應用程式通常需要修改，才能在其他廠商的雲端執行。 此課程模組稍後將討論特定的優點、風險和挑戰。