雲端運算的服務模式與部署模式 part 1

雲端運算的各服務與部署模式的特徵與效益介紹與說明

這一篇文章我們要來分析一下雲端平台的服務及部署模式
所謂的雲端服務模式即大家常聽到的 IaaS/PaaS/SaaS這三種.
部署模式一般來說分為四種 Public Cloud/Private Cloud/Hybrid Cloud/Community Cloud這四種.
以下我們將為大家介紹一下,三種服務模式與四種部署模式的特徵與效益.
part -2 會從綜合這些服務與部署模式來看哪根據你現行的狀況跟階段應該要用什麼樣的服務/部署模式.
我們後面提及的服務/部署模式的都是根據NIST美國國家標準局的標準來說明與定義.

服務模式

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IaaS( Infrastructure as a Services)
根據NIST的定義
IaaS是指有能力提供客戶運算/儲存/網路與其他相關的電腦運算服務的資源.讓客戶能在不同的作業系統上安裝任何的軟體而且能夠從網路層去控制連線,而不需要去控制底層的所有硬體.
傳統上的資料中心我們都必需估算相對應的資源,而且經常估不準因為在現今的商業環境中資源的需求通常是高度變動的.傳統資料中心的資源都是固定的,就算臨時要加資源也會需要時間等待才能完成,但很多時候業務需求是等不了的.
IaaS跟傳統的資料中心最大的不同是什麼呢?大概有兩個,一個是為了符合雲端技術貴公司的IT組織與技能將會發生大幅的改變.另一個是IT部門不再需要背負資產.從CapEX 轉向OpEX.變成租用服務的模式,用多少算多少
IaaS有哪些特徵呢?
1. 高擴充性
如同前面提到的,因為業務面經常變動的需求.您的資料中心資源是固定的.例如只有50台VM的運算量.但可能今天一個業務需求時間時有1週.業務單位的要求可能在幾天內把運算量從50變成500台.一般的傳統的資料中心是不太可能做到這件事的.
2. 以網路與運算能力為範疇的資源池
簡單來說,您可以把它看成你在建立資料中心時的概念.在建置傳統的資料中心時若有不同的單位/業務/服務等等.通常會在這該資料中心用網路的方式再度劃分.單位/任務越多就會造成網路設定的複雜性.複雜性越高之後調整就越容易出錯,進而可能造成營運中斷.而在雲端上您可以將每一個資源池都可以看能是一個獨立的資料中心.依部門/任務/業務劃分可以互不干涉,也可以設定連線做資料交換.隨時依照公司的業務隨時在建立與新的資料中心任務結束後保留資移除資源池.
3. 自助式與隨選即用的能力
由於不再需要負責底層的硬體,IT人員都夠隨時啟用/移除新大量的電腦資源,而不被底層硬體給限制住.
4. 高可用度與高度彈性
由於雲端資料中心本質上有很多座基礎設施獨立但網路又相連的資料中心,故能做到到高可用高度彈性的能力.


哪麼IaaS的效益會有哪些
1. 資源價格透明
在IT中花費,用的每一GB的儲存空間/每個CPU的使用費用/每GB的網路流量都是一清二楚的.不再像是傳統的資料中心.一整個專案包起來.採購單位看著報價單裡面一堆不懂的電腦術語.聽著IT人員的解釋.最後還是不懂公司的花費投入後有沒有效益.也沒辦法依各單位成本中心來計算花費.最後只能照著每個部門的人數按比例去算.
2. 不會有資源量浪費的狀況
建立傳統的資料中心就像買車一樣,買了10台.有時夠用有時不夠用.用租的方式就可以依公司現行業務動態的去租用車輛.也不需要去預先準備一大筆先去買以後可能用不到的公司車.
3. 最後是環境保護的好處,很多公司都需要計算自己的碳排放.租用雲端服務可以讓很多公司達到綠色企業的標準.

現行GCP上的IaaS服務為GCE(VM),而GCP的VM在三大公有雲中又是CP值最高的

PaaS(Platform as a Services)
根據NIST的定義
雲端平台有能力提供幫助客戶管理network/server/OSs/storage等等工作,簡單來說客戶只要把他的程式放上雲端,直接使用已經建立好的資料庫等等服務.也就是說客戶端只要專心在他們的程式開發上.

PaaS有哪些特徵呢?
1. 支援各項各樣的開發語言及框架
開發人員只要專心在程式功能的開發,不需要去處理其他非開發的IT類別的工作.提升開發人員的效率.
2. 多個環境的部署
由於只專注在程式開發,底層的環境都是一樣的.這很便於我們將程式轉移到其他的雲端平台上或部署在多個雲端平台上.
3. 有多重選擇
如同上面說到,因為客戶這專注在程式開發上.所以很容易帶著程式轉移到不同平台上運作,不會被一個業者給綁住.
4. 即時的資源自動擴展
雖然IaaS也能夠做到自動擴展,但由於是IaaS層所以即時性大都沒有PaaS好.且費用上PaaS的自動擴展會比IaaS更細緻(意思是更省錢)

哪麼PaaS的效益會有哪些呢?
1. OS作業系統的維護將不再需要有客戶端處理,雲端業者能夠處理得比客戶端更即時更正確.
2. 由於在PaaS平台上開發,若開發團隊處于全球.開發環境就能達到一致性.
3. 省錢的程度會比IaaS更高(例如不再需要人力維護OS)

以GCP的PaaS服務來看 , 有GKE還有App engine/ Cloud Run等等.

SaaS( Software as a Services)
根據NIST的定義
雲端平台業者有能力提拱所有的客戶所需要的IT服務包含相關的功能.客戶只在這個平台上只有“產生資料”或“搬遷資料”這兩件事需要做.

PaaS有哪些特徵呢?
1. 沒有建立資料中心的相關費用包含龐大的IT團隊,你的IT團隊只需少量的IT專家
2. 軟體授權費用,由於不需要購買軟體或建立開發團隊開發程式.這部分的費用就可免去.
3. 營運支援費用,不管是傳統資料中心或IaaS/PaaS服務.您仍需要IT維運團隊來處理日常的工作

哪麼SaaS的效益會有哪些呢?
SaaS的效益將包含前面所說的IaaS/PaaS效益外,由於您只使用服務其他的一切都不需要管理,舉例回剛剛租車的例子.因為車子是用租的,車輛的保養/保險/稅金等等都不需要您去管理.省下的大量的人力與時間成本.

以GCP服務來看 , 大數據處理的功能都是提供了SaaS服務.您只需要資料工程師/數據分析師來協助您建立資料流.而不需要建立龐大的IT相關資源.另外Google也提供了G suite的SaaS服務

總結一下客戶/平台業者在這三種服務模式中的主要活動,下圖為NIST所定義

部署模式

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接下來介紹四種雲端部署模型,而最後是會用哪種部署模型則根據您現在的狀況/條件/公司的政策及業務面/費用/風險接受度甚至是外部的法規所影響的.

Public Cloud (公有雲)
根據NIST的定義
雲端平台業者提供給一般普羅大眾及各類公司與組織所使用的.意思是只要經過雲端業者的驗證後大家皆可使用沒有特定對象.

使用公有雲的效益有哪些呢?
1. 使用簡單初期使用費用不昂貴,不用自行處理所有事項
2. 能快速有效的提供資源
3. 資源能高度擴充
4. 沒有浪費–因為所有使用的費用都是依照需求而產生的.

Google的GCP/Amazon的AWS/微軟的Azure等就屬於這類的公有雲業者

Private Cloud(私有雲)
根據NIST定義
私有雲是提供給單一組織/公司所使用的. 意思是這個私有雲是由您公司自行建立的.有人會問,哪跟我自行建置的資料中心有什麼不一樣呢?關於什麼是雲端運算的定義NIST也有很清楚的解釋,各位可以參考我們的技術blog的另一篇文章. “雲端平台的治理/風險控管/合規 part 3” 裡有很清楚的5點雲端運算的定義,若您的資料中心五點都符合也是可以稱為雲端運算平台的.但建立私有雲的費用一定是高於傳統的資料中心的,因為要符合NIST對雲端運算的定義是需要加強很多傳統資料中心不足的地方.所以能夠建立這類私有雲的大部分都是集團型企業或跨國公司.這樣才有辦法達到建立私有雲的經濟規模.

使用私有雲的效益有哪些呢?
1. 絕對的控制權–畢竟整個平台都由該公司組織所控制.
2. 不會與其他人共用一套設備,也就是說有些雲端上的需求是目前公有雲業者無法配合的地方.您的私有雲可以辦到.
3. 資料的落地問題,有些產業的資料是被高度監管.可能無法上公有雲.

Community Cloud(社群雲)
這在台灣應該很少聽到,根據NIST的定義.簡單的來說可能是一群大專學院或一群產業相近的公司.為了達到私有雲的好處及公有雲的經濟規模而產生的.換句話說就是這個雲端平台只提供給特定的目標族群.

使用社群雲的效益有哪些呢?
基本上就是有私有雲的絕對控制權加上公有雲的高度彈性.

Hybrid Cloud(混合雲)
這部分應該是台灣目前很多業者都在喊的架構.
根據NIST的定義就是前面提及三種雲端部署模式的混合,可以是private + public 或是Public + community 或 private + community.
哪為什麼要這麼做呢?
就是想結合前面三種雲的特性將效益達到最大化.企業可以根據不同的任務將需求分配到不同的雲端平台.例如資料無法放在公有雲的就放在私有雲,其他非關資料面的就可以放在公有雲.

使用混合雲的效益有哪些呢?
1. 企業有些部分可以有絕對控制權,卻也能享受最先進的資訊科技技術
2. 公司資產再利用–有些資產年限未到是可以再利用的
3. 試驗性質的業務嘗試–有些公司想要發展新的業務需求需要做一些嘗試.在嘗試階段可以在公有雲上建立服務嘗試.等確定這項業務真的是可行有獲利的再投資在私有雲上將服務移回私有雲.

以上就是我們介紹所的雲端平台的三種服務模式/四種部署模型的介紹.
下一篇我們將介紹在這些服務模式及部署模型下.企業該如何正確的架構符合於他們自己的雲端平台呢?