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第0011期 • 2009.12.20發行
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專題報導

臺大筋斗雲服務-十萬八千里之意念跳躍

作者:潘育群 / 臺灣大學計算機及資訊網路中心專案計畫助理研究員

駕著孫悟空的「筋斗雲」去瞧瞧目前最夯的「雲端」到底是何方神聖?計資中心將推出具前瞻性的「雲端服務」,命名為「臺大筋斗雲服務」,要讓臺大人漫步在雲端,隨著唐三蔵取經去。

孫悟空懇求祖師傳授能日遊四海的騰雲駕霧之法,於是祖師便依孫悟空異於平常的翻筋斗動作特別授予筋斗雲,並教他駕馭之術,當天夜裡孫悟空就學會了筋斗雲 (筋斗雲/wiki);「跳將起來,一筋斗就有十萬八千里路」(西遊記/吳承恩)。

就如同孫行者之筋斗雲,一個心法意念,即在十萬八千里之外。雲端服務的服務概念,隨著使用者意念到哪裡雲就延伸到哪裡,這邊的指的就是網際網路(Internet),所有的資料與服務都在網際網路上,對使用者而言只需要想法,透過網路任何時間(any time)、任何地點(any place),使用任何上網設備(any device),就可以取得所需要的服務與資料(any service)。

回顧電腦的發展,走向雲端運算這條路,其實並不意外,從大型超級電腦架構到以分散式運算架構取代超級電腦,目的都是為了要可以降低運算成本,同時也不犧牲運算效率。所以類似今日所提的「雲端」的觀念慢慢成形,但是為雲端運算何直到今天才受到重視,產業界視為未來十年的重要商業/工業革命? 最重要的關鍵技術是通訊技術的進步。藉由通訊技術的進步,讓每一朵雲可以有效的連結分享資源。對使用者而言,藉由移動通訊技術的支援,使用者不在侷限在電腦機房內才能使用網際網路服務,而是隨時隨地可以使用輕便的手持通訊設備,存取所需要的服務。

天邊一朵雲
在這樣的雲端服務架構中,對使用者是透通的服務,使用者僅需考慮自己要使用何者終端裝置上網(client device)申請多高速率的頻寬( connecting bandwidth),單一的服務入口(service entry),完全不需要知道服務的基礎建設與提供服務的硬體在何處,正是所謂的「雲深不知處」。但是對服務的提供者如商業的ASP(Application Service Provider),如何規劃提供服務的「雲」在哪裡就非常的重要了。目前一些研究顯示對ASP服務提供者,可以在雲上提供四類的服務,分別是設備服務(IaaS, Infrastructure as a Service)、平台服務(PaaS, Platform as a Service)、軟體服務(SaaS, Software as a Service)以及網路服務(Network As a Service)。

  • 設備服務(IaaS)方面,首先會將既有之設備虛擬化,打破硬體間的距離,將相關的資源可以整合在一起運用,最主要可以提高硬體的使用率,並且在計算資源的擴充議題上可以達到彈性有效率的管理方式。

  • 平台的服務上(PaaS)則是將不同的應用軟體 (mail, picture, maps…) 整合在一個介面之下(例如Web介面),使用者不需擔心平台的選擇。

  • 軟體服務方面(SaaS)則是在雲端上提供豐富的軟體應用程式,使用者不需要安裝這些軟體在自己個人的電腦設備上,減少自己電腦設備在軟硬體上的負擔,所有的需求上網就可以解決。

  • 網路服務上(NaaS)則是要設定 Quality of Service(QoS) 簽訂 Service Level Agreement (SLA)確保使用者對網路服務的要求品質。

讓我們看雲去
面對雲端網路這樣的發展,臺大該有怎樣的遠景來看待雲端服務,能夠提供校方、老師與學生更方便的工具進行研究工作。觔斗雲是我們最為所熟知的雲了,協助孫行者上天下地,克服取經上的重重難關與險阻,而且呼之即來、揮之即去,這樣的特性完全符合臺大計資中心對雲端的期許,所以計資中心規畫中要推出的前瞻性雲端服務我們命名為「臺大筋斗雲服務」。在此服務中,也分別從四種服務層次上來建造屬於臺大的觔斗雲

  • 設備雲端服務
    計資中心目前在臺大的校務行政已經朝虛擬化主機進行規劃與建置,目的是為了要達到四個重要目標:提升可靠度(reliability/availability)、效能(performance)、擴充性(scalability)與服務安全性(security) 。因此,所有校務資訊系統將規劃建立四個重要的環境:主機服務 (Production)環境、備援 (Backup) 環境、測試(Testing) 環境與管理(Management) 環境

  1. 服務環境與備援環境將以達到高可用性(High Availability)、負載平衡(Load-balance)架構以提升效能及穩定性。

  2. 測試環境作為開發資訊系統正式上線服務前的隔離環境以為測試用途。

  3. 管理環境則以達到自動化應用面、主機平台面以及網路面效能監測與有效管理為目的。

  4. 未來設備雲端服務也會同時開放給學校教授教學、研究使用。教授進行研究所需要的計算與儲存設備,只需要透過學校所提供的寬頻光纖網路即可以即時取的所需計算、儲存資源,享受計資中心所提供的專業(scalability、performance、reliability、security)設備雲端服務。

  • 平台雲端服務
    在平台服務上我們將使用 Web 2.0 技術,統合所有需要的服務界面,例如計資中心目前所推出的 myNTU 服務,依照使用對象進行區隔、進入myNTU 所看到的功能選單是依照權限及資訊類別來動態呈現,不再是一成不變的靜態網頁。未來在設備雲端的服務上,也會透過這樣的平台服務概念提供給使用者。

  • 軟體雲端服務
    軟體雲端的服務上,在硬體上使用者不再需要在購買昂貴高速的處理器與許多的儲存空間,只為了安裝一些不常用到的軟體設備。計資中心會整合一些常用的軟體服務,例如防毒、數學統計工具、文書處理、多媒體轉檔等,並提供遠端硬碟服務給予使用者。

  • 網路雲端服務
    在網路雲端服務上,臺大對校園內的終端使用者,非常重視校園內的網路品質與網路安全,提供足夠的頻寬未來將雲端服務擴及網際網路雲端(例如與其他大學進行雲端資源整合)時,網路連線品質就是一項需要特別考慮規劃的重要因素,在這個議題上,臺大因為位於學術網路的樞紐位置,將會善用此項優點對於整合型雲端服務品質加以把關。

漫步在雲端
這是雲端運算提供給使用者一個願景,使用者可以輕鬆使用雲端服務就如同漫步一般的輕鬆寫意,但是對於臺大計資中心而言,卻是使命必達的一個艱鉅任務,計資中心將藉著雲端服務,由過去以提供電腦軟硬體運算設備的行政單位,轉型為以提供整合型服務的單位,現階段計資中心以 SOA (Service Oriented Architecture) 架構重新整合規劃運算資源,來組成「筋斗雲」,然後藉由高效能校園網路將「臺大筋斗雲」服務遞送到每個臺大師生手裡,協助臺大師生取得在研究上便利的工具,就如同筋斗雲協助孫行者最後功德圓滿,順利的輔助唐憎取得經典,求得珍貴的知識。

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