8/26/2009 「這一場創新革命你我都有份 創新服務的啟動引擎」

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8/26/2009 「這一場創新革命你我都有份 創新服務的啟動引擎」
這一場創新革命你我都有份 創新服務的啟動引擎



摘錄自：IDEAS創新發現報 電子報%26nbsp; 2009/8/26

文/黃勝哲



雲端運算（Cloud Computing），正一步步潛入各行各業的應用領域，遠至大型的研究機構，近到個人的email，都可見雲端運算的使用影子。以下我們將列舉相關成功案例，讓大家體驗雲端運算所創造的效益與帶來的便利性。



預算不足，計畫照走



許多科學機構的研究計畫需要龐大的運算力才能進行，然而，部份計畫因預算的刪減，因而無法達成原先規劃所需的電腦規格、數量，運算力限縮的結果是影響研究進度，原訂5年完成的研究，可能延至8年、10年才能完成。



關於此，已有許多研究機構採行雲端運算的方式來增強其研究運算力，最初且最知名的例子即是SETI@Home研究計畫，該計畫是運用電波望遠鏡向外太空發射電波，之後再接收反射電波，並用電腦運算來解析回波信號，用來探測外太空何處可能有外星人或生命跡象存在。



由於SETI@Home的電腦申購預算被刪減，以致回波信號的解析進度恐將變慢，為此SETI@Home研究人員開發了一套螢幕保護程式（Screen Saver），該程式可讓Internet上廣大的群眾下載、安裝，安裝之後只要用戶未使用其PC達一段時間，其螢幕保護程式即開始作用，借用一些個人電腦的CPU運算力及硬碟儲存空間，來分擔回波信號的解析工作。



如此，SETI@Home總部將已收集到的大量回波信號，以化整為零方式進行分拆，之後將分拆的待運算內容，透過網際網路傳送到家家戶戶已安裝該螢幕保護程式的PC上，PC運算完後再將結果回傳至SETI@Home總部。運用此種螞蟻雄兵方式，SETI@Home即可在預算限縮下，依然獲得足夠的研究運算力，而不致影響原有研究進度。



在SETI@Home之後，有愈來愈多的研究機構採行雲端分散運算法，例如人類蛋白質組摺疊（Human Proteome Folding）的研究計畫（已進入第二階段），研究愛滋病療法、藥方的FightAIDS@Home計畫，研究對抗孩童癌症計畫（Help Fight Childhood Cancer）等，有些計畫因此能加速推進，並更快找到病因、療法。



值得一提的是，雲端運算並不限定協助運算、分擔運算的裝置類型，可以是使用Windows作業系統的PC，也可以是Mac或Linux，甚至SONY的PlayStation 3電視遊樂器也能加入運算，如Folding@Home計畫即可用PlayStation 3來分擔研究運算工作，此外運算也不再限定非用CPU，如PlayStation 3即可用GPU來參與運算。未來任何運算裝置，或任何具有運算力的晶片，都有可能加入運算。



由於網際網路上廣大用戶慷慨提供運算力並負擔運算電費，以協助各項研究計畫，故被稱為慈善運算。



許多金融機構的資訊系統之所以採行極高規格的規劃、建置，是為了因應每日的交易處理尖峰，如銀行的存放匯系統經常在上午10點半與下午3點半為其尖峰。同樣的，對於線上遊戲（On-Line Game）營運業者而言，其營運尖峰在於例假日、寒暑假，然在大考期間則為其離峰。



因應尖峰運算



為了因應尖峰，線上遊戲營運商必須準備500台伺服器，而在離峰時卻只要啟動200台伺服器，其餘300台則為閒置，甚至會有數十台伺服器的閒置時間長達數個月，形成浪費。



針對此，IBM、Sun（今屬Oracle）等企業商務運算業者均提出因應的雲端運算方案，例如IBM曾與Butterfly.net合作，為遊戲開發商、遊戲發行商提供其線上遊戲的代營、代管，遊戲商可以完全自建、自營機房，直接使用代營機房來提供線上遊戲服務，或者自身只建置較簡易、低成本的機房，機房中僅備有少量伺服器，可因應離峰營運量或基礎營運量，而在遭遇尖峰時可自動喚起位於遠端的代營機房，如此兩地機房同時投入營運，分擔運算工作量。



不僅如此，代營業者亦同樣運用雲端的跨地特性，如Butterfly.net在維吉尼亞州、加州均有營運機房，一旦加州機房難以負荷工作量時，將啟動維吉尼亞機房，一同投入運算，分擔工作量。並在尖峰因應過後，依據實際用量再行收費。



簡單而言，此與燈光水電的公用事業相類似，用戶只要支付每月基本費，則可獲得基本用量，但在必要時可隨時超用，並在下個月的帳單上列出超用量，並加付超用費用即可。



類似的，Sun也提供運算力租用、儲存空間租用等服務，例如使用AMD Opteron處理器運算1小時的費用為1美元，或租用1GB存放空間1個月的時間也為1美元，如此企業內各部門可依據其尖離峰來使用，如新產品發表在即，研發單位需更多的運算力來加速研發，或者企業即將發布新一季的財務報告，財務部門必須加速產生報表等。



IBM與Sun所提供的為硬體資源性的雲端服務，然亦有提供更高層次的雲端服務，如Google提出Google app engine，此屬於軟體平台性的雲端服務，用戶可用Python、Java程式語言來開發程式，或購買用Python、Java語言開發成的現成程式，之後交由遠端的Google app engine來執行。



Google app engine在基本用量下為免費使用，然若期望有更高的用量則須付費。除Google外，Microsoft亦提出Amazon Web Services，亦同屬軟體平台性的雲端服務。



進一步的，若用戶覺得開發程式仍過於麻煩，亦有直接提供線上應用程式的雲端方案，例如NetSuite即提供線上客戶關係管理（CRM）、財務計算等商務應用程式，Salesforce.com亦同屬此類。



家家戶戶均可使用



前述的例子多以機構、企業用戶為設想，然實際上雲端技術、雲端服務早已遍及家庭用戶、個人用戶。



最顯著的例子為電子信件（E-Mail）運用方式的轉變。最初，人們在PC上安裝收發信軟體（如Outlook Express、Windows Mail），將信件接收至PC的硬碟中，如此可放置的信件量受限於PC硬碟容量，一旦爆滿即需要進行硬碟換裝、擴充，同時為了資料安全性，個人用戶需要對信件進行備份複製。



之後，由於信件容易帶有電腦病毒、間諜軟體、惡意軟體，因此PC端必須安裝資安防護程式，以便對接收進來的信件進行查核、把關。之後，由於垃圾信件（SPAM）氾濫，還必須安裝垃圾信件阻隔軟體，以防堵垃圾信件，以免被垃圾信件影響工作效率。



如此，一部PC中必須安裝信件收發軟體、信件備份軟體、信件防毒軟體、垃圾信件阻隔軟體，使PC的維護管理變得困難。此外，一旦外出後就無法調閱過往已接收的信件內容，也相當不便利。



因此，電子信件的使用最先朝雲端路線發展，信件完全存放於網路上，由機房端負責資料安全備份及容量擴充，不再需要用戶親自操心。其次，信件的閱讀、存放等相關操作均透過網路遙控操作進行，信件未傳遞至PC端，因此不會有中毒顧慮，也不會有間諜軟體造成的個人私密洩漏等。



同時，所有信件都存於網路，隨時隨地都可以查詢、調閱，加上機房端已經事先過濾了垃圾信件，因此只有少數垃圾信件能穿越過濾，大幅減少用戶的困擾。簡單而言，電子信件徹底雲端化後，用戶只要專注於使用，任何維護管理等心力均可拋於腦後。



類似的服務需求，如文書處理、試算本、生活相本等，也都逐步朝雲端路線發展，在可預見的未來，雲端資源服務、平台服務、應用服務，都將更為普及、盛行。