雲端運算定義與範疇

「雲端」這個名詞，現在幾乎隨處可以聽到，似乎只要不跟雲端扯上關係，就是落伍了。然而我們不禁會想問說雲端服務是什麼？或者這又代表了什麼？很多廠商會跟客戶說，只要使用裝置連到Internet使用服務就叫雲端運算服務？廣義的來說不能說是完全錯誤，但其實2011年9月美國國家標準與技術研究所(National Institute of Standards and Technology, NIST) 將雲端計算有著更清楚的定義，為了避免客戶對「雲端」一詞有所混淆，底下就會針NIST對雲端的定義與範疇加以說明，讓大家更清楚了解何謂「雲端」。

在2011年9月美國國家標準與技術研究所(National Institute of Standards and Technology, NIST) 將雲端計算定義為一個模型，此模型能提供一個便利地(convenient)並可按需求(on-demand )來透過網路來存取與配置的共享運算資源池（如網路、伺服器、儲存裝置、應用程式與各類服務）。這些共享運算資源池可以被迅速的提供並發布，同時將管理成本或服務供應商協助最小化。這種雲端模型提升了服務可用性，此雲端模型由五個基本特徵、三個服務模式及四種佈署模型組成，其模型架構如下圖所示

1.五個基本特徵

I.On-demand self-service. 按需求自行調配

使用者可依本身需要自行配置雲端運算能力，選擇所需要的伺服器、儲存空間和網路服務。其代表消費者可自行使用雲端服務，不需與雲端供應者互動。

II. Broad network access 廣泛的網路存取 

網路使用無所不在，亦即雲端供應者服務可隨時在網路取用，且使用者端無論大小，均可透過標準機制使用網路。 

III. Resource pooling 共享資源池 

資源彙整讓雲端供應者透過多重租賃模式服務消費者，依據消費者要求，來指派或重新指派實體及虛擬資源，在所在地獨立性的概念下，消費者通常不知道所有資源確切位置，只可能掌握國家、州或資料中心等大範圍的區域地點

IV. Rapid elasticity 快速的彈性機制 

彈性亦即能因應要求調整資源規模大小，對消費者而言，雲端似乎無窮無盡，且能依據需求增減運算能力採購額，這是 NIST 對雲端運算的一大基本定義。 

V. Measured Service 可測量的服務 

可測量的服務中，雲端服務各層次均由雲端供應者掌控與監管，並可產生報表提供給雲端服務供應商和用戶提供透明化的資訊。，這對於計費、存取控制、資源優化、處理能力規劃及其他工作相當重要。 

2. 三個服務模式

I. Software as a Service (SaaS) 軟體雲端服務 

該服務主要提供消費者能使用服務商運行在雲端基礎設施上的應用程式服務。消費者可透過各種客戶端設備透過WEB瀏覽器等來連線使用。就「軟體即服務」而言，供應者安裝、管理及維護軟體，供應者不一定擁有軟體運作所需的實體基礎架構，消費者均無法接觸基礎架構，只能使用應用程式。 

II. Platform as a Service (PaaS) 平台雲端服務

 PaaS用來提供給消費者在雲端基礎設施上部署消費者自行建立或採購的應用程式服務，這些應用程式服務主要使用雲端供應商所支援的開發語言或開發工具來開發。就「平台即服務」而言，供應者為平台管理雲端基礎架構（通常為特定應用程式類型的基礎架構），消費者的應用程式無法觸及平台背後基礎架構。 

III. Infrastructure as a Service (IaaS) 架構雲端服務 

IaaS則是提供了處理、儲存、網路以及其他雲端基礎設施的計算資源給用戶，藉以讓消費者自行部署或運行自己的軟體與服務，包含作業系統或應用程式等。就此模式而言，供應者維護儲存空間、資料庫、訊息佇列或其他中介軟體，或是虛擬機器所在的主機環境，消費者使用時，將服務當成硬碟、資料庫、訊息佇列或機器，但無法觸及其管理基礎架構。

3. 四種佈署模型

NIST將雲部署模型定義為以下四種:

I. Private cloud 私有雲 

私有雲具備許多公用雲環境的優點，例如彈性、適合提供服務，兩者差別在於私有雲服務中，資料與程序皆在組織內管理，且與公用雲服務不同，不會受到網絡頻寬、安全疑慮、法規限制影響；此外，私有雲服務讓供應者及使用者更能掌控雲端基礎架構、改善安全與彈性，因為使用者與網路都受到特殊限制 

II. Public cloud 公用雲 

公用雲服務可透過網路及第三方服務供應者，開放給客戶使用，「公用」一詞並不一定代表「免費」，但也可能代表免費或相當廉價，公用雲並不表示使用者資料可供任何人查看，公用雲供應者通常會對使用者實施使用存取控制機制，公用雲作為解決方案，既有彈性，又具備成本效益。 

III. Hybrid cloud 混合雲 

雲基礎設施是由兩個或兩個以上組成的雲(私有、社群或公用)，此種雲維持單一實體，但是藉由標準或專有技術聯繫在一起，使資料和應用程序具可移植性。 此類這個模式中，使用者通常將非企業關鍵資訊外包，並在公用雲上處理，但同時掌控企業內部機敏服務及資料。

IV. Community cloud 社群雲 

雲基礎設施由眾多利益相仿的組織掌控及使用，社群成員可共同使用雲端資料及應用程式，他們擁有共同的關注問題，例如特定任務、安全要求、政策和合規性考量等。可能由組織或第三方管理，且可以就地部署與遠端部署。