國立屏東高級工業職業學校 雲端網路及 雲端開系統介紹

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1 國立屏東高級工業職業學校 雲端網路及 雲端開系統介紹
國立屏東高級工業職業學校 雲端網路及 雲端開系統介紹 黃郁文 CCNP、VMware VCP 100年10月12日

2 Agenda 1.何為雲端？及雲端介紹 2.雲端軟體架構介紹 3.雲端硬體架構介紹 4.現今雲端應用說明 5.雲端開機系統介紹

3 2. 雲端(cloud) and 網際網路(Internet)？
1.何為雲端？及雲端介紹 1. Cloud Computing 2. 雲端(cloud) and 網際網路(Internet)？ 3.到底是Cloud？ 還是Internet還是？ 還是虛擬Virtualization？ 什麼是雲端運算呢？ 其實「雲端」(cloud)就代表了網際網路(Internet)，透過網路的運算能力，取代使用你原本安裝在自己電腦上的軟體，或者是取代原本你把資料存在自己硬碟的動作，你轉而透過網路來進行各種工作，並存放檔案資料在網路，也就是龐大的虛擬空間上。我們透過所使用的網路服務，把資料存放在網路上的伺服器中，並藉由瀏覽器瀏覽這些服務的網頁，使用上面的介面進行各種運算和工作。 猜猜看怎樣？其實你已經在雲端之中了 網路為基礎的電子郵件服務像是Hotmail或Yahoo，可以說是雲端運算中最早的熱門形式。如果你使用Facebook來與朋友互動，使用Flickr來存放照片，或者是用GOogle Gmail來發送郵件，你已經是在雲端環境中存放自己的資料，同時使用雲端為基礎的技術，也就是新聞說的幕後神奇魔法。 雲端衝浪(Cloud surfing) 就像是不論你在哪邊都看得到天空，你可以在任何能夠使用網路存取的地方，連接你需要的雲端運算服務，即便你不是在自己的電腦上

4 1.何為雲端？及雲端介紹 所謂「雲端」這個字最初的正確起源，來自資工系學生畫網路示意圖，一定是拿一朵「雲」來簡而代表「Internet」這個裡面不知道有幾台電腦幾台路由器的複雜網路，化繁為簡。所以，所謂的「雲端運算」就是透過「互聯網」(Internet)來作運算，而它隱藏的另一涵意不是「天空」，而是「模糊化」，有一點點「丟給互聯網這個黑盒子，它就會不知怎麼動用好多電腦傳送加計算然後幫你準備好答案」的意思在。 「雲端運算可說是繼Virtualization以來，最被濫用的字眼！」

5 1.何為雲端？及雲端介紹 影片欣賞 1.「雲端服務」(cloud computing services)
2.「雲端技術」(cloud computing technologies) 第一種雲端運算，叫「雲端服務」(cloud computing services)：有些網路服務，透過一個瀏覽器，透過互聯網來存取、來操作、來服務，譬如Salesforce.com的CRM工具，或是Amazon EC2的空間服務，這一類的「雲端運算」可視為Grid computing、SaaS的自然延伸，使用者完全不必去擔心成長的問題，遠端自然會幫你將該需要的伺服器或資料庫都準備好，使用者只要放心的把東西丟到網路上、丟往遠端的服務商即可。也充份善用了互聯網的便利性，讓使用者可以安全的將所有資料都存在遠端的一或多個伺服機裡，到哪裡都可以使用，服務商也可隨時作升級或更動，同時又巧妙的將龐大運算的問題丟給「雲端」解決，於是讓一隻單薄的手機或一個沒有運算能力的GPS也都可以上網幹很多奇奇怪怪的事，這一種雲端運算，主要是在形容一種新的「服務」方式。 第二種雲端運算，叫「雲端技術」(cloud computing technologies)：有些提到雲端運算的，其實是「data center」的下一代產品，內部系統採用多台電腦一同運算、儲存、相互備援，譬如可以將基因圖譜定序、DNA解碼等拆成好多來演算，又譬如Skype與BitTorrent以點對點(P2P)來共同組成單一系統，這個陣營其實才是正宗的distributed computing的「分身」，它技術牽扯到「雲端」的部份，遠比第一種雲端運算還要多，這種雲端運算主要是在形容一種新的「技術」。 兩者都是「雲端運算」

6 2.雲端軟體架構介紹 軟體即服務（SaaS，Software as a Service）
平台即服務（PaaS，Platform as a Service） 它的終旨很簡單,就像你訂羊乳一樣, 不用養一群羊, 不用蓋農場,每天打開信箱就有羊乳可以喝,喝完放回去第二天打開又是新的一瓶. 基礎架構即服務（IaaS，Infrastructure as a Service）

7 軟體即服務（SaaS，Software as a Service）
以下針對企業方及供應商作優點的分析: 2.雲端軟體架構介紹 軟體即服務（SaaS，Software as a Service） 以傳統來說, 我們使用軟體要買光碟才能灌正版,三不五時又要送修再花錢升級買update,問題就在於客戶端不是每個都對電腦這麼專業, 哪知我Windows sp1版2版3版的差別??這個問題現在就可以交給供應商來處理了,客戶端專案性質以次計費, 不用花大錢買一大堆有的沒的. (買windows再買office再買sp3再買OOXX) 自從微軟(Microsoft)執行長Steve Ballmer在2009年11月親臨臺灣，發表三螢一雲的概念後，雲端運算與雲端服務等議題開始被市場廣泛討論。Yahoo民調中心的時事投票也曾提問：「你知道雲端服務是什麼嗎？」，有超過半數的民眾都知道呢！但，企業主們可知道，採用SaaS這種雲端服務，不但能為公司節流，還可以拉升市場競爭力嗎？ 在企業不斷追求節流與提升市場競爭力的今日，SaaS或許可以是企業的救命丹。首先，先讓我們來釐清何謂軟體即服務(Software as a Service, SaaS)。SaaS是一種軟體服務的傳遞方式，而不是單指某一項產品。透過該種軟體傳遞模式，使用者將不用派員佈署維運資訊系統，也不用支付軟體授權金，只要向提供該服務的廠商訂閱，便可使用所需的軟體服務。 舉例來說，透過SaaS，企業不用自行採購電子郵件( )軟體，以及支援該軟體的伺服器與儲存設備，可直接向有提供該類服務的業者採購所需的電子郵件帳號數目、並且按上述使用量付費。 看好該塊市場，網路霸主Google除提供免費版的網路郵件(Gmail)服務給所有網路使用者外，也有針對企業用戶推出服務層級協定(Service LevelAgreement, SLA)較高的付費版網路郵件服務。由於Gmail極易使用，且價格較企業自行維運來得低廉，因此目前已有許多微型、中小企業開始以Google的Gmail取代自建電子郵件系統。

8 軟體即服務（SaaS，Software as a Service）
2.雲端軟體架構介紹 軟體即服務（SaaS，Software as a Service）

9 平台即服務（PaaS，Platform as a Service）
2.雲端軟體架構介紹 平台即服務（PaaS，Platform as a Service） IaaS將硬體基礎當作服務，PaaS則進一步的將較為抽象的「平台」視為提供給用戶的服務，PaaS提供執行平台，開發人員僅需遵守PaaS的開發規則與限制，例如：程式語言，資料儲存模式等．就可以將程式編譯後部署到雲端平台，開發人員毋需考慮程式執行效率及管理，PaaS會負責監控應用服務的存取流量自動配置適當的資源，例如微軟的Azure Services Platform及Google App Engine都是PaaS的具體實現。 平台即服務(PaaS,Platform-as-a-Service) 不同於基礎架構雲端服務，單純提供硬體相關環境，平台即服務主要世代管客戶應用程式的執行平台。程式設計師不用安裝軟體應用程式開發軟體，上網就可以完成軟體程式系統開發。例如：Google Apps、Salesforce的Force.com等。 極推廣雲端服務的Google，從消費者開始，逐漸往企業端發展，Google Apps就是網路辦公室軟體，包括信箱、文件、簡報、繪圖、協同平台、通訊等陸續新增的雲端服務軟體。 2009年上線的Google App Engine，更是一個雲端程式開發平台，讓開發者可自行建立網路應用程式。之後隨即新增Apps Market、Android Market等雲端市集，追趕Apple的App Store。 微軟目前也積極推動雲端運算，策略是軟體加服務，強調產品的彈性化，針對每一種現有的軟體，發展出「相應的雲端服務」。 除Google與微軟結合自己的優勢，提供軟體與網路平台作為雲端服務外，還有更多其他領域的廠商，透過網路提供運算資源。最著名的例子就是網路零售業龍頭亞馬遜的「亞馬遜網路服務」（Amazon Web Service），把自己架設好的ＩＴ架構與資源開放給其他公司。 更多... 想嘗試時下最流行的Google Apps商業應用程式平台服務嗎?跟朵雲是Google AppS儲備在地服務商，提供教育、代管、維護等相關服務

10 3.雲端硬體架構介紹 1.伺 服 器 2.網路設備 3.儲存裝置

11 Brocade SAN·Ed 101: Foundation of SAN Fabric
3.雲端硬體架構介紹 伺服器端的主機界面卡(光纖卡)‏ 纜線 光纖通道交換器 GBIC/SFP 什麼是儲區域網路(SAN)？ SAN是一種可以釋放LAN和WAN資源的大容量儲存資訊基礎架構，由於操作速度更 快，提供了更強大的工作後台，這意味著SAN可以在不影響前端LAN功能的條件下 正常工作。此外，由於提供了多通道並行工作設計，任一組件的故障都不會影響系 統的運作。 SAN Fabric是一種基於光纖通道技術，專門應用於儲存系統的高效能網路。它提供 了對SAN內部資源的無限連接能力，所有伺服器能夠存取所有的儲存設備。同時， SAN Fabric也允許儲存和SAN設備(交換器, 集線器, 路由器, 橋接器)之間的通訊。 SAN使用包括光纜和銅纜在內的多種連接模式建立了一個專注於伺服器和儲存設備 的網路系統 這是來自儲存網路工業聯盟（SNIA）對於SAN的標準定義： “A network whose primary purpose is the transfer of data between computer systems and storage elements and among storage elements. Abbreviated SAN. A SAN consists of a communication infrastructure, which provides physical connections, and a management layer, which organizes the connections, storage elements, and computer systems so that data transfer is secure and robust.”--SNIA Technical Dictionary, copyright Storage Networking Industry Association, 2000 (參考譯文:網路系統的主要設計用途是在計算機系統和儲存元素以及儲存元素之間 進行數據傳輸。小型SAN，是SAN包含通用通信資訊基礎架構。包括實體(物理)連 接和管理層，可以將連接、儲存元素和計算機系統組織起來，確保數據傳輸的安全 性和穩定性。)‏ 儲存子系統 Copyright © Brocade Communications Sytems , Inc. Copyright © Brocade Communications Sytems , Inc. 11

12 Brocade SAN·Ed 101: Foundation of SAN Fabric
3.雲端硬體架構介紹 直接連接儲存 (DAS) 三台重要應用軟體伺服器 需要三台備援伺服器 1:1故障移轉，成本高昂 儲域網路 (SAN) 基於SAN的叢集系統，提供高可用解決 方案，明顯降低成本 一台備援伺服器可支援多台工作伺服器 N:1切換 減少投資/軟體開支 減少維護開支 P P P S P S P S P S 由於SAN允許任意伺服器存取任意儲存設備，這為伺服器叢集和最終數 據共享提供了基礎。然而，應用和伺服器作業系統也必須支援此配置。 作為災難復原計畫的一部分，許多新的基於跨地區叢群SAN正在佈建之 中，在這裡，SAN的長連接距離可以用於資料分散式儲存，實現遠距離 鏡像。 關鍵優勢: 高可用叢集High Availability Clusters 基於SAN的高可用伺服器叢集，具有極高的效能/費用比。 一台備份伺服器可以支援多台而非一台伺服器。 使用同樣的費用可以保護更多的關鍵應用。 減少非計畫性停機時間。 可以處理更多的系統故障並將對最終用戶的影響降至最低。 減少計畫性停機時間。 減少計畫性系統維護對最終用戶的影響。 降低高可用關鍵業務應用的建構成本 降低高可用關鍵業務應用的建構成本 Copyright © Brocade Communications Sytems , Inc. Copyright © Brocade Communications Sytems , Inc. 12

13 4.現今雲端應用說明 SaaS 應 用 服 務 PaaS IaaS 虛 擬 化 基 礎 架 構 資料中心硬體設備：
應 用 服 務 PaaS IaaS 虛 擬 化 資料中心硬體設備： 伺服器、網路設備、儲存設備 基 礎 架 構

14 5.雲端開機系統介紹 『多功能無硬碟系統 & MyPXE雲端虛擬系統』黃 成 良 

15 ◆實現單映像檔管理不同規格主機板，全面加強管理
為何使用雲端開機平台 ◆解決用戶端電腦中毒問題。(資訊安全) ◆解決用戶端備份、還原問題。(節省維護成本) ◆解決用戶端資訊安全的問題。(資訊安全) ◆實現單映像檔管理不同規格主機板，全面加強管理 效率。 (節省維護成本)

16 建 置 的 效 益 一、達到經濟實惠、高效益的電腦教室及行政電腦優 質環境。 二、將最低經費發揮出最高效益，以利於集中管理。
建 置 的 效 益 一、達到經濟實惠、高效益的電腦教室及行政電腦優 質環境。 二、將最低經費發揮出最高效益，以利於集中管理。 三、針對作業系統保護與個人資料保護，可達較高的 應用性與安全性。 四、電腦教室與班級電腦建置，可降低整體維護經費 及人力成本。 五、讓學習環境更彈性化，讓使用者可自行選擇作業 系統或是依照課程屬性不同給予不同系統，可讓 學習環境達到多元化的應用層次。

17 開 機 平 台 人 力 效 益 分 析 傳統電腦 開機平台 約12.5小時 約12分鐘 0 (僅第一次安裝系統需4小時)
一年維護60部來計算 傳統電腦 開機平台 安裝一台電腦軟體 (4小時/台) 4小時*60台=240小時 0 (僅第一次安裝系統需4小時) 安裝軟體 (假設安裝6套軟體) 20分*6軟體*60台 =7200分=120小時 20分*6軟體=2小時 開機/關機時間 1.5分*60台=1小時30分 還原卡設定 還原設定約1分鐘 (只需在伺服器端設定即可) 網路派送用戶端電腦 15分鐘 0 (安裝一台其餘client皆有) 維護硬碟 (一個月維護二顆硬碟) (2小時/台) 2小時*12月=24小時 0 (無硬碟 ) 合計小時數(一年) 約387小時 約2小時30分 平均每個月花費時間 約12.5小時 約12分鐘

18 　全校性建置負載均衡與備援

19 應 用 範 例 201號房 （日籍旅客） 日文Image 202號房 （英籍旅客） 英文Image 203號房 （法籍旅客） 法文Image
應 用 範 例 201號房 （日籍旅客） 日文Image 202號房 （英籍旅客） 英文Image 203號房 （法籍旅客） 法文Image 韓文Image 204號房 （韓籍旅客） 客房/商務中心

20 設 備 組 電 腦 教 室 建 置 架 構

21 回應與問題討論

22 謝謝大家