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全面更新：雲端運算簡介，從基礎知識到 IaaS 和 PaaS、混合、公有和私有雲、AWS 和 Azure。
簡單地說，什麼是雲端運算？
雲端運算是透過網際網路（「雲」）提供運算服務 —— 包括伺服器、儲存、資料庫、網路、軟體、分析和智慧，以提供更快的創新、靈活的資源和規模經濟。
雲端運算是如何工作的？
企業可以從雲端服務提供商那裡租用，從應用到儲存的任何東西，而不是擁有自己的運算基礎設施或資料中心。
使用雲端運算服務的一個好處是，企業可以避免擁有和維護自己的 IT 基礎設施的前期成本和複雜性，而是在使用時簡單地支付他們使用的東西。
反過來，雲端運算服務提供商可以透過，向廣泛的客戶提供相同的服務，從顯著的規模經濟中受益。
有哪些雲端運算服務可用？
雲端運算服務現在涵蓋了廣泛的選擇，從儲存、網路和處理能力的基礎知識，到自然語言處理和人工智慧，以及標準辦公應用。幾乎所有不需要你在實體上，接近你正在使用的電腦硬體的服務，現在都可以透過雲端交付 —— 甚至是量子運算。
雲端運算的例子有哪些？
雲端運算支撐著大量的服務。這包括 Gmail 等消費者服務，或智慧手機上照片的雲端備份，儘管這些服務允許大型企業託管所有資料，並在雲中執行所有應用。 例如，Netflix 也依靠雲端運算服務，來執行其影片流媒體服務，和其他業務系統。
雲端運算正在成為許多應用的預設選項：軟體供應商在嘗試切換到訂閱模式時，越來越多地透過網際網路將應用作為服務，而不是獨立產品提供。然而，雲端運算有潛在的缺點，因為它也可能給使用它的公司，帶來新的成本和新風險。
為什麼它叫雲端運算？
雲端運算背後的一個基本概念是，服務的位置以及許多細節，如其執行的硬體或作業系統，在很大程度上與使用者無關。正是考慮到這一點，雲的隱喻是從舊的電信網路原理圖中借用的，其中公共電話網路（以及後來的網際網路）通常被表示為雲，以表示位置並不重要 —— 它只是一個東西的雲。 當然，這是一個過於簡化的問題；對於許多客戶來說，他們的服務和資料的位置仍然是一個關鍵問題。
雲端運算的歷史是什麼？
雲端運算作為一個術語，自 21 世紀初以來一直存在，但運算作為一種服務的概念已經存在了很久 —— 早在 20 世紀 60 年代，當時電腦局將允許公司在大型機上租用時間，而不必自己購買。
這些「分時」服務在很大程度上被 PC 的崛起所取代，這使得擁有一台電腦變得更加負擔得起，然後又被公司儲存，大量資料的企業資料中心的崛起所取代。
但租用運算能力的概念一次又一次地浮出水面 —— 在 20 世紀 90 年代末和 21 世紀初的應用程式服務提供商、公用事業運算和網格計算中。隨後是雲端運算，隨著軟體即服務和亞馬遜網路服務等，超大規模雲端運算提供商的出現，雲端運算真正站了上正地。
雲有多重要？
構建支援雲端運算的基礎設施，現在佔所有 IT 支出的很大一部分，而隨著運算工作負載繼續轉移到雲端，無論是供應商提供的公共雲端服務，還是企業自己建構的私有雲，傳統內部 IT 支出都會滑動。
事實上，越來越清楚的是，當涉及到企業運算平台時，無論喜不喜歡，雲都贏了。
技術分析師 Gartner 預測，到 2025 年，應用軟體、基礎設施軟體、業務流程服務和系統基礎設施市場的支出，將多達一半轉移到雲端，高於 2022 年的41%。 它估計，近三分之二的應用程式軟體支出，將透過雲端運算進行，高於 2022 年的 57.7%。
頂級雲提供商
隨著企業在疫情期間加快了數位化轉型計劃，這一轉變在 2020 年和 2021 年才獲得了重視。 在整個疫情期間的封鎖表明，公司能夠從員工工作的任何地方訪問其運算基礎設施、應用程式和資料是多麼重要，而不僅僅是從辦公室存取訪問。
Gartner 說，對整合功能、靈活的工作流程和可組合架構的需求，將推動向雲的持續轉變。
雲支出的規模繼續上升。2021 年全年，技術分析師 IDC 預計雲基礎設施支出將成長 8.3%，而 2020 年為 718 億美元，而非雲基礎設施預計僅成長 1.9%，達到 584 億美元。從長遠來看，分析師預計，運算和儲存雲基礎設施的支出，在 2020 - 2025 年期間，將達到 12.4% 的複合年成長率，到 2025 年達到 1188 億美元，並將佔運算和儲存基礎設施總支出的 67.0%。相比之下，非雲基礎設施的支出將相對持平，到 2025 年將達到 586 億美元。
即使細節略有不同，圍繞雲端運算支出的所有預測，都指向同一方向。他們描述的趨勢是一樣的：技術分析師 Chalys 報告說，2021 年第四季，全球雲基礎設施服務支出，每季的基礎首次超过 500 億美元。全年，雲基礎設施服務支出成長 35%，達到 1917 億美元。
Canalys 認為，雲已經有了新的成長機會，其形式是擴增和虛擬實境，以及元宇宙。「這將是未來十年雲服務支出和基礎設施佈署的重要驅動力。這位分析師說：「在許多方面，元宇宙將類似於今天的網際網路，具有增強的功能和放大的運算消耗率。」
雲端運算的核心要素是什麼？
雲端運算可以分解為許多不同的組成元素，專注於技術堆疊的不同部分和不同的用例。讓我們更詳細地看看一些最著名的。
什麼是基礎設施即服務（IaaS)？
基礎設施即服務（IaaS）是指可以租用的基本運算基石：實體或虛擬伺服器、儲存和網路。這對那些想從頭開始建構應用程式，並希望自己控制幾乎所有元素的公司很有吸引力，但它確實需要公司擁有技術技能，才能在該級別協調服務。
什麼是平台即服務(PaaS)？
平台即服務（PaaS）是下一層 —— 除了底層儲存、網路和虛擬伺服器外，該層還包括開發人員在上面建構應用所需的工具和軟體，其中可能包括中介軟體、資料庫管理、作業系統和開發工具。
什麼是軟體即服務（SaaS）？
軟體即服務（SaaS）是應用程式即服務的交付，可能是大多數人日常習慣的雲端運算版本。底層硬體和作業系統與終端使用者無關，終端使用者將透過網路瀏覽器或應用訪問該服務；它通常按每個座位或每個使用者購買。
SaaS 是雲支出的最大一部分，僅僅是因為透過 SaaS 交付的應用程式種類繁多，從 Salesforce 等 CRM 到微軟的 Office 365。分析師 IDC 表示，雖然整個市場正在以驚人的速度成長，但 IaaS 和 PaaS 細分市場的成長速度持續快得多：「這凸顯了企業日益依賴基於雲端基礎設施、軟體定義資料、運算和治理解決方案即服務的雲端基礎，以及企業 IT 內部應用佈署的雲原生平台。」 IDC預測，「隨著彈性、靈活性和敏捷性指導 IT 平台決策」，IaaS 和 PaaS 將繼續以高於整個雲端市場的速度成長。
什麼是多雲運算？
雖然大型雲供應商，非常樂意滿足其企業客戶的所有運算需求，但越來越多的企業希望將負載分散到許多供應商。所有這些都導致了多雲的崛起。這種方法的一部分，是避免只被鎖定在一個供應商身上（這可能導致雲通常聲稱要避免的高成本和不靈活性），部分原因是找到整個行業的最佳技術組合。
這意味著能夠連線和整合，來自多個供應商的雲端服務，將對業務構成新的、越來越大的挑戰。這裡的問題包括技能短缺（缺乏跨多個雲專業知識的工人）和雲端環境之間的工作流程差異。客戶還希望從一個地方，管理他們所有不同的雲基礎設施，使建構應用和服務變得容易，然後移動它們，並確保安全工具可以在多個雲上工作 —— 現在沒有一個特別容易。
雲端運算有什麼好處？
確切的好處將因使用的雲端服務型別而異，但從根本上講，使用雲端服務意味著企業不必購買或維護自己的運算基礎設施。
不再購買伺服器、更新應用程式或作業系統，或在硬體或軟體已失時退役和處置，因為這一切都由供應商負責。對於電子郵件等商品應用，切換到雲提供商是有意義的，而不是依賴內部技能。一家專門執行和安全這些服務的公司，可能擁有比小型企業所能僱用的更好的技能和經驗豐富的員工，因此雲端服務可能能夠為終端使用者提供更安全、更高效的服務。
使用雲端服務意味著公司，可以更快地執行專案並測試概念，而無需冗長的採購和高昂的前期成本，因為公司只支付他們消耗的資源。雲端倡導者經常提到這種商業靈活性的概念，是一個關鍵的好處。在沒有傳統 IT 採購相關時間和精力的情況下，能夠快速開發新服務，這應該意味著更快地使用新應用程式。如果一個新的應用非常受歡迎，那麼雲的彈性意味著它更容易快速擴充套件。
對於一個應用使用高峰的公司來說，例如僅在一週或一年中的特定時間使用的應用，將其託管在雲端可能是財務上合理的，而不是在大部分時間裡閒置專用硬體和軟體。轉換到雲託管的應用程式，用於電子郵件或 CRM 等服務，可以減輕內部 IT 員工的負擔，如果此類應不能產生多少競爭優勢，那麼幾乎不會產生其他影響。轉向服務模式還將支出從資本支出（資本支出）轉移到營運支出（opex），這對一些公司可能有用。
雲端運算的優點和缺點是什麼？
雲端運算不一定比其他形式的運算便宜，就像從長遠來看，租賃並不總是比購買更便宜一樣。如果應用 app 對運算服務有定期和可預測的要求，那麼在內部提供該服務可能會更經濟。
一些公司可能不願意在競爭對手，也使用的服務中託管敏感資料。轉換到 SaaS 應用程式，也可能意味著你正在使用與競爭對手相同的應用 app，如果該應用 app 是你業務的核心，這可能會使你難以創造任何競爭優勢。
雖然開始使用新的雲應用 app 可能很容易，但將現有資料或應用程式遷移到雲端可能要複雜得多，也更昂貴得多。 現在雲技能似乎有些短缺，擁有 DevOps 和多雲監控和管理知識的員工尤其短缺。
在一份報告中，很大一部分有經驗的雲使用者表示，他們認為前期轉移成本，最終超過了 IaaS 創造的長期節約。
當然，只有當你有網際網路連線時，你才能訪問你的應用程式。
雲端運算的採用，對 IT 預算有什麼影响？
雲端運算傾向於將支出從 capex 轉移到 opex，因為公司購買運算作為一項服務，而不是以實體伺服器的形式。這可能會使公司避免 IT 支出的大幅增加，這傳統上會出現在新專案中；使用雲在預算中騰出空間，可能比去找首席財務官並尋找更多資金更容易。
當然，這並不意味著雲端運算，總是或必然比將應用 app 內部儲存更便宜；對於對運算能力有可預測和穩定需求的應用 app，將它們保留在內部可能更便宜（至少從處理能力的角度來看）。
你如何建構雲端運算業務案例？
要構建將系統移動到雲端的業務案例，你首先需要了解現有基礎設施的實際成本。有很多事情需要考慮：顯而易見的事情，如執行資料中心的成本，以及租賃線路等額外費用。實體硬體的成本 —— 伺服器和 CPU、核心和 RAM 等規格的詳細資訊，加上儲存成本。你還需要運算應用 app 的成本，無論你是計劃轉儲它們，不變地將其重新託管在雲端，為雲完全重建它們，還是購買全新的 SaaS 軟體包。這些選項中的每一個都會有不同的成本影響。雲業務案例還需要包括人員成本（通常僅次於基礎設施成本）和更模糊的概念，如能夠更快地提供新服務的好處。任何雲業務案例還應考慮潛在的缺點，包括被鎖定在一個供應商的技術基礎設施中的風險（見上文多雲）。
雲端雲算的採用
分析師認為，由於雲現在支撐著，從行動銀行到醫療保健等所有領域的大多數新技術中斷，使用量只會增加。很難看到許多新技術專案，沒有以某種方式利用雲層。Gartner 說，到 2025 年，超過 85% 的組織將接受雲優先原則，沒有它，將無法充分執行其數位策略。這位分析師表示，佈署在雲原生環境中的新工作負載將無處不在，而不僅僅是受歡迎，任何非雲的工作負載都將被視為遺留。到 2025 年，Gartner 估計，超過 95% 的新數位工作負載，將佈署在雲原生平台上，高於 2021 年的 30%。
如果這聽起來不現實，那麼關於採用雲的數位，可能取決於你在組織內與誰交談。並非所有雲支出都將由資訊長集中驅動：雲端服務相對容易註冊，因此業務經理可以開始使用它們，並從自己的預算中支付，而無需通知 IT 部門。這可以使企業更快地移動，但如果不管理應用程式的使用，也可能產生安全風險。
採用情況也因應用程式而異：例如，基於雲的電子郵件比新的財務系統更容易採用。對於供應鏈管理等高效工作的系統來說，向雲端進行潛在昂貴和風險的轉移的短期壓力將減少。
雲端運算安全呢？
許多公司仍然擔心雲端服務的安全性，儘管違反安全性的情況很少。你認為雲端運算的安全性，在很大程度上取決於你現有系統的安全性。由團隊管理的內部系統，以及許多其他需要擔心的事情，可能比雲提供商致力於保護該基礎設施的工程師監控的系統更洩漏。
然而，人們仍然擔心安全性，特別是對於在許多雲端服務之間行動資料的公司來說，這導致了雲安全工具的成長，這些工具監控資料進出雲，以及雲平台之間的移動。這些工具可以辨識雲中資料的詐欺性使用、未經授權的下載和惡意軟體。然而，存在財務和績效影響：這些工具可以將雲的投資報酬率降低 5% 至 10%，影響績效 5% 至 15%。雲端服務的原籍國，也讓一些組織感到擔憂（請參閱「地理與雲端運算無關嗎？」 下面）
什麼是公有雲？
公有雲是經典的雲端運算模型，使用者可以透過網際網路訪問大量計算能力（無論是 IaaS、PaaS 還是 SaaS）。這裡的重要好處之，一是能夠快速擴充套件服務。雲端運算供應商擁有大量的計算能力，它們在大量客戶之間共享這些能力 —— 即「多租戶」架構。 它們的巨大規模意味著它們有足夠的剩餘容量，如果任何特定客戶需要更多資源，他們可以很容易地應對，這就是為什麼它經常用於需要不同資源的敏感性較低的應用程式。
什麼是私有雲？
私有雲允許組織，從公有雲的一些優勢中受益 —— 但不必擔心放棄對資料和服務的控制，因為它隱藏在公司防火牆後面。公司可以準確地控制其資料儲存的位置，並可以以他們想要的方式建構基礎設施 —— 主要用於 IaaS 或 PaaS 專案 —— 以便開發人員訪問按需擴充套件的運算能力庫，而不會危及安全性。然而，這種額外的安全性是有代價的，因為很少有公司會擁有AWS、微軟或谷歌的規模，這意味著它們將無法創造相同的規模經濟。儘管如此，對於需要額外安全性的公司來說，私有雲可能是一個有用的墊腳石，幫助他們瞭解雲端服務，或重建雲的內部應用程式，然後將其轉移到公有雲中。
什麼是混合雲？
混合雲也許是每個人在現實中的位置：一點點，一點點。 公有雲中的一些資料、私有雲中的一些專案、多個供應商和不同級別的雲使用。
雲端運算遷移成本是多少？
對於計劃在雲端執行所有系統的新創公司來說，入門非常簡單。 但大多數公司，這並不那麼簡單：有了現有的應用程式和資料，他們需要弄清楚哪些系統最好保持執行狀態，哪些系統開始轉換到雲基礎設施。這是一個潛在的風險和昂貴的舉措，如果公司低估了此類專案的規模，那麼轉換到雲端可能會使他們付出更多代價。
一項對 500 家早期採用雲的企業的調查發現，需要重寫應用程式來最佳化雲端應用程式是最大的成本之一，特別是如果應用程式複雜或客製化。三分之一的受訪者表示，在系統之間傳遞資料的高費用，是移動關鍵任務應用程式的挑戰。轉移所需的技能既困難又昂貴 —— 即使組織可以找到合適的人，他們也有被資金雄厚的雲端運算供應商偷走的風險。
除此之外，大多數人仍然擔心關鍵應用程式的效能，三分之一的人認為這是不移動一些關鍵應用程式的原因。
地理與雲端運算無關嗎？
事實上，事實證明，雲確實很重要。地緣政治正在迫使雲端運算使用者和供應商發生重大變化。首先，存在延遲問題：如果應用程式來自地球另一側的資料中心，或位於堵塞網路的另一側，那麼你可能會發現它與本地連線相比很慢。這就是延遲問題。
其次，還有資料主權問題。許多公司，特別是歐洲的公司，不得不擔心他們的資料在哪裡被處理和儲存。例如，歐洲公司擔心，如果他們的客戶資料儲存在美國的資料中心或（由美國公司擁有），美國執法部門可能會訪問。因此，大型雲供應商一直在建立一個區域資料中心網路，以便組織可以將資料儲存在自己的區域。
一些人更進一步，有效地將其中一些資料中心與其主要業務脫離，使美國當局和其他當局更難要求訪問儲存在那裡的客戶資料。資料中心的客戶資料由一家獨立公司控制，該公司充當「資料受託人」，未經客戶或資料受託人許可，美國總部不得訪問網站的資料。預計雲供應商將在世界各地開設更多資料中心，以滿足客戶的需求，將資料儲存在特定位置。
雲安全是另一個問題；英國政府的網路安全機構警告說，在將雲端服務新增到供應鏈時，政府機構需要考慮原籍國。雖然它特別警告防病毒軟體，但其他型別的服務也是如此。
什麼是雲端運算區域？ 什麼是雲端運算可用區？
雲端運算服務由世界各地的大型資料中心營運。AWS 將此除以「地區」和「可用區域」。每個 AWS 區域都是一個單獨的地理區域，如歐盟（倫敦）或美國西部（俄勒岡），然後 AWS 進一步細分為它所謂的可用性區（AZ）。AZ 由一個或多個資料中心組成，這些資料中心相距足夠遠，理論上單個災難不會使兩個都離線，但足夠接近，以應對需要快速故障轉移的業務連續性應用程式。每個 AZ 都有多個網際網路連線，和連線到多個電網的電源連線：AWS 有 80 多個 AZ。
谷歌使用類似的模型，將其雲端運算資源劃分為區域，然後細分為區域，其中包括一個或多個客戶可以執行服務的資料中心。它目前超過八個區域：谷歌建議客戶跨多個區域和地區佈署應用程式，以幫助防止意外故障。
Microsoft Azure 對其資源的劃分略有不同。 它提供了它描述為「佈署在延遲定義的周邊內，並透過專用區域低延遲網路連線的一組資料中心」的區域。 它還提供通常包含兩個或多個區域的「地理區域」，具有特定資料居住和合規需求的客戶可以使用這些地理資訊，以「保持其資料和應用程式關閉」。 它還提供由一個或多個配備獨立電源、冷卻和網路的資料中心組成的可用區域。
雲端運算和功耗
哪些是大型雲端運算公司？
說到 IaaS 和 PaaS，實際上只有少數大型雲端提供商。領先的是亞馬遜網路服務，然後是微軟的 Azure、谷歌和 IBM。根據 Synergy Research 的資料，亞馬遜、微軟和谷歌繼續吸引全球一半以上的雲支出，第三季市場佔有率分別為 33%、20% 和 10%。隨著成長率高於整體市場，它們在全球收入中的佔有率繼續城長。然而，這仍然為追逐公司留下了大量收入 —— 約 170 億美元。這位分析師說，顯然，潛伏在後台三大公司存在挑戰，因此遊戲名稱沒有與他們正面競爭。
AWS、Azure 和 Google Cloud —— 有什麼區別？
三大雲端公司都有自己的優勢。AWS是最成熟的參與者，支援亞馬遜支援消費者需求的巨大季節性波動的能力。雲端服務率先進入市場，努力獲得市場佔有率，使其成為市場主管者，並繼續創新。微軟的 Azure 已成為微軟策略的絕對核心部分，該公司擁有企業歷史和產品來支援企業改用雲端。谷歌雲是三大玩家中最小的，但顯然背後有安卓廣告巨頭的強大力量。
誰是其他主要的雲端運算玩家？
除了三大之外，還有其他的，如阿里巴巴雲、IBM、戴爾和惠普企業，都希望成為企業雲專案的一部分。當然，從像 Salesforce 這樣的巨頭到小型新創公司，現在幾乎每家軟體公司都是 SaaS 公司。
雲端運算可能會出錯嗎？
雲停電了，而且將繼續存在。這些中斷可能會發生在地方層面，因為你的網際網路因實體手段（挖掘機切斷你的寬頻）或網路攻擊而中斷。但大型供應商也有停電，因為當雲停止時，工作停止時，我們都越來越依賴他們的服務。在這種情況下，很少有公司有備份系統可以求助。只要雲供應商將停機保持在最低限度，那麼使用者可能會認為使用雲比本土應用程式更可靠。但如果停電變得普遍，這種觀點可能會改變。
雲端運算的未來是什麼？
與幾十年來，一直存在的傳統內部交付應用程式和服務形式相比，雲端運算可能佔用更多的企業技術支出。然而，隨著組織對資料位於地下室伺服器以外的地方的想法感到更滿意時，雲的使用才有可能攀升。現在，雲端運算供應商越來越多地推動雲端運算作為數位化轉型的代理，而不是簡單地專注於成本。爭論者認為，轉移到雲端可以幫助公司重新思考業務流程，並加快業務變化，從而幫助打破任何組織孤島的資料。一些需要提高數位化轉型計劃勢頭的公司，可能會發現這一論點很有吸引力；另一些公司可能會發現，隨著轉換成本的加起來，對雲的熱情減弱。
雲端運算案例研究
有很多組織決定走雲端運算路線的例子：以下是最近宣佈的幾個例子。
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試圖理解和闡明公有、私有和混合雲之間的區別？ 這是一個快速的故障。
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