虛擬化是導入云計算的基礎。由于虛擬化技術已經十分成熟,企業普遍開始將應用系統服務器(Application Server)與郵件服務器(Mail Server)等實體主機,轉成虛擬機(Virtual Machine),在機房內的高階實體主機上運行。此時既有信息架構(Infrastructure)與信息服務并沒有明顯改變,但是實體主機數量減少,并且集中管理,可以節省成本,也容易維護。當客戶端作業環境,像是Windows平臺,也轉變成虛擬機,在機房內的實體主機上運行時,就產生了新的信息架構。
機房內所有實體主機所提供的運算能力,將以虛擬機為單元,構成可以分配調度的運算資源;而原本服務器與客戶端作業環境之間龐雜的實體網絡架構,變成機房內實體主機間單純的高速網絡架構與動態配置給虛擬機使用的虛擬網絡。在新架構下,客戶端只需保留輸入與輸出裝置,透過遠程桌面連結,進入在虛擬機上運行的作業環境,使用既有的信息服務。由于信息服務(云)與用戶(端)已經分離,云架構已經形成。
云架構并非新創,網站服務器與瀏覽器,也屬于這種架構。然而以瀏覽器為基礎的客戶端裝置,像是網絡計算機(NetBook),并沒有成功。直到這幾年,智能型手機與平板計算機的爆炸性成長,Apple的iPhone系列狂銷,Android手機成為主流,平板計算機更撼動了筆記本電腦市場,才證實這個架構的巨大威力。
值得注意的是,雖然Google、Yahoo、Facebook所提供的云服務是智能型裝置的重要支撐;但這些主要服務多半在網絡計算機的概念提出時,就已經存在。因此網絡計算機的失敗與平板計算機的成功,關鍵不在于云服務有重大改變,而是在于網絡計算機是以網頁為基礎,試圖以被公認為不友善的標準瀏覽器,作為輸出入接口。智能型裝置則是基于網絡與服務,本身仍然具備一定程度的運算能力,并且搭配用戶操作便利的輸出入接口,自然會受到用戶的重視。因此企業在導入云計算時,也需衡量用戶間工作型態與作業習慣的差異,以提高生產力為目的,配置合適的輸出入裝置,以及網絡鏈接方式,才能獲得最大效益。
虛擬化技術及網絡技術,可以將運算、網絡、與存儲資源集中,構成可以動態分配的資源池(Resource Pool)。運算資源是指機房內主機總體運算能力,并且以產擬機的型態,來進行配置。網絡資源是指對外部的總帶寬,企業依照需求,向網絡供貨商申請一條或多條的線路,透過路由器將這些線路集中管理,并且管制內部裝置與外部鏈接的帶寬。存儲資源則是指存儲系統的總容量。
圖表 1 云的發展過程
企業存儲資源的主要消費者是虛擬機,因此存儲系統只需要取得VM-Ready認證,保證可以充分配合虛擬機運作,就能符合云運算的基本要求。然而企業導入云計算,應當期待更高等級的Cloud-Ready存儲系統,因為云計算不僅止于虛擬化,存儲系統必須能夠因應大量運算單元的同時高速存取,能夠動態擴充容量而不影響系統效能,并且具備高可靠度與復原能力。
企業更需進一步發展服務化的信息架構。當運算、網絡與存儲資源,透過標準的格式與服務協議來配置,以IaaS的模式運作時,云的架構已經完備。標準化資源服務完全透過網絡,以標準協議來進行,不受實際距離的限制,而是受到網絡的限制,也就是網絡帶寬、網絡質量與服務水平的限制。因此企業私有云可以建置在任何有足夠網絡資源的地點,或是移入服務供貨商的機房內。而企業關心的信息安全問題,將轉變為資源分配問題。因為這些計算、存儲、網絡資源,可以標示容量、位置、服務水平與安全層級。所以當要求高度安全時,只能選用高安全層級,或是在特定地點的資源。而企業的信息服務需求,經過整體規劃,也逐步轉變為SaaS的形態,取代既有的應用系統。SaaS的建置,可以私有云或是公有云的IaaS或是PaaS為基礎,也可以獨立運作。
資源服務會受到網絡限制,云存儲資源服務當然也不會例外。這說明了云備份為何是目前少數成功的云存儲服務;因為公有云存儲與用戶間的網絡鏈接的最后一哩,通常是相對慢速而低可靠度的網絡。在這樣的條件下,縱使是高效能與高可靠度的云存儲,也只適合擔任第二線的備份裝置;而且因為網絡傳輸速度慢,實務上也不適合備份大量資料,所以目前云備份的成功案例,都是鎖定以中小企業與個人為主要客戶。
圖表 2 云存儲示意圖
但是云存儲服務不僅存在于云與用戶間,也存在于云內與云際。云機房內部的高速網絡,或是云機房之間的骨干網絡,帶寬與質量可以因應效能與可靠度的需求。
所以云存儲服務的內容,如同目前使用的各種存儲裝置,可以是數據區塊或是檔案,也可以是媒體串流或是數據庫。但是存儲裝置已有可采用的各種傳輸協議,像是TCP/IP、FCP、NFS、CIFS、HTTP、FTP、ODBC、JDBC等。而云存儲服務的標準, 雖然有SNIA等非營利組織在推動, 但發展緩慢, 也不普及。不過實務上, 由于許多與存儲相關的協議, 本身就是建立在Ethernet的網絡基礎上;而虛擬機的主要廠商, 也提供了資源管理機制與接口, 可以配置與管理云內的資源; 云際的資源調度, 則可以參考主要云存儲服務供貨商, 例如 Amazon 或是 Rackspace 的規格。
云運算時代,高密度的行動裝置,將促使云服務、虛擬桌面、云存儲與云備份更普遍。存儲系統將受到大量虛擬機I/O Request的挑戰,而這些虛擬機的映像數據也將存放在存儲系統,或是異地端的云存儲。因此高效能、大容量、高質量,具擴充性的存儲系統,將扮演重要角色。普安科技持續以存儲資源必須虛擬化、資源化、服務化與自動化的觀點,來打造新一代的Cloud-Ready存儲系統。例如普安的ESVA(企業可擴充式虛擬化架構)系列,擁有最先進的硬件設計及完整的數據保護功能,可以由基本的16顆硬盤,擴充至一千顆以上;搭配有極佳C/P值,深獲客戶信賴的Toshiba企業級大容量Mustang系列硬盤,以及Data Protection, Data-Tiering, Thin Provisioning, De-duplication等技術,充分滿足云計算環境的需求,并且大幅提升營運效能及節省成本。