從2002年七月亞馬遜公開它們雲端運算服務已快要有22年的時間了。今天雲端運算以成為企業數位轉型的必要基礎。雲端運算有從著普遍的網路接入性到近乎無限的運算與儲存能力，而且這些都是基於使用者付費就像水，電，天然氣等公用基礎設施一樣依用量來計費。能夠去除掉昂貴的前期的硬體與技術人員的資本。而這也打破了長期以來只有有大型企業能夠將IT的優勢發揮到極致，今天依靠雲端運算技術(這裡指公有雲)，極小型或新創企業都能運用雲端技術來運作大企業才能擁有的大數據，機器學習，AI的能力。

現在有越來越多的組織將它們的IT轉移到公有雲上運作，不論全部轉移或是混和雲的模式。但是仍然有一些組織仍抗拒著使用雲端技術，他們可能是因為一些過時的信念而持續抗拒著。例如:雲端是不安全的，雲端是不可靠的等等。但是這些檯面上的公有雲業者，它們的機房拿到的關於IT的資安或可靠度的相關認證絕對比我們自己機房的認證還要多得多。以此過時的認知來評斷雲端的安全性與可靠性從邏輯上來說並不合理。

本篇我們會講述雲端運算的崛起，它的商業價值，效益，當然還有風險。了解雲端運算的基本模式對於企業領導者或企業的高階主管而言是非常重要的，因為雲端運算是從根本上改變了IT的基礎設施與電腦運算的經濟性。任何組織無法或不願擁抱雲端運算相對於它的對手將會處於嚴重的劣勢。

本篇開頭"靈活的雲端運算"就是能讓組織快速與動態的得到所需要的電腦運算與儲存資源，快速的滿足我們業務上的所有需求。靈活這個意思代表它會轉換我們的軟體部署模式，IT的花費方式(從硬體資本CapEx轉換成運作資本OpEx)。這種運作方式最終也將改變一些產業也會創造一些新的產業出來。以音樂產業或影音產業來說，消費者以前都是靠買CD或是買／租DVD進行消費。今天Spotify/Netflix 等業者都已經採用雲端運算來實行新的商業模式（訂閱制）。而那些舊有模式的業者大多早已消失不見。

企業的領導者或高階管理者再也不用擔心今天為了要進行一項新的業務時所需要前期大量的硬體投資，與大量的技術團隊人員。並且擔心所投資的硬體是否過多（浪費錢）或資源不足的狀況（無法滿足潛在的客戶）。並且還因為這種傳統的方式是序列式的，也就是先從買硬體開始後才有逐步向後推展。在雲端運算中則可以並行處理，也就是我們的前期作業時間（服務可以上線之前）會極大的被縮短。

雲端平台的進化：從大型主機(Mainframes)到虛擬化(Virtualization)
這一個進化要從1950年代的大型主機的興起，從哪時起大型主機就變成了大型企業的基石。也變成了有錢的企業才玩得起的遊戲，此後這個架構主導了整個IT產業幾十年。在哪段時間裡，不論我們是訂機位，從ATM領錢都是與大型主機直接的連結溝通。大型企業信任大型主機來運作組織最重要的IT服務，因為大型主機的原始設計概念就是可靠的(Reliability)，可用的(Availability)，適用的(Serviceability) — RAS，這個由IBM發明的詞彙。

約翰.麥卡錫(John McCarthy)於1959年於ＭＩＴ任教時對美國的防空系統提出了一個電腦資源的分時(Time-sharing)概念。在1961年，這個實際可運作的系統就稱為Compatible Time-Sharing System(CTSS)，在哪之後相關的大型主機(包含UNIX等)都以此概念發展出大型主機資源(昂貴，集中化的電腦資源)可分享的架構來處理多工的業務工作。

虛擬化 — 一種能將電腦資源(運算，儲存，網路)切割出一個私有的分區的能力，這個能力讓雲端運算成為可能。這讓AWS(亞馬遜)/Azure(微軟)/GCP(谷歌)等雲端業者從他們極其龐大的電腦資源為每一位客戶提供其私人的資源劃分。虛擬化這個概念在1970年代被提出，而開始與1990年代開始流行。使用這個概念的使用者會有自己的專屬作業系統而不再需要像分時概念一樣在同一個系統上作業。

程式虛擬化則在1990年代初期由昇陽的JAVA所開始的。任何電腦只要有安裝JRE(Java Runtime Environment)都可以直接將程式碼運行在該環境中，而不需要像傳統的方式一樣工程師還需要針對不同的電腦環境先進行程式碼的編譯。這種方式大幅減少了傳統方式所花費的時間與需要大量的專門電腦資源來運作。JRE的成功迎來了類其他工具的產生，如Vmware在1999年推出的Workstation.

2000年初，Vmware 通過引入稱為hypervisor的軟體改變了程式虛擬化，這是一種不需要作業系統(OS來運作的)。不過它其實也是另一種作業系統，但比一般傳統作業系統小得多。Hypervisor與VDI(Virtual desktop interface)在當時讓所有的企業都很容易地轉換過去。這種將硬體，作業系統，應用程式分離(decouple)的作法讓傳統的企業資料中心產生了很大的改變，因為企業可以開始有彈性的運用本身的電腦運算資源讓內部所有單位的人共享而不再需要項大型主機一樣在同一個環境同一種限制下進行作業。

差不多同一時期，多個先進的網路技術開始也讓公有雲(Public Cloud)開始變得可能。從1969年開始，ARPANET進行一連串的網路技術的實現。從TCP(Transmission Control Protocol),X.25 network, Internet Protocol(IP), MPLS(Multiprotocol Label Switching),Frame Relay, DNS(Domain Name System), VPN(Virtual private network)等，讓企業使用Public network(泛指網際網路)如同我們在企業內部使用我們的Private Network一樣。而這些網路技術的商業化在1990年代晚期與2000年初靠著一些大型的電信商得以實現。VPN讓使用者不論在任何地方都可以連入企業的內部網路中如同在公司內的網路一樣安全。所有的這些網路技術都因為其硬體設備越來越便宜而推升了今日的公有雲生態。

公有雲的崛起
2006年，AWS(Amazon Web Service)推出了三個公有雲的服務，分別是S3(Simple Storage Service) — 一種可以儲存任何型態，任何大小的資料。EC2(Elastic Compute Cloud) — 一種有著任何大小型的IaaS的虛擬機，來進行運算。SQS(Simple Queue Service) — 一種介於軟體/系統間的訊息收發信系統，可以傳輸與儲存近乎無限的訊息量能。而這些已經標示著公有雲的開始，一種IT革命，這種革命讓企業能夠從買專用的電腦運算/儲存資源轉變成用租的方式來使用。而其硬體的相關維護則由像AWS這樣的第三方業者來管理。這種模式就如我們租車一樣，只要讓我們開而其車子的維護則會由租賃業者來管理。

公有雲的衝擊顛覆了整個企業對於IT的運作認知。它解放了企業需要花費大量的人力來管理IT基礎設施。同時也釋放了IT的人力，讓他們從每天都要去調整與維護IT基礎設施轉變成能徹底了解企業各業務部門的真實需求與運作邏輯來選擇其應該所需要的公有雲運算/儲存資源。其他業者也在看到AWS的成功後也陸續推出他們的雲端服務，例如Google在2008年推出App Engine，微軟在2009年也推出Azure雲端服務，IBM也在2013年正式推出他們的公有雲服務。

隨著時間的過去，公有雲的能力與服務不斷增長。每年都不斷出現新的IT服務，而其運算能力/儲存能力也近乎無限。而這些大量的公有雲服務則催生了一堆雲端原生的企業出現，並且這些雲端原生公司的成長速度與衰落是傳統企業不能比擬的。
附記:有興趣想知道這一類公司的成長可參考此書"閃電擴張：領先企業如何聰明冒險，解開從1到10億快速成長的祕密"。

今日的雲端運算
今天，雲端運算還在不斷的進化。它會根據新的特徵，部署模式，服務模式不斷的被重新定義與重新朔型。在2006年時，Google的CEO Eric Schmidt對Cloud這個字下了一個定義，他指出Cloud就是透過網際網路提供服務的商業模式。而在這之後也有很多對雲端運算有著不同的定義與解釋，充斥與迷惑所有人。所以在2011年時，美國的NIST(國家標準暨技術研究院)對雲端運算提出正式的定義。有興趣的讀者可以閱讀筆者在之前服務公司的Blog詳細閱讀關於NIST的雲端運算定義。

今天，雲端運算是數位轉型的重要支撐和推動力。 如果無法通過具彈性的公有雲的簡易性、即時性且負擔得起的可用且可擴展運算資源，則當今數位原生公司的大規模性產生則是不可能的。而現存的企業注意到公有雲提供的有利於企業經濟性和業務運作時更高的敏捷性，以實現他們自己的數位轉型，並且他們正在利用不斷增長的公有雲端運算功能集。

雲端運算的特點
以下五項特點為企業在數位轉型中使用雲端運算的基礎:

1. 近乎無限的容量(Infinite capacity): 運算與儲存的能力近乎無限。
2. 隨選即用自助式服務(On-demand self-service): 企業的使用者可以自己啟用任何所需要的資源而不需要雲端業者的協助。
3. 廣泛的網路連接能力(Broad network access): 企業可以透過任何形式的網路(WiFi, 4G/5G, 家用網路)的任何裝置設備連接到雲端
4. 資源池(Resource pooling): 雲端業者能將他們的硬體資源以邏輯的方式切分給每個客戶，每個客戶在自己的角度來看會有自己專屬的資源可以使用。雲端業者會在其底層動態的進行資源調整，這意味著客戶不需要買自己專用的硬體來使用，從而減少硬體投資費用。
5. 快速且有彈性(Rapid elasticity): 在雲端的各項資源可以視企業當下的需求自動的，無縫的與彈性的增加與減少。

雲端的佈署模式
關於佈暑模式，讀者可以參考筆者在前任公司所寫的"雲端運算的服務模式與部署模式 part 1"

雲端的服務模式
雲端的服務模式，讀者一樣可以參考筆者在前任公司所寫的”雲端運算的服務模式與部署模式 part 1"

雲端的佈暑模式與服務模式在這10多年來不斷快速的進化，已經變橫跨每個產業中的新創公司與既存企業推動數位轉型的主要驅動力。在此一演變中，企業可能根據他們數位轉型的目標選擇與公有雲搭配成不同的佈署與服務模式。同一時間我們也見證到彈性的公有雲如同電力與自來水一樣能隨時整合到企業因業務所需要的資源並成為他們數位轉型DNA的一部分。

全球性的公有雲業者
現今全球性的雲端業者的前三名(在這幾年Gartner的排名)分別是 — Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud Platform — 這三家業者占最大宗的市場。他們的雲端平台都提供了最先進的軟硬體，藉以提供最佳的連結性，效能，可靠性與可擴充性。這協助企業持續不斷的解少客戶在雲端的花費，以Azure的儲存服務來說這10年來的費用減少了98%，也就是10年前企業存1T的資料可能要100美元，今天只要2美元。

同樣，企業業務需求的增加和雲端業者的硬體成本的下降推動了電腦運算能力的快速增加。在2015年AWS每天都在增加它的運算能力來支援他的Fortume 500的客戶。而雲端的增長也沒有慢來，以IaaS市場來說在2020年的營收為642.86億美元比同時期增長了40.7%。

趨勢是很明顯的，在公有雲的市場競爭是很激烈的。每年上千億美元的營收將迫使這些公有雲端業者不斷的提供其最新的IT服務與持續的下降其使用費用以此來滿足客戶的需求與要求。而這樣的循環也將使企業終將擁抱雲端運算。

連到公有雲
隨著這些全球性公有雲業者在世界各地持續興建它們的資料中心，各個網路服務提供商也持續下將著他們的網路連線費用。從家用網路的選擇(有線電視，電信商)到行動通訊(3G/4G)，每次的升級其網路速度都變得更快更穩同時也因技術成熟或硬體成本下降而變得更便宜，而5G的到來更強化了連線到雲端的品質與速度。也需有一天企業不再需要建置內部網路而是用5G或6G連到公有雲資料中心作業。

而對企業的領導者而言其重點在於雲端運算技術與其基礎設施是一直在被強化與進化的。效能與可擴充性是一直在前進且不會停止下來的，而這更有理由IT服務移動到公有雲。

從資本資出(CapEx)轉換成營業費用(OpEX)
公有雲每年兩位數的營收成長顯示了一件重要的事，特別是那些正在經歷數位轉型的企業 — 轉移到公有雲是因為有著多樣的技術與財務因素才轉移過去的。當這些企業轉移到公有雲後他們意識到財務效益的顯現 — 企業在資料中心的費用會從資本支出完全轉換為營業費用。這些 pay-as-you-go的 SaaS, PaaS, IaaS雲端服務不再需要前期的軟硬體投資甚至其IT團隊也不再需要如此龐大。

這種模式將IT服務變成了公用服務(天然氣，水，電)的付費方式來購買企業所需要的電腦運算能力與儲存服務。而企業只需要根據自己業務量的多寡將水龍頭的水量自動的調整出水量。例如在業務巔峰時期(可能是每天上班八小時)企業需要100台服務器的運算能力，而在其他時間則完全不需要。企業只需要租用該段時間的租賃費用就好。

而這種方式則讓企業器將原來要投資在資料中心的軟硬體費用轉移到其他企業數位轉型的投資，例如物聯網，大數據等。

彈性公有雲的其他效益
當成本，時間，與靈活性的優勢為移動到彈性公有雲的基本因素時，同時還兼具了以下其他的效益

• 近乎零成本與時間的維護: 企業不再需要多買額外的硬體來支撐因為各種軟硬替的升級與維護，雲端業者將會負責這一部分。
• 保證的可用性: 我們經常看到一些新聞，因為企業IT的不小心或不注意將軟硬體錯誤的設定或關閉這些預期外的錯誤導致了企業在業務上的大災難。而在公有雲上這幾乎很少發生，公有雲業者提供了可用性的保證(SLA)99.99%，這意味一年只有少於一小時的服務是不可用的。而在這許多企業內部的IT部門是無法提出這樣的保證的，即使可以企業付出的代價也會比運行在公有雲上大很多。
• 安全性: 這應該是許多企業最擔心的一點，不過這些全球性的雲端業者它們的資料中心的資安認證絕對是比一般甚至大型的企業還要多的。而雲端業者的資安服務也是隨選即用的，意思是企業遭受一些資安問題時很多時候都需要有硬體的配合，這就讓IT服務不可用的時間拉長。而在公有雲是沒有這樣的等待時間的。
• 延遲性: 由於這些在全球性的雲端業者在世界各地建置他們的資料中心並且其對外的網路頻寬是接近無限的。這樣就讓企業對其連接的延遲性是低很多的。以Google Cloud Platform來說，他們就在台灣建立其資料中心。所以對台灣的企業而言其網路的延遲性幾乎是感覺不到的(當然若是客戶在上面的服務器滿載則是另當別論)。
• 可靠的災難復原: 一般企業的災難復原最多在同一個區域或國家有兩個資料中心互為備援就很了不起了。況且台灣一般的中小企很多根本沒有能力建立這樣的機制。一般大型企業也需花很大的代價才能建立這樣的機制。在公有雲上這些機制是自動的，不需要企業本身介入。公有雲業者會負責這一切是自動運轉的，這樣從而大大減少企業的業務衝擊。
• 簡易與快速的開發(DevOps): 移動到公有雲對組織軟體開發的進程有著顯著的效益。從傳統的開發與維運工程師各自運作，到雲端上的協同作業。加速了軟體開發時程。加之公有雲業者提供了多種的開發加速的工具與軟體(例如容器化或無伺服務化)更進一步減少工程師開發與佈署的時間。
• 訂閱式的付費方式: 這個在之前有提到，企業依自己當下的需求來選擇要使用多少資源。剛剛提到的是IaaS，這邊若我們一SaaS來看。很多SaaS服務是算企業的人頭的，我們可以因為每個月組織的人數變化來調整需要的帳號而不需要像傳統的方式一次買斷，下一年還不能退多買的帳號。
• 能夠面向未來: 傳統上企業要使用軟體的最新功能都需要等上一段時間，企業IT組織，軟硬體問題等等都需要協調才能進行。這種方式有時常常會讓企業失去的發展業務的時機而被對手搶先。而使用SaaS服務則永遠不用擔心此類問題，企業永遠有最新的功能可以用。而且這些功能是經過SaaS業者的嚴格測試。
• 專注在組織的業務上，而不是IT: 傳統的企業需要花費大量的心力，人力，費用讓IT服務可以運作正常。從軟體license到基本的資料中心的基礎設施(水，電，冷卻系統等)，甚至資安，效能調教等等一堆日常維運。而使用SaaS服務則不需要再理會此類問題，企業可以將精力全力地放在發展本身的業務上。

沒有限制的電腦運算
彈性的公有雲有效的移除了一般企業資料中心電腦資源的可用性，擴充性與量能，而這些是強化企業數位轉型中需要建立新型態的物聯網與人工智慧的基本需求。

這些服務通常伴隨著大量與格式相異的資料(結構化/半結構化/非結構化資料)，而這些都需要進行資料抽取，轉換，載入等作業。也意味著需要有夠彈性可用的電腦運算與儲存能力，因為我們會經常無法預期資料高峰會是何時。而這一類的資料處理過程的即時性也是企業數位轉型的重要環節之一。