Day 11 | 🔩 硬體的基石：實體機、VM

嗨，各位鐵人夥伴！ 👋

💡 這是一篇專為甲方 IT AP (Application Programmer) 新手設計的入門指南。如果您是經驗豐富的開發者，可以考慮跳過，或將它分享給需要引導的新人，相信能有效節省您寶貴的指導時間！ 😉

本文將從零開始，為您說明實體機、虛擬機 (VM) 以及如 Putty、RDP 等遠端連線工具的基本概念。

本文重點：

• 作業系統超入門簡介
• 實體機 vs. 虛擬機 (VM)
• 常見連線工具：Putty (SSH)、FileZilla (SFTP)、遠端桌面連線 (RDP)
• 申請主機/VM 的常見注意事項

⚙️ 作業系統超入門簡介

作業系統的知識博大精深，這裡僅提供最基礎的入門介紹。若想深入了解，建議多方查找資料學習，這對甲方日常工作絕對有幫助。

根據維基百科的定義：

作業系統（英語：Operating System，縮寫：OS）是一組主管並控制電腦操作、運用和執行硬體、軟體資源，並提供公共服務來組織使用者互動的相互關聯的系統軟體程式，同時也是電腦系統的核心與基石。

簡單來說，任何應用系統都必須運行在硬體主機之上。無論採用何種架構，最終的執行環境都是實體硬體，不可能憑空運行。

硬體主機需要安裝作業系統 (Operating System)，以協調各種軟硬體資源，並執行相關的操作指令。大家對作業系統都不陌生，個人電腦最常見的是 Windows；如果您使用 Mac，那麼恭喜您也體驗過 Unix-like 的作業系統 macOS。

企業環境中常見的作業系統主要分為三大體系：

1. Windows 體系
2. Unix-like 體系 (以 Linux 為主)
3. 大型主機 (Mainframe)

具體哪種系統佔多數，取決於企業的技術選型和歷史習慣。但規模較大的甲方公司很少會「大一統」，通常是多種系統並存。在此我們不比較優劣，避免引發不必要的爭論。

• 🤝 Windows 體系：大型企業通常與微軟有良好的合作關係。考量到個人電腦的普及度、背後程式語言生態系的成熟度以及雲端服務的完整性，Windows 在企業中佔有一定市佔率是相當合理的。
• 🐧 Unix-like 體系：以 Linux 為主流，其下又分為多種發行版。企業級應用可能會選擇付費的 Red Hat (RHEL)，而開源且主流的選擇則有 Ubuntu。此外，Oracle 推出的 Linux 也在持續發展中。
• 🏢 大型主機 (Mainframe)：這是個高度專業的領域，在此不深談。我們只需要知道它的存在即可。

💻 實體機 vs. 虛擬機 (VM)

實體機 (Physical Machine)

最直觀的概念就是「一台完整的電腦」。想像您的桌機，它擁有主機板、CPU、記憶體、硬碟等實體硬體，安裝了作業系統後，它就是一台實體機。

• 硬體本體：一個看得見、摸得著的實體設備，裝載了所有運算所需的零組件。
• 資源獨佔：這台實體機的所有硬體資源（例如 16 核心 CPU、64GB 記憶體）都只服務於單一作業系統，不會與其他系統共享。
• 🚀 優點：效能極致。由於資源完全獨佔，沒有額外的「虛擬化」層造成效能損耗，運行速度最快。
• 💸 缺點：資源浪費。例如，一台擁有 64GB 記憶體的實體機，若運行的應用程式僅需 8GB，剩下的 56GB 記憶體就會處於閒置狀態，無法被有效利用。

虛擬機 (Virtual Machine, VM)

虛擬機並非實體硬體，而是利用虛擬化技術，在一台實體機上劃分出的多個獨立虛擬空間。

• 資源共享：您可以將一台擁有 64GB 記憶體的實體機，透過虛擬化軟體 (如 VMware, Hyper-V)，切割成 4 台各擁有 16GB 記憶體的虛擬機。
• 一機多用：每台虛擬機都像是一台獨立的電腦，可以安裝自己的作業系統和應用程式。
• 💡 優點：資源利用率高。原本可能閒置的硬體資源，現在可以分配給多個虛擬機使用，大幅節省硬體成本，且管理上更具彈性。
• ⚠️ 缺點：效能耗損。因為多了一層虛擬化軟體來協調資源，其效能會比直接運行在實體機上略遜一籌。

對應用程式開發人員 (AP) 而言，若系統沒有極致的效能需求，使用實體機或虛擬機在開發體驗上的差異並不大。AP 人員通常不會直接管理底層硬體或進行作業系統修補，而是透過遠端連線工具登入主機。連線方式本質上沒有區別，都是透過 IP:Port 進行。

🔗 連線方式

無論目標是哪種主機，連線的基礎都是 IP 位址和埠號 (Port)。

• Linux 體系：
  • 在 Windows 個人電腦上，最常見的工具是 Putty，透過 SSH (通常為 22 Port) 進行連線。
  • 檔案傳輸則常用 FileZilla，支援 SFTP 或 FTP 協定，具體取決於主機設定。
• Windows 體系：
  • Windows 個人電腦內建 「遠端桌面連線」 功能，透過 RDP (Remote Desktop Protocol) 進行連線。

📝 申請主機/VM 常見注意事項

具體流程需遵循公司內部規範，但根據業界經驗，以下幾點建議您特別留意：

1. 預留建置時間

   • 務必提早與系統管理單位溝通並預留充足的建置時間。交付時程請依循公司內部標準。換位思考一下：如果您的使用者突然提出一個「下週就要」的需求，您會作何感想？

2. 遵循公司規範

   • 不要以為可以任意選擇作業系統。企業通常有標準化的作業系統清單，並非網路上任何版本都能使用。

3. 明確規格需求

   • AP 單位應負責評估所需的硬體規格，包含 CPU、RAM、硬碟分割 (Partition) 方式、是否需要 GPU 等。系統管理單位的同仁無法預知您應用程式的資源負載。

4. 釐清網路配置

   • 部分主機的 IP 位址需要自行向網路管理單位申請。即使主機由系統管理單位建置，您仍需釐清這台主機未來是否需要接入負載平衡器 (Load Balancer)。不同網段的 IP 要修改起來會相當麻煩，最好在初期就規劃清楚。