AWS筆記1_雲概念_IaaS、PaaS和SaaS差異_EC2專業服務術語介紹和收費方式

摘自:https://www.storm.mg/lifestyle/719773

【雲、雲端運算概念】

在講AWS之前相信有聽過雲端計算一詞卻一直都很陌生因為雲端概念有點抽象。

雲端運算最早是出自於2006年 Google那時的執行長施密特先生於口頭報告中提出的一個詞
當時只是拿來作為行銷策略的用語，意思是在網路上提供各種服務。

而在近幾年發展，則是for IT專業人士所使用的。
雲端運算
實踐的是提供能立刻獲得IT資源(網路、儲存空間、應用程式、伺服器)環境的服務。
雖然建構雲端運算環境摻雜許多技術但就其本質上來說並不算一種技術。
就好比一台專屬IT的自動販賣機一樣。

雲端運算可說是一種基於網路的服務模式，其所提供的服務就是軟硬體的資源。
常見的比如Dropbox、Google Drive就是一種雲端儲存服務，那通常
都是一種用多少付多少的收費模式，跟生活中的水電費一樣概念。

以往電腦若儲存空間不足，你還要跑一趟燦坤或光華商場等3C店去買
硬碟、隨身碟等等設備。
你會需要花很多時間去貨比三家、查規格、費用。
你會需要出門所以還會有額外的交通費。
還有3C店也不是24小時都有營業的，所以你可能還需要等待營業時段
才能GET硬碟獲得儲存空間的服務。
有時買多了過一陣子臨時想反悔也無法，因為可能買了退貨期限是7天....。
所以你每次購買就只能長久使用下去不具有中途不使用，而是直接買斷。

如今你只需要透過網路就能立即租用雲端儲存服務，甚至不需要
任何安裝設備的過程和擔憂儲存資源浪費。
你也可以把「實體硬碟vs網路儲存空間」套用在
「伺服器vs網路伺服器」、等一些IT架設元素當中。
有些時候企業可能還要花錢去買地蓋樓建新的機房，這些都是直接購買實體的額外成本。
可能根本沒有多餘空間再去放這些機房，而且可能流量也是有一定時期的漲幅，只有在某些時候才有需要這麼多主機。

有了雲端計算(服務)的優點:
1.隨時隨地自助服務
2.隨時隨地用任何網路裝置存取
3.多人共享資源
4.快速重新佈署靈活度
5.可被監控與量測的服務
6.基於虛擬化技術快速部署資源或獲得服務
7.減少使用者終端的處理負擔
8.降低了使用者對於IT專業知識的依賴

【傳統基礎建設v.s雲端服務建設】
傳統要達成一個企業網路運作的模式，絕大部分是透過switch去交換的
當中比較常見的是透過Circuit Switching
任何一項傳輸都會需要一條固定實體線路，且傳訊過程中其他傳輸任務都會擱著。(因為會碰撞)通訊線路可能會歷經數個switch，由switch去將線路實際接通來最快傳輸至目的地。Switch具備MAC Address過濾功能，傳輸時只會由接收端的MAC Address對應的Port為單位在進行，因而達成分割衝突域，維持交互傳輸。
此部分運作過程都坐落於Data Link Layer
緊接著透過router來進行路由表建立及路徑配置、封包接收傳輸一系列過程
才能完成一整套網路資料交換。這當中會出現問題就是當你要去安裝軟體工具或系統環境時候，會有要重複安裝的問題，當有多台就會令人感到不方便。

雲端服務建設
則是提倡一個公用的存儲空間上面還有設置一些常用公用軟體
讓大家在Local端透過網路就能各自去運作這些軟體，不需要花時間在Local配置安裝。

【雲端運算的演進】

雲端運算發展共分為三期
(1)網格運算(Grid Computing)

將不同等級、架構的電腦(桌機)資源(磁碟、CPU)整合後
同時執行一個運算任務，著重於整合眾多異構平台。
舉例:美國NASA 的 SETI@ home 就曾經運用網路上的閒置電腦
計算從太空收集到的大量數據。

缺點在於電腦計算資源使用量難以精確計算，使租貸費用不易計算，因而只限於對特定機構使用。

(2)公用運算(Utility Computing)

摘自:https://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?cnlid=&id=0000095096_a8a6c0l3fxl7r0p5of2l9&ct=1&onenewspage=2&page=2

可說是從網格運算跳轉到雲端運算的過渡期
為了克服網格運算租貸費用計算困難，其中精確計算電腦資源使用量可幫助出租電腦設備廠商可從中收取合理報酬。

在公用運算的架構下，運算服務就像水電一樣隨時供應，同時可根據不同行業或不同部門的不同需求，隨時按照需求提供服務 (On demand services)，包括自動提供可計算、度量的 IT
資源，包括伺服器、儲存容量、商業應用程式及網路資源。
使用者可經由內部網路或公開網路存取電腦取得運算資源。
計費方式以使用量計算，如CPU的使用秒數、分或是小時。
在理想的狀況中，公用運算所提供的服務，會讓突發意外逐漸減少；
而透過自動預估需求，以及預先建立伺服器可偵測不正常設備的能力，隨後
提出預警，同樣可讓企業提高對於軟、硬體的使用效率。
由此可看出雲端運算的運作概念雛型已經在此時期萌芽。

但可惜的是電腦、機房這些實體基礎設施(Infrastructure)提供的計算資源規模
無法即時地擴充或收縮，因而造成無法同時滿足承租方不同計算資源的需求。
(仍有規格不靈活的問題!!!!)
(餅舖跟人家買8個裝一盒或12個裝一盒的你就無法只跟人家買9個或13個，可能盒子供應商只提供12個跟8個的設計，短時間也無法客製化設計專門放9個或13個的)

(3)雲端運算(Cloud Computing)

主要是克服了公用運算無法同時滿足承租方不同計算資源需求的問題，因而發展出虛擬化技術來運用於將實體基礎設施依據不同的使用者需求產生出不同規格之虛擬器。
此外，雲端運算更可搭配管理介面隨時去監控管理計算資源落實精確計費。

結論:
網格運算著重在需要複雜運算的「單一任務」。但雲端運算則比較偏大眾應用。
從應用層面看，雲端運算可以被視為平民化的網格運算

【雲端運算架構中四角色】

1.基礎設施供應商(Infrastructure Provider):
基礎設施供應商通過虛擬化可依據User所需來生成客製化虛擬機器，讓租用虛擬機器的User
不用處理基礎設施運作等相關技術。
提供這種類的服務一般就稱為IaaS(Infrastructure as a Service) 「基礎設施即服務」。

2.開發平台供應商(Platform Provider):
由其提供虛擬化資源和各種能開發程式環境的服務，使雲端服務供應者(商)可在平台上開發服務也可透過各種工具監控、管理和調整虛擬機器和其他的工具軟體服務(比方JDK、.NET framework、SQL Server)。
提供這種類的服務一般就稱為PaaS(Platform as a Service)「開發平台即服務」。

3.雲端服務供應商(Cloud Service Provider):
其將自行開發的軟體部署到開發平台，讓雲端消費者藉由網路來使用，而不需要考慮服務的建構和相關技術。
提供這種類的服務一般就稱為SaaS(Software as a Service)「軟體即服務」。

4.雲端服務消費者(Cloud Service Consumers):
其可透過網路享有雲端服務，可隨時查閱、存取資料文件，相對以往傳統門市服務還需要透過業務人員才可購買到服務方式便利更多。

近年的雲服務絕大部分圍繞在「誰在用的?」和「提供捨麼服務?」兩個重點上。
若拿自動販賣機來比喻，就是購買者和銷售商品的關係

從使用者層面來看
【混和雲 v.s. 私有雲】
私有雲泛指特定企業專用的雲端環境，只有該公司的人才能使用。
自動販賣機設置場所由該公司負擔電費、場地租用費等等。
而商品也不見得為了獲利而昂貴，反而便宜。

混和雲則指的是公共場合的自動販賣機，可供多間企業一起用。
絕大多數混雲都有多租戶功能。(很像學生租屋，各自租各自的房間。相互不影響彼此)
但背後則是統一由某方企業在提供因此注重獲利，價格也相應高。

從銷售商品角度來看
則相當於雲端提供的服務種類
【IaaS、PaaS和SaaS差異】
IaaS(Infrastructure as a Service) : 系統基礎架構(伺服器、儲存空間、作業系統、網路)
PaaS(Platform as a Service) : 執行環境(framework、中介軟體)
SaaS(Software as a Service) : 應用程式環境(xxx runtime...)

從服務提供者
各自對應的就是上述曾提到的雲端架構四大角色中的其中三者

Amazon Web Service（AWS）是一提供Web服務解決方案的線上平台，
提供了不同抽象層面的計算、網路存儲和相關解決方案。
使用者可透過這些服務來發布或管理網站、運行企業應用程式和進行大數據挖掘。

這裡提到的術語Web服務，含義就是可通過Web界面來控制的服務。
Web界面則可由機器或人通過GUI來操作。

當中最突出的服務是提供虛擬服務器的EC2，以及提供存儲服務的S3。
AWS上的服務可以配合工作，客戶可以使用它們來複製現有的在企業內部部署的系統，或者
重新配置。當然啦這些服務會按「使用者付費」定價模式收取服務費用。

倘若你是AWS的用戶那可選擇不同的Data Center。(具有Global的服務)
AWS數據中心分佈在美國、歐洲、亞洲及南美洲等。
例如，用戶可以在日本去啟動一個虛擬服務器，當然也可在愛爾蘭啟動虛擬服務器。
https://aws.amazon.com/compliance/data-center/data-centers/

底下是擷取至今(2019 11月初)AWS的全球基礎架構(Global infrastructure)地圖

https://aws.amazon.com/tw/about-aws/global-infrastructure/

也有動態地球網頁展示版本可以看喔!!!
https://www.infrastructure.aws/

一些疑問....??
AWS這種平台應該也是類似買很多台特殊硬體吧
是用捨麼硬體呢??

AWS並沒有對外公開其data centers所使用的硬體組件是捨麼牌子的和相關細節。
想當然AWS運行的計算、網絡和存儲的硬體規模是十分龐大的。
若直接使用知名品牌硬體設備想必額外費用是可觀的，因此極有可能是使用比較不知名或市面上隨手可得的商品化硬體組件來節省成本。
在設備部分盡可能降低成本(不需要太好，能用就好)
你可能會問品質不影響嗎??? 總會故障吧
是的!!!! Amazon 服務將近高達50萬(半百萬)台server在上面運行的
24小時故障隨時都有可能發生
因此後來就和知名硬體廠商有長期的維護和購買合作關係
(當你大量購買勢必會給你降價的概念!!!!!!)
就好必一家大醫院向藥商進藥單價一定來的比一般民間診所要便宜是相同的概念。

Amazon中最基礎核心的服務就是EC2(Elastic Compute Cloud) 彈性計算雲
主要用於提供虛擬伺服器資源，每一個EC2都是獨立運行的服務器。

虛擬服務器是實體伺服器的一部分。實體伺服器通過軟件來隔離
其上的各個虛擬伺服器。一台虛擬服務器由CPU、內存、網絡接口和存儲組成。

實體伺服器(主機) （host server），其上運行的虛擬服務器稱為客戶機（guest）。
虛擬化管理器（hypervisor）負責隔離各個客戶機並調度它們對硬件的請求。