2011年10月24日 星期一

關於雲端運算

[引言]這一篇,是幾個月之前應邀寫的一篇討論雲端運算的文章的原稿,因為篇幅的關係,這篇文章在刊出的時候做了相當大程度的刪減,幾個月過去了,重新看到,只貼在blog給有興趣的朋友...另外,這一篇並沒有試圖為雲端運算下定義,因為定義可以從NIST找到http://www.nist.gov/itl/cloud/ 這篇只是說明我們對雲端運算的一些規劃與想法...
  
從虛無飄渺到豁然開朗

        前陣子受邀到某教育訓練中心上課,剛好學員前一堂課的講題是雲端運算,看到學員臉色頗為疲倦,不禁好奇早上的講師是否塞給大夥太多內容而造成學員壓力。因為這個班下午我得要接續著上課,所以不免關切地問了學員一聲:『早上雲端課程上的如何啊?』

        沒想到不問還好,這一問之下,學員七嘴八舌地聊了開來,有個年長的學員用八個字做了總結:『虛無飄渺,無邊無際』。由於學員先前都沒有接觸過相關的概念,聽起來雲端運算好像很厲害,無所不能,但從講師的介紹中,又分不太出現在所謂的雲端運算和傳統的虛擬主機、主機代管、或網路服務有何不同,看起來像是過去我們說的SOA(Service-Oriented Architecture)的一種延伸,又像是ASP(Application Services Provider)的一種變形,那到底雲端是什麼? 早上一整個課程上下來,學員似乎還是摸不著頭緒…

        其實這個話題,得要從20年前開始說起…

二十年前的夢想

        約莫在15年前,Bill Gates出版了一本頗為引人關注的書籍『THE ROAD AHEAD』,清楚地闡述了他早在1990年11月於Comdex中所發表 - 主題為『Information At Your Fingertips』的演講,20年後的今天,你可以看到Bill Gates對未來描述的精準先見。
        當時所提及的概念,已經把網際網路和資訊科技將帶給我們的願景清晰地勾畫出來,可能在20年前你很難想像,任何人,在全球的任何地點,都可以從口袋中拿出一個可以隨身攜帶,只有手掌大小的設備,而這個設備可以提供你所需要的任何資訊,不管是當天全球重大的即時新聞(例如最近的股市崩跌)、或是你家裡大門口的監視器即時畫面。不論你在這個地球上的哪一個角落,只要能夠連上網路,不管是工作還是娛樂,所需要的各種資訊,都在你的掌握之中。
        20年前所說的『Information At Your Fingertips』(資訊彈指可得),在智慧型手機和平板電腦的迅速普及下,早已從所謂的願景變成今天日常生活中的一部分,拿起你的智慧型手機,你所在位置方圓百里內的吃喝玩樂,也都一手掌握,這(如今我們習以為常的一切),可是過去人們前所未有的體驗。
        而這一切的資料,都存放在哪裡? 提供這些搜尋或運算的伺服器主機又在何處? 串起這一切可能性的關鍵技術又是什麼? 沒錯,這些都是雲端運算的一部分。

從Application Service Provider到Cloud Computing

        早在十多年前,在網際網路開始普遍之後,就有不少研究單位提出過ASP(Application Service Provider)的概念。打從軟體開始與硬體分開銷售,獨立收取費用以來,軟體的通用性與可複製性,就成為影響這個產業盛衰的關鍵因素。
        簡單的說,從商業的角度來看,開發完成後,只能賣一次的軟體我們叫做專案,能夠重複賣很多次的軟體我們叫做套裝軟件,而套裝軟件的獲利基礎則是建立在客戶群的規模上。軟體公司開發出一套辦公室軟件,銷售給全球的企業,由於使用量大(具有規模),所以締造出了一個龐大的產業生態鏈。但沒過多久,大家發現這似乎有些問題…
        首先,軟體並沒有辦法如同汽車一樣,一旦買了就一直用下去,而是每隔幾年就需要改版,升級,這不僅僅對於客戶來說是個困擾,對於軟體供應商也是個頭疼的事情,隨著升級改版所帶來的問題,常常需要更多的客服人員才能解決,使得隱含的軟體開發成本更高。由於軟體是安裝在客戶端,每一個客戶端的硬體狀況又有所不同,更造成了維護與服務上的困擾。
        不僅如此,對於廠商來說,軟體的獲利模式是基於複製,也就是我研發一次,可以賣出很多套,但這在某些地方顯然不可行,在某些對於智慧財產權並不嚴謹的區域,軟體的盜版和私自複製侵蝕了軟體公司的獲利。雪上加霜的是,隨著全球化的普及,企業營運的需求瞬息萬變,軟體的生命週期開始逐漸變短,改版的頻率漸高,慢慢地大家發現,軟體的獲利基礎已經不在,漸漸地開始被升級改版以及客服的成本所吞蝕。
        這時候,ASP(Application Service Provider)的概念為軟體界帶來一盞明燈,不少軟體廠商嘗試以服務的概念來替代軟體銷售,也就是說,我不再販賣一套一套的辦公室軟體,而是把軟體免費提供給客戶,由客戶自行安裝或是從網際網路上下載,或甚至直接透過瀏覽器執行,不再依照軟體的銷售來計費,而是依照軟體(或乾脆把軟體視為一種服務)的使用量來計費。企圖製造軟體廠商與客戶兩端雙贏的局面。
        怎麼說呢?因為客戶早就發現,一整套辦公室軟體,可能我只用到20%常用的功能,但每賣一套我還是得付100%的費用,套裝軟體也不像專案,可以分開計費,而即便開發商提供不同版本的功能,如何切割卻也並非由消費者自己決定,而是掌握在軟體廠商的手裡。如果,釜底抽薪的將計費方式改成用多少付多少,對於消費者來說似乎是更有利的。
        而從軟體廠商的角度來看,以租賃替代賣斷,看似降低了銷售金額,但其實後續獲利的可能性似乎更高,怎麼說呢? 過去我一套一套的賣,現在我則是你用一次我收一次錢,首先我隨時可以掌握使用者的狀況,我知道你用了哪些功能,開檔開過幾次,報表印過幾張,軟體廠商可以得知那些功能用戶最喜歡,那些功能客戶根本沒在使用,從而進行改版與更新,提供更好的服務。
        而更重要的是,不像過去一套一套賣的軟體,以租賃方式銷售只要客戶一但使用,要轉換成其它品牌同質產品的難度更高,無形之間增加了品牌向心力,只要你用了我的進銷存系統,大概總帳和會計系統也跑不掉,不久之後訂單就到我手裡了。
        而且這個機制一併解決了軟體被私自複製的盜版問題,所有的使用都需要連線到軟體廠商的伺服器端,經過驗證才能使用,以Web方式提供的軟體服務,更省去了客戶安裝的動作,改版時也不需要擔心客戶端的設備環境問題…過去困擾開發商的問題一一解決。
        這確實是個好的想法,但如同許多新穎的概念一般,由於當時的時空環境並不成熟,硬體與網際網路的效率與普及率稍嫌不足,再加上安全性的考量與收費機制(例如線上刷卡)的法令依據尚不完備,導致這個概念始終只停留於最初時期的測試營運階段,這一等,又過了將近10年。

雲端運算(Cloud Computing)的條件與要素

        10年後的今天,隨著網際網路的普及與頻寬大幅改善,以及虛擬化技術的成熟應用,雲端運算開始以不一樣的風貌重新出現在世人面前。但如果你以為現在我們說的雲端運算技術只是當年換湯不換藥的ASP(Application Service Provider)或是其實大同小異,那顯然這又是一個被媒體胡扯隨便報導下所導致的認知錯誤。

        很多人以為,『能夠用Web方式提供軟體服務,或是以AJAX技術提供軟體服務的產品,就叫做雲端運算』….對於身為ISV的軟體開發商來說,這個解釋不僅錯,而且錯很大。
        請容我這麼說,這或許是沒有技術背景的行銷人員,從無限廣義的泛商業角度下,隨便勾畫出的雲端運算概念。一般人茶餘飯後聊天時可以這麼認知,身為有技術背景的專業人員的你千萬別這麼單純。

        首先,以Web方式提供軟體服務,根本不是必要條件,不然現在的智慧型手機或是平板電腦上的App, 全都要被摒棄在雲端之外,豈不冤枉。況且,著名的DropBox或Skydrive,就是典型的雲端服務,這些雲端服務的用戶端呈現方式,除了Web瀏覽器之外,早就多的是以智慧型手機或PC的原生開發技術所建立出來的應用程式(App或Application),是不是完全都要走80 port也不一定,所以這個定義顯然是有問題的。

        而AJAX技術則是Web上Presentation(展示層)的開發技術,為了與後端數據庫進行連結,提供用戶更順暢的操作體驗,這更與雲端運算毫無瓜葛。
        唯一說對的大概只有雲端運算是以軟體服務的面貌出現,而非以軟體銷售的概念計費。因此,租用(用多少,付多少)與採購彈性肯定是當前雲端運算的主要定義之一。不過話又說回來,雲端運算的定義之所以如此的模糊,除了媒體所造成的誤解之外,部分軟體廠商刻意模糊焦點也是事實,畢竟定義越模糊,就越容易擠進申請政府補助的門檻,而消費者也更容易在不知所以的狀況下買單。

        然而,對於身為ISV的廠商來說,我們認為雲端運算至少要具備底下特性,缺一不可:
  1. 以租用方式提供軟體服務,用多少付多少,而非銷售軟體。
    在雲端運算的時代,軟體開發商需要認知自己所銷售的是服務,而非軟體產品。軟體僅僅是開發商提供客戶服務的媒介(或是載體)。真正銷售的乃是服務,因此軟體的使用也開始有所改變,再也不像過去,是一套一套的賣,更可以想成是免費提供軟體,而客戶租用的是軟體公司所提供的服務品質、以及服務內容。
     
  2. 具有延展性,能夠隨時依照當下需求增減服務規模。
    既然軟體是以服務的面貌呈現,當然就需要考慮延展性的問題。所謂『軟體的延展性』是指:『當用戶端需求量瞬間增加或減少時,軟體服務能夠隨之動態調整的能力。』例如,我們建立的ERP服務,目前主機的營運規模,在客戶是500人同時使用的狀況下運行良好,但一夕之間客戶從500人同時使用突然變成5000人同時使用,多出了10倍,原本的軟體服務是否能夠在不改變程式碼,只透過設定的狀況下,就滿足客戶端流量和計算能力突然激增的需求? 這我們稱之為延展性。以網站來說,最典型的例子就是旅遊業的淡旺季,或是熱門表演的售票機制,這些應用都是隨時有可能出現爆量連線的狀況。現今的雲端運算軟體服務,在以『用多少、付多少』的概念為前提之下,要滿足客戶最理想經濟的購置成本,客戶理當可以在需求量較低時,以一兩台伺服器面對最基本的軟體應用需求,一旦發現流量激增,隨時可動態增加數台乃至於十數台伺服器,同時服務以達成延展性的需求。(在過去這樣的軟硬體架構有其實作上的難度,而今天拜虛擬化技術之賜,現在已經可以輕易地達成)
     
  3. 具有Load Balance(負載平衡)、與FailOver(錯誤後轉移)的能力。
    Cloud Computing必須提供永不斷線、穩定、且持續性服務,因此除了前述的延展性需求之外,隨之而來的還有穩定性與持續服務的能力。在理想的雲端運算技術架構下,不管是Web, AP, 乃至於DB Server, 都必須要提供Load Balance、與FailOver的能力。也就是說,使用者端(客戶),連上來使用的每一個瞬間,位於雲端的軟體服務需要提供穩定的連線品質與資料的正確性。
     
  4. 以Multi-Tenant(多租戶)作為服務的基礎骨架與必備要素
    對於提供SaaS(Software as a Service)的廠商來說,由於一般性軟體開發的獲利必須建構在複製與一定的市場規模上,因此Multi-Tenant的架構則是這一切的基礎,若提供SaaS服務的ISV,無法以多租戶的技術滿足客戶的需求,還得新增一個客戶就手動開設一台服務器,顯然在競爭力上已經落於人後。
        您大概不難發現,上述這些軟體服務的技術基礎,都建構在虛擬化技術上,現今以虛擬化技術所建構的雲端運算服務平台(PaaS),能夠在架構上滿足上述延展性與負載平衡等技術需求,並且同時能夠讓ISV搭建出以Multi-Tenant為主體的軟體服務(SaaS)。

        十多年前,ASP(Application Service Provider)之所以無法成功,除了安全性是一大考量之外,當時的網際網路和硬體架構,實難承載上述軟體服務所需要的相關的基礎設施,而十多年後的今天,不僅在台灣隨處可以上網,上網設備更是琳瑯滿目,連線品質早就可以滿足絕大部份的資訊交換與遠端運算需求。同時,由於虛擬化技術的成熟,我們才有可能建構出極具延展性的軟體服務,隨著客戶實際需要的流量,動態調整記憶體、伺服器、儲存體的大小與數量。這些都是過去十多年前ASP(Application Service Provider)廠商可望而不可及的夢想。

        再加上位於應用程式展示層的用戶端操作介面技術突飛猛進,透過現在的Silverlight開發技術可以輕易的設計出相當優質的UI,甚至可以運行在PC、平板、智慧型手機等各種不同的介面,在安全性上也跟著增強,如今ISV比起過去15年更有機會建構出優質的軟體服務應用。

雲端運算是軟體產業必然的方向
        透過上面的說明您大概不難明白,隨著技術的演進與成熟,這段路走了十多年,雖然看是緩慢、波折,但卻堅持而持續著。從歷史演進的角度來看,雲端運算可說是必然會走的方向。
        過去許多人在意的安全性顧慮與隱私的問題,這幾年也慢慢開始改變,從Google, Microsoft, Youtube所提供的免費服務, 一直到SalesForce, DropBox提供的商業應用,市場逐步開始接受資料放置於雲端(遠端伺服器)的可能性,而服務供應商,也透過前述的種種技術,建構出優質、穩定、且安全的軟體服務。
        這形成了另一波的軟體革命,過去的軟體賣錢,未來軟體則是免費,君不見Google App免費的提供了類似Word、Excel的線上服務給個人用戶,而微軟也從今年開始,提供Office 365,讓消費者以租賃的方式使用,如今只需要連上網路,不管是用PC或SmartPhone,你都可以在線上使用Word、Excel編輯檔案,並且和遠端的上下游廠商或合作夥伴共同編輯同一份文件,達成前所未有的協同運作效果。
        而這一切居然都是免費的(微軟與Google都有提供免費的App服務給個人用戶),靠著銷售軟體獲利的時代已經過去,破壞性創新讓軟體的開發與銷售走上了另一條路。現在你要做的是,讓你的消費者,打開電腦、拿起手機、連上的是你所提供的服務,藉由你的軟體服務,來協助客戶達成日常所需的一切資訊需求,利用你提供的軟體服務,來滿足客戶的資訊化需要。
        數年後的商業環境,使用以雲端服務提供的軟體應用,將會如同日常呼吸一樣的自然,而今天,軟體服務供應商的挑戰與競爭和重新洗牌則已然開始。

以微軟Windows Azure為基礎的具體應用
        從ISV的角度來看,我們很高興微軟在這一塊並沒有缺席,不僅如此,微軟的Windows Azure以及SQL Azure技術有效地提供了良好的開發平台,讓身為ISV的我們,可以在這個平台上以更合理的開發成本,建構出優質的SaaS服務。
        過去半年,我們(光岩資訊)利用了微軟所提供的Azure技術,建構出了大中華區第一套以Silverlight(未來將擴展為HTML5)配合Windows Azure技術所研發的『EasyCloud雲端運算開發平台』,以及相關的辦公室e化應用套件,讓企業得以租用的方式,來使用我們所提供的一切軟體服務。
        不僅如此,為了讓中大型企業客戶也能夠享有安全的雲端運算開發技術,省去購置與維護伺服器的成本與人力,租用EasyCloud雲端開發平台時,可直接搭配微軟的Windows Azure與SQL Azure雲端服務。企業內的IT人員若擁有基本的.NET開發技術,甚至可在平台上自由建置與開發屬於自己的 App,將企業內部所需要的應用,透過我們所提供的EasyCloud開發平台,搭建於微軟所提供的雲端運算中心,享有前述諸如延展性、負載平衡、以及前所未有的穩定性。讓企業內的使用者不管身在何處,透過NB或SmartPhone(特別是Windows Phone 7)連上雲端,隨時可取得自己所需要的任何資料,甚至與地球另一端的夥伴一起合作。
        透過導入雲端運算技術所降低的營運成本,以及節省的管銷費用,更讓資訊化投資在財務規劃上更加透明且容易預測,不至於變成營運上的財務黑洞,這讓客戶對於雲端運算的投入更有信心。
        對於身為微軟ISV的友商來說,我們所開發的平台也有助於ISV在最少的投資下,將產品由現有的Web/Windows應用移轉成以微軟Azure為基礎的雲端運算服務,EasyCloud平台本身所內建的Multi-Tenant機制,可讓開發出的應用立即具有Multi-Tenant與Billing的功能。而這一切都是建構在Windows Azure以及SQL Azure良好的基礎上。

令人引頸期盼的未來
        面對已經成為趨勢的雲端運算,我們隨著微軟邁出了第一步,我們看到的是一個嶄新的可能性,不管是市場狀況、SaaS的概念與Business Model,都將讓軟體產業重新洗牌。不僅如此,由於雲端運算的態性,我們面對的已經不只是台灣的市場,而是全球化競爭與機會。
        回顧軟體業,每一次的改變,都是梟雄崛起的全新機會,每一次的改變,也伴隨著不少巨人的殞落,面對這個趨勢,恐怕你立刻就必須決定下一步該怎麼走…

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