何謂混合雲?4 大優勢、應用場景、企業考量的 4 要點
雲端運算的主要部署方式有:公有雲、私有雲和混合雲。公有雲由第三方雲端平台提供,私有雲則專屬單一企業的雲端資料中心,那混合雲是什麼呢?本文將深入探討混合雲的定義、優勢與挑戰,並介紹實際運用場景,以及比較三種雲端部署模型的差異,協助企業選擇最適合自己的雲端解決方案。
混合雲是什麼?
混合雲為雲端運算的部署方式之一,是除了公有雲與私有雲以外,最常見的雲端架構部署模式。混合雲運算環境結合了公有雲、私有雲、地端資料中心或邊緣運算等多種模式,使用者可以依照需求同時選擇不同的運算環境,使用雲端服務或執行應用程式。
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公有雲(Public Cloud):集中管理的 IT 運算資源和硬體設備,所有權歸第三方廠商。使用者透過公開網路連線至公有雲,並與其他使用者共享公有雲運算資源,包含伺服器、實體儲存裝置和網路裝置等 IT 基礎架構等。可以依照需求增減運算資源和雲端服務項目,即時調整,使用上彈性和擴展性較高。全球知名的公有雲廠商有 AWS、Azure 和 Google Cloud。
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私有雲(Private Cloud):IT 基礎架構與實體設備為企業或個別使用者專屬,不與他人共享的雲端運算環境。實體資料中心可建立在企業內部,或由第三方廠商代管,通常以 VPN(虛擬私有網路)或內部網路連線存取運算資源與資料。私有雲無須和他人共享運算資源,因此可保有較高的資料安全性。
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地端(On-Premise):實體資料中心建置於企業內部,由企業自行購買和維護硬體設備。地端模式下,機敏資料同樣保存於企業內部,因此隱私和安全性較高。
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邊緣運算(Edge Computing):將部分運算工作(執行應用程式、處理數據等)交予離終端使用者地理位置較接近的地點,減少資料中心的工作負擔,也將工作分為更易於管理的大小,加快傳輸並降低延遲。
晟崴小知識:終端使用者(End User)為特定應用程式的實際使用者。以應用程式「Google 文件」為例,Google 公司使用雲端運算技術,開發「Google 文件」,而使用「Google 文件」編輯文字檔案的人就是終端使用者。
【邊緣運算最常見的應用之一就是 CDN(內容傳遞網路),想更進一步了解,歡迎參考《CDN》文章。】
【混合雲示意圖】
混合雲優勢與挑戰
混合雲 4 大優勢
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架構彈性高:企業在規劃雲端架構時,可截長補短,依據需求在處理不同類型資料時,採用不同的部署模式。例如客戶隱私等機敏資料可以私有雲或地端方式儲存;大量的運算工作(資料分析、機器學習模型訓練、建立應用程式測試環境等),則可仰賴公有雲。
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成本效益:混合雲兼顧安全要求以及運算需求,讓企業在合規的情況下,靈活選擇私有雲處理機敏資料,並利用公有雲按需付費的特性來應對高運算需求。企業無需因為資安規範全數採用私有雲,而投入高額固定成本,同時又能減少公有雲的長期資源浪費,達到高成本效益。
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降低延遲:混合雲部署模式可將部分運算工作移至離終端使用者較近的地理位置,縮短資料在伺服器與使用者之間的傳輸距離。而通常物理距離越短,傳輸需要的時間也就越少,因此可有效減少資料傳輸的時間與延遲情形,遊戲廠商和影音串流平台多利用這種方式降低延遲。
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應用程式開發與管理容易:應用程式在混合雲環境中,可因應開發或管理需求自由地在公有雲與私有雲環境中輕鬆移動,讓開發與管理應用程式都更簡便。
混合雲 3 大挑戰
如同其他部署方式,混合雲雖然好處多多,但也會帶來一些挑戰。以下整理了實際使用混合雲,企業可能需要克服的主要困難。
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成本投入:企業需自行購買地端資料中心或建立於企業內部的私有雲,而未來更新和升級設備或額外的維護軟體工具也會造成成本增加。除此之外,資料中心還需由內部的專業人才維護,IT 專業人才更需要隨時學習最新雲端技術與知識,因此還會產生更多人力與教育訓練成本。
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架構複雜:混合雲由多種不同部署模式組合而成,掌握其中的所有系統、平台、應用程式等元件難度較高。複雜度高,在部署或雲端設定時,出錯的機率也就跟著提高:小則失去商機,大則造成嚴重資安事件。
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相容問題:有時候地端和公有雲環境之間會出現相容問題,沒有妥善規劃,可能會造成資料無法同步傳輸。
也因為上述挑戰,企業若選擇使用混合雲架構,需要特別注意以下幾點,以降低混合雲使用門檻與資安事件的發生機率:
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專業雲端人才培養
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跨環境資料相容性與整合
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跨環境運算資源監控
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存取權限管理
混合雲跟多雲一樣嗎?
多雲端(Multicloud)為另一個常見的雲端架構,指企業或組織同時使用兩個以上的雲端供應商的服務,實務上有多種可能的組合,例如同時利用 AWS 和 Azure 的雲端服務、兩個不同的私有雲、混用多個公有雲與私有雲等等。不過也有部分雲端廠商將多雲端的範圍限定為公有雲,無論私有雲的使用情況,只要同時使用兩個以上的公有雲廠商服務即視為多雲端架構。
雖然不同的廠商有自己的多雲端定義,但基本上「混合雲」根據雲端基礎架構的部署方式有別,「多雲端」則針對所使用的雲端服務廠商的數量而決定。這兩個詞描述了雲端架構不同層面的特質,兩者間有差異,但不互相排斥;只要使用到兩個以上不同雲端廠商的服務,混合雲架構同時可以是多雲端架構。
【混合雲與多雲端示意圖】
混合雲實際運用場景
知道混合雲的基本定義、優勢與挑戰之後,接著來看看企業可以將混合雲實際運用在哪些地方吧。
災難備援 Disaster Recovery
自然或人為災害都可能造成企業營運仰賴的伺服器故障,因此完善的災難備援計畫也是企業資訊安全中不可或缺的一部份。災難備援的目標在最大程度降低因為停機而造成的資料遺失與業務中斷。企業可利用混合雲,將重要資料備份同時存在多個地方,如地端資料中心、私有雲和公有雲,其中一個資料中心發生問題時,可以即時從其他備份地點存取重要資料。
【混合雲災難備援示意圖】
【想了解更多關於災難備援和異地備援的資訊嗎?歡迎參考《異地備援》。】
一、應用程式開發測試 Applications Development and Testing
混合雲也常被用在應用程式開發與測試過程中,譬如在公有雲環境進行程式開發,編寫程式碼,享受公有雲的運算資源靈活擴縮特性,完成後再到安全性和可控性較高的私有雲環境測試應用程式實際運作情況。
二、資料分析 Data Analytics
有些企業每天會從多重管道獲得巨量資料,加以深入分析後,得到更多改善企業營運的洞見,提升產品或服務品質、增加獲利模式。比方說,應用程式開發商收到大量的終端使用者資料,而藉由分析使用者資料,更了解其習慣與偏好,再投其所好提供產品。
這些資料通常數量龐大,無論是處理或儲存都需要相當可觀的運算資源。企業可利用混合雲中的公有雲儲存資料,再以私有雲運算環境分析機敏程度高的資料,同時顧及成本效益與資料安全需求。
三、AI 與機器學習 AI & Machine Learning
在 AI 當道的時代,混合雲架構也能派上用場。AI 運作需要佔用大量的運算資源和資料儲存空間,公有雲可隨時靈活擴展運算資源,確保 AI 系統有足夠的資源。混合雲中的私有雲架構,則可以用來確保機敏資料的安全性。同樣道理,機器學習訓練大型模型時,可利用私有雲來處理敏感資料,使用公有雲資源進行彈性擴展、分析大量數據。
四、雲端爆量 Cloud Bursting
雲端爆量是一種基礎架構配置(Configuration)方式,讓企業在地端基礎架構使用量達到頂端時,改使用第三方雲端服務商提供的雲端運算資源處理額外的附載工作量。對企業來說,雲端爆量方便且具有成本效益,適合有淡季與旺季之分的工作負載,或其他運算資源需求多有變化的情形,例如因行銷活動產生的大量流量。
您適合混合雲嗎?
公有雲、私有雲和混合雲都是因應不同需求而生的雲端解決方案,三者之間沒有一定的優劣,在使用上還是依照個別企業或組織的 IT 需求為主。選擇採用混合雲前,企業可以從以下 4 大面向考慮自己的雲端需求:
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經營目標:使用混合雲架構是否會幫助企業實現經營目標?
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IT 預算:IT 預算可以支援同時使用公有雲,以及地端或私有雲嗎?
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安全規範:法規或是企業內部規範是否有規定機敏資料的儲存位置?
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資源擴縮需求:運算資源的需求是否穩定?
以下將三種解決方案比表格比較:
混合雲 |
公有雲 |
私有雲 |
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安全性 |
中等 |
較低(依據不同雲端廠商,安全性不同) |
較高 |
擴展性 |
可簡單擴展運算資源 |
可簡單擴展運算資源 |
擴展運算資雲較困難 |
成本 |
中等 |
較低 |
較高 |
客製化程度 |
中等 |
較低 |
較高 |
管理責任 |
與雲端服務商共享 |
與雲端服務商共享(依據不同的雲端服務類型,有管理責任也不同) |
由使用者負責 |
架構複雜程度 |
較高 |
中等 |
較低 |
通常來說,混合雲較適合追求運算資源靈活性、可擴展性高,但同時又有高安全需求的企業,以符合安全法規,且企業內部已有專業雲端人才,可維護複雜的 IT 環境;公有雲適合運算需求變化多,安全考量較低,也有成本壓力的企業;至於私有雲則是適合對雲端環境掌握度和安全要求高的企業。
混合雲透過整合公有雲、私有雲和地端等模式,為企業提供了靈活性、安全性及高效能的運算資源配置方式。但企業在選擇混合雲架構時,還是須優先考量自身需求,以及混合雲優勢與挑戰。妥善規劃混合雲架構和培養專業雲端人才,以有效利用混合雲實現數位化轉型、提升企業競爭力。
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