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雲計算⼊⾨ 3. 雲計算類別 Ver：2024年 2月 Cloud Computing Introduction 今⽇課題 ⼀部電腦的構成。 什麼是電 腦資源？ 什麼是虛擬機 / Virtual Machine / VM 公有雲 Public Cloud 私有雲 Private Cloud 混合雲 Hybrid Cloud 2 動⼿操作 – ⽤時光機玩以前的遊戲 – 試⽤虛擬機管理程式 Cloud Computing Introduction ⼀部...

雲計算⼊⾨ 3. 雲計算類別 Ver：2024年 2月 Cloud Computing Introduction 今⽇課題 ⼀部電腦的構成。 什麼是電 腦資源？ 什麼是虛擬機 / Virtual Machine / VM 公有雲 Public Cloud 私有雲 Private Cloud 混合雲 Hybrid Cloud 2 動⼿操作 – ⽤時光機玩以前的遊戲 – 試⽤虛擬機管理程式 Cloud Computing Introduction ⼀部電腦的構成。 什麼是電腦資源？ 硬件: Hardware – CPU: Central Processing Unit 中央 處理 器 – Storage: 儲存裝置 – RAM: Random Access Memory 隨機 – GPU: – Network Card: 存取 記憶體 Graphics Processing Unit 圖形 處理 器 網絡卡 不用擔心！ 我們會逐一介紹它們的功能 3 Cloud Computing Introduction 4 Cloud Computing Introduction CPU: 中央處理器 電腦的⼤腦，負責處理指令 當你在遊戲中跳躍、收集物品或與遊戲世界 互動時，CPU正在⼯作，計算每⼀步動作。 當你買電腦裝置時，可能會看到產品上所說 明的CPU性能，包括： 5 – GHz（吉赫）- 更⾼的GHz值通常意味著CPU可以更快地執⾏ 更多的指令 – 核⼼（core）- CPU中的核⼼實際上是CPU內部的⼀個獨⽴處 理器。現代的CPU可以擁有多個核⼼，這允許它們同時處理 多個指令流 Cloud Computing Introduction Storage:儲存裝置 你所有遊戲進度、物品和資源要有地⽅⻑期 存儲，當你不玩遊戲時，你的物品安全地保 存在這裡 不然的話，你每次玩都要從頭開始玩，很無 癮 你的進度，你的武器，你的分數，統統都是 數據資料。 ⽽這些資料就儲存在電腦的儲存 裝置，我們通稱為硬碟 （Hard Drive) 儲存裝置的「容量」單位通常為GigaByte (GB）和 TeraByte (TB） 6 Cloud Computing Introduction RAM:隨機存取記憶體 電腦的⻑期儲存裝置容量⼤，但有⼀個缺點： 讀取和儲存資料的時候不夠快 除了遊戲進度、物品和資源之外，遊戲還需 要很多其他資料才能運作, 例如，你的⾓⾊ 在「這⼀刻」的動作或表情 長期儲存 記低你表姐 的新電話號 碼 7 OK 打去25xx30xx 訂位 今晚食飯 RAM隨機存取 OK 如果每⼀個動作或表情的資料都要從⻑期儲 存裝置讀取/儲存，你的⾓⾊就會不順暢 所以這些不須要⻑期儲存的數據，電腦會選 擇存在RAM。 RAM的好處：讀取和儲存資料快速。 但關 機或關掉遊戲時數據將會遺失 Cloud Computing Introduction GPU:圖形處理器 街頭霸王(1987) 越⾼質素的畫⾯需要越多數據，也代表電腦處理數 據的能⼒需要提升 所以出現了專⾨處理影像的GPU。從複雜的3D環 境到播放⾼清視頻，GPU 提⾼螢幕上的視覺效果 街頭霸王(2023) 8 電腦⽤家對視覺要求越來越⾼ GPU是專⾨負責處理電腦所有視覺⽅⾯的硬件 Cloud Computing Introduction 9 Network Card: 網絡卡 今時今⽇，⼀部電腦裝置⼀定要「上到網」 多⼈遊戲、下載遊戲最新版本和數據等，都 必須在⼀部「上到網」的電腦上進⾏ Network Card 是電腦裡負責連線的硬體 Cloud Computing Introduction 電腦資源的主要組件 硬件: Hardware – CPU: Central Processing Unit 中央 處理 器 – Storage: 儲存裝置 – RAM: Random Access Memory 隨機 10 軟件: Software – GPU: – Network Card: App/ : Application – 存取 記憶體 Graphics Processing Unit 圖形 處理 器 網絡卡 OS: 應⽤程式 Operating System 作業 系統 Cloud Computing Introduction ⼀部電腦的構成。 什麼是電腦資源？ 軟件: Software 應用程式（App/Application）：為使用者執行特定 功能而設計的軟體/程式，例如以幫助使用者進行文 字處理、圖像編輯、郵件通訊、遊戲娛樂等。應用程 式通常有不同的版本，適應在不同的操作系統上運行 作業系統 (Operating System 或 OS)是應用程式與 電腦硬件之間的橋樑。 是管理電腦硬件資源以供應 用程式執行的系統軟件，負責協調和管理整台電腦的 運作 討論：市面上有很多作業系統。 在用家 電腦和手機上最常見有以下幾種。 你能 認得出哪個作業系統嗎？ 11 把電腦資源“虛擬化” Cloud Computing Introduction 13 什麼是虛擬? 有聽過虛擬實景 (Virtual Reality)? VR Game Cloud Computing Introduction 虛擬技術 Virtualization 在電腦世界中，虛擬化是指建⽴各種電腦資源的虛擬版本，包括： – CPU – Storage – RAM – GPU – Network 這些電腦資源本來要你⾯前有「實體」 硬件才能擁有 虛擬化技術把這些資源在你沒有「實體」 硬件的情況下都能擁有（虛擬電腦資源） 虛擬化讓你「覺得」你擁有這些電腦資源，就如VR讓你覺得你⾝處另⼀個地⽅ 14 好抽象？ 唔緊要，慢慢領悟! Cloud Computing Introduction 虛擬機 Virtual Machine 硬件虛擬化或平台虛擬化是指建⽴⼀個虛擬機，讓⽤戶享 ⽤“仿如”真實電腦的體驗 本來，在Mac電腦上不可以 運行Windows 虛擬化後，您可以在 Mac 上 運⾏ Windows 然後可以在這部Mac機上運 ⾏Windows 版本的軟件 15 Cloud Computing Introduction 你可以在 Windows 上運⾏ Ubuntu Linux 運⾏ Microsoft Windows 的電腦可以託管虛擬機， 例如 Ubuntu Linux 操作系 統 然後可以在虛擬機上運⾏ 基於 Ubuntu 的軟件 16 Cloud Computing Introduction 常⽤的虛擬機管理程式 Hypervisor 管理程式 (Hypervisor)是建⽴和運⾏虛擬機的: –軟件(software) –固件(firmware)或 –硬件(hardware) 它也稱為 虛擬機 監視器 (VMM, Virtual Machine Monitor) 常⽤的虛擬機管理程式: –VMWare –VirtualBox Cloud Computing Introduction 18 VMWare Cloud Computing Introduction 19 VirtualBox 課堂任務 ⽤時光機玩以前的遊戲 時光機是利用虛擬技術讓不同作業系統的遊戲都能操作 https://archive.org/details/softwarelibrary_msdos_games 雲服務 是虛擬化的 電腦資源/計算能⼒ Cloud Computing Introduction 雲計算建⽴在虛擬化科技之上 想像⼀台⾮常強⼤的計算機(or 伺服器)，具有超卓的配置 （CPU、RAM、Storage 等） 在這台⾮常強⼤的計算機上運⾏著不同的虛擬機 每個虛擬機租給不同的客戶使⽤ Virtualization 每個虛擬機都根據客戶的需求進⾏配置 每個虛擬機都可以輕鬆開啟和關閉，以滿⾜客戶在不同時 段對電腦資源的需求 22 Cloud Computing Introduction 公有雲 Public Cloud 最常⾒的雲計算部署類型 使⽤公有雲，所有硬件、軟件和其他⽀持基礎設施都由雲 服務提供商擁有和管理 在公有雲中，A公司與其他公司(或雲“租戶”)共享同⼀台的 伺服器的CPU、存儲和網絡設備等 A公司員⼯使⽤網絡瀏覽器使⽤雲服務,並管理A公司的帳 戶 23 Cloud Computing Introduction 公共雲的優勢 降低成本 - 無需購買硬件或軟件，您只需為使⽤的服務付 費 無需維護 - 您的雲服務提供商提供維護 近乎無限的可擴展性 - 按需調整資源滿⾜您的業務需求 ⾼可靠性 - 龐⼤的服務器網絡確保不會出現故障 24 Cloud Computing Introduction 私有雲 Private Cloud 私有雲由⼀個企業或機構獨家使⽤的雲計算資源組成 (⼀ 台伺服器只由⼀家機構享⽤。 這台伺服器不會有其他雲 “租戶”） 私有雲可以處於企業⾃⼰的地⽅，也可以處於⼀個由第三 ⽅雲服務供應商管理的地⽅ 在私有雲中，服務和基礎設施⼀直被私有網絡上維護，硬 件和軟件不分享給其它客戶，因此增強了安全性。 25 Cloud Computing Introduction 私有雲的優勢 更⼤的靈活性 - 您的組織可以⾃⼰定義其雲資源配置 更多控制 - 資源不與他⼈共享，因此可以實現更⾼級別的 控制和隱私 政府機構、⾦融機構經常使⽤私有雲來加強對其基礎設施 的控制和安全性 26 Cloud Computing Introduction 混合雲 Hybrid Cloud 有些公司會在同⼀時間使⽤公有雲和私有雲 –⽐如： –把⼀些相對沒有那麼機密的資料放在較便宜的公有雲 –⼀些⾼度機密私隱要求⾼的資料放在安全性極⾼的私有雲 混合雲是⼀種將私有雲與公共雲相結合的雲計算建設 混合雲允許數據和應⽤程序在私有雲與公共雲之間移動。 27 Cloud Computing Introduction 28 為什麼使⽤混合雲 由於業務需求，許多組織選擇混合雲⽅法，例如 – 滿⾜監管要求 – 數據主權要求 Cloud Computing Introduction 討論：公私分明 公 有 雲 OR 雲端服務供應商 擁有的伺服器 私 有 雲 A公司 雲端服務提供者的地理位置 A公司正在使用的電腦資源 29 A公司的地理位置 課堂任務 試⽤虛擬機管理程式 Use VMWare Workstation Player to install the latest version of Ubuntu (Lab 5)