什麼是基礎架構即服務（IaaS）？

什麼是 IaaS？

基礎架構即服務（IaaS）是一種雲端服務交付模型，在這種模型中，組織本質上是經由第三方供應商，按需租用託管運算、儲存和網路資源的線上存取權限。IaaS 有時也被稱為雲端基礎架構服務或硬體即服務（HaaS），它讓組織能夠減少或甚至消除對傳統本地端資料中心的需求。它是四種最常見的雲端服務模型中最靈活的一種，其中包括軟體即服務（SaaS）、平台即服務（PaaS）和無伺服器。

基礎架構即服務（IaaS）架構

IaaS 架構由雲端服務供應商（CSP）擁有和管理，例如 AWS 或 Google 雲端平台。它包含了一系列運算、儲存和網路硬體，如下所示：

• 運算資源包括內部記憶體或 RAM，以及 CPU 和 GPU

• 儲存資源可包括固態硬碟或硬碟、NAS 裝置，甚至資料湖或資料倉儲等一系列裝置上的區塊、檔案和物件儲存

• 網路資源包括交換機、路由器和負載平衡器等硬體，然後將這些硬體虛擬化以在雲端中使用

這些資源可以輕鬆進行擴充，並且可以近乎即時地增長和收縮。它們可以是多租戶或單租戶，並由第三方雲端服務供應商託管。

美國國家標準暨技術研究院（NIST）定義了組織部署 IaaS 的三種方式：

• 私有雲 – 基礎架構和資源為單一組織所專用；實體組件可以由 CSP、組織或兩者共同擁有

• 公有雲 – 也被稱為多租戶模型，這是一種由多個組織使用的基礎架構；實體組件由 CSP 擁有和管理

• 混合雲 – 當組織同時將公用和私人雲端服務用於 IaaS 或應用程式時，這兩種模型保持獨立，但透過讓使用者可以在它們之間移動資料的技術進行連接

基礎架構即服務是如何運作的？

虛擬化是實現 IaaS 的底層技術。使用線上平台或儀表板，組織可以定義其所需的基礎架構類型，並指定特定組態。然後，IaaS 系統會為所請求的基礎架構建構數位或虛擬化模型。

終端使用者透過網際網路存取這些服務和資源。虛擬模型提供與實體本地端裝置相同的效能，並能執行相同的任務。在建立組織的虛擬基礎架構之後，使用者便可以進入系統並建立新的虛擬機（VM）、安裝作業系統、部署資料庫、建立各種儲存區以儲存備份和一系列的工作負載等。

CSP 通常會提供額外服務，讓使用者能夠監控系統效能、查看系統日誌、追蹤成本、部署安全解決方案、保持網路流量的平衡、管理備份和災難復原、對應用程式問題進行故障排除，以及設定政策來自動執行負載平衡和定期備份等作業。有些 IaaS 產品包括了有助於 DevOps 的服務和功能，例如容器化和容器編排。

儘管 IaaS 服務可能會因 CSP 而異，但 IaaS 解決方案具有一些固有的定義性特徵。這些特徵包括：

• 運算、儲存和網路即服務，讓組織能夠利用 IT 基礎架構，而無需自行購買、部署和管理它們
• 可以根據需要輕鬆部署虛擬化平台和虛擬機，以支援組織的需求
• 按需付費的定價，使 IaaS 對於大型和小型組織均具有成本效益
• 高度可擴充的服務，可讓組織按需輕鬆擴展或縮小容量
• 管理作業自動化，可防止升級和維護所致的停機

基礎架構即服務的優點

隨著組織開始看到雲端如何能提升他們的敏捷性，IaaS 成為了那些希望提高營運效率和成本效益的公司的共同選擇。IaaS 使組織可以自由地利用整個 IT 生態系統，而無需購買所有硬體，不必部署和管理它，以及解決出現的任何問題。

對於想要處理實驗型或臨時性工作負荷的組織來說，IaaS 可能是理想環境。例如，公司可以使用 IaaS 資源來快速開發和測試新應用程式，這樣就不會占用本地端資源。

其他優點還包括：

• 可根據需要快速、輕鬆地擴充或縮減運算、儲存和網路資源的靈活性
• 即便是在飆升和尖峰期，也能跟上增長步伐並保持資源可用的可擴充性
• 按需付費的定價模式，消除了購買和部署本地硬體的需要
• 深度控管所有應用程式、作業系統和中間軟體，例如資料庫
• 提升系統可靠性，正如 CSP 所界定的那樣，並滿足服務等級協定（SLA）
• 更簡單的災難復原，這要歸功於 SLA 讓資源保持可用狀態
• 增強了 CSP 管理的安全性，因此組織無需在現場聘用高技能員工
• 透過快速佈建和在幾小時甚至幾分鐘內即可啟用的基礎架構，加快上市時間
• 取得 CSP 提供的未來導向型硬體和軟體，這些 CSP 會透過不斷升級產品和服務來保持競爭力

基礎架構即服務的缺點

儘管 IaaS 提供了所有的這些優點，但是組織在使用這種雲端服務模型時仍然會面臨一些挑戰。

首先，計費有時可能會使人感到疑惑。由於雲端使用計費包含了針對各種操作的非常精細化的費用，因此對於一些可能沒有意識到如何以及何時會產生費用和計費的組織來說，加總後的金額可能會讓人感到驚訝。瞭解你的 IaaS 帳單非常重要，這樣才能確保對你收取的費用準確無誤。

使用 IaaS 的另一個常見挑戰是，如何清楚地瞭解基礎架構效能和組態的詳細資訊。這些詳細資訊大部分都是由 CSP 處理，因此對使用者來說不是很透明。這可能會使得準確監測系統變得很困難。

系統彈性復原力也可能是 IaaS 使用者關心的問題，因為是由 CSP 負責操作和管理系統的網路和資源。CSP 遇到的任何中斷、網路減速或其他類型的故障和停機，都可能影響到組織的工作負載。可用性和效能超出了組織的控制範疇，組織完全依賴於 CSP。

其他挑戰可能包括：

• 實例散亂擴展 – 使用 IaaS 部署新實例非常容易，但一旦不再需要它們，也很容易忘記它們——如果不將其刪除，公司仍可能得為此付費
• 低於標準的支援 – 每個 CSP 皆不相同，有些 CSP 可能比其他的提供更佳的支援和技術指導
• 整合問題 — 這取決於組織現有的系統和應用程式，可能很難確保它們都能協同運作
• 供應商鎖定 – 在組織與第一家 IaaS 供應商展開業務合作之後，要切換 IaaS 供應商可能會很困難
• 監管問題 — 確保資料主權並遵守不同地區和產業的隱私法，並非總是那麼簡單

基礎架構即服務的應用實例

由於 IaaS 為組織提供了如此多的自由和靈活性，因此它可用於廣泛的使用案例中。這其中包括：

• 軟體開發與測試
• 網站託管
• 資料的儲存、備份和復原
• Web 應用程式的託管和支援
• 資料倉儲
• 大數據分析
• 應用程式和工作負載的遷移
• 高效能運算

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