ch2系統平台

36資訊科技

2-1系統平台重要發展與演進

系統平台（computing platform）是使用者運用數位科技的重要媒介，是指在

電腦系統中讓應用程式執行的環境，主要由硬體（hardware）及軟體（software）

兩部分所組成，再透過網路通訊技術來發揮系統平台的功能，三者互相搭配，

缺一不可。本節將一一了解有關系統平台之重要發展與演進。

加法器

法國數學家巴斯卡(Blaise Pascal)

利用齒輪的帶動原理，發明了世界上

第 一 台 能 自 動 進 位 的 機 械 式 加 法 器

(Pascaline)，這項發明不僅開創了電

腦的機械時期，同時也開啟了自動計算

的紀元。

英國劍橋大學數學家巴貝奇(Charles

Babbage)以蒸氣引擎為動力，發明

了差分機(difference engine)，不但

能做簡單的四則運算，還可以解答一

些多項式的問題。

差分機

打孔卡片

美國統計學家何樂禮(Herman

Hollerith)設計了以打孔卡片來儲

存資料並排序的電動機器，用以

幫助美國戶政局完成1890年全美

人口普查的龐大工程。

1822

1642

1889

37

Chapter 2　系統平台

2-1-1 計算工具的演進

談到計算機的起源，就不得不追溯至我們老祖先的發明－算盤，五千年前中

國人所發明的算盤，就是人類最早的計算工具。隨著時代的進步，所面臨的運

算更為複雜，用以計算的工具也就越來越進步，接下來我們就來看看在電腦正

式發明之前，計算機的整個發展過程。

美國愛荷華州立大學的物理教授阿

塔納索夫(John V. Atanasoff)和他的

助理貝利(Clifford Berry)發明了第一

部可用電子訊號將資料編碼的電子

式數位電腦，稱為ABC (Atanasoff–

Berry Computer)。

第一台電腦—ABC

內儲程式　

匈牙利數學家馮紐曼

(John von Neumann)

提出了內儲程式(stored-

program)的觀念，大大改良了電腦的

操作與計算方式，而今日的數位電腦基

本上都是採用這個概念所建構而成的。

美國賓州大學的約翰‧牟其利(John

W. Mauchly)與普里斯伯‧艾克特

(J. Presper Eckert)研發出第一部通

用型電子計算機—ENIAC(Electronic

Numerical Integrator and Computer)

，正式進入「第一代電腦」的里程。

第一部通用型電子
計算機—ENIAC

1942

1945

1946

39

Chapter 2　系統平台

系統的發展會如此快速，是因為電腦硬體的各項基礎元件不斷更新替代所

致，隨著研發技術不斷地發展與改革，才開創了現今的局面。電腦的演進依據

使用元件上的重大變革，分為以下幾個階段：

第四代電腦

所採用的電子元件

是超大型積體電路（圖

2-4），是由第三代電腦

元件不斷延伸改良而研

發出的高密度 IC，使得

電腦體積大幅縮小，電

腦比起以前更輕、薄、

短、小，而且處理速度

更快了。

04

1971

05
1990

▲ 圖 2-4　超大型積體電路
（Very Large Scale Integration, VLSI）

第五代電腦

當硬體發展走到極限，日本

提 出 將 具 有 自 行 學 習、 邏 輯 推

理、自然語言交談能力的人工智

慧（Artificial Intelligence, AI）電腦

（圖 2-5）為第五代電腦的說法，跳

脫向來以電子元件為電腦發展世

代之劃分，改以人工智慧軟體來

提升電腦效能。

▲ 圖 2-5　可與外界進行互動的機器人

40資訊科技

2-1-3 網路發展歷程

電腦網路的應用範圍隨著技術的演進逐漸擴大，最初人們透過一些軟硬體設

備和線材，將電腦相互連接並進行資料交換，爾後許多重要通訊協定陸續發表

並受到廣泛使用，使得全球各地的電腦可以透過統一的規則彼此進行通訊。網

路技術的進步也帶動許多應用程式和服務逐一被發表出來，這些網路服務讓使

用者可以享受電腦網路所帶來的便利，也使電腦網路的使用人數不斷增加。圖

2-6 依照年代順序，簡短介紹電腦網路的演進歷程及各方面的重要發展。

1967 年

1974 年

1996 年

美 國 高 等 研 究 計 畫 署 (Advanced Research
Projects Agency, ARPA) 為了讓電腦設備透過
網路互相連接與交換資料，而設計 ARPANET
(Advanced Research Projects Agency Network)

網路，為今日網際網路的前身。

文頓．瑟夫(Vinton Cerf)和羅伯特．卡恩(Robert
Kahn)共同提出 TCP/IP 通訊協定，後來成為
網際網路使用的通訊協定標準。

1971 年

1989 年

雷．湯林森(Ray Tomlinson)實作出在ARPANET
傳送電子郵件 (electronic mail, e-mail) 的程
式，電子郵件後來也成為網際
網路上重要的服務之一。

2004 年

2006 年

▲ 圖 2-6　電腦網路的發展歷程

伯納斯 - 李 (Tim Berners-Lee) 提出 WWW 的計
畫，後來也成為網際網路上重要的服務之一。

Google搜尋引擎問世，後來也成為使用者常
用的搜尋引擎之一。搜尋引擎可以讓使用者在
分散於全球各地網路的大量資料中，快速找到
所需的資訊。

馬克．祖克柏(Mark Zuckerberg)

創辦Facebook，為全球127個國
家的第一大社交網站。

Twitter 推出，改變人們的溝通
聯繫方式。

雲端運算(cloud computing)一
詞的首次正式公開發表，是由
Google行政總裁埃里克．施密
特 (Eric Emerson Schmidt) 所
提出。

2007 年

蘋果公司推出第一代 iPhone 手
機，為現代智慧型手機奠定發展
基礎，提供除了行動通訊之外的
更多應用，讓數位科技行動化成
為趨勢。

1997 年

美國電機電子工程師協會制定
IEEE 802.11 標準，無線網路技
術開始有了統一的規範與依據。

41

Chapter 2　系統平台

2-2系統平台的組成架構—硬體

硬體是指系統平台中有形的實體設備，舉凡電腦的外觀及主機內可見的元

件，例如顯示器、滑鼠、鍵盤、主機、印表機等，都屬於硬體。本節將以常見

的桌上型電腦來說明有關電腦硬體的組成架構。

2-2-1 電腦系統架構

早期的電腦是透過許多電纜線的排列與串接，來

設定要執行的程式與工作任務（圖 2-7）。這種透過安

裝線路來設定運算程序的方式十分不便，因此數學

家馮紐曼（John von Neumann）提出「內儲程式」的概

念，主張以記憶體來儲存欲執行的程式與資料，再交

由 CPU 依序執行指令及存取資料，從此改變了電腦

的操作方式，也確立現代電腦的架構。

現今的電腦，都是依循著以內儲程式為概念的馮紐曼模式（Von Neumann

Model）架構所組成，主要分為控制單元、算術與邏輯單元、記憶單元、輸入單

元以及輸出單元等五大單元，所需的資料與指令由輸入單元載入至記憶單元，

再由控制單元協調各單元的運作、執行與輸出，彼此之間的關係如圖 2-8 所示。

▲ 圖 2-8　五大單元關係圖

▲ 圖 2-7ENIAC 是透過
改變接線來輸入指令的

中央處理單元

算術與邏輯單元

控制單元

記憶單元

輸入單元

輸出單元

控制訊號傳輸方向
資料(含指令)傳輸方向

42資訊科技

這五大單元有著密不可分的關係，分別說明如下。

記憶單元

記憶單元（Memory Unit, MU）主要是用來儲存資料或程式，記憶單元又可分

為主記憶體（main memory）和輔助記憶體（auxiliary memory）二種。

主記憶體是程式執行時，暫時存放程式碼和資料的地方，例如主機板上的記

憶體模組；而輔助記憶體主要是作為檔案、程式或資料長期儲存及備份之用，

例如硬碟、光碟及隨身碟。

控制單元

控制單元（Control Unit, CU）主要負責指令的解碼、控制資料的流向、指揮

各單元之間的運作，是電腦的運作中樞。控制單元會發出控制訊號，協調各單

元合力完成指定的工作。

算術邏輯單元

算術邏輯單元（Arithmetic/Logic Unit, ALU）主要是負責算術（例如＋、－、

×、÷ 的計算）和邏輯運算（例如 AND、OR、NOT 的判斷）的工作，它必須依

據控制單元的指示，對所接收到的資料做前述運算的工作。它和「控制單元」合

稱為中央處理器（Central Processing Unit, CPU）（圖 2-9）。

▲ 圖 2-9CPU

43

Chapter 2　系統平台

輸入單元

輸入單元（Input Unit, IU）是負責接收外部資料與指令，以供電腦進行處理

的管道。常見的輸入裝置有：鍵盤、滑鼠、數位板、條碼閱讀機、掃描器、觸

控式顯示器、麥克風等，這些裝置都可以將外界的訊息輸入到電腦系統中。

輸出單元

輸出單元（Output Unit, OU）主要是負責把電腦處理後的結果輸出給電腦的

使用者。常見的輸出裝置有：印表機、喇叭、顯示器、繪圖機等。

z 請看看電腦教室中有哪些電腦組件，它們各屬於電腦架構中的哪個單元

呢？

z 「老師開啟電腦中的Excel試算表軟體，一一輸入全班的段考成績並計算各

科平均分數，很快就在電腦螢幕上看到計算結果。」我們將上述情境分解

為下列五個運作步驟，請同學們想一想這些步驟各是由電腦系統中的哪一

個單元負責？

1. 以滑鼠雙擊Excel圖示，啟動Excel軟體。

2. 作業系統將軟體載入主記憶體當中，準備執行應用程式。

3. 透過鍵盤輸入每一筆資料。

4. 資料送交CPU進行運算。

5. 在螢幕上看到Excel軟體的計算結果。

想想看想想看

44資訊科技

2-2-2 CPU

CPU 是電腦中最重要的一部分，它就像人類的頭腦一樣，是電腦處理資料

的總指揮，它主宰著整部電腦的運作與執行，也是實際用來執行程式解碼、資

料處理、邏輯判斷及運算的部門。

CPU 又稱為微處理器（microprocessor），是將控制單元、算術邏輯單元、暫

存器（register）、快取記憶體（cache memory）及內部匯流排（internal bus）等元件

整合製作在一個積體電路中，如圖 2-10 所示。

▲ 圖 2-10CPU 內部架構圖

Y 暫存器：是 CPU 內部的儲存區域，用來暫時存放處理中的指令、資料、

位址等。

Y 快取記憶體：CPU 執行工作時，都必須到主記憶體去提取指令、資料，

但至主記憶體來回存取會降低 CPU 的執行效率，為了加快處理速度，便

在 CPU 和主記憶體之間增加了快取記憶體，用來存放常被 CPU 使用到的

指令或資料。

Y 內部匯流排：在 CPU 內部，負責連接不同單元與傳輸資料、訊號的通道。

45

Chapter 2　系統平台

CPU 的運作

CPU 從主記憶體擷取一個指令到完成指令運算的整個過程，稱為指令週期

（instruction cycle）或機器週期（machine cycle），主要分為擷取、解碼、執行、儲

存等四個階段，如圖 2-11 所示。

CPU先根據位址到主記
憶體擷取指令

控制單元會對這個指
令進行解碼
根據解碼後的控制訊
號，對所提取的資料進
行指定的運算

將運算後的結果，回
存到主記憶體中
1

2

3

4

擷取

解碼

執行

儲存

1

3

4

2

▲ 圖 2-11CPU 的機器週期

2-2-3 記憶體

記憶體是電腦用來存放程式和資料的地方，其分類如圖 2-12 所示。當程式

在執行的過程中，處理中的指令和資料即存放在主記憶體裡，而輔助記憶體主

要是用來儲存大量且需長期保存的資料。

RAM

ROM

記憶體

硬碟

光碟

隨身碟

主記憶體

輔助記憶體

▲ 圖 2-12　記憶體的分類

46資訊科技

主記憶體

一般所稱的「記憶體」大多指的是主記憶體，主記憶體依存取特性可分為隨

機存取記憶體（Random Access Memory, RAM）與唯讀記憶體（Read-Only Memory,

ROM）。

隨機存取記憶體 RAM

RAM（圖2-13）是可以隨機存取的記憶體。所謂的隨機，是指可以直接

存取任何一個位址的資料。RAM是依電性（volatile）記憶體，一旦斷了電

源，資料也跟著消失，因此RAM是用來存放處理中的程式或資料。

▲ 圖 2-13　我們所說的電腦記憶體，指的就是 RAM

唯讀記憶體 ROM

ROM是非依電性（non-volatile）的記憶體，即使電源消失，裡面的內

容仍然存在。因此，ROM主要用於存放重要及不希望被任意更改的系統程

式 及 資 料 ， 例 如 早 期 電 腦 主 機 板 上 的 B I O S

（Basic Input Output System，基本輸入輸出

系統），是由主機板製造廠直接將開機程式燒

錄在ROM晶片裡（圖2-14），隨著硬體技術

的進步，現在的BIOS多儲存於可讀可寫的快

閃記憶體（Flash ROM）晶片上。

▲ 圖 2-14　主機板上的 BIOS

47

Chapter 2　系統平台

輔助記憶體

通常輔助記憶體的容量比主記憶體大，成本也比較低，而且電源關閉後，其

內的資料也不會消失，因此是屬於非揮發性的記憶體，但它的存取速度較慢。

常見的輔助記憶體有：硬碟、光碟片、隨身碟等，這些輔助記憶體常稱之為儲

存設備（storage device）。

隨身碟

隨身碟（圖2-17）是使用快閃記憶體製作而成，透過USB介面

的傳輸，讓隨身碟成為攜帶方便的儲存設備。相較於其他可攜

式儲存裝置，隨身碟具有不佔空間、傳輸速度快、可重複讀

寫、儲存容量也較大等優點。

硬碟

硬碟（圖2-15）的內部主要是由許多同圓心軸的

金屬碟片堆疊組合而成，碟片的表面覆蓋一層磁性媒

介，以磁性型態儲存資料，故稱為硬式磁碟機（Hard

Disk Drive, HDD）。每個硬碟第一次使用時都必須經過格

式化（format）之後才可以使用。

光碟

光碟（Compact Disc）利用雷射光來讀取或燒錄資

料，薄薄的一片圓盤就能儲存大量檔案資料。常見的光碟

片有CD、DVD（圖2-16）、藍光光碟等。

▲ 圖 2-15　硬碟

▲ 圖 2-16　光碟

▲ 圖 2-17　隨身碟

48資訊科技

2-2-4 輸入設備

鍵盤

鍵盤（keyboard）（圖 2-18）大部分是透過 PS/2 埠或 USB 埠連接到主機。若

覺得鍵盤和主機的連接線太佔空間時，可以選擇無線鍵盤（wireless keyboard），

無線鍵盤是使用紅外線、無線電、藍牙等來傳送資料。

▲ 圖 2-18　鍵盤是最主要的輸入設備

▲ 圖 2-19　藍光滑鼠的正反面

滑鼠

滑鼠（mouse）是常用的輸

入設備之一，隨著移動感應技

術的進步，滑鼠的設計也進步

許多，從早期的機械滑鼠到目

前主流的光學滑鼠（圖 2-19），

都為我們帶來許多操作電腦上

的便利。

49

Chapter 2　系統平台

掃描器

透過掃描器（scanner）可

以將圖片、相片、底片輸入

到電腦中，成為一個影像檔

案，如圖 2-20 所示。目前市

面上較常見的掃描器是屬於

「平台式」掃描器。

麥克風

如果要節省電話費，和親朋好友利用網路來進行線上聊天，那麼麥克風

（microphone）就是不可或缺的設備，如圖 2-21 所示。

想在電腦上連接麥克風設備，只要
將麥克風的接頭，接到音效卡上的
粉紅色插孔即可。

▲ 圖 2-21　利用麥克風可以將聲音傳送至電腦中

▲ 圖 2-20　掃描器

50資訊科技

▲ 圖 2-22　顯示器外觀

2-2-5 輸出設備

顯示器

顯示器（monitor）就是俗稱

的「螢幕」（圖 2-22）。只具備顯

示功能的螢幕是電腦最基本的輸

出設備。若為觸控式螢幕，則既

是輸入設備，也是輸出設備。

印表機

印 表 機（printer）（ 圖 2-23）是

常見的輸出設備之一，它可以將電

腦中的文件列印出來。

▲ 圖 2-23　印表機外觀

51

Chapter 2　系統平台

喇叭

喇叭（speaker）又稱為揚聲器（圖 2-24），

是輸出聲音的設備。

耳掛式耳機

頭戴式耳機

▲ 圖 2-24喇叭的接頭插至音效裝置上的「音源輸出」孔，
即可讓電腦播放出聲音

耳機

耳機（圖 2-25）跟喇叭一樣，

屬於聲音的輸出裝置，其在音效

卡的插孔和喇叭相同。

▲ 圖 2-25　各種不同的耳機

想在電腦上連接喇叭，只要將喇叭
的接頭，接到音效卡上的綠色（音
源輸出）插孔即可。

52資訊科技

如何查看自己的電腦硬體裝置

「裝置管理員」是Windows作業系統中內建的系統管理工具，使用者可

透過它來檢視並設定連接到電腦的各項硬體裝置（如：鍵盤、滑鼠、顯示卡、

顯示器等）。以下操作將以Windows 10作業系統為例，說明如何開啟「裝置

管理員」視窗（圖2-26）。

方法一在左下角的「開始」按鈕上

按下滑鼠右鍵，在快捷選單

上點選「裝置管理員」。

2

1

方法二在工作列的搜尋方塊中直接

鍵入「裝置管理員」，在出

現的選項上點選「裝置管理

員」。

1

2

▲ 圖 2-26　「裝置管理員」視窗

53

Chapter 2　系統平台

2-3系統平台的組成架構—軟體

軟體指的是一個或數個程式的集合體，使用者可藉由操作軟體來控制系統平

台進行指定的運算處理。軟體依照不同的職掌，大致上可以分為「系統軟體」及

「應用軟體」兩大類，如圖 2-27 所示。

▲ 圖 2-27　電腦軟體的分類

2-3-1 系統軟體

系統軟體（system software）的主要功能為控制電腦系統的運作、管理系統資

源，以維持工作的順暢。常見的系統軟體主要有作業系統、語言翻譯程式、工

具程式等，分別說明如下。

作業系統

作業系統（Operating System, OS）是用來溝通硬體與軟體之間的橋樑，其主

要任務是負責管理資源與協調軟、硬體之間的運作，並提供一個易於操作的環

境，讓使用者可以有效地運用電腦，是我們最常使用的系統軟體。

圖形化使用者操作介面

作業系統會提供一個使用者操作介面（User Interface, UI），讓使用者

與電腦進行溝通。早期的作業系統屬於文字介面，必須由鍵盤輸入一行一行的

指令，現今的作業系統大都使用圖形化使用者介面（Graphic User Interface,

GUI），只要使用滑鼠點選圖示或是按個按鈕，就可以操控電腦。

知識補給站

54資訊科技

語言翻譯程式

語言翻譯程式（language translator）的目的是將程式語言所編寫出來的原始

程式碼轉換成電腦硬體看得懂的機器碼，這樣電腦才有辦法執行。對電腦來

說，人類所編寫的原始程式碼就像是外星文字，必須透過語言翻譯程式翻譯成

機器語言之後，電腦才看得懂，才知道人類要它執行的是什麼動作。

工具程式

工具程式（utility program）是指輔助作業系統的程式，像是 Windows 作業系

統提供的重組並最佳化磁碟機（圖 2-28）、磁碟清理、磁碟檢查、修復磁碟機等

程式，均屬於工具程式。

▲ 圖 2-28Windows 作業系統內建的「重組並最佳化磁碟機」工具程式

除了作業系統本身所提供的工具程式外，還有其他廠商所開發的工具程式，

例如：備份軟體 Norton Ghost、壓縮軟體 WinZip、7-Zip 等。另外，像是防毒程

式、防火牆程式等，其功能為防止作業系統中毒與駭客入侵等，作為輔助作業

系統的工具，所以也可將其視為工具程式。

55

Chapter 2　系統平台

常見的電腦作業系統

電腦常見的作業系統有Windows、macOS、UNIX及Linux等，其中全球

市佔率達八成以上的Windows為目前主流的作業系統，分別說明如下。

Windows

Windows是微軟（Microsoft）公

司設計的圖形化介面作業系統，讓使用

者只要使用滑鼠就能操控電腦。常見的

版本為Windows 10（圖2-29），也適

用於行動裝置。

macOS

蘋 果 （ A p p l e ） 公 司 所 設 計 的

macOS作業系統（圖2-30）也是一種

圖形化介面作業系統，主要是給該公

司出產的麥金塔（Macintosh，簡稱為

Mac）電腦使用。麥金塔電腦的軟硬體

架構與其他廠牌電腦並不相容，作業系

統也不同。

UNIX與Linux

1971年由貝爾實驗室所開發的UNIX，具有多人多工和完善的網路通訊能力，

執行效能佳，且在系統穩定性及安全性方面皆表現優異，常應用於伺服器上。

L i n u x 是 由 芬 蘭 人 L i n u s

Torvalds所設計的一個類似UNIX

的核心程式，屬於開放原始碼

的軟體，因此衍生出許多不同

的版本，目前常見的發行套件

有Fedora Core、Ubuntu（圖

2-31）、Red Hat、Mandriva、

SuSE等。

延伸閱讀

▲ 圖 2-30macOS 10.14 Mojave

▲ 圖 2-29Windows 10 作業系統

▲ 圖 2-31 Ubuntu 提供了圖形化介面

56資訊科技

常見的行動裝置作業系統

常見的行動裝置作業系統有Android及iOS。

Android

Android作業系統以Linux為核心，目前應用於手機或平板電腦等行動

裝置，該作業系統早期是Google所開發的，目前則由開放手機聯盟（Open

Handset Alliance, OHA）持續開發。

iOS

iOS是由Apple公司為行動裝置所開發的作業系統，主要應用於iPhone、

iPad、iPod Touch等硬體設備。

延伸閱讀

2-3-2 應用軟體

應用軟體（application software）的主要目的是幫助使用者解決特殊需求，所

以針對各種不同的工作需求，軟體開發商會開發出各式各樣的應用軟體類型。

套裝軟體

套裝軟體是指針對一般使用者的需求，設計成一套軟體，並進行大量的發

行銷售，或是在網路上供使用者免費下載的免費軟體。例如人們要利用電腦進

行文書處理方面的事務時，廠商就會針對這方面的需求，設計一套功能完備的

文書處理軟體。一般在市面上發行的軟體大都屬於套裝軟體，像是 Microsoft

Office、OpenShot、Photoshop 等。

自行設計的軟體 ( 軟體開發 )

當使用者對軟體有特別需求時，可委託軟體開發公司依個別需求量身訂製一

套軟體。例如：人力資源管理系統、進銷存管理系統、會計資訊系統、餐廳點

餐系統等。

57

Chapter 2　系統平台

2-4雲端運算系統

隨著資訊應用越來越普遍，我們可能會需要更快的運算速度、更大的記憶體

容量來解決遇到的問題。若能建置一個專用的電腦機房，裡面放著數以千計的

電腦以及可儲存龐大資料的儲存裝置，當任何人需要使用電腦運算時，只要使

用個人的資訊設備（手機、平板、筆電），將自己的問題透過網路上傳給機房內

的電腦進行運算，再將結果傳回個人裝置，如此一來，我們不需要自己購買超

強電腦，只要透過網路連線，就能方便地使用運算服務，付出的成本也相對低

廉，這就是雲端運算的概念。簡單地說，就是把所有的資料全部丟到網路上進

行處理，如圖 2-32 所示。

▲ 圖 2-32　雲端運算示意圖

58資訊科技

2-4-1 雲端部署模式

按照雲端服務提供廠商與其服務對象之屬性，發展出以下四種部署雲端服務

之方式。

私有雲

私有雲（private cloud）是為特定組織而運作的專用雲端基礎設施，管理者可

能是組織本身，也可能委託第三方。安全性高，穩定性與速度也比較好，但是

投資成本較高。

公用雲

公用雲（public cloud）是由雲端服務廠商負責建置雲端基礎設施，再透過網

路將運算資源提供給一般民眾使用。和私有雲相比，公用雲比較不安全，速度

也比較慢，但是一般人可以根據自己的使用量付費，花費較低廉。

社群雲

社群雲（community cloud）是介於公有雲與私有雲之間的共享模式，主要提

供給多個有共同訴求與需求的組織（例如醫療機構）使用的雲端基礎設施。

混合雲

當單一雲端系統無法滿足使用者需求時，便需要由兩個或更多公有雲和私有

雲系統所組成的雲端基礎設施，使雲端服務更符合使用者實際需求，這就是混

合雲（hybrid cloud）。

有關私有雲、公用雲、社群雲三者之比較，如表 2-1 所列。

表 2-1　私有雲、公用雲、社群雲之比較

私有雲

公用雲

社群雲

自己設置實體伺服器

需要

不用

需要

聘請專門維護人員

需要

不用

需要

擴充性

弱

強

中

管理彈性

有彈性

較無彈性

有彈性

投資成本

高

低

中

59

Chapter 2　系統平台

▲ 圖 2-33　雲端服務示意圖

電腦業界常
以雲朵來表
示網際網路
2-4-2 雲端服務模式

透過雲端運算技術，網路服務

提 供 者 即 可 提 供 雲 端 服 務（cloud

service）。雲端服務是指可讓使用者

直接透過瀏覽器來使用網路服務提供

者所提供的各項服務（圖 2-33），例

如 Google 所 提 供 的 Gmail、 文 件、

日曆、雲端硬碟等，都是屬於雲端服

務。

在使用這些雲端服務時，只需要透過瀏覽器，而無須安裝軟體，即可在電腦

上收發電子郵件，或是使用線上文書、試算、簡報等應用軟體。雲端應用不但

使用方便，同時公司組織也可以透過各種雲端服務，節省各種硬體成本。

雲端服務的模式主要分為 IaaS、PaaS、SaaS 三種，如圖 2-34 所示，分別說

明如下。

SaaS

軟體即服務

PaaS

平台即服務

IaaS

基礎設施即服務

▲ 圖 2-34　三種雲端服務模式的架構

SaaS 服務供應商建置好「應用程式」使
用環境，讓使用者透過網頁瀏覽器使用軟
體，而不需在電腦中安裝軟體。

PaaS 服 務 供 應 商 提 供「 開 發 平
台」給軟體開發者使用，軟體開發
者不必建置及維護硬體和作業系統。

IaaS 服務供應商提供「基礎
設施」給使用者使用，使用
者可快速獲得硬體資源。

60資訊科技

基礎設施即服務（Infrastructure as a Service, IaaS）

IaaS 提供基礎架構為主的服務，將基礎設備（例如資料庫）整合起來，讓一

般企業及軟體開發廠商使用，例如 Amazon 的 AWS（Amazon Web Services）服

務（圖 2-35）、中華電信的 HiCloud 雲端服務等。

▲ 圖 2-35AWS 網站為 Amazon 所提供的雲端運算服務

平台即服務（Platform as a Service, PaaS）

PaaS 是提供系統平台為主的服務，讓人員可在平台上進行程式的開發與執

行，例如 Google App Engine（圖 2-36）、Apple Store 等。

▲ 圖 2-36Google App Engine 網站

61

Chapter 2　系統平台

軟體即服務（Software as a Service, SaaS）

提供應用軟體為主的服務，讓任何使用者可以隨時隨地存取使用，使用者

只要使用瀏覽器就能直接使用雲端上的應用服務，像是 Gmail 電子郵件服務（圖

2-37）、雲端硬碟、Facebook、Google Map、DropBox 等皆屬之。

▲ 圖 2-37 Gmail 是使用網路存取的電子郵件服務，除了透過電腦瀏覽器使用之
外，也提供行動裝置使用的郵件 App，讓使用者亦可透過手機收發
Gmail 信件內容

除了課本所述的應用之外，你還能想到哪些雲端服務的應用呢？

想想看想想看

62資訊科技

體驗雲端上的影像編輯軟體— Photopea

小羿明天須繳交符合學校規定像素（寬380×高500）的學生證照片，但

電腦卻沒有安裝影像編輯軟體，快利用雲端修圖軟體來幫小羿解決難題吧！

開啟Photopea網站（www.photopea.com）

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點選「檔案→開啟」2

4

選擇要編輯的圖檔3

點選「影像→畫布尺寸」5

設定為「寬380×高500」像素

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註：初始介面為英文，點選功能表上的「More→Language→繁體中文」即可切換為中文介面。