TWI451266B - A system and method for enabling cloud computing services based on user location - Google Patents

Description

依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統與方法

本發明係關於一種依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統與方法，特別係指一種結合寬頻接取伺服器、雲端服務中央管理伺服器與雲端服務本地管理伺服器，對使用者網路接取位置之判斷、最佳效率雲端服務環境之開啟、雲端服務快照單元之集中管理、雲端服務運算資源之調配，以達成簡便且效率高之雲端服務之提供。

對於大量使用個人電腦來進行作業的企業用戶而言，由於每台電腦均是使用獨立的硬體與資訊系統，因此電腦管理的工作相當繁雜，包含硬體設備的維修與升級、作業系統安裝與更新、應用系統安裝與管理、與使用者資料備份，造成公司資訊管理人員作業的負擔與維護成本的花費。

現今的資訊領域採用雲端服務的技術提供桌面虛擬化(Desktop Virtualization)來解決上述個人電腦管理的問題，個人電腦使用者的桌面環境經由虛擬化的技術儲存在遠端雲端服務機房的伺服器，因此使用者可以在不同的區域位置(Location)或用戶端裝置，經由遠端桌面用戶端軟體(Remote Desktop Client)存取完全相同的應用程式、個人資料、與系統設定，並使用中央機房伺服器的系統資源進行運算作業。

上述桌面虛擬化技術雖然可以經由集中管理的方式簡化個人電腦管理作業與維護費用，然而當使用者所處地理位置與雲端服務機房的距離遙遠時，需要花費許多時間傳送使用者與虛擬桌面互動的畫面與命令，造成應用程式反應速度過慢的問題。

由於雲端服務所需要的運算資源都集中在中央機房，當大量用戶同時間使用雲端服務時將會造成網路頻寬壅塞，導致雲端服務無法及時回應用戶的要求，另外當中央機房發生重大異常時將無法正常提供雲端服務，不但影響用戶的權益而且會造成雲端服務提供商的商譽受損。

此外每次使用者所開啟的虛擬桌面環境並未進行妥善防護，一旦發生人為操作疏失或惡意程式蓄意刪除重要資料時將造成使用者無法正常使用虛擬桌面環境。

由此可見，上述習用的方法仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良，本案發明人鑑於上述習用方法所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統與方法。

本發明之目的即在於提供最佳效率的雲端服務環境給使用者，有效降低資料傳輸所需要花費的時間，集中儲存與管理個人化設定與快照單元，大幅增加使用者資料與雲端服務環境的可靠性與安全性。

可達成上述發明目的之系統與開啟雲端服務之方法，係利用一組寬頻遠端接取伺服器與中央管理伺服器提供最佳效率的本地管理伺服器給使用者執行雲端服務環境，並集中管理個人化設定與雲端服務快照單元以達到同時兼顧提高雲端服務執行效能與資料安全防護目的，其方法為開啟瀏覽器連接至網頁，進行使用者身分認證並取得使用者網路接取位置，根據網路接取位置選擇最佳效率的本地管理伺服器，取得使用者個人化設定與雲端服務快照單元並傳送至本地管理伺服器，建立使用者雲端服務環境並套用雲端服務快照單元，啟動雲端服務環境，通知使用者開啟雲端服務連線，關閉雲端服務環境，建立雲端服務快照單元並傳送至中央管理伺服器，以及將雲端服務之使用紀錄儲存至中央資料庫。

本發明所提供之依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統與方法，與其他習用技術相互比較時，更具有下列之優點：

1.本發明可在寬頻網路接取機房端監測雲端服務使用者接取網路位置，配合位於地區機房的本地管理伺服器與本地運算伺服器，提供最佳效率的雲端服務環境給使用者，有效降低資料傳輸所需要花費的時間，提供可行、可靠、高效率之雲端服務的開啟方法。

2.本發明可在中央機房集中管理使用者個人化設定、雲端服務使用記錄、與雲端服務快照版本，地區機房提供雲端服務運算資源、管裡雲端服務環境啟動與關閉，實現集中化管理、分散式運算的目標。

3.本發明可充分利用現有寬頻網路接取機房與寬頻網路接取設備，不但降低雲端服務建置成本，更可確保雲端服務的穩定性與可靠性，解決資源過度集中在中央機房造成網路壅塞與單點失效(Single Point of Failure)之問題，進而提昇整體服務維護效率，其經濟效益非常明顯。

4.本發明可記錄使用者使用雲端服務的紀錄，並保存每次虛擬桌面快照單元的版本，當使用者虛擬桌面發生異常導致資料遺失時可以利用快照單元還原成原先正常運作的狀態。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請　貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

如圖一所示，為本發明依據使用者位置開啟雲端運算服務系統之架構示意圖，係包括：一用戶端裝置(User Device)11，係使用者用以連接至網際網路使用雲端服務之裝置，包括個人電腦、筆記型電腦、智慧型手機(Smart Phone)、與精簡型用戶端裝置(Thin Client Device)。

一寬頻網路接取機房(Broadband Network Access Office)20，係存放寬頻遠端接取設備以提供網際網路連線服務；一寬頻遠端接取伺服器(Broadband Remote Access Server)21，係用以連接用戶端裝置至網際網路服務供應商(Internet Service Provider)的網路之裝置；一雲端服務中央機房(Cloud Service Central Computer Room)30，係存放雲端服務中央管理伺服器以集中管理雲端服務相關設定與紀錄；一認證伺服器(Authentication Server)31，係用以針對用戶端裝置11的使用者進行身分認證；一雲端服務中央管理伺服器(Central Management Server)32，係用以管理使用者個人化資料、雲端服務快照資料、以及選擇最佳效率的本地管理伺服器提供雲端服務給使用者；一中央資料庫管理伺服器(Central Database Management Server)33，係用以儲存使用者個人化設定資料、雲端服務使用紀錄、雲端服務本地管理伺服器的區域位置與系統組態設定(System Configuration)資料；一中央儲存裝置伺服器(Central Storage Server)34，係用以儲存雲端服務快照單元；一使用者個人化設定單元(User Profile Unit)35，係用以記錄雲端服務使用者的系統組態相關之設定，包含作業系統版本、中央運算單元型態、記憶體容量、儲存空間容量；一雲端服務快照單元(Snapshot Unit)36，係用以儲存雲端服務使用者的虛擬桌面環境快照紀錄與其建立時間；一雲端服務地區機房(Cloud Service Local Computer Room)40，係存放雲端服務本地管理伺服器以提供雲端服務所需運算資源；一雲端服務本地管理伺服器(Local Management Server)41，係用以管理雲端服務使用者的虛擬桌面環境建立、開啟與關閉作業，以及分配雲端地區機房運算伺服器資源以執行雲端服務使用者的虛擬桌面環境；一雲端服務本地運算伺服器(Local Computing Server)42，係提供運算資源以執行雲端服務使用者的虛擬桌面環境；一本地儲存裝置伺服器(Local Storage Server)43，係用以儲存雲端服務使用者的雲端服務儲存單元、雲端服務範本與本地雲端服務快照單元；一雲端服務儲存單元(Storage Unit)44，係用以儲存虛擬桌面環境的作業系統、應用程式、組態設定與使用者資料；一雲端服務範本(Template)45，係用以儲存虛擬桌面環境作業系統、應用程式與組態設定的基本資料；一本地雲端服務快照單元(Snapshot Unit)46，係用以儲存雲端服務使用者的虛擬桌面環境快照紀錄與建立時間；寬頻遠端接取伺服器21主要位於寬頻網路接取機房20，雲端服務使用者利用用戶端裝置11開啟瀏覽器進行網際網路連線要求，寬頻遠端接取伺服器21傳回身份認證網頁至用戶端裝置11，使用者輸入帳號與密碼後寬頻遠端接取伺服器21將認證資訊傳送給位於雲端服務中央機房30的認證伺服器31進行身份認證，確認身份無誤後寬頻遠端接取伺服器21傳送雲端服務使用者身份資訊與網路接取位置資訊給位於雲端服務中央機房30的雲端服務中央管理伺服器32，中央管理伺服器32根據使用者身份從中央資料庫管理伺服器33取得使用者個人化設定單元35，以及從中央儲存裝置伺服器34取得使用者最新版本的雲端服務快照單元36，並根據使用者網路接取位置選擇符合使用者需求及效率最佳且距離最短的雲端服務本地管理伺服器41，中央管理伺服器32傳送雲端服務使用者個人化設定單元35以及雲端服務快照單元36給位於雲端服務地區機房40的雲端服務本地管理伺服器41，本地管理伺服器41根據使用者個人化設定單元35從本地儲存裝置伺服器43選擇符合使用者需求的雲端服務範本45，根據雲端服務範本45建立該名使用者的雲端服務儲存單元44並套用雲端服務快照單元36，本地管理伺服器41根據雲端服務本地運算伺服器42的使用狀況調配所需的運算資源並開啟該名使用者的虛擬桌面服務，本地管理伺服器41傳送雲端服務完成開啟的訊息給中央管理伺服器32，中央管理伺服器32再將本次雲端服務開啟紀錄儲存至中央資料庫管理伺服器33，中央管理伺服器32傳回本次雲端服務網路連線資訊網頁至用戶端裝置11，使用者即可以利用網路連線資訊開啟遠端連線至虛擬桌面並開始使用雲端服務。

當使用者停止使用雲端服務並關閉虛擬桌面時，本地管理伺服器41建立本次虛擬桌面的雲端服務快照單元36並儲存至本地儲存裝置伺服器43，本地管理伺服器41傳送雲端服務完成關閉的訊息以及雲端服務快照單元36給中央管理伺服器32，中央管理伺服器32再將本次雲端服務關閉紀錄儲存至中央資料庫管理伺服器33以及將最新版本雲端服務快照單元36儲存至中央儲存裝置伺服器34。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

11．．．用戶端裝置(User Device)

20．．．寬頻網路接取機房(Broadband Network Access Office)

21．．．寬頻遠端接取伺服器(Broadband Remote Access Server)

30．．．雲端服務中央機房(Cloud Service Central Computer Room)

31．．．認證伺服器(Authentication Server)

32．．．雲端服務中央管理伺服器(Central Management Server)

33．．．中央資料庫管理伺服器(Central Database Management Server)

34．．．中央儲存裝置伺服器(Central Storage Server)

35．．．使用者個人化設定單元(User Profile Unit)

36．．．雲端服務快照單元(Snapshot Unit)

40．．．雲端服務地區機房(Cloud Service Local Computer Room)

41．．．雲端服務本地管理伺服器(Local Management Server)

42．．．雲端服務本地運算伺服器(Local Computing Server)

43．．．本地儲存裝置伺服器(Local Storage Server)

44．．．雲端服務儲存單元(Storage Unit)

45．．．雲端服務範本(Template)

46．．．本地雲端服務快照單元(Snapshot Unit)

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效，有關附圖為：

圖一為本發明依據使用者位置開啟雲端運算服務系統之架構示意圖；

圖二為本發明之開啟雲端服務流程圖；以及

圖三為本發明之關閉雲端服務流程圖。

11．．．用戶端裝置(User Device)

20．．．寬頻網路接取機房(Broadband Network Access Office)

21．．．寬頻遠端接取伺服器(Broadband Remote Access Server)

30．．．雲端服務中央機房(Cloud Service Central Computer Room)

31．．．認證伺服器(Authentication Server)

32．．．雲端服務中央管理伺服器(Central Management Server)

33．．．中央資料庫管理伺服器(Central Database Management Server)

34．．．中央儲存裝置伺服器(Central Storage Server)

35．．．使用者個人化設定單元(User Profile Unit)

36．．．雲端服務快照單元(Snapshot Unit)

40．．．雲端服務地區機房(Cloud Service Local Computer Room)

41．．．雲端服務本地管理伺服器(Local Management Server)

42．．．雲端服務本地運算伺服器(Local Computing Server)

43．．．本地儲存裝置伺服器(Local Storage Server)

44．．．雲端服務儲存單元(Storage Unit)

45．．．雲端服務範本(Template)

46．．．本地雲端服務快照單元(Snapshot Unit)

Claims (8)

1. 一種依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統，係包括：一雲端服務中央機房；一雲端服務地區機房；其中該雲端服務中央機房，係存放雲端服務中央管理伺服器以集中管理雲端服務相關設定與紀錄，其係包括：一認證伺服器，係用以針對用戶端裝置的使用者進行身分認證；一雲端服務中央管理伺服器，係用以管理使用者個人化資料、雲端服務快照資料、以及選擇最佳效率的本地管理伺服器提供雲端服務給使用者；一中央資料庫管理伺服器，係用以儲存使用者個人化設定資料、雲端服務使用紀錄、雲端服務本地管理伺服器的區域位置與系統組態設定資料；一中央儲存裝置伺服器，係用以儲存雲端服務快照單元；其中該雲端服務地區機房，係存放雲端服務本地管理伺服器以提供雲端服務所需運算資源，其係包括：一雲端服務本地管理伺服器，係用以管理雲端服務使用者的虛擬桌面環境建立、開啟與關閉作業，以及分配雲端地區機房運算伺服器資源以執行雲端服務使用者的虛擬桌面環境；一雲端服務本地運算伺服器，係提供運算資源以執行雲端服務使用者的虛擬桌面環境；以及一本地儲存裝置伺服器，係用以儲存雲端服務使用者的雲端服務儲存單元、雲端服務範本與本地雲端服務快照單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統，其中該本地儲存裝置伺服器包括：一雲端服務儲存單元，係用以儲存虛擬桌面環境的作業系統、應用程式、組態設定與使用者資料；一雲端服務範本，係用以儲存虛擬桌面環境作業系統、應用程式與組態設定的基本資料；以及一本地雲端服務快照單元，係用以儲存雲端服務使用者的虛擬桌面環境快照紀錄與建立時間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統，其中該中央管理伺服器根據使用者身份從中央資料庫管理伺服器取得使用者個人化設定單元，以及從中央儲存裝置伺服器取得使用者最新版本的雲端服務快照單元，並根據使用者網路接取位置取得符合使用者需求及效率最佳且最短距離的雲端服務本地管理伺服器，中央管理伺服器傳送雲端服務使用者個人化設定單元以及雲端服務快照單元給位於雲端服務地區機房的雲端服務本地管理伺服器，待收到本地管理伺服器傳回之雲端服務完成開啟訊息中央管理伺服器再將本次雲端服務開啟紀錄儲存至中央資料庫管理伺服器，中央管理伺服器傳回本次雲端服務網路連線資訊網頁至用戶端裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之依據使用者位置開啟雲端運算服務之系統，其中該本地管理伺服器根據使用者個人化設定單元從本地儲存裝置伺服器選擇符合使用者需求的雲端服務範本，根據雲端服務範本建立該名使用者的雲端服務儲存單元並套用雲端服務快照單元，本地管理伺服器根據雲端服務本地運算伺服器的使用狀況調配所需的運算資源開啟該名使用者的虛擬桌面服務，本地管理伺服器傳送雲端服務完成開啟的訊息給中央管理伺服器。
5. 一種依據使用者位置開啟雲端運算服務之方法，其步驟為：a.寬頻遠端接取伺服器主要位於寬頻網路接取機房，雲端服務使用者利用用戶端裝置開啟瀏覽器進行網際網路連線要求，寬頻遠端接取伺服器傳回身份認證網頁至用戶端裝置；b.使用者輸入帳號與密碼後寬頻遠端接取伺服器將認證資訊傳送給位於雲端服務中央機房的認證伺服器進行身份認證，確認身份無誤後寬頻遠端接取伺服器傳送雲端服務使用者身份資訊與網路接取位置資訊給位於雲端服務中央機房的雲端服務中央管理伺服器；c.中央管理伺服器根據使用者身份從中央資料庫管理伺服器取得使用者個人化設定單元，以及從中央儲存裝置伺服器取得使用者最新版本的雲端服務快照單元；d.中央管理伺服器根據使用者網路接取位置取得符合使用者需求及效率最佳且最短距離的雲端服務本地管理伺服器；e.中央管理伺服器傳送雲端服務使用者個人化設定單元以及雲端服務快照單元給位於雲端服務地區機房的雲端服務本地管理伺服器；f.本地管理伺服器根據使用者個人化設定單元從本地儲存裝置伺服器選擇符合使用者需求的雲端服務範本；g.本地管理伺服器根據雲端服務範本建立該名使用者的雲端服務儲存單元並套用雲端服務快照單元；h.本地管理伺服器根據雲端服務本地運算伺服器的使用狀況調配所需的運算資源開啟該名使用者的虛擬桌面服務；i.本地管理伺服器傳送雲端服務完成開啟的訊息給中央管理伺服器，中央管理伺服器再將本次雲端服務開啟紀錄儲存至中央資料庫管理伺服器；j.中央管理伺服器傳回本次雲端服務網路連線資訊網頁至用戶端裝置，使用者即可以利用網路連線資訊開啟遠端連線至虛擬桌面並開始使用雲端服務；k.當使用者停止使用雲端服務並關閉虛擬桌面時，本地管理伺服器建立本次虛擬桌面的雲端服務快照單元並儲存至本地儲存裝置伺服器，本地管理伺服器傳送雲端服務完成關閉的訊息以及雲端服務快照單元給中央管理伺服器；l.中央管理伺服器再將本次雲端服務關閉紀錄儲存至中央資料庫管理伺服器以及將最新版本雲端服務快照單元儲存至中央儲存裝置伺服器。
6. 如申請專利範圍第5項所述之依據使用者位置開啟雲端運算服務之方法，其中該判斷雲端服務使用者之位置，係利用寬頻遠端接取伺服器接收使用者要求網際網路連線與輸入之身份認證資訊比對分析而來。
7. 如申請專利範圍第5項所述之依據使用者位置開啟雲端運算服務之方法，其特徵在於在寬頻網路接取機房端以監測雲端服務使用者接取網路位置，配合位於地區機房的本地管理伺服器與本地運算伺服器，提供最佳效率的雲端服務環境給使用者，有效降低資料傳輸所需要花費的時間，提供可行、可靠、高效率之雲端服務的開啟方法。
8. 如申請專利範圍第5項所述之依據使用者位置開啟雲端運算服務之方法，其中在中央機房集中管理使用者個人化設定、雲端服務使用記錄、與雲端服務快照版本，實現集中化管理、分散式運算的目標，解決雲端服務運算資源過度集中在中央機房之問題。