從雲端優先步入雲端就緒，微軟新版伺服器打造企業級雲平臺

行動應用、雲端服務的風行，引領了近十年整個IT應用的最主要的潮流，影響了前後端系統的架構與技術，對於所有的IT公司而言，無不設法推出相關的解決方案，以滿足市場的需求，就連橫跨企業與消費端軟體系統與應用的微軟，也在2014年3月的Build全球開發者大會上，由當時新任執行長Satya Nadella定調，高喊行動優先、雲端至上（Mobile First, Cloud First）的發展策略，經過幾年下來，微軟的確將大部分資源和心力都聚焦在雲端服務Azure上，而且，也取得了市占僅次於AWS的優異成績，而且在伺服器作業系統的營收，微軟也領先群倫，但在伺服器虛擬化應用的領域，仍無法超越最大競爭對手VMware。

然而，就企業IT基礎架構的發展上，這兩、三年以來，有了非常劇烈的轉變，而相較於許多廠商大力擁抱新技術潮流的作法，微軟回應的態度顯得較為消極，他們希望以既有的Windows Server版本，或是新創的雲端服務來支援，或是在下一個Windows Server主要改版當中提供。

例如，他們並未熱切投入開放原始碼IaaS服務軟體平臺OpenStack的發展，僅在伺服器虛擬化平臺Hyper-V，以及基於雲端服務的IT管理平臺Operations Management Suite等部分，予以支援。企業若需要架設私有雲、支援多租戶的環境，微軟所積極主推的是Windows Azure Pack，當中整合了Windows Server 2012 R2、System Center 2012 R2，提供一套具有自助式服務的IT入口網站。

而對於雲端原生應用系統（Cloud Native Application）環境的支援，微軟則是在今年推出的Windows Server 2016提供，例如，Nano Server輕量執行模式、Windows Container容器執行環境。

有些特色則是在Window Server現行版本就開始提供，但並未受到企業重視，像是，關於軟體定義儲存（SDS），以及軟體定義網路（SDN）的相關功能，已經在Windows Server 2012內建，卻鮮少聽說有企業大規模採用。

另外，對於強調高度整合、能快速部署建置IT基礎架構的整櫃式套件，微軟其實也從2014年起，陸續與一些伺服器廠商合作，例如Dell、HPE、Nutanix，共同推出了整合型系統——Cloud Platform System（CPS）系列設備，但聲勢始終比不過市面其他同類型產品。

所幸，關於上述這些形形色色的IT基礎架構應用形式，微軟都將在最新推出的Windows Server 2016，以及System Center 2016提供。

而至於更進階、支援更大使用規模的IaaS與PaaS應用，則會由預計2017年上市的Azure Stack來提供，底層技術平臺將基於2016版的Windows Server及System Center，目前微軟也已經發布了第二個技術預覽版。

向雲端服務學習，微軟的軟體定義資料中心採標準化設計

在2016版的Windows Server、System Center當中，微軟採用與Azure雲端服務一致的設計和技術，並在運算、網路、儲存、安全等層面，提供標準API。（圖片來源／微軟）

從伺服器虛擬化平臺起步，微軟一直想做出雲端作業系統

微軟Azure雲端服務底層所用的系統，早期在稱為Windows Azure的時期，據說是用Windows Server 2008 Hyper-V所修改的版本，來建置伺服器叢集，當中也結合了Fabric Controller，來管理整個運算基礎架構，對於使用的租戶而言，存取服務的方式似乎較偏向PaaS（平臺即服務），而且當時微軟經常用Cloud OS一詞來稱呼Windows Azure平臺。

不過，到了微軟推出Windows Server 2012之際，他們當時也提到了Cloud OS，但此時對於這個願景的詮釋，有了一些轉變。

例如，時任伺服器暨工具業務部門總裁的Satya Nadella（現為執行長），在微軟官方部落格就有了明確闡述，這足以預告後來的Windows Server發展。

他說，Cloud OS是一套重新設計的作業系統，能夠促進聰明、現代化的應用系統的使用，而且可橫跨企業的資料中心、服務供應商的資料中心，或是Windows Azure公有雲服務——這部分與微軟近幾年強力主打企業混合雲應用架構的作法，相互吻合。

同時，它能做到作業系統能夠提供的功能，像是管理硬體與提供應用程式執行的平臺，同時，還能進一步擴展，使其具備過去作業系統所無法提供的服務與技術──微軟Azure持續擴充旗下經營的各種雲端服務項目，並將觸角擴展至各種新興應用領域，例如人工智慧／認知服務。

而這樣的雲端作業系統，必須能夠為終端使用者、開發者與IT人員，帶來他們所需要的各種服務，使雲端服務真正造福人群。

而要建造Cloud OS，需要四個關鍵：資料中心的轉型、提供API與執行時期（runtime）元件、確保能提供個人化的服務與操作體驗，以及能夠處理不同大小、形式與存放位置的資料。其中的資料中心轉型，是指將傳統資料中心所提供的儲存、網路與運算資源，整合到單一平臺，並且可根據組織的需求變化，彈性地擴展使用規模——亦即當前企業IT廠商所極力鼓吹的軟體定義資料中心浪潮。

最後，他更提到 Windows Server 2012和Windows Azure是Cloud OS的核心，而其中的Windows Server 2012，則是Cloud OS的基礎。

而上述這些發展路線，在2013年推出的Windows Server 2012 R2，也有所延續，例如，微軟發表了Windows Azure Pack，當中就是整合了Windows Server 2012 R2和System Center 2012 R2，協助微軟Cloud OS，達成在Azure公有雲與微軟私有雲的體驗一致性。隔年之後，又與伺服器廠商共同推出Cloud Platform System，企圖彰顯微軟基於本身伺服器平臺，也有能力推出軟體定義資料中心應用方案。

到了今年推出的Windows Server 2016，微軟這回的口號比較務實具體了，他們特別將新的伺服器平臺定調為cloud-ready OS，強調對雲端服務環境的支援，Windows Server新版已經準備就緒，使原本空泛、抽象的Cloud OS願景，有了更為真實、具象的描繪。

而且微軟明確定出三個主軸：安全性、軟體定義資料中心、應用程式平臺，先不論Windows Server 2016是否能夠真正達到這些需求，但在新版伺服器平臺擴增的眾多功能當中，微軟能夠歸納提取出這些能夠吸引企業IT目光焦點的特色，已經殊為難得，而不像過去經常因為Windows Server每一次改版帶來的功能太多，到最後所有人只能聚焦在最有話題性的技術應用上，而忽略了其他部分的改進。

微軟推出第二代軟體定義網路架構

在Windows Server 2012時期，微軟開始加入軟體定義網路（SDN）的相關特色。他們提出Hyper-V Network Virtualization（HNV），以及Hyper-V Extensible Switch；到了2012 R2，微軟繼續加入Multi-tenant Site-to-Site (S2S) VPN Gateway。這些被歸類於第一代SDN架構。

而微軟在最新推出的Windows Server 2016，對於SDN架構有了更進一步調整，例如，針對網路層，新增了可承擔大型流量的軟體式負載平衡器（SLB），以及分散式防火牆（vFirewall）；在控制層，則提供了網路控制器，而不只是透過System Center Virtual Machine Manager；同時，從更上面的應用層來看，Windows Server 2016的SDN也將支援Azure Stack套件，以及第三方廠商的IT服務入口網站。（圖片來源／微軟）

不只是虛擬化，微軟伺服器平臺在雲上雲下都要力爭一席之地

對於當代企業來說，資料中心基礎架構的建置與維護，所需要支援的範圍越來越廣泛，例如，從內部環境／私有雲到公有雲，從傳統IT應用系統到雲端原生應用系統（Cloud Native Application），雖然憑藉著伺服器虛擬化技術，能夠一定程度地整併與簡化相關作業與技術架構，提供系統服務的高可靠度與資源使用的彈性，但光是這樣，並不足以提供更完善的安全性、資源調度效率，以及支援DevOps這類新興的IT整合管理應用。

而Windows Server發展至今，微軟想在2016新版本裡面，提供相關的功能，以便彰顯他們過去發展企業、資料中心、雲端服務應用的經驗。

內建多種層次的安全性強化機制

微軟過去在Windows Server 2008加入相當多的安全防護特色，一般人比較耳熟能詳的部分，像是使用者帳戶控制（User Account Control）、BitLocker硬碟加密、支援雙向網路流量控管的Windows防火牆，後續版本仍不斷添加與改良新功能，但相較於其他功能，Windows Server強化系統與網路存取安全性，所帶來的效益較不外顯，再加上往往需要搭配進一步的設定，因此，受到用戶重視的程度並不高。

而在最新推出的Windows Server 2016當中，微軟一反往常慣例，竟將安全性的強化列為第一主打特色，這樣的作法值得稱許，而且所針對的部分，相當切合當前資安威脅進階防禦強化的面向。

例如，增進對於特權帳號的存取控管、虛擬機器本身的加密防護與限制執行、作業系統本身的強化。同時，微軟Windows Server Hyper-V開始積極擴充軟體定義網路環境的防護，提供類似VMware NSX網路虛擬化平臺的微分割（Micro-segmentation），以及分散式防火牆Datacenter Firewall等功能。

上述特色如果對你仍太過抽象，不容易理解，沒關係，Windows Server 2016首度內建防毒軟體，微軟將Windows個人端作業系統普遍提供的Windows Defender，也在伺服器作業系統當中提供，同時，這絕對是伺服器平臺史無前例的作法。

雖然Windows Defender的功能豐富程度，未必比得上商用企業級防毒軟體，但總比過去不提供來得好，仍有助於改善端點安全。Windows Defender預設不啟用，管理者可到控制臺去啟動該項防護機制。

更成熟的軟體定義資料中心應用

Windows Server從2008版起，開始提供Hyper-V伺服器虛擬化功能，到了2012 、2012 R2版，搭配系統管理平臺System Center之後，即可支援軟體定義儲存與軟體定義網路環境的建置，同時，微軟也匯聚Windows Server與System Center，而推出了Windows Azure Pack，並以此號召伺服器廠商，合推名為Microsoft Cloud Platform System的融合式基礎架構應用設備。

不過，微軟明確宣布跨足軟體定義資料中心的領域，則是2016版的Windows Server與System Center，而相較於坊間的各種軟體定義IT解決方案，微軟強調，他們所發展的軟體定義資料中心特色，是借鏡於自家所營運的Azure雲端服務，因此，微軟也經常用「Cloud-inspired infrastructure」，或「inspired by Azure」來形容Windows Server與System Center 2016。

而且，2016版的Windows Server、Hyper-V與System Center，對於軟體定義的運算、網路、儲存、安全的環境設置上，都有師法Azure的部分，例如均提供標準API，而在這些虛擬化的基礎架構所用的底層硬體，都是一般的x86伺服器、實體網路介面、硬碟，以及支援TPM的設備。

以軟體定義運算為例，Windows Server 2016的伺服器虛擬化平臺與Azure一致，都是Hyper-V，企業可將伺服器端所承載的虛擬機器，輕易地搬移到Azure雲端服務。而在軟體定義儲存的部分，Windows Server 2016能用來建置可橫向擴展使用規模的網路儲存系統，支援SAN與NAS的應用，同時還能夠支援站點之間的儲存系統遠端複製，以及對於儲存效能的QoS（服務品質確保控管）。

至於Windows Server 2016軟體定義網路，則是最能類似於Azure現今作法的典型應用。例如

透過SDN網路控制器，管理者可以快速部署數百種網路使用政策，以便支援複雜的工作；另一個則是資料中心防火牆／分散式防火牆（distributed firewall），能夠根據工作負載的不同而動態切分出多個網路，並套用對應的管制政策，而在Azure雲端服務上，也有類似的作法，稱為網路安全群組（network security groups）。

微軟在這部分提供的軟體負載平衡器（Software load balancer），也相當值得一提。它類似於Azure Load Balancing Services，也就是微軟在Azure雲端服務環境所廣泛布建的負載平衡器服務，可針對每個叢集提供數十GB吞吐量的處理能力，有別於傳統硬體負載平衡設備，同時，本身也支援橫向擴展與縱向擴展的規模增長方式。

就整體資料中心應用而言，微軟在私有雲環境建置套件Azure Pack，以及未來即將推出的大型雲環境建置套件Azure Stack，從技術堆疊架構的不同層面，都可以與Azure一一對應。

提供可支援雲端服務原生應用程式的新一代平臺

Windows Server除了能夠執行傳統應用系統，軟體開發或DevOps團隊最關注的特色，莫過於2016版開始提供Windows Container，以及Nano Server的應用部署方式。而在Windows Container的部分，微軟提供了基於Windows伺服器作業系統的Windows Server container，以及基於Hyper-V伺服器虛擬化平臺、具有進階隔離機制的Hyper-V container。

此外，Docker公司也與微軟宣布合作，Windows Server 2016用戶將可免費獲得商業支援Docker引擎（Commercially Supported Docker Engine，CS Docker Engine），並且享有企業支援。

Windows Server軟體定義儲存架構趨於完備

微軟憑藉著Windows Server 2016新增的儲存應用特色，現在能夠提供更完整的軟體定義儲存系統環境，藉由Storages Space Direct、Storage Replicas、Storage QoS來實現。

在先前版本當中，Windows Server是在SMB 3.0的通訊協定上，透過Scale-Out File Server Cluster叢集環境，搭配可合併伺服器各種硬碟空間的Storage Spaces功能來實現，若要產生與管理儲存資源，則可搭配System Center來進行。（圖片來源／微軟）

微軟伺服器平臺歷經長期發展，當前重心已放在支援雲端服務應用

持續因應當代IT技術潮流的演變，提供好用的伺服器平臺，是微軟今年推出Windows Server 2016的最大使命，不過，這一年對於Windows Server來說，也是別具意義的時刻，因為距離微軟推出第一個冠上伺服器名稱的作業系統Windows NT 4.0 Server，至今已經滿20年（若把更早期的Windows NT 3.1算進去，其實已經超過）。

經歷過如此漫長的時間發展，微軟特地設立了一個慶祝20周年的網站（/www.20yearsofwindowsserver.com），雖然帶有一點拉抬Windows Server 2016聲勢的意味，然而也是藉機回顧，了解Windows Server在不同時期下所著重的部分，並且展望未來的工作重點。

走過大型主機、Unix系統縱橫的世代，微軟以提供圖形化使用介面的Windows NT 4.0 Server，為普羅大眾開闢了較低技術進入門檻的伺服器使用環境.。而在Windows 2000 Server、Windows Server 2003時期，微軟伺服器平臺有越來越多企業採用，AD目錄服務、群組原則成為企業控管內部電腦不可或缺的技術，微軟所大力發展的.NET應用程式平臺也開始崛起。到了Windows Server 2008、Windows Server 2012，微軟推出了Server Core、Hyper-V，進入伺服器虛擬化應用的領域，並且成為推動企業資料中心再度轉型的重要關鍵之一。

而在微軟最新推出的Windows Server 2016之上，看得出來他們極力想藉此平臺將雲端服務變得更為普及的決心，讓他們的伺服器平臺能順利與當代IT的技術潮流接軌。

由於本身經營Azure雲端服務有成，再加上伺服器虛擬化技術的普及與成熟，從而促成微軟積極發展軟體定義資料中心應用，此外，因應Container技術的快速發展，微軟也從善如流，開始基於Windows Server與Hyper-V平臺，提供多種Container，並且與Docker合作，免費提供商業支援Docker引擎，使得微軟2016伺服器平臺的使用上，能夠支援更多雲端原生應用系統的執行與開發。

總體而言，微軟推動Windows Server的發展，的確是與現今IT應用的趨勢一致，並且變得越來越開放，過去微軟曾經視為心腹大患的開放原始碼軟體，像是Linux，如今微軟也在Windows Server、System Center大力支援，然而，對於其他雲端服務業者與開放雲平臺的支援與合作上，仍顯得保守，僅止於Windows Server和Hyper-V環境的提供，微軟所提出的混合雲應用，獨厚自家Azure雲端服務的成份相當高，並且對於雲上雲下單一供應商這樣的密切整合，感到相當自豪，因為用戶不需面對過多供應商而煩惱。

然而，這樣的思維，能否讓微軟領先其他競爭廠商，還很難說。因為就市占和市場營收言，例如微軟Azure仍落後AWS，微軟Hyper-V也還未贏過VMware vSphere；而在軟體定義資料中心的部分，用戶是否接受，更是難以逆料，因為，市面上，已經有一些廠商，專門針對軟體定義儲存與軟體定義網路，推出產品，尚且無法取得大幅領先的優勢，相形之下，微軟在此算是後起之秀，衝出重圍的困難度極高。

比較有機會的，也是應用程式平臺。由於現在微軟正式推出了Windows Container技術，以及與Docker的合作，也許未來透過這些共通的部分，企業在伺服器的應用上，能夠獲得更多跨越不同雲端服務的彈性。

微軟兩代超融合基礎架構運作的差異

針對網路連線與儲存資源的存取，Windows Server 2016採取更為融合的作法，Hyper-V vSwitch可以結合Switch Embedded Teaming（SET），將網路連線存取統合在一起，如此一來，VM線上遷移與管理作業的連線，都可以與VM端的網路一起由Hyper-V vSwitch，而不像先前採取區隔為兩個子網路的方式，此外，若搭配支援RDMA的主機網路介面卡，也能以更少網路埠來支撐整體環境的應用。（圖片來源／微軟）