CÁC HỆ THỐNG PHÂN TÁN VÀ ỨNG DỤNG Chương 7 Điện toán đám mây 2 Nội dung 1 Mở đầu 2 Kiến trúc 3 Công nghệ và các sản phẩm thương mại 4 Thách thức 3 1 Mở đầu 4 Mở đầu ¨ Với sự phát triển nhanh chóng của.
CÁC HỆ THỐNG PHÂN TÁN VÀ ỨNG DỤNG Chương 7: Điện toán đám mây Nội dung 3 Mở đầu Kiến trúc Công nghệ sản phẩm thương mại Thách thức Mở đầu M u ă ă Vi s phỏt trin nhanh chúng công nghệ xử lý lưu trữ thành cơng Internet, tài ngun tính tốn trở nên rẻ hơn, mạnh hơn, sẵn có hếtà thực hóa mơ hình tính tốn mới: cloud computing Tài nguyên (ví dụ: CPU nhớ) cung cấp dạng tiện ích chung người dùng cho thuê phát hành thông qua Internet theo yêu cầu Mở đầu (2) ¨ Vai trò truyền thống nhà cung cấp dịch v c chia thnh hai: Ô Ô ă ă nh cung cấp sở hạ tầng nhà cung cấp dịch vụ Google, Amazon Microsoft cố gắng cung cấp tảng đám mây mạnh mẽ, đáng tin cậy tiết kiệm chi phí Các tính hp dn: Ô Ô Ô Ô Ô Khụng cn u tư trả trước Giảm chi phí vận hành Khả mở rộng cao Dễ dàng truy cập Giảm rủi ro kinh doanh chi phí bảo trì Tổng quan Cloud Computing ă ă ă nh ngha (ca The National Institute of Standards and Technology (NIST): Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction Điện toán đám mây công nghệ mới, mà mơ hình hoạt động tập hợp loạt cơng nghệ có để vận hành kinh doanh theo cách khác Các công nghệ liên quan ă ă ă ă Grid Computing Utility Computing Virtualization Autonomic Computing c trng ă ă ă ă ă ¨ ¨ Multi-tenancy Shared resource pooling Geo-distribution and ubiquitous network access Service oriented Dynamic resource provisioning Self-organizing Utility-based pricing Kin trỳc 10 Private clouds 19 ă ă ă ă ¨ = internal clouds thiết kế để sử dụng độc quyền tổ chức xây dựng quản lý tổ chức nhà cung cấp bên cung cấp mức độ kiểm soát cao hiệu suất, độ tin cậy v bo mt Cỏc : Ô Ô b ch trích giống với trang trại máy chủ độc quyền truyền thống khơng cung cấp lợi ích khơng có chi phí vốn trả trước Hybrid clouds 20 ¨ ¨ ¨ kết hợp mơ hình đám mây công cộng riêng tư phần sở hạ tầng dịch vụ chạy đám mây riêng phần lại chạy đám mây cơng cộng cung cấp tính linh hoạt so với đám mây công cộng riêng tư Ô ă chỳng cung cp kh nng kim soỏt v bảo mật chặt chẽ liệu ứng dụng so với đám mây công cộng, tạo điều kiện cho việc mở rộng thu hẹp dịch vụ theo yêu cầu yêu cầu xác định cẩn thận phân chia tốt thành phần đám mây công cộng riêng tư Virtual Private Cloud 21 ă ă mt nn tng chy trờn cỏc đám mây công cộng tận dụng công nghệ mạng riêng ảo (VPN) cho phép nhà cung cấp dịch vụ thiết kế cấu trúc liên kết cài đặt bảo mật riêng họ (quy tắc tường lửa) Công nghệ sản phẩm thương mại 22 3.1 Cỏc cụng ngh in toỏn ỏm mõy (1) ă ă Thiết kế kiến trúc cho data centers Mục tiêu: Cụng sut cao ng nht Ô Di chuyn mỏy o phớ Ô Kh nng phc hi Ô Kh nng m rng Ô Tng thớch ngc Ô Cỏc cụng ngh in toỏn ỏm mõy (2) 24 ă H thng phõn tỏn trờn clouds Google File System (GFS) Ô Hadoop Distributed File System (HDFS) Ô ă Cỏc frameworks h tr ng dng phõn tỏn trờn clouds Google MapReduce Ô Hadoop MapReduce Ô Trn Hi Anh Distributed System 3.2 Cỏc sn phm thng mi 25 ă ă ă Amazon EC2 Microsoft Windows Azure platform Google App Engine Thách thức 26 4.1 Cung cp dch v t ng (1) ă ¨ ¨ ¨ khả thu nhận giải phóng tài nguyên theo yêu cầu Mục tiêu nhà cung cấp dịch vụ: phân bổ phân bổ tài nguyên từ đám mây để đáp ứng mục tiêu cấp dịch vụ (SLO) Không dễ dàng xác định cách ánh xạ SLO (yêu cầu QoS) với yêu cầu tài nguyên cấp thấp (CPU, nhớ, mạng) định cung cấp tài nguyên phải thực trực tuyến Cung cp dch v t ng (2) 28 ă Cỏc bc điển hình để cung cấp tài nguyên động: ă ă Xõy dng mụ hỡnh hiu sut ng dụng dự đoán số lượng phiên ứng dụng cần thiết để xử lý nhu cầu cấp cụ thể Dự đoán định kỳ nhu cầu tương lai xác định yêu cầu tài nguyên cách sử dụng mơ hình hiệu suất Tự động phân bổ tài nguyên cách sử dụng yêu cầu tài nguyên dự đoán Các kỹ thuật khác nhau: Lý thuyết hàng đợi, Lý thuyết điều khiển Học máy thống kê Kiểm soát tài nguyên chủ động phản ứng 4.2 Di trỳ mỏy o 29 ă ă ă ă o hóa mang lại lợi ích đáng kể điện toán đám mây cách cho phép di chuyển máy ảo để cân tải trung tâm liệu kỹ thuật di chuyển quy trình Xen VMWare triển khai di chuyển "trực tiếp" máy ảo liên quan đến thời gian ngừng hoạt động ngắn (10ms-1s) lợi ích việc di chuyển VM tránh điểm nóng 4.3 Hợp máy ch 30 ă ă cỏch tip cn hiu qu tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên giảm thiểu tiêu thụ lượng Công nghệ di chuyển máy ảo trực tiếp thường sử dụng để hợp máy ảo nằm nhiều máy chủ chưa sử dụng thành máy chủ máy chủ cịn lại đặt trạng thái tiết kiệm lượng 4.4 Quản lý lng 31 ă ă ă ă Thit k trung tõm liệu tiết kiệm lượng kiến trúc phần cứng tiết kiệm lượng cho phép làm chậm tốc độ CPU tắt phần thành phần phần cứng Lập lịch công việc nhận biết lượng hợp máy chủ hai cách khác để giảm tiêu thụ điện cách tắt máy không sử dụng Một thách thức chính: đạt cân tốt tiết kiệm lượng hiệu suất ứng dng Cỏc thỏch thc khỏc 32 ă ă ă ă ¨ Quản lý phân tích lưu lượng Bảo mật liệu Khung phần mềm Công nghệ lưu trữ quản lý liệu Các kiến trúc đám mây Câu hỏi?