Giáo trình Điện toán đám mây gồm có 5 chương với những nội dung chính sau: Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây; Chương II: Mô hình SOA và tiềm năng của điện toán đám mây; Chương III: Công nghệ ảo hóa; Chương IV: Máy ảo; Chương V: Ảo hóa với VMWare VSPhere. Mời các bạn cùng tham khảo.
TẬP ĐỒN DỆT MAY VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ TP.HCM GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY Nghề: Cơng nghệ thơng tin Trình độ: Cao đẳng Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày ………tháng năm…… Trường Cao đẳng Cơng nghệ TP HCM TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2021 LƯU HÀNH NỘI BỘ TẬP ĐỒN DỆT MAY VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ TP.HCM GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY Nghề: Cơng nghệ thơng tin Trình độ: Cao đẳng Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày ………tháng năm…… Trường Cao đẳng Công nghệ TP HCM TÁC GIẢ LÊ NHỰT TRUNG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Lời mở đầu Thời gian gần đây, chủ đề “Điện toán đám mây” chủ đề nhắc đến nhiều nhiều năm qua kiện công nghệ Việt Nam Khơng nằm ngồi xu chung ngành cơng nghệ thông tin giới, Việt Nam dần tiếp cận với dịch vụ “Đám mây” thông qua số doanh nghiệp nước,… Hiện theo phát triển cần thiết nguồn nhân lực công nghệ thông tin đáp ứng nhu cầu nhà tuyển dụng trường Đại học, Cao đẳng dần đưa chương trình “Điện tốn đám mây” vào ngành học nhằm mục đích cao kiến thức kỹ học viên, sinh viên Môn học “Điện tốn đám mây” áp dụng cho ngành Cơng nghệ thông tin hệ Cao đẳng, Đại học Môn học triển khai giảng dạy thời gian gần Trước đến với mơn học học viên, sinh viên cần phải trải qua môn học tảng để hiểu khái quát ngành học Tài liệu giảng dạy mơn học “Điện tốn đám mây” bao gồm nội dụng sau: Chương I: Tổng quan điện toán đám mây “Giới thiệu khái quát hạ tầng điện tốn đám mây, mơ hình, lớp dịch vụ nhà cung cấp dịch vụ” Chương II: Mơ hình SOA tiềm điện toán đám mây “Giới thiệu sơ lược mơ hình SOA, so sánh mơ hình SOA với mơ hình khác, thách thức phát triển điện tốn đám mây” Chương III: Cơng nghệ ảo hóa “Đề cập đến cơng nghệ ảo hóa điện tốn đám mây, phương pháp ảo hóa thơng dụng, ưu điểm nhược điểm” Chương IV: Máy ảo “Công nghệ máy ảo, chức năng, nguyên lý hoạt động máy ảo, công nghệ RAID máy ảo” Chương V: Ảo hóa với VMWare VSPhere “Phiên VSPhere, chức năng, thành phần nguyên lý hoạt động – Cấu trúc VMWare ESX Server” Tài liệu giảng dạy mơn học “Điện tốn đám mây” giúp học viên, sinh viên tiếp cận công nghệ mới, giúp trau dồi kiến thức kỹ nghề nghiệp tương lai Học viên, sinh viên cần phải đọc, hiểu nắm vấn đề Tài liệu giảng dạy, tự học nghiên cứu để nâng cao kiến thức ngành học DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Đầy đủ SAN Storage Area Networking AWS Amazon Web Services IBM International Business Machines ĐTĐM Điện toán đám mây SaaS Software as a service PaaS Platform as a Service IaaS Infrastructure as a Service CNTT Công nghệ thông tin VPS Virtual Private Server SSD Solid State Drive SOA Service Oriented Architecture OOP Object Oriented Programming API Application Programming Interface SVN Subversion CRM Customer Relationship Management CPU Central Processing Unit IOT Internet of Things PC Personal Computer SQL Structured Query Language SOAP Simple Object Access Protocol REST Representational State Transfer XML eXtensible Markup Language GCP Google Cloud Platform AI Artificial Intelligence RAM Random Access Memory APN Access Point Name ISV Independent Software Vendor EBS Amazon Elastic Block Store EFS Encrypting File System VDI Virtual Desktop Infrastructure IT Information Technology VM Virtual Machine ICA International Council on Archives RDP Remote Desktop Protocol NIC Network Interface Card VLAN Virtual Local Area Network RAID Refundant Arrays of Inexpensive Disks SATA Serial Advanced Technology Attachment SAS Statistical Analysis System ATA Advanced Technology Attachment SCSI Small Computer System Interface BIOS Basic Input/Output System PCI Peripheral Component Interconnect LAN Local Area Network WAN Wide Area Network TCP Transmission Control Protocol IP Internet Protocol CIFS Common Internet File Sharing NFS Network File System LUN Logical Unit Number VPS Virtual Private Server SSH Secure Socket Shell FTP File Transfer Protocol MỤC LỤC Lời mở đầu Chương I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 15 I ĐỊNH NGHĨA 16 Ai sử dụng điện toán đám mây? 16 Lợi ích điện tốn đám mây 16 II CÁC ĐẶC THÙ CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 17 Nhanh chóng 17 Quy mô linh hoạt 17 Tiết kiệm chi phí 17 Thời gian triển khai toàn cầu thời gian ngắn 17 Các tính chất điện tốn đám mây 17 III CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 17 Hạ tầng 18 Lưu trữ (Storage) 18 Cloud Runtime 18 Dịch vụ 18 Ứng dụng 19 Hạ tầng khách hàng 19 IV MƠ HÌNH CÁC LỚP DỊCH VỤ 19 Mơ hình dịch vụ 20 1.1 Cơ sở hạ tầng dạng dịch vụ (IaaS) 20 1.2 Nền tảng dạng dịch vụ (PaaS) 20 1.3 Phần mềm dạng dịch vụ (SaaS) 21 Mơ hình triển khai 21 2.1 Public Cloud 21 2.2 Private Cloud 21 2.3 Hybrid Cloud 22 V LOẠI ĐÁM MÂY 22 Top nhà cung cấp dịch vụ đám mây Việt Nam HostingViet 22 Digistar 23 CMC 23 FPT 23 Viettel IDC 23 Hostvn 23 Câu hỏi tập 24 Chương II: MƠ HÌNH SOA VÀ TIỀM NĂNG CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 25 I SOA VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 25 1.1 Khái niệm 25 1.2 Kiến trúc mơ hình hướng dịch vụ 25 1.3 Các tính chất hệ thống hướng dịch vụ 25 So sánh mơ hình SOA với mơ hình truyền thống 26 2.1 Mơ hình SOA với OOP (Hướng đối tượng) 26 2.2 Mô hình SOA với WEB 27 II ĐẶC ĐIỂM GIỮA MƠ HÌNH GRIDS VÀ CLOUD 27 Điện toán lưới (Grid Computing) 27 Kiến trúc điện toán lưới 28 2.1 Tầng thiết bị 28 2.2 Tầng kết nối 28 2.3 Tầng tài nguyên 29 2.4 Tầng kết hợp 29 2.5 Tầng ứng dụng 29 Lợi ích điện tốn lưới (Grid Computing) 30 Một số ứng dụng điện toán lưới 30 Điện toán đám mây (Cloud Computing) 30 5.1 Kiến trúc điện toán đám mây 31 5.2 Lợi ích điện toán đám mây 31 5.3 Ứng dụng điện toán đám mây 32 So sánh điện toán đám mây với điện toán lưới 32 Bảng so sánh Grid Computing Cloud Computing 34 6.1 Kết Luận 35 III GIỚI THIỆU SALEFORCE.COM 35 Khái niệm 35 Các sản phẩm SALEFORCE 35 2.1 Lightning Platform 36 2.2 Community Cloud 36 2.3 Work.com 36 2.4 AppExchange 36 2.5 MyTrailhead 36 2.6 Blockchain 36 Các tính SALEFORCE CRM 36 3.1 Chatter 36 3.2 Quản lý khách hàng thông tin liên hệ 37 3.3 Marketing khách hàng tiềm 37 3.4 Cơ hội bán hàng báo giá 37 3.5 Phân tích, báo cáo dự báo kinh doanh 37 3.6 Thiết lập quản lý quy trình làm việc 38 3.7 Thư viện thông tin 38 3.8 Hỗ trợ thiết bị di động 38 3.9 Quản lý đối tác 39 IV MICROSOFT AZURE, GOOGLE VÀ AMAZON 39 Cloud MS Azure 39 1.1 Windows Azure 39 1.2 Nền tảng dịch vụ (Azure Services Platform) 39 1.3 Fabric Controller 39 1.4 Windows Azure với người sử dụng lập trình viên 40 Google Cloud 40 2.1 Giới thiệu 40 2.2 Những sản phẩm dịch vụ Google Cloud 40 2.3 Các tính bật Google Cloud 41 2.4 Nguyên tắc hoạt động Google Cloud 42 2.5 Công cụ Google Cloud 42 Amazon Cloud 44 3.1 Giới thiệu 44 3.2 Ưu điểm bật Amazon 45 3.3 Các dịch vụ 46 3.4 Thị phần điện toán đám mây Amazon 47 3.5 Giải pháp Amazon 49 V THÁCH THỨC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 49 Xu hướng phát triển 50 2.1 Máy chủ ảo Cloud Server dẫn đầu xu hướng 50 2.2 Tăng trưởng nhanh chóng xu hướng lưu trữ liệu 51 2.3 Tăng cường sử dụng giải pháp ứng dụng công nghệ đám mây 51 2.4 IoT phát triển đồng với lưu trữ liệu 51 Câu hỏi tập 53 Chương III: CƠNG NGHỆ ẢO HĨA 42 LỊCH SỬ ẢO HÓA 42 Giới thiệu 42 Mục đích ảo hóa 43 Lợi ích việc ảo hóa 43 3.1 Tiết kiệm lượng, thân thiện với môi trường 43 3.2 Máy chủ hoạt động nhanh 43 3.3 Tăng thời gian hoạt động 43 3.4 Cải thiện cố khôi phụ liệu 44 3.5 Ít nhiệt tích tụ 44 3.6 Giảm chi phí 44 3.7 Sao lưu dễ dàng 44 3.8 Di chuyển lên đám mây dễ dàng 44 3.9 Kết luận 45 Các phương pháp phổ biến ảo hóa 45 4.1 Ảo hóa Type 45 4.2 Ảo hóa Type 46 II ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA ẢO HÓA 46 Công nghệ ảo hóa hệ thống máy chủ 46 1.1 Host-based 46 1.2 Hypervisor-based 47 Hệ thống ảo hóa máy chủ hoạt động 47 2.1 Phân loại Hypervisor 47 2.2 Quá trình vận hành 47 Lợi ích giải pháp ảo hóa hệ thống máy chủ 47 Mơ hình ảo hóa máy chủ phổ biến 48 4.1 Ảo hóa máy chủ 48 4.2 Ảo hóa hệ điều hành (OS Layer) 49 4.3 Ảo hóa song song (Para Virtual Machine – PVM) 49 III PHÂN LOẠI ẢO HÓA 50 Server Virtualization 50 Application Virtualization 50 Presentation Virtualization 51 Network Virtualization 51 Storage Virtualization 51 Hardware Virtualization 51 IV LĨNH VỰC ẢO HÓA 52 I Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Tải tập tin ISO cài đặt ESXi 6.5 Bước 2: Bản cài đặt VMware ESXi vô gọn nhẹ tầm 400MB nên hồn tồn áp dụng hình tạo boot để cài đặt - Tạo USB Boot với Rufus - Burn CD/DVD để boot cài đặt CD/DVD Lưu ý: Nếu làm lab máy ảo VMWare Workstation hay VirtualBox tạo VM chọn boot ISO file ISO cài đặt ESXi 6.5 vừa tải Đối với số hãng sản xuất dòng Server máy chủ tiếng Dell HP thường hợp tác với VMware để tinh chỉnh lại cài đặt vSphere ESXi Việc tinh chỉnh nhằm cung cấp đầy đủ driver, module, software,… hãng để cài đặt hoạt động tốt server hãng Hình 5.2 Tải cài đặt gói thư viện Ví dụ: Tập tin ISO cài vSphere ESXi 6.5 dành cho server Dell R630 85 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Bước 3: Giờ sau tạo cài đặt boot ESXi 6.5 ta bước vào hình Menu boot device Hãy chọn cài đặt ESXi-6.5.0… installer Hình 5.3 Tiến hành boot EXSi Server từ USB Chương trình bắt đầu tải cài đặt ESXi 6.5 lên nhớ RAM máy chủ Hình 5.4 Quá trình cài đặt EXSi 6.5 lên nhớ RAM máy chủ 86 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Hình 5.5 Quá trình cài đặt EXSi “Ấn Enter để tiếp tục” Chương trình cài đặt xuất nội dung chào mừng đến với phần cài đặt ESXi 6.5 Nhấn Enter để tiếp tục Hình 5.6 Ấn Enter để tiến hành trình cài đặt 87 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Sau chọn ổ cứng để tiến hành cài đặt chương trình ESXi 6.5 vào ổ đĩa cứng Tiếp theo kêu xác nhận xố liệu vùng ổ cứng để tiến hành cài đặt Nhấn Enter Hình 5.7 Chọn phân vùng để cài đặt ESXi Server Tiếp đến chọn ngôn ngữ hiển thị Chọn ngôn ngữ tiếng Anh keyboard mặc định US Default Hình 5.8 Chọn ngơn ngữ để tiến hành cài đặt 88 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Hãy cấu hình mật cho User Root Root tài khoản quản trị cao hệ thống ESXi Hình 5.9 Cấu hình “Password” cho hệ thống ESXi Chương trình ESXi tiến hành scan số thành phần hardware server Hình 5.10 Chương trình ESXi tiến hành cài đặt thành phần Hardware Server 89 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Ổ cứng tái phân vùng cần xác nhận việc cài đặt Nhấn F11 để tiếp tục cài đặt Hình 5.11 Ấn F11 để tiếp tục trình cài đặt Quá trình cài đặt ESXi 6.5 xuống ổ cứng chạy bước Hình 5.12 Quá trình cài đặt ESXi xuống ổ cứng 90 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Lúc trình cài đặt ESXi 6.5 hoàn tất, hệ thống yêu cầu tiến hành khởi động lại server Nhấn Enter Hình 5.13 Quá trình cài đặt ESXi hoàn tất “Ấn Enter để hoàn tất cài đặt” Hệ thống tiến hành chuẩn bị reboot Hình 5.14 Hệ thống tiến hành boot ESXi Server 91 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Hệ thống dừng chương trình trước boot Hình 5.15 Hệ thống dừng tất chương trình để tiến hành khởi động lại Sau reboot hoàn tất truy cập vào giao diện Direct Console User Interface (DCUI) ESXi 6.5 Hình 5.16 Sau hồn tất cài đặt tiếp tục truy cập vào giao diện DCUI 92 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Khi nhấn F2, để vào bên giao diện DCUI gồm chức cấu hình cho ESXi hình Lúc có u cầu nhập thơng tin User Root mật Hình 5.17 Nhập thơng tin Root vào giao diện DCUI Giao diện hình menu DCUI Hình 5.18 Giao diện menu DCUI 93 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere 6.2.1 Cấu hình IP tĩnh cho ESXi Server Lúc hệ thống server ESXi 6.5 nằm vùng mạng (network) có DHCP Server cấp IP DHCP Thì ESXi Server tự động xin cấp địa IP DHCP để làm IP sử dụng cho truy cập quản lý ESXi Cịn khơng có DHCP Server phải cấu hình địa IP tĩnh cho ESXi 6.5 Server sau Bước 1: Vào menu DCUI, chọn phần Configure Management Network Hình 5.19 Chọn Configure Management Network để tiến hành cài IP Bước 2: Chọn IPv4 Configuration Hình 5.20 Thiết lập chọn IPv4 94 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere 95 Chọn Set static IPv4 để cấu hình IP tĩnh Sau điền thông tin địa IP, SubnetMask, Default Gateway vào Hình 5.21 Chọn Set static IPv4 để cấu hình IP tĩnh Nhấn ESC gặp thơng báo xác nhận thay đổi cấu hình network quản lý ESXi Hình 5.22 Ấn ESC để Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere 6.2.2 Truy cập ESXi Web Client Bước 1: Truy cập địa IP quản lý mà ta cấu hình cho ESXi (cấu hình mạng) trình duyệt Tiến hành đăng nhập thơng tin User mật User Root Hình 5.23 Đăng nhập thông tin Root để vào giao diện ESXi Web Client Giao diện ESXi Web Client Hình 5.24 Giao diện ESX Server 96 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Thực xây dựng Private Cloud - Bước 1: Xác định mục đích: Nắm bắt yêu cầu kinh doanh, ảnh hưởng quy định bảo mật vấn đề mặt vận hành - Bước 2: Xác định khối lượng xử lý: Xác định loại ứng dụng liệu ứng dụng chạy private cloud, cách phân chia khối lượng xử lý vào ứng dụng, liệu sở hạ tầng - Bước 3: Xác định phần cứng: Lấy tham số xác lập bước trước nâng quy mô (sizing) lên hệ thống hardware mà phục vụ cho tương lai - Bước 4: Xác định phần mềm: Quyết định xem có muốn trả phí quyền hay không Nếu nghĩ đến giải pháp open source, OpenStack lựa chọn hàng đầu - Bước 5: Xác định cấu trúc mạng: Xác định mơ hình network hoạt động hệ thống private cloud – lên cấu hình network vật lý, thành phần network định nghĩa qua phần mềm (software-defined) có, bảo mật, quản trị mạng - Bước 6: Xác lập bảo mật: Lập kế hoạch quản lý định danh truy cập (IAM) – cách tiếp cận công nghệ bảo mật cho phép cá nhân thích hợp truy cập tài nguyên, vào thời điểm - Bước 7: Xác định chế quản lý: Khi áp dụng số dịch vụ cloud định, theo dõi quản lý hết tất Trừ lên kế hoạch trước cho mơ hình quản lý dịch vụ - Bước 8: Quy trình cơng cụ quản lý: Xác định hoạt động giám sát, sở hạ tầng vật lý bao gồm mạng, nguồn điện - Bước 9: Triển khai: Thực triển khai cụm private cloud của, bao gồm phần cứng phần mềm data center - Bước 10: Kiểm tra: Xác định quy trình kiểm tra để xác minh đáp ứng đầy đủ yêu cầu chuẩn bị cho vấn đề bảo mật, downtime lỗi xảy - Bước 11: Vận hành: Xác định cách vận hành cloud – giám sát, tự động hóa, bảo mật, quản trị,… Hay cịn gọi CloudOps 97 Chương V: Ảo hóa với Vmware Vsphere Câu hỏi tập Thực cài đặt máy chủ VMWare ESX Server Nêu lợi ích mà ảo hóa WMWare VSPhere mạng lại cho máy ảo? 98 99 Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình Điện tốn đám mây, khoa Cơng nghệ thơng tin, Đại học Quy Nhơn, 2018 [2] Arshdeep Balga, Vijay Madisetti, Cloud Computing, A Hands-On Approach, Arshdeep Bahga & Vijay Madisetti, 2014 [3] Michael J Kavis, Architecting the Cloud: Design Decisions for Cloud Computing Service Models (SaaS, PaaS and laaS), John Wiley & Sons, 2014 [4] Thomas Erl, Cloud Computing: Concepts, Technology & Architec ... NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ TP .HCM GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY Nghề: Cơng nghệ thơng tin Trình độ: Cao đẳng Ban hành kèm theo Quyết định số: /Q? ?- ngày ………tháng năm…… Trường Cao đẳng Công nghệ. .. ứng dụng điện toán đám mây Internet? 24 Chương II: Mơ hình soa tiềm điện tốn đám mây Chương II: MƠ HÌNH SOA VÀ TIỀM NĂNG CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Mục tiêu: - Trình bày SOA điện tốn đám mây; - Phân... ích điện tốn lưới (Grid Computing) 30 Một số ứng dụng điện toán lưới 30 Điện toán đám mây (Cloud Computing) 30 5.1 Kiến trúc điện toán đám mây 31 5.2 Lợi ích điện toán