Những nguyên lý sáng tạo trong điện toán đám mây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây Giảng viên: GS TSKH HOÀNG KIẾM Thực hiện: VŨ THỊ PHƯƠNG Mã số học viên: CH604801 Lớp: Cao học khóa 22 TP.HCM, THÁNG 11 NĂM 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây Giảng viên: GS TSKH HOÀNG KIẾM Thực hiện: VŨ THỊ PHƯƠNG Mã số học viên: CH604801 Lớp: Cao học khóa 22 TP.HCM, THÁNG 11 NĂM 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển lịch sử xã hội loài người gắn liền với trình sáng tạo Đó q trình sáng tạo lâu dài liên tục, từ việc chế tạo công cụ thô sơ công cụ đại sử dụng nhiệt tới phát minh điện đánh dấu bước phát triển nhảy vọt sáng tạo, máy tính khổng lồ máy tính cá nhân nhỏ gọn xuất Sự sáng tạo trở thành thành phần quan trọng việc xây dựng xã hội đại Cùng với sáng tạo, người ngày đạt thành tựu vượt bậc khoa học công nghệ Do nhu cầu cải tiến sáng tạo công nghệ phục vụ cho sống ngày cao đòi hỏi phải có mơn khoa học chun ngun cứu phương pháp sáng tạo giúp cho việc sáng tạo dễ dàng có sở lý thuyết rõ ràng Vì phương pháp luận sáng tạo đời với mục đ ch trang bị cho người học hệ thống phương pháp k thực hành suy ngh để giải vấn đề định cách sáng tạo l u dài tiến tới điều khiển tư sáng tạo người Trong phạm vi tiểu luận này, em tìm hiểu tổng quan khái quát xu hướng công nghệ thông tin đại mà giới hướng đến hồn thiện cơng nghệ điện tốn đám m y Kèm theo em xin nêu ph n t ch theo ý kiến chủ quan mình, nguyên lý sáng tạo ứng dụng công nghệ này, sau giới thiệu số ứng dụng sáng tạo gần sử dụng điện toán đám m y Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Hoàng Kiếm người tận tâm truyền đạt kiến thức tảng cho chúng em môn học “Phương nghiên cứu khoa học tin học” Cùng với kinh nghiệm nhiều năm sáng tạo thầy giúp em có nhìn tổng quan sáng tạo tầm quan trọng sáng tạo khoa học nghiên cứu ứng dụng sáng tạo thực tế Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC Tổng quan điện toán đám m y I 1.1 Giới thiệu 1.2 Khái niệm điện toán đám m y II Quá trình phát triển điện toán đám m y 2.1 Từ máy t nh đến điện toán đám m y 10 2.2 Mơ hình cung cấp dịch vụ điện toán đám m y 16 2.3 Các mô hình hạ tầng đám m y 18 2.4 Lợi ích điện toán đám m y 20 2.5 Cơng nghệ ảo hóa điện toán đám m y 21 2.5.1 Giới thiệu 21 2.5.2 Các đặc điểm bật 22 III Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng 25 3.1 Nguyên lý phân nhỏ 25 3.2 Nguyên lý tách khỏi 26 3.3 Nguyên lý cục 26 3.4 Nguyên lý kết hợp 26 3.5 Nguyên lý chứa 27 3.6 Nguyên lý thực sơ 27 3.7 Nguyên lý dự phòng 27 3.8 Nguyên lý vạn 28 3.9 Nguyên lý động 28 3.10 Nguyên lý hữu hiệu 29 3.11 Nguyên lý rẻ thay cho đắt 29 3.12 Nguyên lý thay sơ đồ học 30 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 IV Một số ứng dụng sáng tạo với Cloud Computing 30 4.1 Thay máy tính điện thoại thơng minh (smartphone) máy tính bảng 30 4.2 Giải pháp Iveda video giám sát 31 4.3 Phát triển game thực tế ảo (MMO) 32 V Kết luận 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 I Tổng quan điện toán đám mây 1.1 Giới thiệu Để kiểm tra phản ứng nhanh nhạy ứng viên xin việc, Google cần đặt câu hỏi tưởng chừng đơn giản: "Bạn làm liệu có tăng gấp 1.000 lần?" Nếu người xin việc bê nguyên công thức "lập trình sẵn" trường vào tình này, họ biến máy chủ thành ốc sên nhận lượng video, ảnh, đồ, thông tin mua sắm lên 1.000 Bởi để tìm chỗ đứng Google, họ cần học cách làm việc ước mơ cấp độ rộng lớn Họ phải biết cách đưa khối lượng liệu khổng lồ khỏi phạm vi trung tâm liệu chật chội đặt chúng đ u kia- nơi mà chuyên gia Google gọi "cloud"- Những đám m y ảo Trong thực tế nay, với thay đổi phát triển không ngừng đến phút giây xã hội xung quanh nhu cầu khả lưu trữ lượng liệu khổng lồ vượt “cỗ máy vật lý” Data center vô cấp thiết Sự phát triển vũ bão kinh tế giới đẩy doanh nghiệp, tập đồn đa quốc gia lớn vào tình phải có giải pháp công nghệ thông tin giúp họ lưu trữ khối lượng khổng lồ liệu liên quan đến công việc kinh doanh họ Bên cạnh giải pháp phải thỏa mãn tiêu ch đơn giản, an toàn dễ sử dụng khơng phải doanh nghiệp có khả đầu tư mạnh vào hạ tầng công nghệ thông tin để phục vụ cho công việc kinh doanh nhiều lý khách quan chủ quan Khơng dừng lại mức “địi hỏi” người ngày tăng lên thách thức gửi đến phát triển khoa học cơng nghệ nói chung cơng nghệ Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Tốn Đám Mây 2012 thơng tin nói riêng Ngày nay, khái niệm dịch vụ trở thành khái niệm quen thuộc với người Tất chuyển hóa thành dịch vụ người dùng khơng muốn tự phải thực tất việc Họ muốn đơn giản nhất, dễ sử dụng lúc phải quản lý khơng có nhu cầu sử dụng Vai trò dịch vụ sống hàng ngày chối cãi Tất nhu cầu nói dẫn đến hai câu hỏi ch nh đặt Đó làm để giải toán lưu trữ khối lượng liệu, ứng dụng khổng lồ làm để biến việc sử dụng liệu, ứng dụng thành dịch vụ để đáp ứng nhu cầu người dùng Và câu trả lời chung cho cho hai câu hỏi “hóc búa” nhiều năm qua xuất Đó ch nh Điện toán đám m y (Cloud Computing ĐTĐM) 1.2 Khái niệm điện toán đám mây Thuật ngữ "Cloud Computing" đời năm 2007 khơng phải để nói trào lưu mà để khái quát lại hướng sở hạ tầng thông tin vốn diễn từ năm qua Quan niệm diễn giải cách đơn giản: nguồn điện toán khổng lồ phần mềm, dịch vụ nằm máy chủ ảo (đám m y) Internet thay máy t nh gia đình văn phịng (trên mặt đất) để người kết nối sử dụng họ cần Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Hình 1.1: Mơ hình điện tốn đám m y1 Có thể điểm lại số cách diễn giải định ngh a ĐTĐM sau (được tham khảo từ [1]): “ĐTĐM tài nguyên dịch vụ IT xử lý tách rời khỏi hạ tầng bên cung cấp theo nhu cầu người dùng (người sử dụng, NSD), với quy mô tùy biến phục vụ cho môi trường nhiều người dùng từ phiên triển khai” – diễn giải Cisco http://en.wikipedia.org/wiki/File:Cloud_computing.svg Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 “ĐTĐM mơ hình phát triển, triển khai IT mới, cho phép cung cấp thời gian thực sản phẩm, dịch vụ giải pháp qua mạng Internet ”- diễn giải IDC “ĐTĐM hình thức điện tốn mà chức liên quan đến IT với khả mở rộng cao cung cấp đến người dùng khách hàng dạng dịch vụ thông qua công nghệ Internet ”- diễn giải Gartner “Nói đến ĐTĐM nói đến ứng dụng cung cấp dạng dịch vụ qua Internet cung cấp hệ thống phần cứng phần mềm trung tâm liệu Các ứng dụng gọi tên Software-as-a- Service (SaaS) Hệ thống phần cứng phần mềm trung tâm liệu gọi đám mây” - diễn giải (1) giới khoa học “Đám mây nguồn tài nguyên (phần cứng, tảng phát triển, dịch vụ) ảo hóa dễ dàng tiếp cận sử dụng Nguồn tài nguyên dễ dàng điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu người dùng để mang lại hiệu suất sử dụng tối đa, phương thức “dùng bao nhiêu, trả nhiêu” (pay-per-use) cách mà người dùng dùng nguồn tài nguyên với chất lượng đảm bảo thống với nhà cung cấp dịch vụ SLA hai bên” - diễn giải (2) giới khoa học “ĐTĐM mơ hình triển khai IT cở sở áp dụng ảo hóa, tài nguyên (dưới dạng hạ tầng, hay ứng dụng, hay liệu) đưa đến người dùng qua mạng Internet ứng dụng nhà cung cấp dịch vụ cung cấp Các dịch vụ có tính mềm dẻo, mở rộng theo nhu cầu người dùng tính tiền theo phương thức “dùng bao nhiêu, trả nhiêu” (pay-per-use) - diễn giải (3) giới khoa học Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Những diễn giải ĐTĐM nhắc tới tính chất ĐTĐM từ nhiều khía cạnh khác Các từ khóa “dịch vụ” “mạng Internet” “ảo hóa” “dùng trả nhiêu” Hiểu cách ngắn gọn “điện toán đám mây mơ hình triển khai, dựa việc ảo hóa tài nguyên, sở hạ tầng, ứng dụng liệu triển khai thông qua internet dịch vụ phân phối nhà cung cấp dịch vụ Những dịch vụ mở rộng theo yêu cầu cần phải tốn chi phí trả cho lần sử dụng” Từ góc nhìn cơng nghệ, hai yếu tố cơng nghệ ĐTĐM là:  Kết nối mạng lúc nơi cho người dùng  Ảo hóa hạ tầng CNTT sử dụng để cung cấp dịch vụ Các dịch vụ mà ĐTĐM mang lại cho người dùng truyền tải qua Internet kết nối mạng nhân tố tách rời với ĐTĐM Người dùng dịch vụ ĐTĐM trước hết phải cung cấp khả nối mạng ổn định liên tục với tốc độ đủ lớn Trong thời đại cơng nghệ mạng viễn thơng có bước tiến vựợt bậc ngày nay, công nghệ mạng LAN, WAN, với công nghệ truy nhập tốc độ cao ADSL FTTH 3G 4G HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) đạt mức chín muồi định để đáp ứng nhân tố cốt lõi thứ dịch vụ ĐTĐM Ảo hóa - nhân tố cốt lõi thứ hai dịch vụ ĐTĐM biện pháp để hợp nguồn tài nguyên hệ thống Khi hệ thống IT có nhiều thiết bị vật lý riêng rẽ độc lập với mặt vật lý (ví dụ máy chủ, tủ lưu trữ, thiết bị mạng), áp dụng ảo hóa giúp cho người dùng nhìn thấy nguồn tài nguyên chung, hợp thành từ thiết bị độc lập Khơng nhìn thấy, Người dùng/ứng dụng cịn trao cho khả chia sẻ theo ý muốn nguồn tài ngun hợp mà khơng cần quan Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 dịch vụ Khả đám m y riêng cộng với nguồn lực đám mây công cộng sử dụng để xử lý khối lượng công việc tăng đột biến không dự t nh trước Hình 2.3: Các mơ hình hạ tầng đám m y 2.4 Lợi ích điện tốn đám mây Nói chung hầu hết trường hợp, doanh nghiệp cần phải điều chỉnh lại chiến lược sử dụng hạ tầng cơng nghệ thơng tin để giảm chi phí sản xuất, xu hướng t nh đến sử dụng mơ hình điện tốn đám m y với lợi ch điển hình liệt kê đ y  Giảm chi phí: Mơ hình điện tốn đám m y có chi ph thấp so với mơ hình sử dụng hạ tầng cơng nghệ thơng tin truyền thống phí sử dụng trả theo dịch vụ thời gian, mà khách hàng đầu tư nhiều vào sở hạ tầng giảm chi phí vận hành bảo trì Cịn trường hợp mơ hình điện tốn riêng chi ph ban đầu chi ph định kỳ thấp nhiều so với mơ hình hạ tầng cơng nghệ thông tin truyền thống Page 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012  Tăng khả lưu trữ: Với sở hạ tầng quy mô lớn nhà cung cấp mang lại, việc lưu trữ bảo trì khối lượng lớn liệu tiến hành dễ dàng Việc tăng đột ngột khối lượng cơng việc xử lý hiệu đám mây mở rộng cách dễ dàng linh hoạt Khách hàng quan t m đến thay đổi công nghệ lưu trữ điều mà trước gây vấn đề có chuyển đổi lớn cơng nghệ phương tiện lưu trữ đặc biệt khối lượng liệu lớn  Tăng tính linh hoạt: Tính linh hoạt cao yêu cầu vô quan trọng kinh doanh Với doanh nghiệp phải điều chỉnh nhanh điều kiện kinh doanh thay đổi, tốc độ cung cấp dịch vụ quan trọng Điện toán đám m y nhấn mạnh vào việc đưa ứng dụng sản phẩm thị trường cách nhanh chóng, cách sử dụng modul xây dựng sẵn thích hợp cho việc triển khai 2.5 Cơng nghệ ảo hóa điện tốn đám mây 2.5.1 Giới thiệu Ảo hố cơng nghệ tiên tiến loạt cách mạng công nghệ nhằm tăng mức độ ảo hóa hệ thống cho phép tăng hiệu suất làm việc máy tính lên cấp độ chưa có Về mặt k thuật, ảo hóa tách biệt người sử dụng ứng dụng đặc tính phần cứng chuyên biệt hệ thống mà họ sử dụng để thực công việc máy tính Cơng nghệ hứa hẹn mở sóng cách mạng phần cứng phần mềm hồn tồn Ví dụ ích lợi ảo hóa đơn giản hóa q trình nâng cấp hệ thống (trong số trường hợp, không cần nâng cấp hệ thống), việc cho phép người sử dụng nắm bắt trạng thái máy ảo (VM) sau chuyển trạng thái tình trạng ngun vẹn từ hệ thống cũ sang hệ thống Ngồi ra, ảo hóa hứa hẹn tạo khả điện toán với hiệu cao Số lượng thực xử lý, nhớ, nguồn lưu trữ … cần có cho hệ thống ngày điều chỉnh định t nh t nh tốn ảo hóa Page 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Ưu điểm lớn mà ảo hóa mang lại cho khả hợp hàng loạt server dịch vụ vào server Thông thường, server sử dụng tài nguyên hệ thống phần lớn vi xử lý nhớ Điều có ngh a lãng ph tài nguyên tăng chi ph cho mà ta khơng cần Việc triển khai hàng loạt máy ảo (mỗi máy áo tương ứng với dịch vụ) server nâng cao hiệu suất sử dụng tài nguyên hệ thống Chính vậy, ảo hóa ch nh tương lai điện toán đám m y (cloud computing) Mặc dù khơng phải bắt buộc mơ hình “đám m y” sử dụng cơng nghệ ảo hóa có hiệu t nh linh hoạt cao nhờ có khả chia sẻ tài nguyên ảo thông qua hệ thống mạng Thực ra, chia sẻ tài ngun khơng phải mẻ cách sử dụng ảo hóa, chi phí triển khai hệ thống giảm đáng kể bên cạnh cịn đảm bảo tính hiệu việc sử dụng tài nguyên Google, IBM Microsoft ơng lớn q trình tìm tịi khai phá tiềm l nh vực Một ví dụ điện toán đám m y ch nh Microsoft Office Web Applications có dạng ứng dụng web miễn phí (kèm quảng cáo) 2.5.2 Các đặc điểm bật Dường nơi bạn đến người ta đang nói đến ảo hóa Các tạp chí cơng nghệ thổi phồng công nghệ mặt báo Các phiên ảo hóa ln đề cao hội nghị công nghệ Và nhà cung ứng công nghệ mô tả sản phẩm họ lại tân tiến cơng nghệ ảo hóa Tại ảo hóa chủ đề nóng hổi vậy? Có lý để trả lời cho câu hỏi sau:  Tối ưu hóa cơng suất sử dụng phần cứng Ngày nay, hệ thống máy chủ trung tâm liệu thường hoạt động với 10 15% tổng hiệu suất Nói cách khác, 85% 90% công suất máy không dùng Page 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 đến Tuy nhiên, máy chủ dùng chưa hết công suất chiếm diện tích sử dụng hao tổn điện chi phí hoạt động máy khơng sử dụng mức gần với chi phí chạy hết cơng suất Như vậy, thật lãng ph tài nguyên hệ thống Hãy xem điều xảy ra? Với không ngừng cải tiến đặc điểm hoạt động phần cứng máy t nh máy t nh năm tới có cơng suất gấp đôi máy t nh năm (đ y tương lai thấy trước được) Hiển nhiên, phải có cách hữu hiệu để cơng suất làm việc máy tương ứng với tỷ lệ sử dụng mà ảo hóa làm – việc dùng phần cứng để hỗ trợ lúc nhiều hệ thống Ứng dụng ảo hóa, cơng ty n ng cao đáng kể hiệu suất sử dụng phần cứng sử dụng vốn hiệu Vì đ y ch nh lý ảo hóa giúp nâng cao cơng suất máy tính lại khiến người quan t m đến  Nhu cầu lưu trữ liệu Các trung tâm liệu dùng hết dung lượng Trong 20 năm qua tài liệu kinh doanh chuyển từ dạng giấy tờ sang dạng điện tử Đ y q trình số hóa tài liệu Sự xuất Internet thúc đẩy nhanh chuyển biến Các công ty muốn trao đổi trực tiếp với khách hàng đối tác qua Internet Đương nhiên việc thúc đẩy việc tài liệu kinh doanh vi tính hóa Trong thấp kỷ qua, ảnh hưởng Internet khiến số lượng lớn máy chủ đồng loạt đưa vào sử dụng trung tâm liệu để lưu trữ hệ thống tài liệu khổng lồ vấn đề là: khả lưu trữ cac trung tâm liệu cạn kiệt gia tăng nhanh chóng liệu địi hỏi phương pháp lưu trữ liệu Những phương pháp thường gọi ảo hóa lưu trữ có ngh a việc lưu trữ Page 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Tốn Đám Mây 2012 có khả xử lý phần cứng độc lập Với khả host lúc hệ thống khách máy chủ vật lý nhất, ảo hóa cho phép công ty nâng cấp trung tâm liệu cắt giảm chi phí mở rộng dung lượng trung tâm liệu Đ y lợi ích lớn ảo hóa, chi phí xây dựng trung tâm liệu lên tới hàng chục triệu đôla  Ứng dụng công nghệ xanh để đạt hiệu sử dụng lượng tốt hơn: Tác động cách mạng xanh khiến công ty tìm cách giảm lượng lượng tiêu thụ số nơi họ nhận thấy làm điều trung tâm liệu Để thấy rõ quan tâm người đến lượng lượng tiêu thụ trung tâm liệu, xem xét thực tế sau: “Một nghiên cứu nhà khoa học thực năm 2000 đến năm 2005, lượng lượng trung tâm liệu M tiêu thụ tăng gấp đôi Hơn nữa, nhà khoa học dự đoán tới cuối thập niên lượng lượng tiêu thụ tăng 40% Lượng lượng máy chủ trung tâm liệu tiêu thụ để làm mát chiếm khoảng 1,2% tổng lượng tiêu thụ M Dựa kết nghiên cứu Cơ quan bảo vệ mơi trường Hoa Kỳ (EPA) thành lập nhóm làm việc để xây dựng tiêu chuẩn cho kế hoạch việc tiêu thụ lượng máy chủ áp dụng tiêu chí “Ngơi lượng” (ES) cho máy chủ sử dụng lượng hiệu Do chi ph để vận hành máy tính với thực tế nhiều máy tính choán hết trung tâm liệu hoạt động với hiệu suất thấp, khả giảm số lượng máy chủ vật lý giúp cắt giảm đáng kể tổng chi ph lượng công ty  Chi phí quản lý hệ thống lớn ngày tăng: Page 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Tốn Đám Mây 2012 Các máy khơng hồn tồn tự hoạt động Mỗi máy chủ cần đến giám sát cung cấp điện hệ thống quản lý Các tác vụ quản lý phổ biến hệ thống bao gồm: giám sát trạng thái phần cứng; thay chi tiết phần cứng bị lỗi; cài đặt hệ điều hành (OS) phần mềm ứng dụng; bảo trì sửa chữa nhanh ứng dụng; quản lý tài nguyên máy chủ then chốt nhớ đ a; lưu liệu máy chủ sang phương tiện lưu trữ để bảo mật dự phòng Như tưởng tượng, cơng việc đòi hỏi nhiều nhân lực Để thuê nhân viên quản trị hệ thống - người giữ cho máy hoạt động tốtkhơng rẻ chút Và khơng giống lập trình viên, nhân viên quản trị hệ thống thường làm việc bên cạnh máy chủ, họ cần xử lý phần cứng vật lý Để kiểm soát gia tăng chi ph điều hành, ảo hóa mang lại hội cắt giảm chi phí quản lý hệ thống việc giảm số lượng máy tính cần quản trị Mặc dù, nhiều công việc liên quan đến quản lý hệ thống (hệ điều hành ứng dụng lưu dự phịng) khơng thể thay đổi mơi trường ảo hóa, nhiều tác vụ không cần phải thực máy chủ vật lý chuyển sang ảo hóa Nói chung, ảo hóa giảm thiểu phần lớn yêu cầu quản lý Do ảo hóa trở thành lựa chọn tuyệt vời để giải vấn đề tăng chi ph thuê nh n viên điều hành III Những nguyên lý sáng tạo ứng dụng 3.1 Nguyên lý phân nhỏ Khi xây dựng hệ thống phần mềm, nhà phát triển ph n tách thành nhiều thành phần module service khác nhau, chia sẻ tài ngun Với cơng nghệ ảo hóa, thành phần phát triển máy ảo khác nhau, cần kết nối chia sẻ tài nguyên Page 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Tốn Đám Mây 2012 Một ví dụ xây dựng ứng dụng web: sở liệu đặt máy ảo server web đặt máy ảo, việc phát triển lại thực máy ảo riêng 3.2 Nguyên lý tách khỏi Với điện tốn đám m y người dùng khơng cịn phải trực tiếp cài đặt phần mềm hay lưu trữ liệu thiết bị cá nhân tất xử lý máy chủ người dùng cần thông qua Internet để truy cập xử lý Nhờ máy t nh cá nh n hay smartphone, PDA khơng cần phải có cấu hình q mạnh hay có khả lưu trữ nhiều mà chủ yếu cần kết nối Intenet, truy cập liệu thơng qua trình duyệt Trong cơng nghệ ảo hóa để giảm thời gian khởi động tắt máy tăng hiệu suất thực thi dịch vụ ta tách dịch vụ khơng cần thiết phải chạy song song sang máy ảo, cần cần chạy máy ảo để kết nối đến Một ví dụ lập trình phần mềm có truy cập sở liệu, ta cài đặt sở liệu hệ điều hành ảo máy thật khởi động hay chạy nhanh khơng tốn tài ngun cho dịch vụ sở liệu mà cần sử dụng, cần chạy máy ảo kết nối đến 3.3 Nguyên lý cục Trong cơng nghệ ảo hóa ngun lý thực thi cách rõ ràng: hệ thống phần mềm hay lưu trữ phân tách làm nhiều module, module phát triển tảng hệ điều hành riêng biệt để tối ưu hóa khả thực thi chương trình 3.4 Nguyên lý kết hợp Page 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Trong điện toán đám m y người ta kết hợp sức mạnh cơng nghệ ảo hóa, Internet băng thơng rộng phát triển viễn thông với công nghệ kết nối Wifi 3G … để ngày cho đời dịch vụ, phần mềm trực tuyến mạnh mẽ mà người dùng đ u vào thời điểm nào, dùng thiết bị kết nối Internet truy cập sử dụng Trong cơng nghệ ảo hóa, máy chủ thật cài đặt nhiều máy chủ ảo để thực thi công việc khác dễ dàng kết nối, chia sẻ tài nguyên 3.5 Nguyên lý chứa Nguyên lý thể rõ cơng nghệ ảo hóa: bên máy chủ vật lý cài đặt nhiều máy chủ ảo để lưu trữ xử lý tác vụ chuyên biệt 3.6 Nguyên lý thực sơ Trong điện toán đám m y sử dụng cơng nghệ lập trình đại Ajax Adobe Air Google Gear HTML5 … để xây dựng hệ phần mềm chạy tảng trình duyệt hay hệ điều hành Chính nhờ người dùng tiện lợi việc sử dụng dịch vụ thiết bị khác Trong cơng nghệ ảo hóa, hệ điều hành ảo cấu hình thật hồn chỉnh mang qua lại nhiều máy vật lý khác mà không cần chỉnh sửa lại cần cài đặt thêm phần mềm cần thiết Điều thuận lợi nhanh chóng muốn thiết lập hệ thống mạng thực tác vụ khác 3.7 Ngun lý dự phịng Thất liệu vấn đề nóng bỏng giới công nghệ Những nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám m y tin với việc người dùng không lưu trữ liệu máy cá nhân, mà tất tập trung xử lý Page 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 máy chủ nhà cung cấp làm hạn chế tổn thất liệu nhà cung cấp có nhiệm vụ tập trung việc đảm bảo an toàn Thêm nữa, việc sử dụng phần mềm web giảm thiểu khả xung đột phần mềm máy người dùng khơng cần phải cài đặt mà cần thơng qua trình duyệt để xử dụng dịch vụ online Trong cơng nghệ ảo hóa người dùng dễ dàng tạo máy chủ lưu trữ backup thơng tin Ví dụ tạo máy ảo khác nhau, máy dùng để truy cập Internet, máy không truy cập Internet mà nối mạng nội để xử lý công việc, máy không truy cập Internet mà nối mạng nội để thực việc backup liệu Điều dễ dàng thực mà không cần tốn thêm tiền để mua máy vật lý thiết bị kết nối mạng 3.8 Nguyên lý vạn Nguyên lý thể rõ nét cơng nghệ ảo hóa Trên máy tính vật lý, người ta tạo nhiều máy ảo chạy hệ điều hành khác từ thông thường đến server để thực nhiều tác vụ lúc Một ví dụ sau: máy tính thật cài hệ điều hành Windows 7, máy ảo Linux Server để làm máy chủ web, máy ảo Windows Server 2003 để cài đặt sở liệu, máy ảo Windows XP để thử nghiệm giải tr … điều đặc biệt thuận lợi cho người dùng cơng ty vừa nhỏ muốn có hệ thống mạng để xử lý công việc lưu trữ liệu Nhờ khơng cịn phải bận tâm nhiều đến việc mua bổ sung thêm máy tính vật lý, đồng thời làm tăng hiệu suất hoạt động máy lên nhiều lần 3.9 Nguyên lý động Trong điện toán đám m y t nh linh động thể rõ Dữ liệu lưu trữ máy chủ nhà cung cấp, sử dụng dịch vụ phần mềm web thông qua Page 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Tốn Đám Mây 2012 trình duyệt để thực tác vụ theo yêu cầu Như với thiết bị máy vi tính cá nhân, smartphone, pda hay thiết bị tân thời máy t nh bảng, netbook, nơi vào thời gian cần kết nối Internet truy cập dịch vụ Khơng thế, hệ web kết nối tất người, chia sẻ liệu, chỉnh sửa thông tin, thực công việc lúc cách dễ dàng Chúng ta thấy qua ví dụ sau: người du lịch, chụp hình phong cảnh smartphone, ảnh đánh dấu vị trí thời gian post lên trang web chia sẻ ảnh đồng thời thông báo đến cho tất bạn bè kết nối, họ bình luận hay nói chuyện trang web Trong cơng nghệ ảo hóa, tạo máy ảo thiết lập cấu hình chuẩn, cần chép vào USB mang qua lại máy thật vật lý khác nhân nhiều máy ảo giống để thực nghiệm Chúng ta thực điều dễ dàng nhanh chóng, khơng cần t m đến cấu hình máy thực vật lý việc cài đặt driver điều khiển thiết bị 3.10 Nguyên lý hữu hiệu Trong công nghệ ảo hóa, hệ thống trung tâm máy chủ phải chạy liên tục 24/24 người dùng khắp nơi giới, khơng thời điểm truy cập dịch vụ web xử lý thông tin 3.11 Nguyên lý rẻ thay cho đắt Trong điện toán đám m y dịch vụ cung cấp theo nhiều phiên khác Với người dùng thông thường dùng phiên miễn phí giá rẻ phải chịu số phiền phức dung lượng lưu trữ, quảng cáo Người dùng cao cấp cơng ty sử dụng theo th bao hàng tháng hàng năm với chất lượng tốt Tuy vậy, với phát triển vũ bão cơng nghệ, cạnh tranh Page 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 nhà cung cấp dịch vụ lớn, nhiều website cung cấp dịch vụ miễn phí mà chất lượng cao đời đáp ứng nhu cầu đại đa số người dùng Với cơng nghệ ảo hóa người dùng thông thường công ty vừa nhỏ giảm thiểu chi phí phải trả cho việc thiết lập hệ thống mạng máy chủ thay vào cần đầu tư máy chủ vật lý tốt cài đặt nhiều hệ thống máy chủ khác đáp ứng tốt nhu cầu công việc 3.12 Nguyên lý thay sơ đồ học Với điện tốn đám m y người dùng thơng thường không cần phải để t m đến việc đầu tư phần cứng để lưu trữ liệu xử lý công việc Tất thứ lưu trữ máy chủ nhà cung cấp dịch vụ web Bằng cách này, nhiều người truy cập chia sẻ liệu Trong tương lai viễn cảnh đưa người dùng cần thiết bị cài sẵn trình duyệt, khơng cần ổ cứng, kết nối Internet truy cập, xử lý liệu từ đ u Trong công nghệ ảo hóa, trước kia, hệ điều hành cần phải cài máy vật lý riêng biệt, đ y cần máy tính vật lý chạy nhiều hệ điều hành lúc Trong tương lai điện thoại thông minh khởi động lúc nhiều hệ điều hành IV Một số ứng dụng sáng tạo với Cloud Computing 4.1 Thay máy tính điện thoại thơng minh (smartphone) máy tính bảng Hiện nay, máy t nh để bàn máy t nh xách tay dần vị chúng Thay vào điện thoại thông minh ngày vượt trội thông qua đám m y máy tính bảng thực thu hút phát sinh lợi nhuận ngành khách sạn giáo dục [2] Page 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Theo ông Daniel Barreto – nhà cung cấp giải pháp điện toán đám m y điện thoại di động Wyse Technology thì: “Với người làm việc phải thường xuyên di chuyển việc mang theo máy tính xách tay họ bất tiện lớn Nếu bạn truy cập vào máy t nh để bàn bạn từ đám m y thơng qua điện thoại máy tính bảng, điều gây rắc rối t nhiều cho người luôn đường Ngồi khơng có giới hạn bảo mật thiết bị bị đánh cắp thất lạc, khơng có thơng tin từ máy t nh lưu điện thoại” Một ứng dụng sáng tạo mà Wyse tạo nhằm thay máy tính xách tay thiết bị di động thông minh thông qua dịch vụ PocketCloud PocketCloud dịch vụ máy tính từ xa nhằm cung cấp tất thứ từ máy t nh đến điện thoại thông minh máy tính bảng bạn cách lưu trữ tất thứ đám m y Khách hàng PocketCloud bao gồm EMC CA 4.2 Giải pháp Iveda video giám sát Giải pháp Iveda tận dụng đám m y để cung cấp video giám sát di động với mức giá thấp hệ thống thơng dụng trước Theo ông Jason Benedict – giám đốc maketing Iveda Solutions “Sử dụng điện tốn đám m y cách tốt để tăng cường video giám sát bạn đặc biệt trường hơp video từ vị tr địa lý sở khác Thay chạy DVRs NVRs, video trung tâm lưu trữ liệu Tier-4 người dùng truy cập cách sử dụng trình duyệt Web” Video sau truy cập thiết bị hỗ trợ Internet, bao gồm điện thoại thông minh thiết bị thông minh khác Giải pháp Iveda triển khai hệ thống xe bus khn viên trường học, công viên http://www.ivedasolutions.com/ Page 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Arizona để chống graffiti bán phá giá bất hợp pháp, s n golf để chống lại phá hoại [2] 4.3 Phát triển game thực tế ảo (MMO) Cùng với phạt triển Internet trò chơi (game) internet ngày nhiều, hấp dẫn game thực tế ảo (Massively Multiplayer Online, MMO) phát triển Theo Strategy Analytics, doanh thu cho MMORPG (trực tuyến nhiều trò chơi nhập vai) đứng đầu tỷ USD toàn giới năm 2009 tăng 17% từ năm 2008 Cơng ty nghiên cứu dự đốn doanh thu đạt mức tỷ USD vào năm 2014 Nếu vài hạn chế game thực ảo giải quyết, số tăng thêm Theo Richardson - Giám đốc điều hành Ashima Arts, "Cách mà chương trình song song từ máy chủ đến máy chủ có ngh a trị chơi khơng thể giữ 10.000 người" Các trò chơi giải vấn đề thơng qua "sharding" có ngh a chia đối tượng chơi game thành ph n đoạn Bạn truy cập mảng, khu vực Thay giới "World of Warcraft", có hàng trăm giới riêng biệt Những giới có xu hướng khơng tương tác - cầu thủ không thực sử dụng giếng, chặt cây, nhập tịa nhà định đ y tất đạo cụ đơn giản giai đoạn Để khắc phục hạn chế giới trò chơi ảo, Ashima Arts xây dựng hệ điều hành MMO dựa khái niệm ảo hóa điện tốn đám m y Các hệ điều hành Mirage biến tương tác người chơi vào giao dịch Hệ điều hành có hồn tồn tự để chạy giao dịch máy chủ đám m y "Điều tạo hội lớn cho nhà thiết kế trò chơi để tạo giới ảo, mà thực tế giới, khơng có giới hạn xấp xỉ" Hơn trị chơi cho phép bạn có khả tương tác với hàng triệu người chơi toàn giới, không bị hạn chế mảnh khu Page 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 vực k cấp Thậm chí bạn chưa chơi có ý định chơi game MMO tác động giáo dục đào tạo hội thảo truyền thông hiển nhiên V Kết luận Điện tốn đám m y tảng cơng nghệ x y dựng dịch vụ trung tâm liệu, hay gọi dịch vụ điện toán đám m y giúp tổ chức, doanh nghiệp, cá nhân sử dụng hiệu dịch vụ công nghệ thông tin tiên tiến thông qua giảm chi ph đầu tư chi ph vận hành, bảo trì hạ tầng cơng nghệ thơng tin Liên quan đến điện tốn đám m y cịn nhiều mảng cơng nghệ sách cần tiếp tục đào s u phát triển Những điểm nóng kể bao gồm vấn đề toán kinh tế ĐTĐM phương pháp thu ph dịch vụ tối ưu; đánh giá ảnh hưởng liên quan ĐTĐM chiến lược IT chung tổ chức, doanh nghiệp; chất lượng dịch vụ (Quality of Services: QoS) chất lượng trải nghiệm cho người dùng (Quality of Experience: QoE) ĐTĐM; ch nh sách công nghệ bảo mật ĐTĐM nhằm mang lại tin tưởng an tồn cho liệu mơi trường phân tán; vấn đề đón nhận cơng nghệ ĐTĐM người dùng phương pháp triển khai tối ưu; vấn đề quản lý dịch vụ ĐTĐM hành lang pháp lý cho mối hợp tác nhà cung cấp dịch vụ với người dùng, nhà cung cấp dịch vụ với vv… Các vấn đề định phổ cập dịch vụ ĐTĐM tương lai gần điều không cho thị trường Việt Nam mà cho thị trường khác giới Page 33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M Böhm, S Leimeister, C Riedl, and H Krcmar, "Cloud Computing and Computing Evolution," in Cloud Computing: Technologies, Business Models, Opportunities and Challenges Germany, 2010 [2] J Vance (2010, Sep.) Datamation [Online] http://www.ivedasolutions.com/files/8013/1406/5972/7-hot-cloud-computinginnovations.pdf [3] G T H Kiếm, Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học [4] P Dũng Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật Nhà xuát TP.HCM, 1998 [5] V C Đàm Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội, 2001 Page 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... thi chương trình 3.4 Nguyên lý kết hợp Page 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Trong điện toán đám m y người ta kết... Có hai biến thể đám m y riêng: Page 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 o Đám mây riêng bên trong: Đám m y riêng bên... luanvanchat@agmail.com Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển lịch sử xã hội lồi người gắn liền với q trình sáng tạo Đó q trình sáng tạo lâu dài liên tục, từ việc chế tạo