Tổng quan về điện toán đám mây

Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Cơng MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Định nghĩa .3 1.3 Mơ hình tổng quan 1.4 Mơ hình lớp dịch vụ 1.4.1 Dịch vụ hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service) 1.4.2 Dịch vụ tảng PaaS (Platform as a Service) 1.4.3 Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service) .6 1.5 Mơ hình triển khai 1.5.1 Đám mây “công cộng” 1.5.2 Đám mây “doanh nghiệp” 1.5.3 Đám mây “chung” .8 1.5.4 Đám mây “lai” 1.6 Cấu trúc phân lớp điện toán đám mây (Cloud computing) .9 1.6.1 Client (Lớp Khách hàng) 1.6.2 Application (Lớp Ứng dụng) 10 1.6.3 Platform (Lớp Nền tảng) 10 1.6.4 Infrastructure (Lớp Cơ sở hạ tầng) 10 1.6.5 Server (Lớp Server - Máy chủ) .10 1.7 Cách thức hoạt động của Điện toán đám mây .10 1.8 Các giải pháp 11 1.9 Đặc điểm điện toán đám mây(Cloud computing) 12 1.10 Xu hướng phát triển .13 CHƯƠNG 2: HIỆN THỰC CỦA CLOUD COMPUNTING 16 2.1 Hiện thực cloud computing 16 2.1.1 Infrastructure-as-a-Service (IaaS – Dịch vụ hạ tầng): Cung cấp cho người dùng hạ tầng thô (thường hình thức máy ảo) dịch vụ 16 SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Công 2.1.2 Platform-as-a-Service (PaaS – Dịch vụ tảng): Cung cấp API cho phát triển ứng dụng tảng trừu tượng 16 2.1.3 Software-as-a-Service (SaaS – Dịch vụ phần mềm): Cung cấp dịch vụ phần mềm thực thi từ xa 18 2.2 Market oriented Cloud computing 18 2.3 Kiến trúc Market Oriented Cloud 19 2.3.1 User/Broker (Người dùng/ Nhà môi giới) .19 2.3.2 SLA Resource Allocator (Bộ phân phối tài nguyên SLA) 19 2.3.3 VMs (các máy ảo) 20 2.3.4 Physical Machines (các máy vật lý) 20 2.4 Kiến trúc CloudSim .20 2.5 Mơ hình Cloud .21 2.6 Mơ hình cấp phát máy ảo VM .22 2.7 Mơ hình chợ Cloud 22 CHƯƠNG 3: THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN CỦA CLOUD COMPUTING 24 3.1 Tính sẵn sàng 24 3.2 Data lock-in 24 3.3 Bảo mật kiểm tra liệu 25 3.4 Việc gây thắc cổ trai việc truyền liệu 26 3.5 Khó tiên đốn hiệu suất thực thi máy tính .27 3.6 Đáp ứng nhu cầu khả lưu trữ người dùng .27 3.7 Khả tự co giãn hệ thống 28 3.8 Bản quyền phần mềm 28 3.9 Lợi ích Cloud Computing doanh nghiệp 29 CHƯƠNG 4: SO SÁNH GIỮA CLOUD COMPUTING VÀ GRID COMPUTING 33 4.1 Tổng quan 33 4.2 Định nghĩa Cloud Computing 33 4.3 Clouds, Grids Distributed Systems 34 4.4 So sánh Grids Clouds 35 4.4.1 Mơ hình thương mại (Business Model) 35 4.4.2 Kiến trúc (Architecture) 35 SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Công 4.4.3 Quản lý tài nguyên (Resource Management) 38 4.4.4 Mô hình lập trình (Programming Model) 40 4.4.5 Mơ hình ứng dụng (Application Model) 41 4.4.6 Mơ hình bảo mật (Security Model) 41 CHƯƠNG 5: DỊCH VỤ LƯU TRỮ VÀ CHIA SẺ DỮ LIỆU TRÊN CLOUD COMPUTING .43 5.1 Các dịch vụ Cloud computing 43 5.2 Dịch vụ lưu trữ chia sẻ file trực tuyến 44 5.3 Kiến trúc lưu trữ 44 5.3.1 Ổ cứng lưu trữ dịch vụ điện toán đám mây .45 5.3.2 Cloud Drive Optimizer 45 5.3.3 Cloud network drive Accelerator 46 5.4 Giải pháp cho lưu trữ liệu đám mây 46 5.5 Ưu điểm nhược điểm việc lưu trữ liệu đám mây 47 5.6 Vấn đề bảo mật liệu điện toán đám mây 48 5.7 Xác thực bảo mật 49 CHƯƠNG GIỚI THIỆU DỊCH VỤ LƯU TRỮ DỮ LIỆU AMAZON WEB SERVICES 53 6.1 Amazon Web Services 53 6.2 Lưu trữ Amazon Web Sevices 53 6.2.1 Lưu trữ (Storage) .54 6.2.2 Tính tốn (Computing) 54 6.2.3 Gửi thông điệp (Messaging) 55 6.2.4 Tập hợp liệu (Datasets) 55 6.3 Lưu trữ với Amazon S3 56 6.4 Elastic computing with Amazon EC2 56 6.5 Khả truyền thông điệp tin cậy Amazon Simple Queue Service .57 6.6 Xử lý tập hợp liệu với Amazon SimpleDB 58 6.7 Khả mở rộng kiến trúc 59 6.8 Dịch vụ lưu trữ đơn giản Amazon (Amazon Simple Storage Service) 59 6.9 Tính S3 bao gồm: 60 SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Công 6.9.1 Thùng (Buckets) 60 SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Công 6.9.2 Đối tượng (Objects) 61 6.9.3 Khóa 62 6.9.4 Nhật ký truy cập 63 6.9.5 Bảo mật 63 6.10 Xử lí liệu với Amazon SimpleDB 65 6.11 IBM Amazon Web Services 65 6.12 Miền (Domains) 66 KẾT LUẬN 68 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 LỜI CẢM ƠN 70 SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Công DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt IT Information Technology Công nghệ thông tin CC Cloud computing Điện toán đám mây IaaS Infrastructure as a Service Dịch vụ hạ tầng PaaS Platform as a Service Dịch vụ tảng SaaS Software as a Service Dịch vụ phần mềm API Application Programming Ứng dụng Interface CNTT Công nghệ thông tin Public Cloud Đám mây công cộng Private Cloud Đám mây doanh nghiệp Community Cloud Đám mây chung Hybrid Cloud Đám mây lai Client Máy trạm (khách hàng sử dụng) VMS Platform Nền tảng Infrastructure Cơ sở hạ tầng Server Máy chủ Virtual Private Server Máy chủ ảo VM Monitor Front-end Lớp người dùng Back-end Lớp cung cấp Super-computer Siêu máy tính Grid computing Tính tốn, lưu trữ theo dạng lưới SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Data storage Lưu trữ liệu Hacker Tin tặc Đại Học Công CRM Cisco Resource Manager HaaS Hardware as service Dịch vụ phần cứng Cloudware Phần mềm đám mây SLA Service Level Agreement Thỏa thuận cung cấp dịch vụ QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ Market Oriented Cloud Định hướng thị trường User/Broker Người dùng/ Nhà môi giới Resource Allocator Bộ phân phối tài nguyên SLA Service Request Examiner and Kiểm soát yêu cầu dịch vụ Admission Control Pricing Giá Accounting Tính tốn Dispatcher Bắt đầu thực thi Service Request Monitor Ghi lại trình sử dụng Physical Machines Các máy vật lí Usage-based costing Giá trị sử dụng single-tenant Cung cấp phần cứng cố định cho người dùng Multi-tenant Nhiều người sử dụng chung phần cứng DS Distributed Systems Hệ thống phân phối Cloud Drive Kiến trúc lưu trữ đám mây iSCSI Iternet small computer systems Giao thức dựa TCP/ IP SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội interface SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Trường Đại Học Công Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Công NAS Network Attached Storage SAN Storage Area Network SAN IP Storage Area Network IP WAN Wide Area Network Mạng diện rộng LAN Local Area Network Mạng cuc CSP Content Service Provider Cơ sở liệu từ nhà cung cấp FIM Forefont Identity Manager Phần mềm quản lí danh tính RAID Redundant Array of Independent Disks ZFS Zettabyte File System Hệ thống file Fibre Channel SOAP Small Operator Assistance Chương trình hỗ trợ thu nhỏ Program REST Representational State Transfer SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Chuyển giao giao thức Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Cơng DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mọi thứ tập trung vào đám mây Hình 1.2 Minh họa cloud computing Hình 1.3 Mơ hình tổng quan cloud computing .5 Hình1.4 Các lớp dịch vụ Hình 1.5 Đám mây công cộng .7 Hình 1.6 Đám mây doanh nghiệp Hình 1.7 Đám mây chung .8 Hình 1.8 Đám mây lai Hình 1.9 Cấu trúc phân lớp Cloud computing Hình 1.10 Hạ tầng thiết bị được chứa ở lớp Back-End, và giao diện người dùng của các ứng dụng được chứa tại lớp Front-End 11 Hình 1.11 Minh họa dịch vụ Cloud computing 12 Hình 1.12 Một số nhà cung cấp dịch vụ 14 Hình 1.13 Xu hướng phát triển 14 Hình 3.1 Bảng khảo sát chất lượng dịch vụ 24 Hình 3.2 Biểu đồ so sánh hiệu xuất chạy 72 máy ảo EC2 máy chia sẻ 27 nhớ (a) máy chia sẻ ổ cứng (b) 27 Hình 3.3 Cloud Computing giúp doanh nghiệp giảm chi phí đầu tư 29 Hình 3.4 Single-tenant 30 Hình 3.5 Multi-tenant 30 Hình 4.1 Tổng quan Grids Clouds 34 Hình 4.2 Kiến trúc Grid 36 Hình 4.3 Kiến trúc Clouds 37 Hình 4.4 Mơ hình liệu 38 Hình 5.1 Cloud: chép lưu trữ sẵn có 51 Hình 5.2 Cổng thiết bị lưu trữ đám mây .52 Hình 6.1 Khái niệm S3 63 SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử ... nghệ điện tốn đám mây ra đời Xã hội phát triển yêu cầu người ngày cao Cơng nghệ điện tốn đám mây làm thay đổi cách nghĩ người lưu trữ, dịch vụ công nghệ ứng dụng trực tuyến Điện toán đám mây phát... cơng nghệ điện tốn đám mây ngày phát triển phổ cập tương lai SVTH:Trần Cao Tú Khoa Điện tử Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Công CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY ( CLOUD COMPUTING)... Interface CNTT Công nghệ thông tin Public Cloud Đám mây công cộng Private Cloud Đám mây doanh nghiệp Community Cloud Đám mây chung Hybrid Cloud Đám mây lai Client Máy trạm (khách hàng sử dụng) VMS