Untitled 29 Soá 12 naêm 2018 khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo Đôi nét về ĐTĐM ĐTĐM (Cloud Computing) đang là xu thế chủ đạo đối với ngành CNTT toàn cầu, ảnh hưởng rộng lớn tới nền CNTT truyền th[.]
khoa họckhoa - công nghệ Và đổi sáng tạo học - công nghệ đổi sáng tạo Bộ KH&CN: đẩY mạnh Ứng Dụng đtđm nguồn mở phát triển hạ tầng cntt Ngô Minh Phước, Hà Quốc Trung, Nguyễn Thị Hồng Ngô Văn Thành, Tống Việt Hùng Bộ Khoa học cơng nghệ Điện tốn đám mây (ĐTĐM) giải pháp toàn diện, cung cấp mọi khả liên quan đến công nghệ thông tin (CNTT) dạng “dịch vụ” Nó mơ hình điện tốn sử dụng cơng nghệ máy tính phát triển dựa vào mạng Internet, cung cấp tài nguyên chia sẻ giống dòng điện được phân phối lưới điện Nhờ tính linh hoạt chức phân phát tài nguyên theo yêu cầu, ĐTĐM tạo thay đổi mang tính đột phá tư hành động chiến lược phát triển của nhiều quốc gia tiên tiến giới Đôi nét ĐTĐM ĐTĐM (Cloud Computing) xu chủ đạo ngành CNTT toàn cầu, ảnh hưởng rộng lớn tới CNTT truyền thống, thu hút quan tâm đặc biệt giới cơng nghệ Có thể kể đến lý giúp ĐTĐM trở thành xu tất yếu nay: i) Các giải pháp có chi phí thấp, cho phép quản lý, giám sát, bảo trì với ngân sách hạn chế, không cần phải trả phí cho tính chứng nhận phần mềm, thiết bị lưu trữ liệu nâng cấp (Upgrades) ; ii) Cho phép xây dựng giải pháp mang tính tùy biến cao; iii) Cho phép truy cập vào nguồn tài nguyên từ nơi giới; iv) Việc cung cấp dịch vụ ĐTĐM tảng trung tâm chia sẻ liệu đơn giản; v) So với giải pháp lưu trữ truyền thống, phương thức triển khai ĐTĐM an toàn đáng tin cậy Hình Dự kiến 94% khối lượng cơng việc tính tốn thực ĐTĐM vào năm 2021 Chỉ số đám mây toàn cầu hãng Cisco (Cisco Global Cloud Index) công bố vào tháng 2/2018 [1] cho thấy, đến năm 2021, 94% khối lượng cơng việc trường hợp tính tốn sẽ xử lý trung tâm liệu đám mây; có 6% xử lý trung tâm liệu truyền thống; số lượng đám mây sẽ tăng trưởng gấp 2,7 lần năm (hình 1) Một yếu tố thúc đẩy việc di chuyển khối lượng cơng việc tính tốn từ trung tâm liệu truyền thống sang trung tâm liệu đám mây mức ảo hóa lớn khơng gian đám mây, cho phép triển khai công việc theo nhu cầu Mức độ ảo hóa trung tâm liệu đám mây biểu diễn dạng khối lượng cơng việc mật độ tính tốn Số 12 năm 2018 29 Khoa học - Cơng nghệ đổi sáng tạo Ứng dụng công nghệ ĐTĐM thế giới và ở Việt Nam Chính lợi ích to lớn ĐTĐM, nhiều quốc gia giới sớm quan tâm triển khai hiệu công nghệ Chẳng hạn, Hoa Kỳ đưa kế hoạch chuyển dịch CNTT ứng dụng ĐTĐM Chính phủ liên bang từ năm 2011 với đề xuất “Chiến lược ĐTĐM liên bang” [2], tạo thay đổi lớn chiến lược phát triển liên bang tư hành động Tiêu biểu là, Nhà trắng sử dụng Google Moderator, công cụ đơn giản để thu hút câu hỏi từ công chúng, cho phép bầu chọn công khai để xác định câu hỏi sẽ yêu cầu tới Tổng thống họp trực tuyến Các ứng dụng dựa đám mây cho phép thống kê hàng trăm, hàng ngàn phiếu bầu dựa gần mười ngàn câu hỏi nộp để sử dụng kiện trực tiếp với Tổng thống Chiến lược ưu tiên Chính phủ Anh tạo "Chính phủ đám mây" với tên gọi Digital Britain Một khía cạnh quan trọng chiến lược số hóa nước Anh cải thiện phủ điện tử dịch vụ cơng trực tuyến Để thực kế hoạch này, Vương quốc Anh tập trung vào việc đưa Chính phủ trở thành lực lượng hàng đầu triển khai ứng dụng ĐTĐM Tại Liên minh châu Âu (EU), dịch vụ ĐTĐM tiến hành khẩn trương Thụy Điển, Pháp Tây Ban Nha Ngồi việc thiết lập mơi trường đám mây nội bộ, quốc gia châu Âu bắt đầu nghiên cứu, mở rộng ứng dụng ĐTĐM nhiều lĩnh vực: quản lý nhà khu vực công, mạng lưới dịch vụ vận chuyển, phát triển 30 kinh tế, điều tra dân số, dịch vụ y tế, hợp đồng dịch vụ giáo dục… giúp tiết kiệm đáng kể chi phí lượng vận hành Tại châu Á, Chính phủ Nhật Bản thực sáng kiến lớn ĐTĐM với tên gọi "Kasumigaseki Cloud" nhằm phát triển môi trường đám mây riêng để lưu trữ hệ thống liệu, tính tốn Chính phủ Đây phần Dự án Sáng kiến số hóa Nhật Bản, giúp huy động vốn đầu tư cho CNTT vào việc thúc đẩy phát triển kinh tế thông qua việc tạo hàng trăm nghìn việc làm vài năm tới, hướng tới mục tiêu tăng gấp đôi quy mô thị trường CNTT quốc gia vào năm 2020 Khác với Nhật Bản, Trung Quốc tích cực xây dựng kế hoạch phát triển dịch vụ ĐTĐM địa phương: thành phố DongYing triển khai tảng ĐTĐM IBM nhằm cải thiện giải pháp phủ điện tử, hỗ trợ đắc lực cho phát triển kinh tế thông qua xây dựng trung tâm tính tốn ĐTĐM đồng sơng Hồng Hà; thành phố Wuxi thành lập “nhà máy dịch vụ đám mây” để cải thiện nâng cao chất lượng tài ngun máy tính cho cơng ty địa phương Trong đó, Singapore lại chọn hướng tiếp cận ĐTĐM đơn giản, hướng tới mục tiêu cung cấp mở rộng dung lượng lưu trữ, để giảm thời gian triển khai ứng dụng từ vài ngày xuống vài phút, giúp tăng hiệu vận hành quản lý hệ thống Còn Thái Lan, Cơ quan dịch vụ CNTT (GITS) xây dựng tảng đám mây riêng để quan phủ sử dụng, trước mắt thiết lập dịch vụ email dựa ĐTĐM, sau bổ sung giải pháp SaaS (Software-as-a-Service) Số 12 năm 2018 Trong bảng xếp hạng “Chỉ số sẵn sàng cho ĐTĐM khu vực châu Á - Thái Bình Dương” [3], Việt Nam đạt 41/100 điểm, đứng thứ 14 bảng xếp hạng độ phủ dịch vụ đám mây Việt Nam cũng nước có tốc độ tăng mức đầu tư cho ĐTĐM giai đoạn 20102016 cao (64,4%/năm), hẳn mức bình quân ASEAN (49,5%) giới (42,5%) Tuy nhiên, số tuyệt đối, mức chi tiêu cho ĐTĐM Việt Nam thấp (năm 2016 1,7 USD/người/năm), thấp 107 lần Singapore; 6,5 lần Malaysia; 2,4 lần Thái Lan; 1,3 lần so với Philippines Xu hướng xây dựng triển khai ứng dụng CNTT tảng ĐTĐM dự đốn sẽ “cơn sóng thần cơng nghệ” Tuy nhiên, Việt Nam có số doanh nghiệp, hãng cơng nghệ nước ngồi, vài quan phủ xem xét, xây dựng, triển khai ĐTĐM, điển Bộ Tài ngun Mơi trường, Thông tin Truyền thông hoặc địa phương TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cà Mau, Phú n Mơ hình ĐTĐM nguồn mở Bộ Khoa học và Công nghệ Ngày 7/12/2016, Bộ Khoa học Công nghệ (KH&CN) ban hành Quyết định số 3903/QĐBKHCN kế hoạch ứng dụng CNTT Bộ KH&CN giai đoạn 2016-2020, nhấn mạnh ứng dụng CNTT nội đơn vị, tăng cường phát triển CNTT gắn liền với cải cách hành chính, góp phần xây dựng Chính phủ kiến tạo phát triển phục vụ, thông qua hoạt động CNTT phát triển, hoàn thiện hạ tầng kỹ thuật CNTT tạo tảng phát triển phủ điện tử ngành KH&CN, tập trung triển khai hạ tầng ĐTĐM khoa học - công nghệ đổi sáng tạo Hình Mơ hình triển khai ĐTĐM Bộ KH&CN qua việc sử dụng giải pháp, thiết bị, công nghệ dựa công nghệ mở Mô hình triển khai Mơ hình xây dựng ĐTĐM Bộ KH&CN thể hình Hệ thống ĐTĐM riêng (Private Cloud) xây dựng theo mơ hình cung cấp hạ tầng CNTT dịch vụ (IaaS) Với toán này, vấn đề quan trọng cần giải tập trung tài nguyên thành hệ thống nhất, cho phép chia sẻ máy chủ để sử dụng cho mục đích khác Điều thực phương pháp ảo hóa hệ thống Bên cạnh đó, tài nguyên cần phải cấp phát tức thời cũng thu hồi nhanh, xây dựng phần mềm quản lý đám mây cho mục đích Mơ hình triển khai sẽ gồm thành hai phần chính, phần ảo hóa phần quản lý đám mây riêng nguồn mở đánh giá kết thực nghiệm Do hạn chế triển khai thử nghiệm mơi trường ảo hóa, nên cấu hình phần cứng sẽ cung cấp cho máy chủ ảo với phần mềm mã nguồn mở CloudStack Trên máy ảo sẽ triển khai nhiều dịch vụ khác hệ thống ĐTĐM riêng cung cấp dịch vụ IaaS Với cấu hình phải trì máy chủ vật lý để tạo dựng máy ảo gồm: máy ảo hoạt động tảng ảo hóa KVM (Kernel-based Virtual Machine) cung cấp máy ảo Windows hoặc Centos; máy ảo hoạt động tảng ảo hóa KVM chạy dịch vụ Virtual Router; máy ảo hoạt động tảng ảo hóa KVM chạy dịch vụ Console Proxy; máy ảo hoạt động tảng ảo hóa KVM chạy dịch vụ Secondary Storage; máy ảo hoạt động tảng ảo hóa VMware sử dụng hệ điều hành CentOS (Community enterprise Operating System) chạy dịch vụ KVM Cấu hình tối thiểu để triển khai thử nghiệm môi trường ảo gồm CPU: lõi, luồng; RAM GB; ổ cứng 120 GB; card mạng 100 Mbps Nhằm đạt kết khách quan đưa hệ thống ĐTĐM vào sử dụng thực tế hạ tầng Bộ KH&CN, thực chuyển đổi cổng thông tin điện tử nguồn mở http://oss.gov.vn (đang chạy máy chủ vật lý đơn lẻ) lên máy chủ ảo có cấu hình CPU/2000 MHz với GB RAM sử dụng hệ điều hành mã nguồn mở CentOS 6.9, làm máy chủ hosting cho cổng thông tin OSS; đồng thời, sử dụng số máy chủ vật lý có cấu hình tương tự để so sánh đánh giá khả cung cấp dịch vụ web máy chủ ảo Về kiểm thử truy cập tuần tự, máy chủ web ảo hóa cung cấp dịch vụ ổn định khoảng đến 2.000 người sử dụng truy cập cổng thơng tin OSS, với cấu hình thử nghiệm cho thấy tính khả dụng cao hệ thống ĐTĐM riêng nguồn mở CloudStack cung cấp Để đánh giá, kiểm thử khả chịu tải hệ thống máy chủ ảo cung cấp dịch vụ web, kịch đưa tiến hành đồng thời thời điểm cho 3.000 người sử dụng truy cập cổng thông tin, kết cho thấy máy chủ có khả đáp ứng Tuy thời gian đáp ứng ngắn, trường hợp kiểm thử 41 giây đầu tiên, thời gian hệ thống đôi lúc xuất tình trạng máy chủ khơng đáp ứng dịch vụ Điều khắc phục mở rộng hiệu suất phần cứng máy chủ vật lý cài đặt hệ thống ĐTĐM (Hardware Performance) Bên cạnh đó, chúng tơi cũng kiểm thử mức độ an ninh hệ thống ĐTĐM công cụ kiểm thử chuyên biệt, số lỗi an ninh cấp độ nhẹ khắc phục Mặc dù thử nghiệm điều kiện hạn chế, việc thử nghiệm chứng minh hệ thống ĐTĐM cho kết tốt, hồn tồn thích hợp triển khai hạ tầng CNTT có Bộ KH&CN Có thể thấy rằng, triển khai hệ thống ĐTĐM CloudStack Soá 12 năm 2018 31 Khoa học - Cơng nghệ đổi sáng tạo hạ tầng thật sẽ cho phép tích hợp nhiều tiện ích khác nhau; hệ thống ĐTĐM CloudStack cung cấp nhiều máy ảo với nhiều phân hệ điều hành tùy biến người có yêu cầu Hệ thống triển khai hệ điều hành CentOS nên không bị giới hạn phần cứng VMware, XenCitrix Với tảng phần cứng cấu hình sẽ cho phép cung cấp tối thiểu tối đa 20 máy ảo, giúp thực nhiều thao tác quản trị khác Về an tồn thơng tin, hệ thống CloudStack cho phép quản trị viên thực nhiều giải pháp bảo mật máy ảo giao tiếp qua virtual router sử dụng nhân Linux Với cấu hình phần cứng mạnh, sử dụng cơng nghệ RAID kiểu ổ lưu trữ SSD, giúp phần cứng tận dụng tối đa, sẽ cho phép nhiều máy ảo hoạt động lúc với nhiều dịch vụ mà không bị tải hay nghẽn cổ chai xử lý liệu Một số kiến nghị, đề xuất Từ xu chung giới, kinh nghiệm triển khai mơ hình ĐTĐM nguồn mở Bộ KH&CN, đưa số đề xuất cho việc ứng dụng quan, tổ chức Việt Nam sau: Một là, hoạt động quản lý nhà nước cần thay đổi nhận thức ĐTĐM, cần hiểu rõ lợi ích to lớn mà cơng nghệ mang lại để có kế hoạch ứng dụng Đẩy nhanh việc tiếp cận ứng dụng ứng dụng ĐTĐM hoạt động quản lý mình, xu hướng tất yếu bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 Hai là, cần ban hành số sách ưu tiên cho ĐTĐM để 32 tạo điều kiện thuận lợi cho tảng CNTT Việt Nam bắt kịp với công nghệ mới, tiên tiến phát triển nhanh chóng Chính sách cần khuyến khích ứng dụng phát triển cơng nghệ ĐTĐM sử dụng mã nguồn mở Việt Nam Ba là, cần sớm mở ngành đào tạo ĐTĐM sở đào tạo nghề, đào tạo đại học sau đại học để kịp thời cung cấp đội ngũ nhân lực có trình độ tay nghề cao, đáp ứng nhu cầu ứng dụng phát triển ĐTĐM Bốn là, hoạt động kinh doanh cần có định hướng khuyến khích doanh nghiệp, tổ chức để có chiến lược nghiên cứu, đầu tư, ứng dụng ĐTĐM sớm nhằm nâng cao hiệu sản xuất, kinh doanh, góp phần phát triển kinh tế đất nước Năm là, cơng tác quản lý nhà nước KH&CN cần có định hướng xây dựng chuẩn kiến trúc tảng hạ tầng CNTT để xây dựng phủ điện tử theo mơ hình cơng nghệ ĐTĐM sử dụng mã nguồn mở chuẩn mở, đáp ứng việc truy cập mọi lúc mọi nơi Xây dựng chuẩn liệu xử lý, trao đổi liệu chuẩn kho liệu cho chuyên ngành phục vụ công tác quản lý nhà nước, cũng cung cấp dịch vụ công mức độ cho doanh nghiệp người dân ĐTĐM Thay lời kết Trong tất xu hướng công nghệ ĐTĐM coi tảng cho việc triển khai công nghệ khác cách hữu hiệu Nó đánh giá loại cơng nghệ mang tính cách mạng chiến lược CNTT doanh nghiệp, tổ Số 12 năm 2018 chức ngày Trong tương lai gần, phổ biến thiết bị di động thông minh sẽ đưa công nghệ ĐTĐM tiếp tục mở rộng chi phối tất giao dịch thông tin nhờ cung cấp nhiều lợi thế, cho phép người dùng truy cập dễ dàng, tức thời cá nhân hóa cơng cụ thơng tin cần thiết đâu, từ mọi thiết bị kết nối mạng Các doanh nghiệp, tổ chức lớn cũng quan phủ cần sớm nghiên cứu, ứng dụng công nghệ này; đồng thời dành quan tâm cần thiết vấn đề bảo mật tăng hiệu suất mơi trường ĐTĐM nói chung, ĐTĐM nguồn mở nói riêng LỜI CẢM ơN Nghiên cứu báo hỗ trợ đề tài “Nghiên cứu làm chủ triển khai thử nghiệm mô hình điện tốn đám mây Private Cloud sử dụng giải pháp nguồn mở” Các tác giả xin chân thành cảm ơn ? TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] c h t t p s : / / w w w c i s c o c o m / c / en/us/solutions/collateral/serviceprovider/global-cloud-index-gci/whitepaper-c11-738085.html [2]cht tps:/ /obamawhit ehouse archives.gov/sites/default/files/omb/ assets/egov_docs/federal-cloudcomputing-strategy.pdf [3] http://asiacloudcomputing.org/ images/cri2018/cri2018_acca_final pdf ... phủ kiến tạo phát triển phục vụ, thông qua hoạt động CNTT phát triển, hoàn thiện hạ tầng kỹ thuật CNTT tạo tảng phát triển phủ điện tử ngành KH&CN, tập trung triển khai hạ tầng ĐTĐM khoa học... công nghệ mới, tiên tiến phát triển nhanh chóng Chính sách cần khuyến khích ứng dụng phát triển công nghệ ĐTĐM sử dụng mã nguồn mở Việt Nam Ba là, cần sớm mở ngành đào tạo ĐTĐM sở đào tạo nghề,... 7/12/2016, Bộ Khoa học Công nghệ (KH&CN) ban hành Quyết định số 3903/QĐBKHCN kế hoạch ứng dụng CNTT Bộ KH&CN giai đoạn 2016-2020, nhấn mạnh ứng dụng CNTT nội đơn vị, tăng cường phát triển CNTT