Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Điện toán đám mây: Chương 2 Kiến trúc điện toán đám mây, cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Mô hình truyền thông của điện toán đám mây; Kiến trúc song song; Kiến trúc phân tán; Cấu trúc điện toán đám mây; Hạ tầng đám mây và ảo hóa. Mời các bạn cùng tham khảo!
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG BÀI GIẢNG MƠN ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY (Cloud computing) Giảng viên: ThS Hồng Thị Thu Điện thoại/E-mail: 0326189970 Bộ mơn: Mạng viễn thông – Khoa Viễn thông Học kỳ/Năm biên soạn: I/ 2022-2023 22/4/2023 thuht@ptit.edu.vn 1- Internet giao thức Định hướng ban đầu • Giới thiệu mơn học, giảng viên • Hỏi đáp sinh viên có tảng • Làm quen với sinh viên: Lớp trưởng, lớp phó, số lượng nam nữ • Thơng tin liên hệ: sđt, email • Danh sách lớp với cột điểm • Nhắc sinh viên ghi số thứ tự bìa môn học, sau cần cho kiểm tra, tập (khi có danh sách thức) 22/4/2023 1- Internet giao thức Đánh giá môn học Chuyên cần Chuyên cần 10% (Đánh giá dựa số học, ý thức chuẩn bị tinh thần tích cực thảo luận) Bài tập 0.1 0.1 Hoạt động nhóm 0.1 Bài tập, thảo luận, 10% - đánh giá nội dung riêng cá nhân 0.7 Kiểm tra Thi hoạt động nhóm Kiểm tra 10% (viết – bài, lấy trung bình) Bài thi cuối kỳ 70% thi viết (ôn theo đề cương giảng) 22/4/2023 Bài thi cuối kỳ không sử dụng tài liệu ngồi tài liệu phát phịng thi (nếu có) 1- Internet giao thức Yêu cầu mơn học o Tinh thần đóng góp, ý kiến khóa học o Giữ trật tự, khơng gây ảnh hưởng tới bạn xung quanh o Đi học đầy đủ o Nộp tập lớn hạn 22/4/2023 1- Internet giao thức Mục tiêu môn học Trang bị cho sinh viên kiến thức tảng điện toán đám mây giải pháp ứng dụng điện toán đám mây mạng truyền thơng Nội dung học phần gồm khái niệm, mơ hình dịch vụ đám mây, mơ hình triển khai đám mây, cơng nghệ tảng cho điện toán đám mây an ninh đám mây Đồng thời, môn học giúp sinh viên nghiên cứu phát triển ứng dụng tảng điện toán đám mây dựa kiến thức tảng học 22/4/2023 1- Internet giao thức Nội dung môn học Internet giao thức (45 tiết=3tc, Lớp quy) Lý thuyết: 24 tiết 22/4/2023 C1- Tổng quan Điện toán đám mây C2- Kiến trúc điện toán đám mây C3- Truy nhập lưu trữ liệu C4- Bảo mật điện toán đám mây tiết kiểm tra tiết ôn tập Bài tập: tiết – làm nhóm Thi cuối kỳ: Thi viết Giờ tự học: tiết 1- Internet giao thức Chương 2: Kiến trúc ĐTĐM Nội dung chương 2.1 Mô hình truyền thơng điện tốn đám mây 2.2 Kiến trúc song song 2.3 Kiến trúc phân tán 2.4 Cấu trúc điện toán đám mây 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hóa 2.6 Kết luận chương 22/4/2023 1- Internet giao thức 2.1 Mơ hình truyền thơng • Các nút liên kết kênh truyền thông • Bậc nút số lượng liên kết mà nút kết nối • Các nút mạng kết nối xử lý, nhớ máy chủ • Các thiết bị chuyển mạch kênh truyền thông yếu tố cấu trúc kết nối • Các thiết bị chuyển mạch nhận gói liệu, kiểm tra gói để xác định địa IP đích, sau sử dụng bảng định tuyến để chuyển tiếp đến thiết bị hướng tới đích 22/4/2023 1- Internet giao thức 2.1 Mơ hình truyền thơng • Các mạng liên kết nối phân biệt cấu trúc liên kết, định tuyến điều khiển luồng chúng • Cấu trúc liên kết mạng xác định nút kết nối với nhau, thuật toán định tuyến định cách tin từ nguồn đến đích kỹ thuật điều khiển luồng thỏa thuận phân bổ tài nguyên • Có hai loại cấu trúc liên kết mạng bản: Mạng tĩnh mạng có kết nối trực tiếp máy chủ; Mạng chuyển mạch chứa chuyển mạch để kết nối máy chủ với 22/4/2023 • 1- Internet giao thức 2.1 Mơ hình truyền thông a Kết nối tĩnh - Mạng Bus Mạng siêu khối Hình lưới 2D Mạng torus (hình xuyến) Hình 2.1: Một số cấu hình kết nối tĩnh 22/4/2023 1- 10 Internet giao thức 2.4 Kiến trúc tương tác 2.4.1 Kiến trúc tương tác IaaS - Cơ chế truy cập - Tài nguyên ảo - Mạng: địa giao diện lập trình ứng dụng - Lưu trữ - Bảo mật - Thoả thuận dịch vụ 22/4/2023 Hình 2.15: Phân loại tương tác IaaS 1- 35 Internet giao thức 2.4 Kiến trúc tương tác 2.4.2 Kiến trúc tương tác PaaS - Trao đổi liệu dịch vụ đơn giản tảng khác lưu trữ sở hạ tầng khác đám mây việc tái sử dụng chúng hiệu mà khơng cần hỗ trợ từ phía người dùng - Khả tương tác dịch vụ lưu trữ tảng đám mây khác tác động tới tính di động 22/4/2023 1- 36 Internet giao thức 2.4 Kiến trúc tương tác 2.4.3 Kiến trúc tương tác SaaS -Khả tương tác ứng dụng đám mây - Trao đổi liệu yêu cầu hoạt động ứng dụng mơi trường điện tốn đám mây khác - Các chương trình phần mềm phân phối môi trường đám mây khác tích hợp liệu ứng dụng đám mây theo cách thống - Di chuyển ứng dụng từ môi trường đám mây sang môi trường khác 22/4/2023 1- 37 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hố - Ảo hóa phân tách hợp lý tài nguyên vật lý khỏi truy cập trực tiếp người dùng để đáp ứng nhu cầu dịch vụ họ - Người dùng cài đặt thứ môi trường hoạt động logic (thay vật lý) tạo thơng qua ảo hóa 22/4/2023 Hình 2.16: Người dùng Tương tác với máy tính mơi trường điện tốn truyền thống ảo hóa 1- 38 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hoá Tài nguyên điện toán vật lý ảo hoá - Đại diện cho mơi trường điện tốn ảo hóa bao gồm xử lý, nhớ đĩa lưu trữ - Ngoài thiết bị điện toán xử lý, nhớ chính, tài nguyên khác lưu trữ, thiết bị mạng (như chuyển đổi, định tuyến, ), liên kết giao tiếp thiết bị ngoại vi (như bàn phím, chuột, máy in, ) ảo hóa 22/4/2023 1- 39 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hoá Trừu tượng hố - Ảo hóa định nghĩa trừu tượng tài nguyên điện toán khác xử lý, nhớ, lưu trữ, mạng,… - Trừu tượng trình che giấu đặc điểm phức tạp không thiết yếu hệ thống Thơng qua trừu tượng, hệ thống trình bày theo cách đơn giản cho số sử dụng cụ thể sau bỏ qua chi tiết không cần thiết với người dùng - Trong điện toán, trừu tượng thực thông qua lớp phần mềm Lớp hệ điều hành coi lớp 1- 40 trừu tượng 22/4/2023 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hoá Máy ảo hoá cấp độ máy máy chủ - - Ảo hóa máy (ảo hóa máy chủ) khái niệm tạo máy ảo (hoặc máy tính ảo) máy vật lý thực tế Hệ thống mẹ mà máy ảo chạy gọi hệ thống máy chủ máy ảo gọi hệ thống khách Tất máy ảo chạy hệ thống máy chủ nhất, độc lập với Hệ điều hành cài đặt vào máy ảo Các hệ thống khách truy cập phần cứng hệ thống máy chủ chạy ứng dụng môi trường hoạt động 22/4/2023 1- 41 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hoá Lớp ảo hố - - 22/4/2023 Lớp ảo hóa tập hợp chương trình điều khiển tạo mơi trường cho máy ảo chạy Lớp cung cấp quyền truy cập vào tài nguyên hệ thống vào máy ảo Kiểm soát giám sát việc thực máy ảo Lớp phần mềm gọi Giám sát viên ảo máy ảo (VMM) Có thể chạy hệ điều hành khác máy ảo tạo trình ảo hóa 1- 42 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hoá Ưu điểm ảo hoá - Việc sử dụng tốt tài nguyên có: chạy nhiều máy ảo máy chủ vật lý Giảm chi phí phần cứng: chạy nhiều máy ảo tài nguyên vật lý đơn lẻ, chi phí điện tốn tự động giảm Giảm chi phí sở hạ tầng điện tốn Cải thiện khả chịu lỗi/bảo trì thời gian chết khơng Đơn giản hóa Quản trị hệ thống Đơn giản hóa khả mở rộng hệ thống 22/4/2023 1- 43 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hoá Ưu điểm ảo hoá - Đơn giản hóa cài đặt hệ thống - Hỗ trợ cho hệ thống ứng dụng kế thừa - Đơn giản hóa phát triển cấp độ hệ thống - Đơn giản hóa kiểm tra ứng dụng hệ thống - Bảo mật: hạn chế lượng phá hủy xảy số phần mềm độc hại cố gắng làm hỏng hệ thống đánh sập liệu 22/4/2023 1- 44 Internet giao thức 2.5 Hạ tầng đám mây ảo hoá Nhược điểm ảo hoá - Vấn đề điểm chết nhất: tăng khả thất bại số máy chủ ảo trường hợp máy vật lý đơn bị trục trặc - Vấn đề hiệu suất thấp hơn: khó khăn lỗi xảy phần mềm khơng hoạt động, việc khắc phục địi hỏi nỗ lực đáng kể để tìm nguyên nhân vấn đề 22/4/2023 1- 45 Internet giao thức 2.6 Kết luận chương - Các vấn đề kỹ thuật giải pháp thực mơ hình điện toán đám mây - Nguyên lý, nguyên tắc hệ thống tính tốn song song phân tán, khía cạnh kết nối giải pháp truyền thơng phần từ điện toán đám mây - Ứng dụng cơng nghệ ảo hóa đám mây - Ứng dụng truy nhập vào lưu trữ liệu đám mây 22/4/2023 1- 46 Internet giao thức Câu hỏi ôn tập chương Mô tả Mạng chuyển mạch 22/4/2023 Mơ tả loại song song Trình bày Song song mức bit Trình bày Song song mức tác vụ Trình bày Song song cấp lệnh Kiến trúc phân tán Điện tốn đám mây Mơ hình tổ chức hệ thống phân tán Kiến trúc ngang hàng Điện toán đám mây Kiến trúc client/server Điện toán đám mây 1- 47 Internet giao thức Câu hỏi ôn tập chương 10 Thuộc tính hệ thống phân tán 11 Trình bày Hiệu suất tính tốn phân tán 12 Mô tả Hệ thống phân tán dựa RMI 13 Trình bày Kiến trúc JMS 14 Trình bày Hạ tầng đám mây Ảo hóa 15 So sánh Hệ thống điện tốn thơng thường so với hệ thống điện tốn ảo hóa 16 Trình bày Ưu điểm ảo hóa 22/4/2023 1- 48 Internet giao thức Kiến trúc Điện toán đám mây Nội dung nhà học buổi tới: Đọc trước chương 3: Truy nhập lưu trữ liệu Tìm hiểu chung giải pháp truy nhập liệu, công nghệ lưu trữ mơ hình liên quan Ơn tập câu hỏi chương 22/4/2023 1- 49