Đang tải... (xem toàn văn)
BẢNG KÝ HIỆU, VIẾT TẮT ......................................................................................................... 7 LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 9 Chương 1. Tổng quan về Cloud Computing và Google Cloud ...................................................... 10 1.1 . Cloud Computing ............................................................................................................. 10 1.1.1. Khái niệm ................................................................................................................ 10 1.1.2. Lợi ích khi sử dụng Cloud Computing .................................................................... 10 1.2 . Google Cloud .................................................................................................................... 11 1.2.1 Khái niệm ...................................................................................................................... 11 1.2.2. Dịch vụ của Google Cloud Plaform cung cấp .............................................................. 12 Chương 2. Kiến trúc và đặc trưng của GCP ................................................................................... 14 2.1. Kiến trúc ( GCP Architecture ) ........................................................................................... 14 2.2. Đặc trưng ............................................................................................................................ 15 Chương 3. Tính toán phân tán ........................................................................................................ 15 3.1. Khái niệm ........................................................................................................................... 15 3.2. Một số công nghệ được áp dụng vào Google Distributed Cloud: ...................................... 16 3.3. Google Distributed Cloud Edge (GDC Edge) .................................................................... 18 3.3.1. GDC Edge là gì ? ......................................................................................................... 18 3.3.2. Distributed Cloud Edge Infrastructure ......................................................................... 18 3.3.3 Distributed Cloud Edge Service: ................................................................................... 18 3.3.4 Tổng kết: ....................................................................................................................... 19 3.4. Google Distributed Cloud Hosted ...................................................................................... 19 3.5. Google Distributed Cloud Virtual ...................................................................................... 20 3.6. Tổng kết .............................................................................................................................. 21 Chương 4. Những dịch vụ tính toán của GCP ............................................................................... 21 4.1 Google Compute Engine .................................................................................................... 21 4.1.1. Google Compute Engine là gì ? ................................................................................... 21 4.1.2. Vai trò và ứng dụng của GCE ...................................................................................... 22 4.1.3. So sánh GCE với một số công nghẹ tương tự .............................................................. 23 4.2. Google Kubernetes Engine ................................................................................................. 23 4.2.1. Kubernetes là gì? ..................................................................................................... 23 4.2.2. Google Kubernetes Engine là gì? ............................................................................ 24 4.2.3. Chức năng và ứng dụng của GKE ........................................................................... 24 6 4.3. Google App Engine ............................................................................................................ 25 4.3.1 Google App Engine là gì ? ............................................................................................ 25 4.3.2 Vai trò của GAE ............................................................................................................ 26 4.3.3 Một số công nghệ tương tự GAE .................................................................................. 26 NGUỒN THAM KHẢO ................................................................................................................ 27
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Đặng Đình Trung Dư Hồng Tú TÌM HIỂU VỀ GOOGLE CLOUD PLATFORM TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Ngành: Kỹ thuật máy tính Hà Nội – 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ Nhóm 23 Đặng Đình Trung Dư Hồng Tú TÌM HIỂU VỀ GOOGLE CLOUD PLATFORM Cán hướng dẫn : TS.Nguyễn Thị Hậu Hà Nội – 2023 TĨM TẮT Tóm tắt : Điện tốn đám mây mơ hình cung cấp tài ngun máy tính cho người dùng tùy theo mục đích sử dụng thơng qua kết nối Internet Nguồn tài nguyên bao gồm nhiều thứ liên quan đến điện tốn máy tính, ví dụ như: phần mềm, dịch vụ, phần cứng,… nằm máy chủ ảo (đám mây) mạng Người dùng truy cập vào tài nguyên đám mây Vào thời điểm đâu, cần kết nối với hệ thống internet Google Cloud Platform(GCP) cung cấp Google, dịch vụ điện toán đám mây chạy sở hạ tầng Google Nội dung tiểu luận dựa việc khám phá chi tiết kiến trúc đặc trưng bật Google Cloud Plaform, đặc biệt khả hỗ trợ tính tốn phân tán Một phần quan trọng tiểu luận việc thực số demo thực tế, sử dụng chức tiêu biểu Google Cloud để giải toán cụ thể Từ khóa: Điện tốn đám mây, GCP, tính tốn phân tán LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Tiểu luận “Tìm hiểu Google Cloud Plaform” cơng trình nghiên cứu riêng tôi, không chép Những phần sử dụng tài liệu tham khảo tiểu luận nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày tiểu luận sử dụng trung thực Hà Nội, ngày 16 tháng 11 năm 2023 Tác giả Tác giả Đặng Đình Trung Dư Hồng Tú MỤC LỤC BẢNG KÝ HIỆU, VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU Chương Tổng quan Cloud Computing Google Cloud 10 1.1 Cloud Computing 10 1.1.1 Khái niệm 10 1.1.2 Lợi ích sử dụng Cloud Computing 10 1.2 Google Cloud 11 1.2.1 Khái niệm 11 1.2.2 Dịch vụ Google Cloud Plaform cung cấp 12 Chương Kiến trúc đặc trưng GCP 14 2.1 Kiến trúc ( GCP Architecture ) 14 2.2 Đặc trưng 15 Chương Tính toán phân tán 15 3.1 Khái niệm 15 3.2 Một số công nghệ áp dụng vào Google Distributed Cloud: 16 3.3 Google Distributed Cloud Edge (GDC Edge) 18 3.3.1 GDC Edge ? 18 3.3.2 Distributed Cloud Edge Infrastructure 18 3.3.3 Distributed Cloud Edge Service: 18 3.3.4 Tổng kết: 19 3.4 Google Distributed Cloud Hosted 19 3.5 Google Distributed Cloud Virtual 20 3.6 Tổng kết 21 Chương Những dịch vụ tính tốn GCP 21 4.1 Google Compute Engine 21 4.1.1 Google Compute Engine ? 21 4.1.2 Vai trò ứng dụng GCE 22 4.1.3 So sánh GCE với số công nghẹ tương tự 23 4.2 Google Kubernetes Engine 23 4.2.1 Kubernetes gì? 23 4.2.2 Google Kubernetes Engine gì? 24 4.2.3 Chức ứng dụng GKE 24 4.3 Google App Engine 25 4.3.1 Google App Engine ? 25 4.3.2 Vai trò GAE 26 4.3.3 Một số công nghệ tương tự GAE 26 NGUỒN THAM KHẢO 27 BẢNG KÝ HIỆU, VIẾT TẮT Bảng ký hiệu Viết GCP Google Cloud Plaform GCE Google Compute Engine GKE Google Kubernetes Engine GAE Google App Engine GDC Google Distributed Cloud DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Mọi thứ tập trung vào đám mây 10 Hình 2: Google Cloud Plaform 12 Hình 3: GCP Products 12 Hình 4: Virtual Machine of GCP 22 Hình 5: Container quản lý GKE 24 Hình 6: Tải code lên GAE quản lý tính khả dụng ứng dụng 26 LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại số ngày nay, điện toán đám mây (cloud computing) trở thành xu hướng quan trọng định phát triển chuyển đổi kỹ thuật số doanh nghiệp tổ chức Được biết đến biện pháp hiệu để quản lý, lưu trữ, triển khai ứng dụng, điện tốn đám mây khơng mang lại linh hoạt tiện ích, mà đưa giải pháp mạnh mẽ cho thách thức kỹ thuật lớn Với phổ cập Internet gia tăng quy mô phức tạp liệu, điện tốn đám mây khơng giải vấn đề lưu trữ mà làm thay đổi cách tiếp cận sử dụng cơng nghệ thơng tin Tính linh động, khả mở rộng dễ dàng, khả tích hợp cao biến điện tốn đám mây thành cơng cụ mạnh mẽ cho việc phát triển ứng dụng, xử lý liệu, triển khai hạ tầng mà không gặp phải khó khăn đáng kể Các dịch vụ điện tốn đám mây Google Cloud Plaform (GCP), Amazon Web Services (AWS),, trở thành trụ cột quan trọng công nghiệp doanh nghiệp Nội dung tiểu luận dựa việc khám phá chi tiết kiến trúc đặc trưng bật dịch vụ điện toán đám mây Google Cloud Plaform, đặc biệt khả hỗ trợ tính tốn phân tán Một phần quan trọng tiểu luận việc thực số demo thực tế, sử dụng chức tiêu biểu Google Cloud để giải toán cụ thể Chương Tổng quan Cloud Computing Google Cloud 1.1 Cloud Computing 1.1.1 Khái niệm Điện tốn đám mây có gần 200 khái niệm khác nhau, nhiên vài khái niệm tiêu biểu cho công nghệ này: - Theo Viện tiêu chuẩn công nghệ quốc gia Bộ Thương mại Mỹ (NIST): “Điện tốn đám mây mơ hình cho phép truy cập mạng thuận tiện, theo nhu cầu đến kho tài ngun điện tốn dùng chung, định cấu hình (ví dụ mạng, máy chủ,lưu trữ, ứng dụng) cung cấp thu hồi cách nhanh chóng với yêu cầu tốithiểu quản lý can thiệp nhà cung cấp dịch vụ.” - Theo Wikipedia : “ Điện tốn đám mây mơ hình cung cấp tài ngun máy tính cho người dùng tùy theo mục đích sử dụng thơng qua kết nối Internet Nguồn tài nguyên bao gồm nhiều thứ liên quan đến điện tốn máy tính, ví dụ như: phần mềm, dịch vụ, phần cứng,… nằm máy chủ ảo (đám mây) mạng Người dùng truy cập vào tài nguyên đám mây Vào thời điểm đâu, cần kết nối với hệ thống internet.” Hình 1: Mọi thứ tập trung vào đám mây 1.1.2 Lợi ích sử dụng Cloud Computing Tiết kiệm chi phí: 10 Dịch Vụ Tính Tốn: - Kubernetes Engine: Dịch vụ quản lý container dựa Kubernetes, giúp tự động hóa việc triển khai, quản lý mở rộng ứng dụng container - App Engine: Dịch vụ quản lý môi trường chạy ứng dụng, giúp nhà phát triển tập trung vào mã nguồn mà không cần quan tâm đến hạ tầng Dịch Vụ Dữ Liệu Big Data: - BigQuery: Dịch vụ phân tích liệu lớn trực tuyến mà không cần quản lý sở liệu - Cloud Dataflow: Dịch vụ xử lý luồng liệu thời gian thực phân tích liệu Dịch Vụ Trí Tuệ Nhân Tạo Machine Learning: - AI Platform: Hỗ trợ xây dựng, triển khai quản lý mơ hình máy học với tính tự động hóa nhiệm vụ phức tạp - Vision AI, Natural Language API, Translation API: Dịch vụ trí tuệ nhân tạo chuyên sâu với khả phân loại ảnh, xử lý ngôn ngữ tự nhiên dịch ngôn ngữ Dịch Vụ Bảo Mật Quản Lý Rủi Ro: - Identity and Access Management (IAM): Quản lý quyền truy cập kiểm soát người dùng dịch vụ - Cloud Security Scanner: Quét phát lỗ hổng bảo mật ứng dụng web Dịch Vụ Mạng Internet of Things (IoT): - Virtual Private Cloud (VPC): Cung cấp môi trường mạng riêng tư cách ly cho tài nguyên - Cloud Armor : Tường lửa ứng dụng web để bảo vệ khối lượng công việc khỏi công DDoS Cloud DNS : Dịch vụ DNS quản lý, có thẩm quyền chạy sở hạ tầng với Google - - Cloud IoT Core: Quản lý, kết nối theo dõi hàng tỷ thiết bị IoT cách hiệu Developer Tools Tích Hợp: 13 - Cloud Source Repositories, Cloud Build: Công cụ quản lý mã nguồn xây dựng liên tục giúp tăng cường trình phát triển - Cloud Pub/Sub: Dịch vụ thơng báo xử lý kiện cho ứng dụng dịch vụ Đây số dịch vụ chính, Google Cloud liên tục mở rộng cập nhật danh sách dịch vụ để đáp ứng nhu cầu đa dạng khách hang lĩnh vực đám mây công nghệ thông tin Chương Kiến trúc đặc trưng GCP 2.1 Kiến trúc ( GCP Architecture ) Gồm thành phần giống tảng đám mây khác là: Nền tảng cho giao diện người dùng (Google Cloud Console, Cloud SDK) : - - Google Cloud Console giao diện đồ họa trực quan mà người dùng sử dụng để tương tác với quản lý dịch vụ Google Cloud Platform Người dùng truy cập Google Cloud Console thơng qua trình duyệt web mà khơng cần cài đặt phần mềm khác Cloud SDK cơng cụ dịng lệnh cung cấp Google để tương tác với dịch vụ Google Cloud từ máy tính cá nhân hệ thống tự động hóa Một tảng cho backend ( Google Cloud Infrastructure , Google Cloud Services, Management, Security) : - - Google Cloud Infrastructure: Global Data Centers ( Trung tâm liệu tồn cầu ): GCP có mạng lưới trung tâm liệu toàn cầu để cung cấp dịch vụ với hiệu suất cao khả mở rộng Google Cloud Services: Compute Services, Storage Services, Big Data and Machine Learning Services, Networking Services Management: Google Cloud IAM: Quản lý quyền truy cập xác thực người dùng vào dịch vụ tài nguyên Security: Google Cloud Security: Bao gồm tính bảo mật quản lý khóa sách an tồn Các mơ hình phân phối dịch vụ Đám mây ( IaaS, SaaS, SaaS ): - Infrastructure as a Service (IaaS): Cung cấp tài nguyên hạ tầng máy ảo lưu trữ 14 - Platform as a Service (PaaS): Cung cấp môi trường phát triển triển khai ứng dụng thông qua App Engine Software as a Service (SaaS): Nhiều dịch vụ G Suite cung cấp ứng dụng triển khai sẵn Network (Internet, Intranet, Intercloud): - Internet (Mạng toàn cầu ): GCP sử dụng Internet để kết nối máy chủ, dịch vụ người dùng toàn cầu Intranet ( Mạng nội ): Trong GCP, có mạng nội (VPC Virtual Private Cloud) tạo để cô lập quản lý tài nguyên - tổ chức Cloud Platform Intercloud ( Mạng kết nối dịch vụ đám mây ): Interconnect Peering: Kết nối mạng GCP bạn với nhà cung cấp dịch vụ đám mây khác trung tâm liệu địa bàn 2.2 Đặc trưng Tích hợp với dịch vụ Google khác: Google Cloud tích hợp chặt chẽ với dịch vụ khác Google Google Analytics, Google Ads, Gmail, Google Drive, nhiều Điều tạo môi trường làm việc liền mạch cho người dùng Google Cloud chuyên tính tốn cao Big Data Analytics: - BigQuery: Dịch vụ phân tích liệu trực tuyến mạnh mẽ, cho phép truy vấn phân tích liệu lớn với hiệu suất cao - Dataflow Dataprep: Cho phép xử lý biến đổi liệu trực tuyến ngoại tuyến cách linh hoạt Dịch vụ Data Analytics: Google Cloud cung cấp nhiều công cụ dịch vụ để hỗ trợ q trình phân tích liệu, từ BI (Business Intelligence) đến Machine Learning - Dịch vụ hàng đầu Google Cloud Compute Engine Kết nối Toàn Cầu Hiệu Suất: Google's Global Network: Mạng lưới toàn cầu Google Cloud giúp cải thiện hiệu suất giảm độ trễ, đặc biệt việc triển khai ứng dụng quy mô lớn nhiều vùng địa lý Chương Tính tốn phân tán 3.1 Khái niệm Tính toán phân tán (Distributed Computing) hay hệ thống phân tán phương pháp giúp nhiều máy tính làm việc để giải vấn đề chung Phương pháp 15 biến mạng máy tính thành máy tính đơn lẻ mạnh mẽ, có khả cung cấp tài nguyên quy mô lớn để giải thách thức phức tạp Google Distributed Cloud dịch vụ cho phép doanh nghiệp triển khai ứng dụng dịch vụ đám mây Google sở hạ tầng cục họ Điều giúp doanh nghiệp tận dụng lợi ích đám mây - tính linh hoạt, khả mở rộng, tiết kiệm chi phí - mà khơng cần phải di chuyển liệu ứng dụng họ lên đám mây công cộng Hầu hết dịch vụ tích hợp Google Distributed Cloud đến từ tảng đám mây công cộng tiêu chuẩn Google (chẳng hạn Anthos) Các thành phần GDC bao gồm: - Google Distributed Cloud Edge (GDC Edge) Google Distributed Cloud Hosted (GDC Hosted) - Google Distributed Cloud Virtual (GDC Virtual) 3.2 Một số công nghệ áp dụng vào Google Distributed Cloud: Kubernetes: - Kubernetes sử dụng thuật toán tự động hóa để thực tác vụ quản lý ứng dụng cách tự động, giúp nhà phát triển vận hành tập trung vào nhiệm vụ sáng tạo - Kubernetes sử dụng cơng cụ tự động hóa để triển khai ứng dụng cập nhật ứng dụng có Các cơng cụ tự động hóa - - dựa quy tắc kịch xác định trước, chúng sử dụng thuật toán học máy để xác định cách triển khai ứng dụng tốt Tự động mở rộng quy mơ: Kubernetes sử dụng cơng cụ tự động hóa để mở rộng quy mơ ứng dụng để đáp ứng nhu cầu người dùng Các công cụ tự động hóa dựa số sử dụng tài nguyên số lượng yêu cầu, chúng sử dụng thuật toán học máy để dự đoán nhu cầu người dùng Tự động khắc phục cố: Kubernetes sử dụng cơng cụ tự động hóa để phát khắc phục cố ứng dụng Các cơng cụ tự động hóa dựa số thời gian phản hồi lỗi, chúng sử dụng thuật toán học máy để xác định vấn đề tiềm ẩn Anthos: 16 - Anthos Service Mesh sử dụng thuật tốn tự động hóa để thực tác vụ quản lý dịch vụ cách tự động, giúp nhà phát triển vận hành tập trung vào việc xây dựng vận hành ứng dụng - Tối ưu hóa đường dẫn: Anthos Service Mesh sử dụng thuật toán học máy để xác định đường tốt để truyền liệu dịch vụ - Thuật tốn tính đến yếu tố độ trễ, băng thơng chi phí Tối ưu hóa tải trọng: Anthos Service Mesh sử dụng thuật toán học máy để phân phối tải trọng dịch vụ cách hiệu Thuật toán - tính đến yếu tố khả chịu lỗi khả mở rộng dịch vụ Tối ưu hóa bảo mật: Anthos Service Mesh sử dụng số thuật toán để bảo vệ ứng dụng khỏi mối đe dọa Các thuật tốn bao gồm kỹ thuật mã hóa, xác thực ủy quyền - Anthos Service Mesh tự động chuyển lưu lượng truy cập sang dịch vụ khác có dịch vụ bị lỗi Google Cloud Interconnect: - - Google Cloud Interconnect sử dụng thuật tốn tự động hóa để thực tác vụ quản lý kết nối mạng cách tự động, giúp nhà quản trị mạng tập trung vào nhiệm vụ phức tạp Tự động phát hiện: Google Cloud Interconnect sử dụng thuật toán để tự động phát kết nối Tự động khắc phục cố: Google Cloud Interconnect sử dụng thuật toán tự động phát khắc phục cố kết nối mạng Thuật toán sử dụng kỹ thuật giám sát kết nối mạng phân tích lỗi Bên cạnh đó, số cơng nghệ khác kể đến như: - - Trí tuệ nhân tạo (AI) máy học (ML): Google Distributed Cloud sử dụng AI ML để tự động hóa tác vụ, tối ưu hóa hiệu suất bảo vệ ứng dụng Mạng 5G: Google Distributed Cloud hỗ trợ mạng 5G để cung cấp khả truy cập nhanh đáng tin cậy cho ứng dụng Kiến trúc đám mây: Google Distributed Cloud hỗ trợ kiến trúc đám mây cho phép doanh nghiệp kết hợp ứng dụng triển khai chỗ với ứng dụng triển khai đám mây 17 3.3 Google Distributed Cloud Edge (GDC Edge) 3.3.1 GDC Edge ? GDC Edge sản phẩm bao gồm phần cứng lẫn phần mềm quản lý hoàn toàn Google, giúp đưa sở hạ tầng dịch vụ Google Cloud đến gần với nơi liệu tạo tiêu thụ GDC Edge trao quyền cho nhà cung cấp dịch vụ truyền thông chạy chức 5G Core mạng truy cập vô tuyến (RAN) khu vực rìa (edge) Nó cho phép tạo hệ sinh thái gồm đối tác nhà phát triển, tạo ứng dụng doanh nghiệp nhằm mục đích đáp ứng mục đích sử dụng chẳng hạn thị giác máy tính Google AI edge inferencing GDC Edge mơ hình triển khai thiết kế cho tình mà việc xử lý liệu gần nguồn (tại "rìa" mạng) coi quan trọng Ví dụ, tình IoT, viễn thông ứng dụng yêu cầu độ trễ thấp, GDC Edge cho phép liệu xử lý nơi tạo ra, giúp giảm độ trễ tăng hiệu suất Google Distributed Cloud Edge bao gồm thành phần sau: - Cơ sở hạ tầng Cloud Edge phân tán(The Distributed Cloud Edge Infrastructure): Google cung cấp, triển khai trì phần cứng Distributed Cloud Edge, bao gồm việc quản lý từ xa nhóm Google chuyên trách - Dịch vụ Cloud Edge phân tán (The Distributed Cloud Edge Service): Dịch vụ cho phép bạn quản lý cụm nhóm node DCE cách sử dụng Google Cloud CLI Distributed Cloud Edge API 3.3.2 Distributed Cloud Edge Infrastructure Google cung cấp, triển khai, vận hành trì loạt phần cứng chuyên dụng để chạy vùng DCE Phần cứng bao gồm rackmount server top-of-rack switch kết nối phần cứng với mạng cục Các DCE node thực thi khối lượng công việc chạy phần cứng Người dùng định cấu hình (configure) mạng để lượng công việc chạy cụm DCE khả dụng với người dùng cục Bạn định cấu hình mạng cho phép nút Distributed Cloud Edge sử dụng tài nguyên cục giao tiếp với lượng công việc, chẳng hạn máy ảo Computing Engine (VM) Kubernetes Pods chạy mạng Virtual Private Cloud (VPC) qua mạng Cloud VPN kết nối với mạng VPC 3.3.3 Distributed Cloud Edge Service: Dịch vụ DCE chạy Google Cloud, quản lý điều khiển phần cứng DCE Điều đòi hỏi DCE phải kết nối với Google Cloud lúc để hoạt động 18 3.3.4 Tổng kết: Khi nên sử dụng Distributed Cloud Edge: DCE thiết kế đặc biệt để giải tình sau việc triển khai Google Cloud thơng thường không đáp ứng được: - Ứng dụng yêu cầu kết nối mạng ổn định khơng thể chịu tình trạng gián đoạn thường xảy truyền liệu qua internet Ứng dụng yêu cầu độ trễ mạng thấp nhạy cảm với độ trễ tăng đột biến tượng giật lag Distributed Cloud Edge hỗ trợ công nghệ mạng hiệu suất cao Single Root input/output virtualization (SR- - IOV) Data Plane Development Kit (DPDK) cho trường hợp nâng cao Ứng dụng tạo lượng lớn liệu bị hạn chế hiệu suất chi phí truyền đến từ Google Cloud - Luật pháp quy định địa phương quy định liệu phải lưu trữ chỗ không lưu trữ bên doanh nghiệp bạn bên khu vực pháp lý địa lý cụ thể Hạn chế DCE: DCE có số hạn chế sau: - Distributed Cloud Edge có khả xử lý hạn chế - Distributed Cloud Edge khơng hỗ trợ tính GKE Enterprise Anthos Service Mesh ngoại trừ tính ConfigSync 3.4 Google Distributed Cloud Hosted Google Distributed Cloud Hosted (GDC Hosted) tảng đám mây quản lý hoàn toàn giúp mở rộng khả Google Cloud cho môi trường chỗ Dịch vụ cung cấp trải nghiệm đám mây mã nguồn mở quán cho đối tượng khách hàng cần thực khối lượng cơng mơi trường an tồn, biệt lập GDC Hosted giúp tổ chức doanh nghiệp quản lý giải yêu cầu nghiêm ngặt lưu trữ bảo mật, mang lại đổi cho người dùng Các tính GDC Hosted: - Tính tách biệt hồn tồn: GDC Hosted kết nối không dây không yêu cầu kết nối với Google Cloud Internet công cộng để quản lý sở hạ tầng, dịch vụ, API hay công cụ khác, đồng thời xây dựng để trì trạng thái ngắt kết nối vĩnh viễn GDC Hosted thiết kế để hỗ trợ yêu cầu nghiêm ngặt phù hợp với biện pháp kiểm soát bảo mật cao NIST SP 800-53-FedRAMP 19 - Dịch vụ đám mây tích hợp: GDC Hosted cung cấp dịch vụ đám mây tiên tiến, bao gồm công nghệ datavà machine learning Khách hàng sử dụng giải pháp AI tích hợp sẵn, chẳng hạn API dịch thuật, Chuyển giọng nói thành văn nhận dạng ký tự quang học (OCR), tính sản phẩm Vertex AI GDC Hosted - xây dựng để có khả mở rộng hỗ trợ danh mục ứng dụng nhà cung cấp phần mềm độc lập (ISV) thông qua thị trường Hệ sinh thái mở: GDC Hosted thiết kế xoay quanh chiến lược đám mây mở Google Cloud Nó xây dựng API Kubernetes sử dụng thành phần mã nguồn mở hàng đầu tảng dịch vụ quản lý Phần mềm mở tăng tốc việc triển khai áp dụng nhà phát triển cách tận dụng công cụ có thay u cầu khách hàng tìm hiểu hệ thống độc quyền - Tùy chỉnh phần cứng linh hoạt: GDC Hosted cung cấp cho khách hàng linh hoạt hàng đầu ngành phần cứng bao gồm GPU điện tốn Khách hàng bắt đầu với quy mô nhỏ với bốn rack tăng lên hàng trăm rack khối lượng công việc họ tăng lên GDC Hosted cung cấp kiến trúc dự phịng, có tính sẵn sàng cao cho hệ thống quan trọng 3.5 Google Distributed Cloud Virtual Google Distributed Cloud Virtual (GDC Virtual) giải pháp dành cho phần mềm giúp mở rộng trải nghiệm Google Cloud Platform (GCP) cho môi trường trung tâm liệu có Nó cho phép người dùng đại hóa ứng dụng mình, chạy khối lượng cơng việc kết hợp di chuyển liệu cách liền mạch trung tâm liệu chỗ GCP Một số tính GDC Virtual bao gồm: - Hiện đại hóa ứng dụng bạn: Đưa ứng dụng cũ bạn lên đám mây mà không cần viết lại chúng từ đầu Chạy khối lượng công việc kết hợp: Chạy ứng dụng kiến trúc kết hợp, bao gồm trung tâm liệu chỗ, vị trí biên GCP Di chuyển liệu liền mạch: Dễ dàng di chuyển liệu trung tâm liệu chỗ GCP bạn mà khơng cần tích hợp đường dẫn liệu phức tạp 20 - GDC Virtual lựa chọn tuyệt vời cho tổ chức muốn đại hóa sở hạ tầng CNTT tận dụng lợi ích đám mây mà không cần phải tách rời thay khoản đầu tư có họ - Dưới số lợi ích GDC Virtual: Trải nghiệm người dùng quán: GDC Virtual cung cấp trải nghiệm - người dùng quán trung tâm liệu chỗ GCP bạn, giúp nhà phát triển quản trị viên dễ dàng làm việc với hai môi trường Quản lý đơn giản hóa: GDC Virtual đơn giản hóa việc quản lý khối lượng - công việc kết hợp bạn, cung cấp khung kính để theo dõi khắc phục cố Giảm chi phí: GDC Virtual giúp giảm chi phí CNTT cách loại bỏ nhu cầu nhiều trung tâm liệu cách tận dụng tính kinh tế nhờ quy mơ GCP 3.6 Tổng kết Google Distributed Cloud giải pháp toàn diện bao gồm phần cứng phần mềm, thiết kế để hoạt động cách liền mạch với Phần cứng GDC bao gồm máy chủ, thiết bị lưu trữ, thiết bị mạng khác Những thiết bị cung cấp Google cài đặt sở hạ tầng cục khách hàng Phần mềm GDC bao gồm dịch vụ đám mây Google, Google Kubernetes Engine, Google Cloud Storage, Google BigQuery Những dịch vụ cài đặt chạy phần cứng Google Distributed Cloud Google chịu trách nhiệm việc trì cập nhật phần cứng phần mềm Google Distributed Cloud, bao gồm việc cài đặt cập nhật phần mềm, áp dụng vá bảo mật, thực công việc bảo dưỡng phần cứng Điều giúp đơn giản hóa q trình quản lý bảo dưỡng cho khách hàng Thay phải lo lắng việc cài đặt cập nhật, áp dụng vá bảo mật, thực công việc bảo dưỡng phần cứng, khách hàng tập trung vào việc sử dụng dịch vụ đám mây Google Chương Những dịch vụ tính tốn GCP 4.1 Google Compute Engine 4.1.1 Google Compute Engine ? 21 Compute Engine dịch vụ máy ảo (IaaS - Infrastructure as a Service) Google Cloud Platform Nó cho phép người dùng triển khai quản lý máy ảo hạ tầng điện tốn Google Hình 4: Virtual Machine of GCP Một số công nghệ sử dụng Compute Engine bao gồm: - Hypervisor Technology: Sử dụng KVM (Kernel-based Virtual Machine) để ảo hóa tài nguyên máy chủ vật lý Điều cho phép tạo quản lý máy ảo cách hiệu - Software-Defined Networking (SDN): Sử dụng Andromeda SDN Google để quản lý mạng, tối ưu hóa hiệu suất đảm bảo tính đảm bảo an ninh Live Migration: Cho phép di chuyển máy ảo máy chủ vật lý mà không cần tắt máy ảo Điều giúp đảm bảo liên tục việc cung cấp dịch vụ Preemptible Instances: Giúp giảm chi phí cách cung cấp máy ảo có giá thấp hơn, máy ảo bị hủy lúc Đây phương pháp tiết kiệm chi phí cho tác vụ đối phó việc mát liệu - - 4.1.2 Vai trò ứng dụng GCE Google Compute Engine có vai trị quan trọng việc cung cấp tài ngun tính tốn đám mây cho nhiều mục đích, bao gồm: - Triển khai ứng dụng web dịch vụ trực tuyến Xử lý liệu lớn tính tốn khoa học Lưu trữ liệu sở liệu đám mây Phát triển kiểm thử phần mềm môi trường đám mây 22 Tạo máy ảo dành cho việc phân tích quản lý hệ thống - Ứng dụng thực tế: - Web Hosting - Ứng Dụng Phần Mềm Hệ Thống Quản Lý Dữ Liệu - Môi Trường Thử Nghiệm Phát Triển Ứng Dụng Giải Pháp Chạy Đa Quốc Gia 4.1.3 So sánh GCE với số công nghẹ tương tự So sánh Google Compute Engine với công nghệ tương tự, Amazon EC2 hay Microsoft Azure VMs, rút số điểm cần xem xét sau: - Hiệu suất: Máy ảo Linux Computing Engine có hiệu suất ổn định, có khả mở rộng, bảo mật cao đáng tin cậy Các phân phối hỗ trợ bao gồm Debian CentOS Người dùng thể chọn từ micro-VM đến phiên lớn Được hỗ trợ mạng toàn cầu Google, máy ảo tạo cụm điện tốn lớn hưởng lợi từ băng thông máy mạnh mẽ quán Có thể kết nối với máy trung tâm liệu khác với dịch vụ khác Google mạng cáp quang riêng toàn cầu Google Ngoài ra, bạn phải tốn cho bạn sử dụng - Google lập hóa đơn theo mức tăng dần theo phút (với khoản phí tối thiểu 10 phút), bạn khơng phải trả tiền cho thời gian tính tốn chưa sử dụng - - Tính sẵn sàng An tồn: Google Cloud đầu tư nhiều vào tính sẵn sàng an tồn dịch vụ mình, với mạng SDN mạnh mẽ công nghệ live migration để đảm bảo liên tục Tuy nhiên, dịch vụ khác có giải pháp an tồn sẵn sàng riêng Tích hợp với dịch vụ khác hệ sinh thái đám mây: Compute Engine tích hợp mạnh mẽ với dịch vụ khác Google Cloud BigQuery, Cloud Storage AI/ML services Điều làm cho GCP trở thành lựa chọn hấp dẫn dự án sử dụng dịch vụ - Tổng kết: Người dùng ưa chuộng Compute Engine dịch vụ nằm hệ sinh thái Google, dễ dàng mở rộng quy mơ hiệu suất máy ảo cao 4.2 Google Kubernetes Engine 4.2.1 Kubernetes gì? 23 Kubernetes hệ thống quản lý container bạn cho phép bạn phân chia chúng thành phần hợp lý cho ứng dụng bạn Kubernetes hệ thống mã nguồn mở để thao tác chức Kubernetes bạn phải tự cài đặt, chạy quản lý hệ thống Kubernetes 4.2.2 Google Kubernetes Engine gì? Google Kubernetes Engine (GKE) dịch vụ quản lý triển khai ứng dụng dựa Kubernetes GKE cung cấp môi trường đám mây dựa Kubernetes, giúp người dùng dễ dàng triển khai, quản lý mở rộng ứng dụng đóng gói sở hạ tầng Google Cloud Hình 5: Container quản lý GKE 4.2.3 Chức ứng dụng GKE Các chức GKE: - - - GKE sử dụng Kubernetes để quản lý container Kubernetes hệ thống tự động hóa quản lý container, giúp tạo, triển khai, quản lý ứng dụng dễ dàng GKE cung cấp giải pháp quản lý Kubernetes hoàn chỉnh, với số tính cao cấp auto-scaling, cân tải tự động hay khả khôi phục sau cố bất ngờ GKE hỗ trợ tính bảo mật tường lửa mạng, tích hợp với IAM (Identity and Access Management) giúp nâng cao độ bảo mật lên mức tối ưu GKE hỗ trợ triển khai ứng dụng đa vùng, giúp đảm bảo tính đa tác vụ khả lưu dự phịng trường hợp có cố Vai trò Google Kubernetes Engine: 24 - GKE giúp tổ chức triển khai quản lý ứng dụng đóng gói cách hiệu dễ dàng GKE cho phép tự động hóa q trình triển khai quản lý ứng dụng, giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên giảm thời gian downtime Ứng dụng thực tế: Kubernetes Engine cơng cụ thích hợp cho doanh nghiệp cần mở rộng tự động hóa q trình triển khai quản lý ứng dụng GKE sử dụng để triển khai ứng dụng Microservices Application, Database, Machine Learning, ứng dụng IoT, vv… 4.2.4 So sánh GKE số công nghệ tương tự So sánh Kubernetes Engines số công nghệ tương tự khác: GKE công cụ nằm hệ sinh thái cơng nghệ Google Cloud, nên tích hợp sâu với sở hạ tầng dịch vụ Google Tuy nhiên phí dịch vụ có giá cao, nên trường hợp quản lý dự án vừa nhỏ, Docker Swarm cơng cụ thay hồn hảo với chi phí phải Một cơng cụ khác có khả cạnh tranh với GKE EKS (Amazon Elastic Kubernetes Service) Amazon Web Service Cả hai công cụ dịch vụ quản lý Kubernetes hàng đầu 4.3 Google App Engine 4.3.1 Google App Engine ? Google App Engine (GAE) dịch vụ đám mây (PaaS - Platform as a Service) Google Cloud Platform, cho phép phát triển triển khai ứng dụng web dịch vụ mà không cần quan tâm đến việc quản lý sở hạ tầng cụ thể App Engine tự động mở rộng quy mô ứng dụng để đáp ứng với lưu lượng truy cập mà nhận được, người dùng cần trả tiền cho tài nguyên mà họ sử dụng Chỉ cần tải code lên Google quản lý tính khả dụng ứng dụng – khách hàng không cần phải cung cấp hay trì máy chủ 25 Hình 6: Tải code lên GAE quản lý tính khả dụng ứng dụng GAE hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình, bao gồm Python, Java, Go, Node.js, cho phép nhà phát triển sử dụng ngôn ngữ mà quen thuộc GAE có API tích hợp, bao gồm: - Blobstore để phục vụ đối tượng với lượng liệu lớn - GAE Cloud Store cho mục đích lưu trữ liệu Page Speed Service để tự động tăng tốc độ load trang web - URL Fetch Service để đưa yêu cầu HTTP, nhận phản hồi để tăng hiệu mở rộng quy mô Memcache cho phép lưu trữ liệu tạm thời nhớ cache phân tán, giúp giảm tải sở liệu cung cấp liệu nhanh chóng cho ứng dụng 4.3.2 Vai trò GAE - GAE đóng vai trị quan trọng việc phát triển triển khai loại ứng dụng, bao gồm phát triển phần backend cho ứng dụng web ứng dụng di động, xây dựng dịch vụ API… Một số ví dụ việc áp dụng GAE ứng dụng nhắn tin Android lưu trữ liệu đăng nhập người dùng Ứng dụng lưu trữ tin nhắn người dùng ghi nhật ký kiện vào sở liệu thời gian thực Firebase sử dụng để tự động đồng hóa liệu thiết bị 4.3.3 Một số công nghệ tương tự GAE Một số công cụ khác tương tự, chẳng hạn AWS Elastic Lambda hay AWS Elastic Beanstalk có điểm mạnh riêng Chẳng hạn Elastic Beanstalk có khả 26 mở rộng để triển khai quy mơ lớn tốt hơn, cịn Elastic Lambda cho phép chạy code cần thiết, giúp tiết kiệm chi phí tài nguyên NGUỒN THAM KHẢO https://cloud.google.com/docs/get-started/ Google Cloud Platform in Action - John J (JJ) Geewax - Google Sách GCP Architecture - Explained | Intellipaat What is Distributed Computing? - Distributed Systems Explained - AWS (amazon.com) Google Cloud Platform Services And Tools For Beginners (k21academy.com) Guide To Distributed Computing On The Google Cloud Platform | Cloud2Data What is Google App Engine (GAE)? (techtarget.com) What Is Kubernetes? | Google Cloud 27