báo cáo tìm hiểu triển khai và tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây

Tóm TắtTrong thời đại số hóa và ứng dụng công nghệ thông tin ngày càng phổ biến, việc sử dụng nền tảng điện toán đám mây đã trở thành một xu hướng không thể thiếu của các doanh nghiệp và

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAAKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thành TrungKhoa: Công nghệ thông tin

-Năm học 2021-2022

-Lời cam kết

H và tên nhóm sinh viên: ọ-Nguyễn Văn A-Nguyễn Thị B

Đi n tho i liên l c: Email: ệạạL p: H đào t o: ớệạ

Tôi/Chúng tôi cam kêết Bài t p l n (BTL) là công trình nghiên c u c a b n thân/nhóm tôi Các kêết qu nêu ậớứủảảtrong BTL là trung th c, là thành qu c a riêng tôi, không sao chép theo bâết kỳ công trình nào khác Tâết ựả ủc nh ng tham kh o trong BTL – bao gôồm hình nh, b ng bi u, sôế li u, và các câu t trích dâẫn – đêồu ảữảảảểệừđược ghi rõ ràng và đâồy đ nguôồn gôếc trong danh m c tài li u tham kh o Tôi/chúng tôi xin hoàn toàn ủụệảch u trách nhi m v i dù ch m t sao chép vi ph m quy chêế c a nhà trịệớỉộạủường.

Hà N i, ngày tháng nămộ

Tác gi /nhóm tác gi BTLảả

H và tên sinh viênọ

Tóm Tắt

Trong thời đại số hóa và ứng dụng công nghệ thông tin ngày càng phổ biến, việc sử dụng nền tảng điện toán đám mây đã trở thành một xu hướng không thể thiếu của các doanh nghiệp và tổ chức Việc sử dụng điện toán đám mây giúp cho các doanh nghiệp và tổ chức có thể tiết kiệm được chi phí về cơ sở hạ tầng, phần cứng và phần mềm, đồng thời cải thiện khả năng tương tác và chia sẻ thông tin giữa các thành viên trong tổ chức.

Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn của việc sử dụng nền tảng điện toán đám mây là chi phí sử dụng nền tảng này, đặc biệt là khi các doanh nghiệp và tổ chức không có kinh nghiệm và hiểu biết đầy đủ về cách tối ưu hóa chi phí.

Báo cáo này sẽ giới thiệu về điện toán đám mây, tầm quan trọng của việctối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng này, cùng những chiến lược, công cụvà dịch vụ hỗ trợ để giúp các doanh nghiệp và tổ chức tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây Bên cạnh đó, báo cáo cũng sẽ cungcấp những ví dụ cụ thể về việc tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây của các doanh nghiệp, từ đó giúp các doanh nghiệp có thểáp dụng những chiến lược hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong quá trình sử dụng nền tảng điện toán đám mây của mình.

Họ tênCác công việc/đóng góp chính trong BTL

Nguyễn Văn ANguyễn Thị B……

Chương 1: Giới thiệu đề tài

1 Đặt vấn đề:

Trong thời đại số hóa và ứng dụng công nghệ thông tin ngày càng phổ biến, việc sử dụng nền tảng điện toán đám mây đã trở thành một xu hướng không thể thiếu của các doanh nghiệp và tổ chức Tuy nhiên, việcsử dụng nền tảng điện toán đám mây cũng đặt ra một thách thức về chi phí.

Trong quá trình sử dụng nền tảng điện toán đám mây, các doanh nghiệp và tổ chức thường phải trả phí cho nhà cung cấp dịch vụ đám mây để sử dụng tài nguyên và dịch vụ của họ Chi phí này bao gồm chi phí thuê máy chủ, lưu trữ, băng thông, dịch vụ phần mềm, quản trị hệ thống và các chi phí khác Việc chi trả chi phí này sẽ đặt áp lực đáng kể lên ngân sách của doanh nghiệp và tổ chức, đặc biệt là trong bối cảnh kinh tế khó khăn.

Do đó, việc tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây là vôcùng quan trọng Tối ưu hóa chi phí giúp các doanh nghiệp và tổ chức tiết kiệm được chi phí và tăng cường hiệu quả hoạt động, đồng thời cải thiện khả năng cạnh tranh trên thị trường Tuy nhiên, tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây cũng đòi hỏi các doanh nghiệp và tổ chức có kiến thức và kinh nghiệm đầy đủ để đưa ra quyết định hợp lý về việc sử dụng tài nguyên đám mây, từ đó giảm thiểu chi phí và tăng cường hiệu quả hoạt động.

2.Mục tiêu và phạm vi đề tài:a Mục tiêu:

1 Nghiên cứu về các loại dịch vụ đám mây và phân tích chi phí của từng loại dịch vụ đó.

2 Xây dựng mô hình chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây.3 Tìm hiểu các phương pháp tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng

điện toán đám mây, bao gồm các cách giảm thiểu chi phí cho máy chủ, băng thông, lưu trữ và các dịch vụ phần mềm.

4 Thực hiện triển khai và áp dụng các phương pháp tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây vào một số dịch vụ đám mây cụ thể.

5 Đánh giá kết quả và hiệu quả của việc tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây.

b Phạm vi đề tài:

Phạm vi của đề tài sẽ tập trung vào việc nghiên cứu, triển khai và áp dụng các phương pháp tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây, không đi sâu vào các vấn đề kỹ thuật chi tiết về cơ sở hạ tầng, hệ thống và quản trị mạng.

3 Định hướng giải pháp

Có một số giải pháp tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây có thể được áp dụng để giảm thiểu chi phí và tối ưu hóa hiệu quả sửdụng tài nguyên đám mây Dưới đây là một số định hướng giải pháp mà nhóm chúng em đề cập đến:

1 Tối ưu hóa sử dụng máy chủ: Tối ưu hóa sử dụng máy chủ có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các công cụ quản lý tài nguyên để đảm bảo máy chủ được sử dụng hiệu quả Ví dụ, việc tổ chức các ứng dụng trên một số máy chủ có thể giảm thiểu số lượng máy chủ cần sử dụng và giảm chi phí.

2 Tối ưu hóa sử dụng băng thông: Sử dụng băng thông một cách hiệuquả là một giải pháp quan trọng để giảm chi phí Các công cụ quảnlý băng thông có thể giúp tối ưu hóa sử dụng băng thông và giảm chi phí.

3 Tối ưu hóa sử dụng lưu trữ: Tối ưu hóa sử dụng lưu trữ bằng cách sử dụng các công cụ quản lý lưu trữ có thể giúp giảm chi phí lưu trữ và tăng tính khả dụng của dữ liệu.

4 Sử dụng các dịch vụ điện toán đám mây giá rẻ: Các dịch vụ đám mây giá rẻ có thể giúp giảm chi phí Tuy nhiên, cần phải đánh giá kỹ các dịch vụ này để đảm bảo tính ổn định và độ an toàn của dữ liệu.

5 Tối ưu hóa sử dụng các dịch vụ phần mềm: Sử dụng các dịch vụ phần mềm giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và giảm chi phí Ví dụ, sử dụng các công cụ quản lý tài nguyên cloud có thể giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và giảm chi phí.

 Lịch sử điện toán đám mây

 Các mô hình tính phí trong điện toán đám mâyIII Tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây

 Phân tích chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây

 Các giải pháp tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây

 So sánh và đánh giá hiệu quả của các giải pháp tối ưu hóaIV Triển khai thực nghiệm

 Mô tả môi trường thực nghiệm

 Triển khai giải pháp tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây

 Đánh giá kết quả thực nghiệm

Chương 2: Giới thiệu về điện toán đám mây

1 Điện toán đám mây là gì ?

Điện toán đám mây (Cloud Computing) là mô hình cung cấp các tài nguyên máy tính cho người dùng thông qua internet Nguồn tài nguyên này bao gồm rất nhiều thứ liên quan đến điện toán và máy tính Ví dụ như: phần mềm, dịch vụ, phần cứng,… và sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên mạng Người dùng có thể truy cập vào bất cứ tài nguyên nào trên đám mây Vào bất kỳ thời điểm nào và ở bất kỳ đâu, chỉ cần kết nối với hệ thống internet.

Trong điện toán đám mây, thuật ngữ “điện toán” mô tả các khái niệm và đối tượng liên quan đến thao tác điện toán phần mềm Thuật ngữ tổng quát này được sử dụng để tham chiếu công suất xử lý, bộ nhớ, kết nối mạng, lưu trữ và các tài nguyên khác cần thiết để bất kỳ chương trình nào cũng có thể thao tác điện toán thành công

Ví dụ: các ứng dụng chạy thuật toán máy học hoặc chức năng kết xuất đồ họa 3D cần nhiều gigabyte RAM cũng như nhiều CPU để chạy thành công Trong trường hợp này, các CPU, RAM và Bộ xử lý đồ họa cần thiết sẽ được gọi là tài nguyên điện toán, đồng thời, các ứng dụng sẽ là ứng dụng nặng về điện toán.

2 Lịch sử điện toán đám mây

Thông thường, các ứng dụng web được lưu trữ trên những máy chủ vật lý cố định Công suất điện toán cần thiết cho ứng dụng bị giới hạn ở máychủ mà ứng dụng đang chạy Chủ sở hữu trang web có thể mua nhiều máy chủ hoặc không gian chỉ trong một máy chủ duy nhất; tuy nhiên, họphải thanh toán một mức giá cố định, bất kể mức sử dụng Họ cũng phải quản lý và bảo trì cơ sở hạ tầng máy chủ trên máy tính của riêng mình.Hiện nay, các ứng dụng có thể sử dụng tài nguyên điện toán của nhiều thiết bị vật lý khác nhau một cách linh hoạt Các nhà cung cấp đám mây sở hữu những nguồn tài nguyên điện toán đồ sộ, bao gồm cả máy chủ và trung tâm dữ liệu vật lý Các doanh nghiệp có thể lưu trữ ứng dụng và truy cập những tài nguyên điện toán này từ nguồn đó Nhà cung cấp toànquyền quản lý và tối ưu hóa các tài nguyên để mang lại khả năng linh hoạt, mở rộng quy mô và hiệu quả cho người dùng Người dùng chỉ cần bảo trì các ứng dụng của mình; nhà cung cấp đám mây sẽ thực hiện quảnlý cơ sở hạ tầng điện toán.

3 Các mô hình tính phí trong điện toán đám mây

Hiện nay, có 4 mô hình triển khai điện toán đám mây chính đang được sử dụng phổ biến Đó là: Public Cloud, Private Cloud, Hybrid Cloud và Community Cloud.

Public Cloud (Đám mây “công cộng”)

Định nghĩa: Là các dịch vụ được bên thứ 3 (người bán) cung cấp Chúngtồn tại ngoài tường lửa của công ty và được nhà cung cấp đám mây quảnlý Nó được xây dựng nhằm phục vụ cho mục đích sử dụng công cộng, người dùng sẽ đăng ký với nhà cung cấp và trả phí sử dụng dựa theo chính sách giá của nhà cung cấp Public cloud là mô hình triển khai được sử dụng phổ biến nhất hiện nay của cloud computing.

Đối tượng sử dụng: Bao gồm người dùng bên ngoài internet Đối tượng

Private Cloud (Đám mây “doanh nghiệp”)

Định nghĩa: Private cloud là các dịch vụ điện toán đám mây được cung cấp trong các doanh nghiệp Những “đám mây” này tồn tại bên trong tường lửa của công ty và được các doanh nghiệp trực tiếp quản lý Đây là xu hướng tất yếu cho các doanh nghiệp nhằm tối ưu hóa hạ tầng công nghệ thông tin.

Đối tượng sử dụng: Nội bộ doanh nghiệp sử dụng và quản lý.

Ưu điểm: Chủ động sử dụng, nâng cấp, quản lý, giảm chi phí, bảo mật

Hybrid Cloud (Đám mây “lai”)

Định nghĩa: Là sự kết hợp của private cloud và public cloud Cho phép ta khai thác điểm mạnh của từng mô hình cũng như đưa ra phương thức sử dụng tối ưu cho người sử dụng Những “đám mây” này thường do doanh nghiệp tạo ra và việc quản lý sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp điện toán đám mây công cộng.

Đối tượng sử dụng: Doanh nghiệp và nhà cung cấp quản lý theo sự thỏa

thuận Người sử dụng có thể sử dụng các dịch vụ của nhà cung cấp và dịch vụ riêng của doanh nghiệp.

Ưu điểm: Doanh nghiệp một lúc có thể sử dụng được nhiều dịch vụ mà

không bị giới hạn.

Nhược điểm: Khó khăn trong việc triển khai và quản lý Tốn nhiều chi

phí.

Community Cloud (Đám mây cộng đồng)

Định nghĩa: Là các dịch vụ trên nền tảng điện toán đám mây do các côngty cùng hợp tác xây dựng và cung cấp các dịch vụ cho cộng đồng Những đơn vị hoặc tổ chức xây dựng dịch vụ đám mấy cộng đồng này thường có chung một mục tiêu, nhiệm vụ hay sức mệnh,… Và không để tổ chức nào độc quyền đám mây cộng đồng này, các tổ chức, đơn vị thường uỷ thác cho 1 bên thứ 3 để quản lý.

Đối tượng sử dụng: Các loại đám mây cộng đồng này chủ yếu phục vụ

riêng cho các doanh nghiệp tạo nên đám mây này Các doanh nghiệp cùng chia sẻ các lợi ích từ các cơ sở hạ tầng mà họ đầu tư.

Ưu điểm: Riêng tư, bảo mật và an ninh tốt.Nhược điểm: Chi phí tốn kém khi tham gia.

So sánh các mô hình triển khai đám mây hàng đầu

Chương 3: Tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây

I Phân tích chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây

Trong thực tế, việc tính toán và phân tích chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây là rất quan trọng, đặc biệt là khi sử dụng các dịch vụ điện toán đám mây của những nhà cung cấp lớn như AWS, Microsoft Azure hay Google Cloud Platform Việc phân tích chi phí giúp cho các tổ chức và doanh nghiệp có thể tối ưu hóa ngân sách cho hoạt động của mình, tránh việc sử dụng dịch vụ một cách vô tội vạ, dẫn đến chi phí phát sinh không cần thiết.

1, Các yếu tố cần được xem xét chi phí tính toán:

A, Loại dịch vụ: Chi phí sử dụng các dịch vụ khác nhau của điện toán đám mây sẽ khác nhau, ví dụ như dịch vụ lưu trữ, dịch vụ máy chủ ảo, dịch vụ tính toán, dịch vụ cơ sở dữ liệu, dịch vụ định tuyến mạng, dịch vụ CDN, dịch vụ bảo mật, B,Thời gian sử dụng: Thời gian sử dụng cũng là một yếu tố quan trọng khi phân tích chi phí, vì chi phí sử dụng sẽ phụ thuộc vào thời gian sử dụng của các dịch vụ.

C,Khối lượng sử dụng: Khối lượng sử dụng của các dịch vụ cũng ảnh hưởng đến chi phí sử dụng Ví dụ như việc sử dụng lưu trữ S3 của AWS, chi phí sử dụng sẽ tăng lên khi dung lượng lưu trữ tăng lên.

D, Vùng sử dụng: Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây sẽ phân chia các vùng sử dụng khác nhau trên toàn cầu, và chi phí sử dụng sẽ khác nhau tùy thuộc vào vùng sử dụng của người dùng.

** Ngoài các chi phí cố định, sử dụng điện toán đám mây còn có các chi phí không định kỳ, tức là các chi phí xuất hiệntùy thuộc vào tình hình sử dụng dịch vụ của người dùng1,Chi phí sử dụng dữ liệu: Sử dụng các dịch vụ điện toán đám mây sẽ tiêu tốn một lượng lớn dữ liệu Do đó, nhà cung cấp dịch vụ sẽ tính phí cho việc truyền và lưu trữ dữ liệu Chiphí này sẽ phụ thuộc vào lượng dữ liệu được sử dụng bởi người dùng.

2,Chi phí sử dụng các tính năng bổ sung: Nhiều nhà cung cấpdịch vụ điện toán đám mây cung cấp các tính năng bổ sung như tăng cường bảo mật, tính năng giám sát, backup, restore, CDN (Content Delivery Network), … để hỗ trợ người dùng Tuy nhiên, việc sử dụng các tính năng này sẽ tạo ra chi phí bổsung, và chi phí này cũng sẽ phụ thuộc vào mức độ sử dụng của người dùng.

3,Chi phí tăng cao khi sử dụng dịch vụ ngoài kế hoạch: Nếu sử dụng quá mức tài nguyên được cấp cho tài khoản của mình, người dùng sẽ bị tính phí cho việc sử dụng tài nguyên vượt quá giới hạn Do đó, việc quản lý tài nguyên và kế hoạch sử dụng cẩn thận sẽ giúp tránh các chi phí này.2,Các giải pháp tối ưu hóa chi phí sử dụng nền tảng điện toán đám mây gồm:

1,Tối ưu hóa cấu trúc hạ tầng: Điều chỉnh cấu hình máy chủ, tối ưu hóa tài nguyên và khai thác tối đa tính năng của nền tảng đám mây để giảm chi phí.

2, Sử dụng hợp đồng dài hạn: Các nhà cung cấp đám mây thường cung cấp giá ưu đãi cho các khách hàng ký hợp đồng dài hạn Do đó, nếu khả năng sử dụng dài hạn được dự đoán, việc ký hợp đồng dài hạn có thể giảm chi phí đáng kể.3, Tích hợp tự động hóa: Tự động hóa các quy trình quản trị như triển khai, quản lý và giám sát tài nguyên có thể giảm chiphí vận hành và tối ưu hóa tài nguyên.

4, Sử dụng dịch vụ quản lý chi phí: Các dịch vụ quản lý chi phí như AWS Cost Explorer, Google Cloud Billing và Azure Cost Management có thể giúp theo dõi và phân tích chi phí sử dụng đám mây, đồng thời cung cấp các khuyến nghị tối ưuchi phí.

5, Sử dụng các loại máy ảo dựa trên yêu cầu: Sử dụng các loại máy ảo phù hợp với yêu cầu sử dụng của ứng dụng như EC2 Spot Instances, Google Preemptible VMs và Azure LowPriority VMs có thể giảm chi phí với mức giá thấp hơn so vớicác loại máy ảo thường.

6, Quản lý dữ liệu: Quản lý dữ liệu đúng cách có thể giúp giảm chi phí lưu trữ và truy xuất dữ liệu Sử dụng các dịch vụnhư Amazon S3 Intelligent-Tiering, Google Cloud Storage Lifecycle Management và Azure Blob Storage Lifecycle Management để tự động di chuyển dữ liệu giữa các lớp lưu trữ có giá khác nhau để tối ưu hóa chi phí.

7, Sử dụng dịch vụ CDN: Sử dụng dịch vụ CDN (Content Delivery Network) như Amazon CloudFront, Google Cloud CDN và Azure Content Delivery Network có thể giúp tăng tốc độ truy cập và giảm chi phí băng thông truy cập từ các vị trí khác nhau.

3, So sánh và đánh giá hiệu quả của các giải pháp tối ưu hóa1, Tiết kiệm chi phí: Điều quan trọng nhất của các giải pháp tối ưu hóa chi phí là giúp cho người dùng tiết kiệm được chi phí sử dụng nền tảng đám mây Giải pháp nào giúp giảm chi phí nhiều hơn, hoặc đưa ra các mô hình tính phí hợp lý sẽ được đánh giá cao hơn.