Tiểu luận môn học Điện toán Đám mây Đề tài xây dựng Ứng dụng di Động quản lý sách

Điện toán đám mây không chỉ cung cấp các giải pháp lưu trữ và quản lý dữ liệuhiệu quả mà còn tạo ra một môi trường linh hoạt, giúp doanh nghiệp và cá nhân tiết kiệmchi phí, tối ưu hóa tà

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VIỆN ĐÀO TẠO CÔNG NGHỆ THÔNG TIN, CHUYỂN ĐỔI SỐ

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

SVTH: LÊ TIẾN ĐẠT MSSV: 2124801030116 SVTH: ĐẶNG QUỐC HUY MSSV: 2124801030188 LỚP: D21KTPM01 GVHD: Th.S HỒ NGỌC TRUNG KIÊN

BÌNH DƯƠNG – 11/2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VIỆN ĐÀO TẠO CÔNG NGHỆ THÔNG TIN, CHUYỂN ĐỔI SỐ

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

SVTH: LÊ TIẾN ĐẠT MSSV: 2124801030116 SVTH: ĐẶNG QUỐC HUY MSSV: 2124801030188 LỚP: D21KTPM01 GVHD: Th.S HỒ NGỌC TRUNG KIÊN

BÌNH DƯƠNG – 11/2024

NHẬN XÉT VÀ CHẤM ĐIỂM CỦA GIẢNG VIÊN

Họ và tên giảng viên:

Đề tài: Xây dựng ứng dụng di động quản lý sách

Nội dung nhận

xét:

Điểm:

Bằng số:

Bằng chữ:

Bình Dương, ngày tháng năm 2024

GIẢNG VIÊN

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC HÌNH 3

DANH MỤC BẢNG 4

MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 6

1.1 Giới thiệu chung 6

1.1.1 Khái niệm 6

1.1.2 Lịch sử ra đời, quá trình hình thành và phát triển 6

1.1.3 Vai trò và tầm quan trọng của điện toán đám mây 9

1.1.4 Sự phát triển của điện toán đám mây trong bối cảnh hiện đại 11

1.2 Các mô hình triển khai và cung cấp dịch vụ 11

1.2.1 Các mô hình triển khai và ưu nhược điểm 11

1.2.2 Các mô hình cung cấp dịch vụ và ưu nhược điểm 14

1.3 Liên điều hành trong điện toán đám mây 16

1.3.1 Khái niệm 16

1.3.2 Khi nào sử dụng liên điều hành trong điện toán đám mây 16

1.3.3 Ví dụ sử dụng trong thực tế 17

1.4 Đặc trưng kỹ thuật và lợi ích của điện toán đám mây 18

1.4.1 Đặc trưng kỹ thuật 18

1.4.2 Một số lợi ích khi sử dụng điện toán đám mây 20

1.5 Các ứng dụng của điện toán đám mây 21

1.6 Mô hình truyền thông của điện toán đám mây 23

1.6.1 Khái niệm 23

1.6.2 Cách thức hoạt động 23

1.6.3 Các hình thức truyền thông đám mây 23

1.6.4 Lợi ích của truyền thông đám mây 25

1.7 Kiến trúc song song 26

1.7.1 Kiến trúc song song là gì? 26

1.7.2 Lịch sử hình thành và phát triển 26

1.7.3 Kiến trúc song song hoạt động như thế nào 27

1.7.4 Các kiến trúc tính toán song song 27

1.7.5 Lợi ích của điện toán song song với doanh nghiệp 28

1.8 Kiến trúc phân tán 29

1.8.1 Khái niệm 29

1.8.2 Ưu điểm 29

1.8.3 Kiến trúc phân tán hoạt động thế nào 30

1.8.4 Các loại kiến trúc điện toán 31

1.8.5 Một số ví dụ sử dụng kiến trúc phân tán trong thực tế 32

1.9 Cấu trúc điện toán đám mây 34

1.9.1 Các tầng dịch vụ của điện toán đám mây 34

1.9.2 Các mô hình triển khai 34

1.9.3 Frontend và Backend 35

1.9.4 Các lớp điện toán đám mây 36

1.9.5 Lợi ích của điện toán đám mây 37

1.10 Hạ tầng đám mây và ảo hóa 37

1.10.1 Khái niệm hạ tầng đám mây 37

1.10.2 Các thành phần của hạ tầng đám mây 37

1.10.3 Sự khác nhau giữa cơ sở hạ tầng đám mây và kiến trúc đám mây là gì 38

1.10.4 Khái niệm ảo hóa 39

1.10.5 Các loại máy ảo chính 39

1.10.6 Các loại ảo hóa 39

1.10.7 Lợi ích của ảo hóa 41

1.11 Kết luận chương 42

References 43

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

MỞ ĐẦU

Trong thời đại công nghệ phát triển vượt bậc, điện toán đám mây (CloudComputing) đã trở thành một trong những xu hướng công nghệ quan trọng và không thểthiếu Điện toán đám mây không chỉ cung cấp các giải pháp lưu trữ và quản lý dữ liệuhiệu quả mà còn tạo ra một môi trường linh hoạt, giúp doanh nghiệp và cá nhân tiết kiệmchi phí, tối ưu hóa tài nguyên và nâng cao khả năng bảo mật Điều này đã mở ra một cuộccách mạng trong việc xử lý dữ liệu và ứng dụng công nghệ thông tin trong các ngànhnghề khác nhau

Sự phát triển của điện toán đám mây đã thay đổi cách con người tiếp cận và xử lýthông tin Trước đây, doanh nghiệp phải đầu tư lớn vào hệ thống phần cứng và phần mềmnội bộ để lưu trữ và xử lý dữ liệu Nhưng hiện nay, nhờ có các dịch vụ đám mây, nhưAmazon Web Services (AWS), Microsoft Azure hay Google Cloud, doanh nghiệp có thể

dễ dàng truy cập, quản lý và chia sẻ dữ liệu thông qua Internet với chi phí hợp lý và khảnăng mở rộng cao Điện toán đám mây cũng tạo điều kiện cho các doanh nghiệp linh hoạttrong việc triển khai và duy trì các ứng dụng, giảm thiểu rủi ro và tăng cường tính bảomật

Điện toán đám mây không chỉ là một khái niệm kỹ thuật, mà còn mang lại nhiềugiá trị về mặt chiến lược và kinh tế Với sự bùng nổ của Internet vạn vật (IoT), trí tuệnhân tạo (AI) và dữ liệu lớn (Big Data), nhu cầu về điện toán đám mây ngày càng trở nêncấp thiết hơn Điện toán đám mây đóng vai trò là nền tảng hỗ trợ đắc lực cho các ứngdụng hiện đại, từ việc quản lý dữ liệu cá nhân đến các hệ thống phân tích dữ liệu lớn phục

vụ cho nghiên cứu khoa học, y tế, và kinh doanh

Bài tiểu luận này sẽ tìm hiểu về các khái niệm cơ bản, lợi ích, cũng như thách thức

và xu hướng phát triển của điện toán đám mây Qua đó, người đọc sẽ có cái nhìn tổngquan về điện toán đám mây và tầm quan trọng của nó đối với nền kinh tế hiện đại

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.1 Giới thiệu chung

1.1.1 Khái niệm

Điện toán đám mây (Cloud Computing) là một mô hình công nghệ dựa trên

mạng Internet, cho phép người dùng truy cập và sử dụng các tài nguyên máy tính từ xanhư lưu trữ, xử lý, cơ sở dữ liệu, mạng, và phần mềm mà không cần đầu tư vào hạ tầngphần cứng và phần mềm riêng lẻ Thông qua công nghệ đám mây, các tài nguyên được

ảo hóa và chia sẻ trên mạng, tạo điều kiện cho người dùng truy cập vào dữ liệu và ứngdụng theo yêu cầu từ bất kỳ đâu có kết nối Internet Nó cũng là thuật ngữ chung chonhiều loại dịch vụ lưu trữ và xử lý thông tin, cung cấp khả năng sử dụng linh hoạt cáccông cụ và dịch vụ từ không gian lưu trữ dữ liệu đến các nền tảng lập trình và ứng dụngchuyên biệt [1] [2] [3]

1.1.2 Lịch sử ra đời, quá trình hình thành và phát triển

Điện toán đám mây (Cloud Computing) là kết quả của quá trình phát triển lâu dài

từ ý tưởng sơ khai về chia sẻ tài nguyên máy tính đến một hệ thống phân phối dịch vụtoàn cầu Dưới đây là bức tranh toàn cảnh về lịch sử ra đời và phát triển của điện toánđám mây qua các mốc thời gian chính:

Những năm 1950 - Những ý tưởng sơ khai về chia sẻ tài nguyên

 Điện toán đám mây bắt đầu từ ý tưởng tối ưu hóa tài nguyên máytính Vào thời kỳ này, máy tính mainframe rất đắt đỏ và chỉ được

sử dụng tại các tổ chức lớn như chính phủ, quân đội và các phòngnghiên cứu Để tận dụng tối đa khả năng xử lý của máy, ý tưởngchia sẻ tài nguyên nảy sinh nhằm cho phép nhiều người dùngtruy cập vào cùng một máy tính

Năm 1961 - Tầm nhìn của John McCarthy

 Nhà khoa học máy tính John McCarthy (1927-2011), trong mộtbài giảng tại MIT, đã đề cập đến ý tưởng “điện toán như một dịch

vụ công cộng” giống như điện hoặc nước (computing as a public

utility) [4] Ý tưởng này mang tầm nhìn vượt thời đại khi gợi ýrằng, thay vì mỗi người phải sở hữu một chiếc máy tính cá nhân,mọi người có thể truy cập tài nguyên tính toán từ xa khi cần,thông qua một mô hình dịch vụ dùng chung và trả phí theo mức

sử dụng, tương tự như cách con người sử dụng các tiện ích côngcộng khác

Những năm 1970 - Phát triển công nghệ ảo hóa

 1970s: IBM phát triển hệ thống ảo hóa cho các máy tính mainframe, tạo nền tảng

kỹ thuật quan trọng cho điện toán đám mây Ảo hóa (Virtualization) cho phépchạy nhiều môi trường hoạt động khác nhau trên cùng một phần cứng vật lý, làmcho việc chia sẻ tài nguyên trở nên khả thi và hiệu quả hơn

 Hệ điều hành VM (Virtual Machine) của IBM ra đời, giúp người dùng tạo ranhiều máy ảo độc lập trên một máy chủ, mở đường cho các ý tưởng phân tách tàinguyên và sử dụng hiệu quả phần cứng

Những năm 1990 - Sự phát triển của Internet và mô hình cung cấp dịch vụ phần mềm

 1990s: Internet bắt đầu phát triển mạnh mẽ, tạo ra một môi trường kết nối người

dùng và máy tính từ xa, mở ra khả năng chia sẻ tài nguyên và dữ liệu qua mạng.Các doanh nghiệp cũng bắt đầu sử dụng Internet để cung cấp dịch vụ, lưu trữ và

xử lý dữ liệu từ xa

 1997: Thuật ngữ "điện toán đám mây" lần đầu tiên được giới thiệu trong một bài

thuyết trình của nhà khoa học máy tính Ramnath Chellappa tại Đại học Emory, đềcập đến mô hình tính toán dựa trên việc chia sẻ tài nguyên và xử lý từ xa

 1999: Salesforce.com tiên phong cung cấp phần mềm dạng dịch vụ (SaaS) cho

doanh nghiệp qua Internet, đặt nền móng cho các mô hình dịch vụ đám mây hiệnđại

Những năm 2000 - Hình thành các dịch vụ đám mây thương mại

 2002: Amazon ra mắt Amazon Web Services (AWS), ban đầu là một bộ công cụ

và dịch vụ giúp các công ty tận dụng hạ tầng IT của Amazon Dịch vụ này nhanhchóng trở thành nền tảng đám mây phổ biến nhất thế giới

 2006: AWS giới thiệu Elastic Compute Cloud (EC2), cung cấp các máy ảo theo

yêu cầu qua Internet, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong việc hình thành điệntoán đám mây thương mại EC2 mở ra khả năng thuê máy tính từ xa, giúp doanhnghiệp tiết kiệm chi phí mua và quản lý hạ tầng

Những năm 2010 - Thời kỳ bùng nổ và đa dạng hóa dịch vụ đám mây

 2010: Microsoft ra mắt Microsoft Azure, bước vào cuộc đua dịch vụ đám mây

cùng với AWS và Google, đưa điện toán đám mây trở thành hạ tầng IT chiến lượccho nhiều ngành công nghiệp

 Các mô hình dịch vụ đám mây chủ yếu gồm IaaS (Infrastructure as a Service),PaaS (Platform as a Service), và SaaS (Software as a Service) được chuẩn hóa,đáp ứng đa dạng nhu cầu của người dùng

 2011: IBM và Oracle gia nhập thị trường đám mây, tạo nên sự phong phú và cạnh

tranh trong ngành

Những năm 2020 – Sự phát triển mạnh mẽ và công nghệ tiên tiến

 2020-2023: Điện toán đám mây trở thành hạ tầng thiết yếu trong thời kỳ đại dịch

COVID-19, khi nhu cầu về làm việc từ xa và lưu trữ dữ liệu tăng cao Công nghệnày được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và trở thành một phần không thểthiếu trong hạ tầng công nghệ

 Các công nghệ tiên tiến như điện toán biên (Edge Computing), ServerlessComputing và tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) đã được phát triển, làm cho điện toánđám mây ngày càng linh hoạt, nhanh chóng và thông minh hơn [5]

1.1.3 Vai trò và tầm quan trọng của điện toán đám mây

Điện toán đám mây đã trở thành một trong những công nghệ cốt lõi thúc đẩy chuyểnđổi số và tối ưu hóa hoạt động kinh doanh trên toàn cầu Công nghệ này không chỉ đơngiản là một phương thức cung cấp tài nguyên máy tính từ xa, mà còn mở ra một loạt cơhội mới cho doanh nghiệp và cá nhân, đáp ứng nhu cầu về tính linh hoạt, khả năng mởrộng, và hiệu quả chi phí Dưới đây là các vai trò và tầm quan trọng nổi bật của điện toánđám mây:

 Hỗ trợ chuyển đổi số và đổi mới trong doanh nghiệp

Điện toán đám mây giúp các tổ chức dễ dàng chuyển đổi từ các hệ thống ITtruyền thống sang các hệ thống hiện đại hóa, linh hoạt và tự động hóa cao Nhờvào khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu lớn, điện toán đám mây giúp doanh nghiệpphân tích và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu (data-driven), từ đó tối ưu hóa quytrình và nâng cao năng suất Ngoài ra, công nghệ này cũng cho phép triển khainhanh chóng các giải pháp mới, tạo tiền đề cho việc thử nghiệm và phát triển sảnphẩm mà không cần đầu tư lớn vào hạ tầng

 Giảm chi phí và tối ưu hóa nguồn lực IT

Với điện toán đám mây, doanh nghiệp chỉ trả phí dựa trên mức sử dụng,giúp giảm thiểu chi phí đầu tư vào phần cứng, phần mềm và chi phí vận hành hạtầng IT Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với các doanh nghiệp nhỏ và vừa, vì họ

có thể tiếp cận các tài nguyên công nghệ cao mà không cần đầu tư lớn Hơn nữa,đám mây giúp giảm bớt gánh nặng quản lý và bảo trì hạ tầng, cho phép các tổchức tập trung nguồn lực vào các hoạt động kinh doanh cốt lõi

 Đảm bảo tính linh hoạt và khả năng mở rộng dễ dàng

Điện toán đám mây cho phép các doanh nghiệp nhanh chóng điều chỉnhquy mô tài nguyên tùy theo nhu cầu thực tế Trong những giai đoạn cao điểm,doanh nghiệp có thể tăng cường tài nguyên một cách linh hoạt để đáp ứng nhucầu, và sau đó giảm quy mô khi nhu cầu giảm Điều này giúp doanh nghiệp tránh

lãng phí tài nguyên và chi phí vận hành, đồng thời đảm bảo hiệu quả hoạt độngliên tục, không gián đoạn.

 Thúc đẩy sáng tạo và thử nghiệm

Khả năng truy cập vào các dịch vụ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), họcmáy (Machine Learning), phân tích dữ liệu lớn (Big Data Analytics) và IoT thôngqua các nền tảng đám mây giúp doanh nghiệp thử nghiệm và triển khai các côngnghệ mới một cách dễ dàng Nhờ đó, các doanh nghiệp có thể nhanh chóng xâydựng và kiểm thử các ý tưởng mới, đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn và ít rủi

ro hơn, đồng thời đáp ứng nhanh chóng nhu cầu thay đổi của khách hàng

 Tăng cường khả năng làm việc từ xa và hợp tác

Điện toán đám mây cho phép nhân viên truy cập vào dữ liệu và ứng dụng

từ mọi nơi có kết nối Internet, hỗ trợ làm việc từ xa và hợp tác nhóm dễ dàng Điềunày đặc biệt quan trọng trong bối cảnh công việc ngày càng linh hoạt và xu hướnglàm việc từ xa ngày càng phổ biến Với các công cụ trên nền tảng đám mây, cácnhóm làm việc có thể chia sẻ tài nguyên, giao tiếp và phối hợp hiệu quả, bất kể vịtrí địa lý

 Bảo mật và khả năng phục hồi dữ liệu

Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây lớn đầu tư rất nhiều vào bảo mật vàtuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế, cung cấp cho khách hàng khả năng bảo mật vàphục hồi dữ liệu cao Điều này giảm thiểu nguy cơ mất mát dữ liệu do thiên tai, lỗiphần cứng hoặc các sự cố bảo mật khác Đồng thời, điện toán đám mây cũng chophép sao lưu dữ liệu tự động và khôi phục nhanh chóng, giúp doanh nghiệp giảmthiểu thời gian chết và đảm bảo hoạt động kinh doanh liên tục

 Thúc đẩy phát triển bền vững và thân thiện với môi trường

Điện toán đám mây góp phần giảm lượng phát thải khí nhà kính và tiêu thụnăng lượng nhờ khả năng chia sẻ và tối ưu hóa tài nguyên Khi các tổ chức sửdụng chung một hạ tầng đám mây, mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi người dùnggiảm đi đáng kể so với việc mỗi tổ chức sở hữu một hệ thống IT riêng Các nhà

cung cấp đám mây lớn cũng cam kết xây dựng các trung tâm dữ liệu tiết kiệmnăng lượng và thân thiện với môi trường [6]

1.1.4 Sự phát triển của điện toán đám mây trong bối cảnh hiện đại

Hiện nay, điện toán đám mây đang đóng vai trò quan trọng trong chuyển đổi số,

hỗ trợ tổ chức và cá nhân tiếp cận công nghệ linh hoạt, hiệu quả và tiết kiệm chi phí Các

mô hình dịch vụ chủ yếu như SaaS (Software as a Service), PaaS (Platform as a Service),

và IaaS (Infrastructure as a Service) giúp cung cấp ứng dụng, nền tảng và cơ sở hạ tầngmột cách dễ dàng, đáp ứng các nhu cầu đa dạng từ người dùng SaaS cho phép ngườidùng truy cập ứng dụng từ xa mà không cần cài đặt, còn PaaS và IaaS hỗ trợ phát triển vàquản lý các dịch vụ trên nền tảng máy chủ đám mây

Một trong những xu hướng nổi bật là việc áp dụng các giải pháp đa đám mây vàđám mây lai Các tổ chức ngày càng ưu tiên các phương pháp này để phân phối khốilượng công việc, tối ưu hóa chi phí và tăng tính linh hoạt trong quản lý dữ liệu Đặc biệt,containerization và serverless computing (điện toán không máy chủ) giúp tăng cườngkhả năng mở rộng và giảm chi phí quản lý hạ tầng, đồng thời giúp các nhà phát triển tậptrung vào xây dựng mã mà không cần quản lý máy chủ

Để bảo vệ an ninh dữ liệu, các nhà cung cấp dịch vụ đám mây đang đầu tư vào cácbiện pháp bảo mật và khôi phục dữ liệu như mã hóa, quản lý truy cập và các giải phápphục hồi sau thảm họa Ngoài ra, điện toán biên (edge computing) đang phát triển nhằmđưa xử lý dữ liệu đến gần người dùng hơn, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ xử lý, đặc biệttrong các ứng dụng IoT [7]

1.2 Các mô hình triển khai và cung cấp dịch vụ

1.2.1 Các mô hình triển khai và ưu nhược điểm

 Đám mây công cộng (Public cloud)

Mô hình công cộng cung cấp các tài nguyên qua Internet, chủyếu do các nhà cung cấp bên thứ ba quản lý Người dùng truy cậpvào các dịch vụ trên một nền tảng chia sẻ chung, và các dịch vụ này

có thể mở rộng theo nhu cầu Ví dụ: Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform (GCP).

Ưu điểm:

Chi phí thấp: Không cần đầu tư ban đầu vào cơ sở hạ tầng; dịch

vụ được tính theo mức sử dụng

Khả năng mở rộng cao: Dễ dàng mở rộng hoặc giảm quy mô

tùy vào nhu cầu sử dụng

Dễ dàng triển khai và duy trì: Nhà cung cấp sẽ chịu trách

nhiệm bảo trì và quản lý, giúp giảm áp lực cho tổ chức

Nhược điểm:

Bảo mật và quyền riêng tư: Do tài nguyên được chia sẻ công

khai, có nguy cơ bảo mật dữ liệu

Kiểm soát hạn chế: Người dùng ít quyền kiểm soát đối với cơ sở

hạ tầng do nhà cung cấp điều hành

 Đám mây riêng (Private cloud)

Được thiết kế riêng cho một tổ chức, giúp tổ chức quản lý hoàntoàn tài nguyên và đảm bảo dữ liệu luôn an toàn Mô hình này có thểđược quản lý nội bộ hoặc do bên thứ ba vận hành trong một môi

trường tách biệt Ví dụ: IBM Cloud Private, VMware vCloud, HPE Helion.

Ưu điểm:

Bảo mật và quyền riêng tư cao: Dữ liệu và tài nguyên được

tách biệt, chỉ phục vụ một tổ chức, giảm thiểu rủi ro bảo mật

Kiểm soát đầy đủ: Cho phép tổ chức tùy chỉnh cơ sở hạ tầng

theo nhu cầu

Tuân thủ: Đáp ứng tốt các yêu cầu về tuân thủ và bảo mật của

nhiều ngành

Nhược điểm:

Chi phí cao: Cần đầu tư ban đầu lớn cho cơ sở hạ tầng và chi phí

duy trì cũng cao

Khả năng mở rộng hạn chế: Khó mở rộng hơn so với đám mây

công cộng, đặc biệt trong trường hợp nhu cầu tăng đột ngột

 Đám mây lai (Hybrid cloud)

Kết hợp giữa đám mây công cộng và đám mây riêng, cho phép tổchức sử dụng cả hai mô hình theo nhu cầu cụ thể Ví dụ, một công ty

có thể dùng đám mây công cộng cho các dịch vụ không nhạy cảm

và đám mây riêng cho dữ liệu nhạy cảm Ví dụ: Microsoft Azure với Azure Stack, AWS Outposts, Google Anthos.

Ưu điểm:

Linh hoạt: Dễ dàng phân bổ tài nguyên tùy thuộc vào mức độ

bảo mật và nhu cầu sử dụng

Hiệu quả chi phí: Có thể tối ưu hóa chi phí bằng cách sử dụng

tài nguyên công cộng khi nhu cầu tăng cao mà không cần mởrộng hạ tầng riêng

Tăng cường bảo mật: Bảo mật hơn đám mây công cộng, nhưng

vẫn tận dụng được tài nguyên từ đám mây công cộng

Nhược điểm:

Quản lý phức tạp: Yêu cầu kỹ thuật cao để tích hợp và quản lý

hai môi trường đám mây

Chi phí duy trì: Phức tạp và tốn kém trong việc bảo trì cả hai

môi trường

 Đám mây công cộng (Community cloud)

Được chia sẻ giữa nhiều tổ chức có cùng nhu cầu hoặc quy địnhbảo mật, giúp họ hợp tác trong cùng một hệ sinh thái đám mây Ví

dụ, các tổ chức y tế có thể sử dụng đám mây cộng đồng để chia sẻ

dữ liệu một cách an toàn Ví dụ: Đám mây y tế quốc gia Anh (NHS Cloud), CERN (Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu)

Ưu điểm:

Bảo mật và quyền riêng tư tốt: Tài nguyên được bảo mật hơn

đám mây công cộng và đáp ứng được yêu cầu bảo mật của từngcộng đồng

Tối ưu hóa chi phí: Chia sẻ chi phí vận hành và bảo trì giữa các

1.2.2 Các mô hình cung cấp dịch vụ và ưu nhược điểm

 IaaS (Infrastructure as a Service)

IaaS cung cấp các tài nguyên cơ bản về hạ tầng như máy chủ, lưutrữ và mạng dưới dạng dịch vụ Người dùng có thể thuê máy chủ vàlưu trữ ảo, triển khai ứng dụng và hệ điều hành theo nhu cầu màkhông cần đầu tư vào phần cứng vật lý IaaS cho phép khách hàngtùy chỉnh và kiểm soát toàn bộ hạ tầng qua các công cụ quản lý

đám mây Ví dụ: Amazon EC2 cung cấp máy chủ ảo để người dùng triển khai ứng dụng theo nhu cầu, Google Compute Engine và Microsoft Azure Virtual Machines cũng là các dịch vụ tương tự.

Ưu điểm:

Kiểm soát linh hoạt: Người dùng có quyền kiểm soát cấu hình

và quản lý hạ tầng

Tối ưu hóa chi phí: Không cần đầu tư ban đầu vào phần cứng,

chi phí vận hành dựa trên mức sử dụng

Mở rộng dễ dàng: Dễ dàng mở rộng hoặc giảm quy mô hạ tầng

tùy theo nhu cầu sử dụng

Nhược điểm:

Phức tạp trong quản lý: Yêu cầu người dùng có kiến thức kỹ

thuật để cấu hình và bảo trì hạ tầng

Bảo mật: Nếu không cấu hình bảo mật tốt, nguy cơ lộ thông tin

là cao vì hạ tầng nằm trên đám mây

 PaaS (Platform as a Service)

PaaS cung cấp một nền tảng hoàn chỉnh bao gồm môi trườngphát triển, kiểm thử, và triển khai ứng dụng mà không cần ngườidùng quản lý hạ tầng cơ sở PaaS hỗ trợ các công cụ phát triển, thưviện, cơ sở dữ liệu, và môi trường runtime cho lập trình viên, giúp

tăng tốc quá trình phát triển và triển khai phần mềm Ví dụ: Google App Engine cho phép phát triển và triển khai ứng dụng mà không cần quản lý máy chủ, Microsoft Azure App Service hỗ trợ phát triển web và ứng dụng di động, Heroku cũng là nền tảng phổ biến

cho các ứng dụng web

Ưu điểm:

Giảm tải quản lý hạ tầng: Lập trình viên có thể tập trung vào

phát triển ứng dụng mà không cần quản lý phần cứng hay hệđiều hành

Tiết kiệm thời gian: Các công cụ và thư viện có sẵn giúp rút

ngắn thời gian phát triển và triển khai

Khả năng mở rộng tốt: Hệ thống hỗ trợ mở rộng theo quy mô

ứng dụng mà không cần thay đổi phần cứng

Nhược điểm:

Phụ thuộc vào nhà cung cấp: Người dùng có thể gặp khó khăn

nếu cần di chuyển ứng dụng ra khỏi nền tảng của nhà cung cấp

Giới hạn trong tùy chỉnh: Các thành phần của PaaS ít tùy

chỉnh hơn so với IaaS, do nhà cung cấp kiểm soát phần lớn môitrường

 SaaS (Software as a Service)

SaaS cung cấp phần mềm dưới dạng dịch vụ, cho phép ngườidùng truy cập các ứng dụng qua Internet mà không cần cài đặt.Dịch vụ SaaS chạy hoàn toàn trên đám mây và người dùng chỉ cầnmột kết nối Internet để sử dụng các tính năng mà không cần quan

tâm đến bảo trì và cập nhật Ví dụ: Google Workspace (các ứng dụng như Gmail, Google Docs), Microsoft 365 (các ứng dụng văn phòng trực tuyến), Salesforce CRM là hệ thống quản lý khách

hàng trên nền SaaS

Ưu điểm:

Dễ dàng sử dụng và truy cập: Người dùng có thể truy cập dịch

vụ từ bất kỳ đâu mà không cần cài đặt

Không cần bảo trì: Nhà cung cấp chịu trách nhiệm bảo trì, cập

nhật, và nâng cấp phần mềm

Tiết kiệm chi phí: Giảm chi phí quản lý và bảo trì phần mềm,

đặc biệt hữu ích cho các tổ chức nhỏ

Nhược điểm:

Kiểm soát hạn chế: Người dùng có ít quyền kiểm soát đối với

phần mềm và dữ liệu

Bảo mật và quyền riêng tư: Dữ liệu lưu trên máy chủ của nhà

cung cấp, có thể là rủi ro nếu nhà cung cấp không đảm bảo bảomật [10]

1.3 Liên điều hành trong điện toán đám mây

1.3.1 Khái niệm

Liên điều hành trong điện toán đám mây (Cloud Interoperability) được định

nghĩa là khả năng của hệ thống của Khách hàng Dịch vụ Đám mây (Cloud ServiceCustomer - CSC) tương tác với một dịch vụ đám mây hoặc khả năng một dịch vụ đámmây tương tác với các dịch vụ đám mây khác thông qua việc trao đổi thông tin theo mộtphương pháp đã được quy định để đạt được kết quả có thể dự đoán [11]

1.3.2 Khi nào sử dụng liên điều hành trong điện toán đám mây

 Tích hợp dịch vụ đám mây

Khi tổ chức cần sử dụng dịch vụ từ nhiều nhà cung cấp khác nhau, việc liênđiều hành giúp tích hợp các dịch vụ này trong cùng một ứng dụng Ví dụ, một ứngdụng có thể lưu trữ dữ liệu trên AWS nhưng sử dụng dịch vụ phân tích của GoogleCloud, giúp tận dụng các ưu điểm riêng biệt của từng nền tảng

 Chuyển đổi nền tảng

Khi một tổ chức muốn chuyển ứng dụng từ một nền tảng đám mây nàysang nền tảng khác (ví dụ từ AWS sang Azure), liên điều hành cho phép thực hiệnviệc này mà không làm gián đoạn dịch vụ, nhờ vào việc sử dụng các giao thức vàAPI tiêu chuẩn, giảm thiểu sự cần thiết phải thay đổi mã nguồn lớn

 Dữ liệu đa nguồn

Khi cần truy cập và phân tích dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, ví dụ nhưmột tổ chức lưu trữ dữ liệu khách hàng trên Azure và cần sử dụng dữ liệu đó chophân tích trên nền tảng AWS Liên điều hành cho phép kết nối và chuyển giao dữliệu giữa các nền tảng này dễ dàng

 Quản lý tài nguyên

Khi sử dụng nhiều công cụ quản lý tài nguyên (như Terraform, Ansible),liên điều hành giúp đảm bảo rằng tài nguyên được quản lý một cách đồng bộ và

nhất quán giữa các môi trường đám mây khác nhau, giảm thiểu khả năng xảy ralỗi và tăng hiệu quả trong quản lý hạ tầng.

 Tuân thủ quy định

Trong các lĩnh vực nhạy cảm như tài chính và y tế, liên điều hành giúp đảmbảo rằng các dịch vụ đám mây tuân thủ các quy định pháp lý như GDPR hoặcHIPAA Điều này đảm bảo rằng thông tin nhạy cảm được xử lý và bảo vệ đúngcách giữa các nền tảng

 Kết nối ứng dụng

Khi phát triển ứng dụng đa tầng, nơi mà các thành phần khác nhau (giaodiện người dùng, xử lý dữ liệu, lưu trữ) cần tương tác, liên điều hành cho phép cáctầng này giao tiếp hiệu quả thông qua các API, đảm bảo rằng thông tin đượctruyền tải chính xác và kịp thời

 Cải thiện tính linh hoạt

Khi doanh nghiệp muốn giảm sự phụ thuộc vào một nhà cung cấp dịch vụđám mây duy nhất, liên điều hành giúp họ dễ dàng chuyển đổi giữa các dịch vụhoặc lựa chọn các nhà cung cấp khác nhau mà không làm gián đoạn hoạt động, từ

đó tối ưu hóa chi phí và tăng cường tính linh hoạt trong hoạt động [12]

1.3.3 Ví dụ sử dụng trong thực tế

 Tích hợp dịch vụ đám mây

Giả sử một công ty sử dụng Amazon Web Services (AWS) để lưu trữ dữ liệu vàMicrosoft Azure để triển khai ứng dụng Bằng cách sử dụng các API và giao thức tiêuchuẩn như HTTP/S và JSON, công ty có thể xây dựng một ứng dụng mà dữ liệu từAWS có thể được truy cập và xử lý bởi ứng dụng chạy trên Azure

 Trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng

Trong một hệ thống chăm sóc sức khỏe, một ứng dụng quản lý hồ sơ bệnh nhân(chạy trên Google Cloud Platform) có thể cần truy cập vào dịch vụ phân tích dữ liệu

từ một nhà cung cấp khác Nếu hai dịch vụ này tuân theo các chuẩn liên điều hànhnhư RESTful API, ứng dụng có thể gửi yêu cầu để lấy dữ liệu phân tích mà khônggặp vấn đề về tương thích

 Kết nối giữa các nền tảng

Một công ty thương mại điện tử có thể sử dụng dịch vụ thanh toán của một bênthứ ba (như PayPal) trong khi lưu trữ dữ liệu khách hàng và giao dịch trên nền tảngđám mây riêng của họ Nhờ vào khả năng liên điều hành, dữ liệu giao dịch từ PayPal

có thể được tự động nhập vào hệ thống của công ty, đồng thời đáp ứng các yêu cầubảo mật và tuân thủ chính sách

 Quản lý tài nguyên đám mây

Một tổ chức có thể sử dụng một công cụ quản lý đám mây như Terraform để tựđộng hóa việc triển khai và quản lý các tài nguyên trên nhiều nhà cung cấp đám mây(như AWS, Azure và Google Cloud) Terraform cho phép liên điều hành giữa cácdịch vụ của các nhà cung cấp khác nhau, giúp tổ chức dễ dàng quản lý tài nguyên màkhông cần phải lo lắng về sự tương thích

 Giải pháp backup và khôi phục dữ liệu

Một công ty có thể sử dụng dịch vụ sao lưu dữ liệu trên một nền tảng đám mây(như AWS S3) và dịch vụ khôi phục dữ liệu trên nền tảng khác (như Azure BlobStorage) Liên điều hành cho phép dữ liệu được sao lưu từ AWS và khôi phục mộtcách hiệu quả trên Azure mà không gặp trở ngại nào

1.4 Đặc trưng kỹ thuật và lợi ích của điện toán đám mây

1.4.1 Đặc trưng kỹ thuật

 Khả năng co giãn (Scalability)

Khả năng quản trị trong điện toán đám mây bao gồm khả năng điều khiển, kiểmsoát hệ thống và tính toán chi phí cho từng thuê bao Điều này cho phép các quản trịviên theo dõi và quản lý các dịch vụ đám mây một cách hiệu quả, từ việc triển khai tàinguyên đến việc giám sát hiệu suất hoạt động Hệ thống cung cấp các công cụ quản lýtrực quan và tự động hóa, giúp giảm thiểu công việc thủ công và cải thiện quy trìnhvận hành, đồng thời đảm bảo rằng người dùng có thể truy cập vào các tài nguyên cầnthiết một cách nhanh chóng và dễ dàng

 Khả năng quản trị và vận hành (Manageability)

Khả năng quản trị trong điện toán đám mây bao gồm khả năng điều khiển, kiểmsoát hệ thống và tính toán chi phí cho từng thuê bao Điều này cho phép các quản trịviên theo dõi và quản lý các dịch vụ đám mây một cách hiệu quả, từ việc triển khai tài

nguyên đến việc giám sát hiệu suất hoạt động Hệ thống cung cấp các công cụ quản lýtrực quan và tự động hóa, giúp giảm thiểu công việc thủ công và cải thiện quy trìnhvận hành, đồng thời đảm bảo rằng người dùng có thể truy cập vào các tài nguyên cầnthiết một cách nhanh chóng và dễ dàng.

 Khả năng truy cập (Accessibility)

Điện toán đám mây cho phép người dùng truy cập dữ liệu và ứng dụng từ mọi nơi,vào bất kỳ thời điểm nào, miễn là có kết nối internet Điều này cung cấp tính linh hoạtcao, cho phép nhân viên làm việc từ xa hoặc di chuyển mà không bị hạn chế bởi địađiểm Hệ thống cũng hỗ trợ các thiết bị nhỏ, yếu (thin client) như điện thoại di động,máy tính bảng hoặc laptop, đảm bảo rằng người dùng có thể truy cập và tương tác vớiứng dụng một cách nhất quán và thuận tiện

 Hiệu năng cao và tối ưu hóa (Performance and Optimization)

Hạ tầng đám mây được thiết kế để xử lý và che giấu các vấn đề phức tạp trong tínhtoán song song, cân bằng tải và lập lịch Điều này cho phép các ứng dụng chạy vớihiệu suất cao hơn và thời gian phản hồi nhanh hơn, từ đó tối ưu hóa trải nghiệm ngườidùng Các công nghệ như ảo hóa và phân phối tài nguyên thông minh giúp cải thiệnhiệu suất và khả năng xử lý của hệ thống, đồng thời giảm thiểu độ trễ và tăng cườngkhả năng đáp ứng cho các ứng dụng yêu cầu cao

 Khả năng sẵn dùng với độ tin cậy cao (Availability)

Hạ tầng đám mây cung cấp khả năng sẵn dùng cao và độ tin cậy tốt thông qua kiếntrúc phân tán và dự phòng Hệ thống được thiết kế để có thể chịu đựng các lỗi phầncứng hoặc phần mềm mà không làm gián đoạn dịch vụ Các nhà cung cấp đám mâythường triển khai các biện pháp bảo mật, sao lưu và phục hồi dữ liệu để đảm bảo rằng

dữ liệu không bị mất mát và luôn có sẵn khi cần Điều này giúp tạo ra một môi trườnglàm việc an toàn và đáng tin cậy cho người dùng, đồng thời duy trì khả năng hoạtđộng liên tục của tổ chức [13] [14]

1.4.2 Một số lợi ích khi sử dụng điện toán đám mây

 Giảm chi phí quản lý

Điện toán đám mây giúp doanh nghiệp giảm chi phí overhead bằng cách loại bỏnhu cầu đầu tư vào hạ tầng phần cứng và phần mềm Thay vì phải chi tiền cho việcmua sắm, lắp đặt, quản trị và bảo trì hệ thống, doanh nghiệp có thể sử dụng dịch vụđám mây theo mô hình "trả tiền theo mức sử dụng" Điều này không chỉ tiết kiệm chiphí mà còn cho phép doanh nghiệp tập trung nguồn lực và thời gian vào các hoạtđộng cốt lõi, thay vì lo lắng về việc duy trì và quản lý hạ tầng công nghệ thông tin.

 Mở rộng tài nguyên đơn giản

Điện toán đám mây cung cấp khả năng mở rộng tài nguyên một cách linh hoạt vànhanh chóng Doanh nghiệp có thể dễ dàng tăng hoặc giảm dung lượng lưu trữ, sứcmạnh tính toán và băng thông chỉ với một vài cú nhấp chuột Việc này cho phép các

tổ chức nhanh chóng điều chỉnh quy mô tài nguyên để phù hợp với nhu cầu thực tế

mà không gây ra sự gián đoạn trong hoạt động kinh doanh Điều này đặc biệt quantrọng trong các giai đoạn cao điểm hoặc khi có sự thay đổi nhanh chóng trong yêu cầuthị trường

 Bảo mật hệ thống tập trung

Quản lý bảo mật trong điện toán đám mây trở nên dễ dàng hơn nhờ vào khả năng

áp dụng các biện pháp bảo vệ tập trung cho toàn bộ hệ thống Doanh nghiệp có thểnhanh chóng triển khai các bản vá lỗi bảo mật, thực hiện sao lưu định kỳ và khôi phụcthảm họa khi cần thiết Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây thường đầu tư mạnh vàocông nghệ bảo mật tiên tiến, đảm bảo dữ liệu của khách hàng luôn được bảo vệ trướccác mối đe dọa an ninh mạng Từ đó, nâng cao an ninh tổng thể của tổ chức

 Tích hợp công nghệ đơn giản

Điện toán đám mây sử dụng các nền tảng phổ biến và tiên tiến cho phép doanhnghiệp tùy chỉnh và triển khai phần mềm theo mô-đun Việc này giúp đơn giản hóaquá trình tích hợp các ứng dụng và công nghệ mới vào hệ thống hiện tại mà khônggặp khó khăn lớn Doanh nghiệp có thể dễ dàng kết nối các công cụ và dịch vụ khácnhau, giúp cải thiện quy trình làm việc và tăng cường hiệu suất làm việc của nhânviên

 Khả năng tăng trưởng nhanh chóng

Một trong những lợi ích lớn nhất của điện toán đám mây là khả năng giúp doanhnghiệp mở rộng quy mô và thích ứng nhanh chóng với nhu cầu thị trường Khi cácyêu cầu về dịch vụ hoặc sản phẩm tăng lên, điện toán đám mây cho phép doanhnghiệp tăng cường tài nguyên mà không cần phải đầu tư vào cơ sở hạ tầng mới Sựlinh hoạt này không chỉ thúc đẩy đổi mới mà còn cải thiện khả năng cạnh tranh củadoanh nghiệp trong một môi trường kinh doanh đang thay đổi liên tục.

 Khả năng lưu trữ nâng cao

Khi khối lượng dữ liệu ngày càng tăng, điện toán đám mây cung cấp các giải pháplưu trữ an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây sởhữu nhiều trung tâm dữ liệu phân tán toàn cầu, điều này giúp doanh nghiệp dễ dàngquản lý và bảo vệ dữ liệu mà không cần phải đầu tư vào không gian vật lý lớn Hơnnữa, với giá cả cạnh tranh trên thị trường, doanh nghiệp có thể tìm được giải pháp phùhợp với nhu cầu lưu trữ mà vẫn tiết kiệm chi phí

 Hiệu suất internet tốt hơn

Điện toán đám mây có khả năng cải thiện chất lượng và trải nghiệm sử dụngInternet cho người dùng thông qua việc lưu trữ và phân tích dữ liệu trong đám mây.Khi dữ liệu được xử lý và lưu trữ tại các trung tâm dữ liệu gần với người dùng hơn,tốc độ tải và tải xuống có thể được cải thiện đáng kể Điều này không chỉ giúp nângcao trải nghiệm của khách hàng mà còn tạo điều kiện cho các doanh nghiệp cung cấpdịch vụ nhanh chóng và hiệu quả hơn [15]

1.5 Các ứng dụng của điện toán đám mây

 Lưu trữ và sao lưu dữ liệu

Điện toán đám mây cho phép người dùng lưu trữ dữ liệu trực tuyến một cách antoàn, với khả năng truy cập dễ dàng từ mọi nơi Các dịch vụ như Google Drive,Dropbox và Amazon S3 giúp doanh nghiệp và cá nhân sao lưu dữ liệu và chia sẻ tàiliệu mà không cần phải đầu tư vào cơ sở hạ tầng lưu trữ vật lý

 Phát triển và kiếm thử ứng dụng