Quản lý tài nguyên ảo trong điện toán đám mây

Chính vì vậy, tôi đã chọn đề tài trình bày tổngquan về điện toán đám mây, gồm 5 chương chính như sau:  Chương 1: Tổng quan về điện toán đám mây  Chương 2: Kiến trúc điện toán đám mây 

Mục lục:

Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 2

1.1 Khái niệm cơ bản 2

1.2 Những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây 12

Chương 2 : KIẾN TRÚC ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 16

2.1 Vai trò các chuẩn trong môi trường điện toán đám mây 16

2.2 Mô hình triển khai 20

2.3 Tính toán đám mây và dịch vụ đám mây 22

2.4 Các công nghệ tạo điều kiện cho sự hình thành của tính toán đám mây 24

2.5 Đặc tính của tính toán đám mây 26

2.6 Các tiêu chuẩn tính toán đám mây 27

2.7 An ninh tính toán đám mây 28

2.8 Tính toán đám mây trong tương lai 29

Chương 3 : SO SÁNH GIỮA GRID COMPUTING VÀ CLOUD COMPUTING 31

3.1 Mô hình hệ thống phân bố 31

3.2 Mô hình thương mại 31

3.3 Mô hình kiến trúc 33

3.4 Mô hình lập trình 34

3.5 Quản lý tài nguyên 34

3.6 Mô hình bảo mật 35

Chương 4 : QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN ẢO TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 36

4.1 Công nghệ ảo hóa 36

4.2 Phân tầng trong kiến trúc ảo hóa 37

4.3 Lập lịch và quản lý tài nguyên ảo 39

Chương 5 : HIỆN TRẠNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Ở VIỆT NAM 41

5.1 Từ tính toán lưới đến tính toán đám mây 41

5.2 Các nhà cung cấp và các dịch vụ điện toán đám mây được áp dụng 43

5.3 Giải pháp cho điện toán đám mây ở Việt Nam 46

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay Điện toán đám mây nói chung và ảo hóa nói riêng đang trở thành

xu thế và được nhắc tới nhiều như một chủ để “hot” trong ngành Công nghệ thông tin trên thế giới cũng như tại Việt Nam Điện toán đám mây là một mô hình tính toán năng động cao, có khả năng mở rộng đến các tài nguyên ảo trên mạng Internet Với điện toán đám mây người dùng có thể sử dụng các thiết bị cá nhân để truy cập các chương trình, các platforms lưu trữ và triển khai ứng dụng trên Internet thông

Chính vì thế mà điện toán đám mây ngày càng được ưa chuộng Nhờ điệntoán đám mây, các doanh nghiệp giờ đây không cần phải mua máy chủ riêng, khôngcần duy trì hàng trăm máy tính để chứa các dữ liệu của công ty, không cần đội ngũcán bộ quản trị mạng, không cần mua bản quyền các phần mềm Thay vào đó, công

ty chỉ cần sử dụng dịch vụ cài đặt tại một trung tâm điện toán nào đó, đánh giá dịch

vụ đó có đáp ứng nhu cầu của công ty mình hay không, và trả tiền dịch vụ đó Lúc

đó công ty sẽ “toàn tâm” tập trung sản xuất còn các nhà cung cấp dịch vụ sẽ lo cơ

sở hạ tầng và công nghệ thay thế để duy trì hoạt động mạng của công ty

Tôi thấy rằng nghiên cứu và ứng dụng công nghệ điện toán và ảo hóa phùhợp với xu thế chung của thế giới, xây dựng hạ tầng ảo hóa cũng là nền tảng cơ bản

để triển khai Điện toán đám mây Chính vì vậy, tôi đã chọn đề tài trình bày tổngquan về điện toán đám mây, gồm 5 chương chính như sau:

 Chương 1: Tổng quan về điện toán đám mây

 Chương 2: Kiến trúc điện toán đám mây

 Chương 3: So sánh giữa Grid Computing và Cloud Computing

 Chương 4: Quản lý tài nguyên ảo trong điện toán đám mây

 Chương 5: Hiện trạng điện toán đám mây ở Việt Nam

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY1.1 Khái niệm cơ bản

Điện toán đám mây được định nghĩa bởi Viện tiêu chuẩn quốc gia và công

nghệ (NIST - US National Institute of Standards Technology): “Điện toán đám

mây là mô hình phổ biến, cho phép truy cập mạng theo nhu cầu một cách thuận lợi, truy cập đến vùng chia sẻ được về những tài nguyên điện toán mà có thể cấu hình được cho người dùng có thể truy cập đến (ví dụ như: mạng, máy chủ, lưu trữ dữ liệu, các ứng dụng và các dịch vụ khác), được cung cấp nhanh chóng với sự tương

tác đối với nhà cung cấp dịch vụ một cách tối thiểu.” [Mell 2011, p 2].

Theo Wikipedia: “Điện toán đám mây (cloud computing) là một mô hình

điện toán có khả năng co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thường được

ảo hóa được cung cấp như một dịch vụ trên mạng Internet”.

Theo Rajkumar Buyya: “Điện toán đám mây là một loại hệ thống phân bố

và xử lý song song gồm các máy tính ảo kết nối với nhau và được cung cấp động cho người dùng như một hoặc nhiều tài nguyên đồng nhất dựa trên sự thỏa thuận

dịch vụ giữa nhà cung cấp và người sử dụng”.

Theo Ian Foster: “Điện toán đám mây là một mô hình điện toán phân tán có

tính co giãn lớn mà hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các nền tảng và các dịch vụ được trực quan, ảo hóa và co giãn linh động, sẽ được phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngoài

thông qua Internet”.

“Điện toán đám mây là sự kết hợp giữa các khái niệm Hạ tầng hướng dịch

vụ (IaaS), Nền tảng hướng dịch vụ (PaaS), Phần mềm hướng dịch vụ (SaaS) và một

số khái niệm công nghệ mới Dịch vụ điện toán đám mây thường cung cấp các trực tuyến ứng dụng doanh nghiệp thông dụng, có thể truy xuất qua trình duyệt Web

trong khi phần mềm và dữ liệu được lưu trữ trên máy chủ của nhà cung cấp.”

Hình 1: Mọi thứ đều tập trung vào đám mây

(http://infreemation.net/cloud-computing-linear-utility-or-complex-ecosystem/)

Đám mây sử dụng một trong ba loại chính của mô hình điện toán, và các nhàcung cấp triển khai chúng một cách công khai hay riêng tư Loại các mô hình dịch

vụ và mô hình triển khai ảnh hưởng đến nhiều đám mây có lợi từ tiêu chuẩn hóa

Tính toán đám mây có thể được định nghĩa là một kiểu tính toán mới trong

đó sự cân bằng động (dynamicallyscalable) và các tài nguyên ảo hóa (virtualizedresource) được cung cấp nhưdịch vụ trên Internet Tính toán đám mây đã trở thànhmột khuynh hướng công nghệ quan trọng, nhiều chuyên gia kỳ vọng tính toán đámmây sẽ định hình lại các quy trình công nghệ thông tin và thị trường IT Với tínhtoán đám mây, người dùng có thể dùng các thiết bị như PCs, laptops, smartphones,PDAs để truy nhập các chương trình, các platforms lưu trữ và triển khai ứng dụngtrên Internet thông qua các dịch vụ được các nhà cung cấp đưa ra

Hình 2: Sáu mô hình tính toán - từ tính toán mainframe tới tính toán Internet, tính

toán lưới và tính toán đám mây (dẫn theo Voas và Zhang 2009)

Giai đoạn 1, nhiều người dùng chia sẻ mainframes công suất cao thông qua các terminal giả (dummy terminals) Giai đoạn 2, chỉ một PC cũng đã đủ sức mạnh

để đáp ứng nhu cầu tính toán của người dùng Giai đoạn 3, PCs, laptops, và các

servers được kết nối vào mạng cục bộ để chia sẻ tài nguyên và nâng cao hiệu năng

Giai đoạn 4, mạng cục bộ này được kết nối với mạng cục bộ khác tạo thành một mạng toàn cầu như Internet để sử dụng các ứng dụng và tài nguyên từ xa Giai

thông qua một hệ thống tính toán phân tán Giai đoạn 6, tính toán đám mây cungcấp các tài nguyên dùng chung trên Internet theo một cách đơn giản và cân bằng

So sánh sáu mô hình tính toán trên, có thể nhận thấy rằng tính toán đám mây

là sựtrởlại của mô hình tính toán mainframe ban đầu Tuy nhiên, hai mô hình nàycũng có những khác biệt căn bản Mô hình mainframe chỉ cung cấp năng lực tínhtoán hạn chế, trong khi tính toán đám mây cung cấp năng lực tính toán không giớihạn Thêm nữa, trong mô hình tính toán mainframe, các terminal giả được coi làthiết bị giao diện người dùng, trong khi đó với mô hình tính toán đám mây, PCs cóthể cung cấp năng lực tính toán cục bộ và hỗ trợ việc chuyển tiền từ người tiêu dùngcho nhà cung cấp dịch vụ tính toán đám mây

1.1.1 Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây

Hình 3: Kiến trúc phân tầng của mô hình tính toán đám mây

(Tính toán đám mây có thể coi như một tập hợp dịch vụ, tập hợp này có thể được trình bày như một kiến trúc phân tầng)

Dựa vào các dịch vụ đám mây cung cấp, có 3 loại mô hình điện toán đám

mây: dịch vụ cơ sở hạ tầng (IaaS), dịch vụ nền tảng (PaaS), và dịch vụ phần mềm (SaaS).

IaaS bao gồm chủ yếu là cơ sở hạ tầng tính toán sẵn có trên internet, ví dụ

như chu kỳ và lưu trữ tính toán IaaS cho phép các tổ chức và các nhà phát triển mởrộng cơ sở hạ tầng CNTT của họ theo yêu cầu Ví dụ về các dịch vụ IaaS trong thứ

tự chữ cái bao gồm:

• Amazon Elastic Compute Cloud (EC2): máy ảo đặc biệt, được gọi làAmazon Machine Images (AMI), được triển khai và chạy trên cơ sở hạtầng EC2 [Amazon 2012a].

• Amazon Simple Storage Solution (S3): lưu trữ tài nguyên mở rộng mộtcách tự động [Amazon 2012c]

• Các dịch vụ dữ liệu liên quan khác của Amazon: lưu trữ khối mềm dẻo,cung cấp các khối lưu trữ cấp để sử dụng với Amazon, SimpleDB, là mộtlưu trữ dữ liệu không quan hệ và lưu trữ dữ liệu quan hệ, hoặc là một lưutrữ dữ liệu quan hệ

• Máy chủ đám mây GoGrid: khả năng điện toán và lưu trữ tài nguyên linhhoạt [GoGrid 2012]

• Máy chủ đám mây Rackspace: khả năng tính toán, lưu trữ và cân bằng tảitài nguyên linh hoạt [Rackspace 2012]

PaaS dựa trên nền tảng phát triển ứng dụng cho phép người sử dụng các

nguồn lực bên ngoài để tạo và lưu trữ các ứng dụng Ví dụ về các dịch vụ PaaStrong thứ tự chữ cái bao gồm:

• CloudBees: nền tảng để phát triển, triển khai và quản lý các ứng dụngJava [CloudBees 2012]

• Engine Yard: nền tảng để phát triển và triển khai Ruby và các ứng dụngPHP có thể được mở rộng với các tiện ích [Engine Yard 2012]

• Google App Engine: nền tảng để phát triển và chạy Java, Python, và cácứng dụng Go trên cơ sở hạ tầng của Google [Google 2012a]

• Heroku: nền tảng để triển khai Java, Ruby, Python, Clojure, Node.js, vàcác ứng dụng Scala được mở rộng với tiện ích về tài nguyên [Heroku2012]

• Microsoft Windows Azure: dựa vào yêu cầu tính toán và các dịch vụ lưutrữ cũng như phát triển và triển khai nền tảng cho các ứng dụng chạy trênWindows [Microsoft 2012a].

• Salesforce Force.com: nền tảng để xây dựng và chạy các ứng dụng và cácthành phần mua từ AppExchange hoặc tùy chỉnh các ứng dụng[Salesforce 2012a]

SaaS là mô hình triển khai phần mềm trong đó nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung

cấp ứng dụng cho khách hàng sử dụng như một dịch vụ theo yêu cầu Ví dụ về cácdịch vụ SaaS trong thứ tự chữ cái bao gồm:

• Google Apps: email dựa trên web, lịch, quản lý tài liệu, và tạo và quản lýcác trang web [Google 2012b]

• Microsoft Office 365: email, lịch, Office Web Apps, hội nghị web, vàchia sẻ tập tin [Microsoft 2012b]

• Netsuite: các ứng dụng phần mềm quản lý kinh doanh bao gồm kế toán,hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP), quản lý hàng tồn kho, quản lýquan hệ khách hàng (CRM) và thương mại điện tử [Netsuite 2012]

• Salesforce: phần mềm ứng dụng CRM [Salesforce 2012b]

• SurveyTool: dựa trên web khảo sát nền tảng để thu thập thông tin phảnhồi từ các nhân viên, khách hàng, nhóm tập trung, hoặc bất kỳ ngườidùng kích hoạt [SurveyTool 2012]

• Zoho: bộ suite các ứng dụng dựa trên web, chủ yếu là cho các doanhnghiệp sử dụng [Zoho 2012]

1.1.2 Mô hình triển khai điện toán đám mây

Dựa trên các tổ chức triển khai dịch vụ điện toán đám mây và những người

có thể truy cập các dịch vụ này, có hai loại chính của mô hình điện toán đám mây:đám mây công cộng và đám mây riêng

Trong đám mây công cộng, tổ chức cung cấp các nguồn tài nguyên như làmột dịch vụ, thường thông qua kết nối internet, điển hình là một khoản phí trả chomỗi người dùng Người dùng có thể mở rộng quy mô sử dụng theo nhu cầu vàkhông cần phải mua phần cứng để sử dụng dịch vụ Các nhà cung cấp đám mâycông cộng quản lý các nguồn lực cơ sở hạ tầng và tài nguyên theo yêu cầu củangười sử dụng

Trong đám mây riêng, tổ chức người sử dụng triển khai các nguồn lực bêntrong tường lửa và quản lý các nguồn lực bản thân Điển hình là những tài nguyên

và dịch vụ không được chia sẻ bên ngoài tổ chức CloudStack, Eucalyptus, HP,Microsoft, OpenStack, Ubuntu, và VMware cung cấp các công cụ để xây dựng cácđám mây riêng [CloudStack 2012, Eucalyptus 2012, HP 2012, Microsoft 2012c,Ubuntu 2012, VMWare 2012]

NIST định nghĩa thêm 2 mô hình triển khai điện toán đám mây: (1) đám mâycộng đồng được chia sẻ bởi nhiều tổ chức và hỗ trợ các nhu cầu cụ thể và mối quantâm của cộng đồng và (2) những đám mây lai (hybrid) là sự kết hợp của hai haynhiều đám mây chung, tư nhân, và cộng đồng [Mell, 2011] Tuy nhiên, đám mâycộng đồng và đám mây lai (hybrid) tạo nên đám mây là chung và riêng

1.1.3 Những xu thế của ứng dụng điện toán đám mây

Một số thuộc tính của điện toán đám mây thúc đẩy các tổ chức áp dụng điệntoán đám mây:

• Tính sẵn dùng: Người dùng có thể truy cập dữ liệu và các ứng dụng trên

toàn cầu

• Tính cộng tác: Các tổ chức thấy rằng đám mây là cách để các thành viên

có thể làm việc đồng thời trên dữ liệu và thông tin chung

• Tính mềm dẻo: Các tổ chức có thể yêu cầu, sử dụng và phát hành tài

nguyên khi cần thiết dựa trên nhu cầu thay đổi

• Chi phí cơ sở hạ tầng thấp hơn: Các mô hình pay-per-use cho phép một

tổ chức chỉ trả tiền cho các nguồn lực mà không cần có đầu tư tối thiểutrong tài nguyên vật lý (ví dụ, để chuyển từ chi phí cố định sang chi phíbiến đổi) Tổ chức phải gánh chịu không bảo trì cơ sở hạ tầng hoặc chiphí nâng cấp cho các nguồn tài nguyên

• Độ tin cậy: các nhà cung cấp đám mây có nhiều cơ chế tin cậy mạnh mẽ

hỗ trợ các thỏa thuận cấp độ dịch vụ (SLAs) so với một tổ chức duy nhất

có thể có cung cấp chi phí hiệu quả Tuy nhiên, điều quan trọng là các tổchức thường xem độ tin cậy là rào cản vì các nhà cung cấp điện toán đámmây có khuynh hướng tin tưởng phần cứng tiện nghi được cho là thất bại

• Giảm thiểu rủi ro: các tổ chức sử dụng điện toán đám mây để kiểm tra ý

tưởng và khái niệm trước khi đầu tư công nghệ

• Tính biến đổi được: tổ chức sử dụng nhiều nguồn tài nguyên quy mô

dựa vào nhu cầu người dùng

1.1.4 Những rào cản đối với điện toán đám mây

Một số vấn đề trong tổ chức hoạt động như rào cản đối với việc áp dụng điệntoán đám mây:

• Khả năng cộng tác: cộng đồng điện toán đám mây vẫn chưa xác định cácchuẩn hoặc các giao diện chung, dẫn đến nguy cơ đáng kể cho nhà cungcấp lock-in

• Độ trễ: Tất cả truy cập vào các đám mây xuất hiện thông qua một mạnglưới (hoặc internet trong trường hợp của đám mây công cộng), giới thiệu

độ trễ trong mọi sự giao tiếp giữa người sử dụng và môi trường

• Sự tiềm tàng: Tất cả truy cập vào đám mây xảy ra qua mạng ( hoặc mạnginternet trong trường hợp mây công cộng ), đưa sự tiềm tàng vào mỗigiao tiếp giữa người dùng và môi trường

1.2 Những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây

Cloud Computing các tính chất nổi bật so với mô hình truyền thống:

Hình 4: NIST định nghĩa trực quan mô hình điện toán đám mây

1.2.1 Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service)

Mỗi khi có nhu cầu, người dùng chỉ cần gửi yêu cầu thông qua trang webcung cấp dịch vụ, hệ thống của nhà cung cấp sẽ đáp ứng yêu cầu của người dùng.Người dùng có thể tự phục vụ yêu cầu của mình như tăng thời gian sử dụng server,

tăng dung lượng lưu trữ… mà không cần phải tương tác trực tiếp với nhà cung cấpdịch vụ, mọi nhu cầu về dịch vụ đều được xử lý trên môi trường web (internet)

1.2.2 Truy xuất diện rộng (Broad network access)

Cloud Computing cung cấp các dịch vụ thông qua môi trường internet Do

đó, người dùng có kết nối internet là có thể sử dụng dịch vụ Hơn nữa, CloudComputing ở dạng dịch vụ nên không đòi hỏi khả năng xử lý cao ở phía client, vìvậy người dùng có thể truy xuất bằng các thiết bị di dộng như điện thoại, PDA,laptop… Với Cloud Computing người dùng không còn bị phụ thuộc vị trí nữa, họ

có thể truy xuất dịch vụ từ bất kỳ nơi nào, vào bất kỳ lúc nào có kết nối internet

1.2.3 Dùng chung tài nguyên (Resource pooling)

Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiềungười dùng dựa trên mô hình “multi-tenant” Trong mô hình “multi-tenant”, tàinguyên sẽ được phân phát động tùy theo nhu cầu của người dùng Khi nhu cầu củamột khách hàng giảm xuống, thì phần tài nguyên dư thừa sẽ được tận dụng để phục

vụ cho một khách hàng khác Ví dụ như khách hàng A thuê 10 CPU mỗi ngày từ 7giờ đến 11 giờ, một khách hàng B thuê 10 CPU tương tự mỗi ngày từ 13 giờ đến 17giờ thì hai khách hàng này có thể dùng chung 10 CPU đó

Hình 5: Khánh hàng dùng chung tài nguyên

Cloud Computing dựa trên công nghệ ảo hóa, nên các tài nguyên da phần làtài nguyên ảo Các tài nguyên ảo này sẽ được cấp phát động theo sự thay đổi nhucầu của từng khách hàng khác nhau Nhờ đó nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụnhiều khách hàng hơn so với cách cấp phát tài nguyên tĩnh truyền thống

1.2.4 Khả năng co giãn (Rapid elasticity)

Đây là tích chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và quan trọng nhất của CloudComputing Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhucầu của người dùng Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêmtài nguyên vào Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự giảm bớt tài nguyên

Ví dụ: khách hàng thuê một Server gồm 10 CPU Thông thường do có ít truy

cập nên chỉ cần 5 CPU là đủ, khi đó hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ sẽ

tự ngắt bớt 5 CPU dư thừa, khách hàng không phải trả phí cho những CPU dư thừanày (những CPU này sẽ được cấp phát cho các khách hàng khác có nhu cầu) Khilượng truy cập tăng cao, nhu cầu tăng lên thì hệ thống quản lý của nhà cung cấpdịch vụ sẽ tự “gắn” thêm CPU vào, nếu nhu cầu tăng vượt quá 10 CPU thì kháchhàng phải trả phí cho phần vượt mức theo thỏa thuận với nhà cung cấp.

Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tậndụng triệt để tài nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hàng Đối với người sửdụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tàinguyên thực sự dùng

1.2.5 Điều tiết dịch vụ (Measured service)

Hệ thống Cloud Computing tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng tàinguyên (dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, băng thông…) Lượng tài nguyên sửdụng có thể được theo dõi, kiểm soát và báo cáo một cách minh bạch cho cả haiphía nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng

CHƯƠNG 2 : KIẾN TRÚC ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY2.1 Vai trò các chuẩn trong môi trường điện toán đám mây

Hình 6: Ba lớp chính của điện toán đám mây (SaaS, PaaS, IaaS)

và thêm một lớp DaaS dùng để lưu trữ cơ sở dữ liệu.

2.1.1 Dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS)

Là một loại trình ứng dụng thích hợp đối với dịch vụ cho người dùng, chocác phần mềm như là dịch vụ trên internet và loại bỏ các nhu cầu như cài đặt vàchạy các ứng dụng trên máy tính cục bộ để đơn giản hóa việc bảo trì và hỗ trợ

Một trong những khác biệt chính của việc dùng trình ứng dụng là trình ứngdụng thường được dùng mà không thể làm nhiều sự thích nghi và cách tốt nhấtkhông tích hợp chặt chẽ với hệ thống khác Như trình ứng dụng có thể truy cập từcác thiết bị client khác nhau bằng cách dùng giao diện client, ví dụ trình duyệt web;nhà cung cấp dịch vụ làm tất cả hoạt động và b trì các lớp ứng dụng

Trình ứng dụng là ứng cử viên được đưa ra SaaS là sự tính toán, hội nghịtruyền hình, quản lý khách hàng và quản lý dịch vụ công nghệ thông tin Một trong

những lợi điểm của SaaS là chi phí thấp hơn, người dùng quen thuộc với www, tínhsẵn dùng và an toàn của web.

Hình 7: Các loại dịch vụ đám mây (Theo Chappell 2008)

Theo Chappel (2008) có ba kiểu dịch vụ đám mây như được minh họa trên.Hình (a) thể hiện dịch vụ đám mây SaaS, theo đó toàn bộứng dụng chạy trên đámmây Client chỉđơn giản dùng một trình duyệt (browser) đểtruy nhập ứng dụng Một

ví dụ điển hình của SaaS là salesforce.com

Hình (b) minh họa một kiểu khác của dịch vụ đám mây, theo đó ứng dụngchạy trên client; tuy nhiên nó truy nhập các chức năng và dịch vụ tiện ích đượccung cấp trên đám mây Một ví dụ điển hình của kiểu dịch vụ đám mây này trêndestop là Apple’s iTunes

Ứng dụng trên destop là để chơi nhạc, trong khi dịch vụ đám mây được sửdụng đểngười dùng mua nội dung audio và video Một ví dụ của dịch vụ đám mây

này là Microsoft Exchange Hosted Services - đám mây cung cấp bộlọc spam, lưutrữ tài liệu và các chức năng khác.

Hình (c) thể hiện một cloud platform để tạo ra các ứng dụng, chúng được cácdevelopers sử dụng Họ tạo một ứng dụng SaaS mới bằng cách dùng cloudplatform

2.1.2 Dịch vụ nền tảng (Platform as a Service – PaaS)

PaaS cung cấp tất cả những gì cần thiết để xây dựng các ứng dụng trực tiếp

từ Internet mà không cần cài đặt phần mềm cục bộ

PaaS mô hình dịch vụ cho phép triển khai các ứng dụng mà không cần chiphí và độ phức tạp của việc mua / quản lý phần cứng cơ bản và các lớp phần mềmbên dưới

Khách hàng có thể triển khai một ứng dụng trực tiếp trên cơ sở hạ tầng điệntoán đám mây, mà không cần phải quản lý và kiểm soát cơ sở hạ tầng, sử dụng ngônngữ lập trình và các công cụ hỗ trợ bởi một nhà cung cấp

Khách hàng có kiểm soát đối với các ứng dụng của nó và cấu hình lưu trữmôi trường của Nó hỗ trợ giao diện phát triển web như Simple Object Access

Protocol (SOAP) và Representational State Transfer (REST) Các giao diện cho

phép xây dựng nhiều dịch vụ web (mash-up), và cũng có thể truy cập cơ sở dữ liệu

và các dịch vụ tái sử dụng có sẵn trong mạng riêng

Hình 8: Khái niệm Platform-as-a-Service, Zoho Creator

http://www.zoho.com/creator/paas.html

Hình trên là một ví dụ về PaaS cloud computing được thể hiện PaaS cungcấp Môi trường Phát triển Tích hợp (Integrated Development Environment, IDE)gồm an ninh dữ liệu, sao lưu và khôi phục dữ liệu, hosting ứng dụng, kiến trúc cânbằng (scalable architecture)

2.1.3 Dịch vụ cơ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS)

Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ cung cấp một cơ sở hạ tầng máy tính là mộtnguồn tài nguyên cơ bản như sức mạnh xử lý, dung lượng lưu trữ và mạng lướikhách hàng, thay vì xây dựng trung tâm dữ liệu, mua máy chủ, phần mềm hay thiết

bị mạng, khách hàng mua các nguồn tài nguyên như một dịch vụ hoàn toàn bên

Khách hàng không cần phải quản lý cơ sở hạ tầng cơ bản nhưng có toànquyền kiểm soát các hệ điều hành và các ứng dụng chạy trên nó.

Các mô hình IaaS thường cung cấp các hỗ trợ tự động theo yêu cầu khả năng

mở rộng của máy tính và tài nguyên lưu trữ

2.1.4 Dịch vụ cơ sở dữ liệu (Database as a Service – DaaS)

Dịch vụ đám mây hỗ trợ DaaS dành cho các cơ quan nhà nước và chính quyền địa phương, DaaS còn cung cấp không gian lưu trữ mà khách hàng có thể sử

dụng bao gồm cả băng thông cho lưu trữ

2.2 Mô hình triển khai

Hình 9: Các kiểu mô hình tính toán đám mây

(http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing )

2.2.1 Private Cloud

Private Cloud đề cập đến cơ sở hạ tầng điện toán đám mây nội bộ cho tổchức và thường là không có sẵn cho công chúng Một cơ sở hạ tầng điện toán đámmây private được hoạt động bình thường và có các tổ chức sở hữu nó quản lý Tuynhiên, một tổ chức cũng có thể có được một nhà cung cấp đám mây công cộng đểxây dựng, vận hành và quản lý một cơ sở hạ tầng đám mây riêng cho một tổ chức

Private cloud (hoặc internal cloud) tham chiếu tới tính toán đám mây trên cácprivate networks Private cloud được xây dựng để dùng riêng cho một client, clientđược kiểm soát hoàn toàn về dữ liệu, an ninh và chất lượng dịch vụ

2.2.2 Public Cloud

Mô hình public cloud computing (hoặc external cloud computing), tàinguyên tính toán được cung cấp linh hoạt trên Internet thông qua các Webapplications hoặc Web Services từ một nhà cung cấp thứ ba phi trực tuyến (offsitethird-party provider) Public cloud được vận hành bởi các bên thứ ba, nhu cầu ứngdụng của các khách hàng khác nhau là tương tự nhau và được hợp nhất trên cáccloud servers, các hệ thống lưu trữ và các mạng

Cơ sở hạ tầng điện toán đám mây được thực hiện như là "chỉ trả phí theo nhucầu sử dụng dịch vụ" và dễ truy cập cho công chúng Một dịch vụ đám mây côngcộng được bán dọc theo dòng của khái niệm được gọi là điện toán tiện ích Một cơ

sở hạ tầng điện toán đám mây công cộng thuộc sở hữu của một tổ chức đang cungcấp các dịch vụ điện toán đám mây, ví dụ như Amazon Web Services và GoogleAppEngine

2.2.3 Community Cloud

Hạ tầng cơ sở được thiết lập bởi một tập đoàn của một số tổ chức có khảnăng có những yêu cầu chung đối với một cơ sở hạ tầng điện toán đám mây Do đó,

2.2.4 Virtual Private Cloud

Virtual Private Cloud là một cơ sở hạ tầng chạy trên đầu của một đám mâycông cộng mà có một mạng tùy chỉnh và thiết lập bảo mật và dành cho một tổ chức

cụ thể Điện toán đám mây riêng ảo là một giải pháp cho các tổ chức muốn sử dụngđiện toán đám mây mà không phải chi phí xây dựng và quản lý đám mây riêng, và

để tránh các rủi ro an ninh và bảo mật dữ liệu

2.2.5 Hybrid Cloud

Là một thành phần của hai hoặc nhiều mô hình triển khai điện toán đám mây.Các yếu tố trong một điện toán đám mây lai vẫn còn độc đáo nhưng những ngườiđang bị ràng buộc với nhau bằng công nghệ tiêu chuẩn hoặc độc quyền cho phéptính di động của dữ liệu và các ứng dụng

Môi trường hybrid cloud kết hợp nhiều mô hình public và private cloud.Hybrid cloud thể hiện sự phức tạp khi quyết định cách phân bổ các ứng dụng trên cảpublic và private cloud

2.3 Tính toán đám mây và dịch vụ đám mây

Trong mục này thể hiện sự khác nhau và các thuộc tính chính của cloudcomputing đối lập với cloud services Cloud computing là nền tảng IT cho cloudservices và nó chứa đựng các công nghệ tạo điều kiện cho cloud services hoạt động

Các thuộc tính chính của cloud computing được thể hiện trong Bảng a.

Bảng a Các thuộc tính chính của cloud computing (Theo Jens, 2008)

Hệ thống cơ sở hạ tầng Bao gồm các servers, hệ thống lưu trữ, mạng có thể

cung cấp theo nhu cầu của người dùng một cách cânbằng

Phần mềm ứng dụng Cung cấp giao diện người dùng dựa trên Web, Web

Services APIs, và sự đa dạng về các cấu hình

IP networks Kết nối người dùng cuối với đám mây các

components của cơ sở hạ tầng

Các thuộc tính chính của Cloud services xem trong Bảng b (Jens, 2008).

Bảng b Các thuộc tính chính của Cloud Services (Theo Jens, 2008)

Yêu cầu tối thiểu hoặc không

yêu cầu gì về kỹ năng IT của

người dùng

Có bản đặc tả yêu cầu được đơn giản hóa

Dịch vụ được cung cấp Triển khai thời gian gần-thực (near real-time), cân

bằng độngGiá cả Giá cả căn cứ rên sự sử dụng thực tế và được chia

nhỏ

Giao diện người dùng Trình duyệt cho nhiều loại thiết bị

Giao diện hệ thống Dựa trên Web Services APIs, cung cấp một khung

làm việc tiêu chuẩn (standard framework) để truynhập và tích hợp trong dịch vụ đám mây

Tài nguyên dùng chung Tài nguyên được dùng chung giữa những người

dùng của dịch vụ đám mây, tuy nhiên, thông qua cáclựa chọn cấu hình của dịch vụ, người dùng có thểtùy biến

2.4 Các công nghệ tạo điều kiện cho sự hình thành của tính toán đám mây

Các công nghệ chính tạo điều kiện hình thành tính toán đám mây được mô tả

ở mục này, chúng gồm: công nghệ ảo hóa (virtualization), Web service and oriented architechture, service flows and workflows, Web 2.0 and Mashup

service-2.4.1 Công nghệ ảo hóa (virtualization)

Lợi thế của tính toán đám mây là khả năng ảo hóa và chia sẻtài nguyên giữacác ứng dụng khác nhau với mục tiêu sử dụng server tốt hơn Hình 1.6 thể hiện một

ví dụ

Trong tính toán phi đám mây ba Platforms độc lập nhau được dùng cho baứng dụng khác nhau chạy trên mỗi server của riêng mỗi ứng dụng, servers có thểđược dùng chung, hoặc ảo hóa, cho các hệ điều hành và ứng dụng, vì vậy cần ítservers hơn

Công nghệ ảo hóa gồm các kỹ thuật máy ảo nhưVmware and Xen, virtualnetworks như VPN Máy ảo cung cấp cơ sở hạ tầng IT ảo hóa theo nhu cầu, trongkhi đó virtual networks hỗ trợ người dùng một môi trường mạng tùy biến đểtruynhập các tài nguyên đám mây