Ở mô hìnhđiện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dướidạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhàcung cấp
Trang 2CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1 Khái niệm điện toán đám mây
Điện toán đám mây còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng
các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet Thuật ngữ "đám mây" ở đây làlối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máytính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó Ở mô hìnhđiện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dướidạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhàcung cấp nào đó "trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm vềcông nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó
Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ
thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, " Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả
các khái niệm như phần mềm dịch vụ Web 2.0 và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các
xu hướng công nghệ nổi bật, trong đó đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet đểđáp ứng những nhu cầu điện toán của người dùng Ví dụ, dịch vụ Google AppEngine cungcấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có thể truy nhập từ một trìnhduyệt, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ ( Theo: WikipediaViệt Nam)
Một số định nghĩa khác:
Theo Wikipedia: Điện toán đám là một mô hình điện toán có khả năng co giãn
(scalable) linh động và các tài nguyên thường được ảo hóa và được cung cấp như một dịch
vụ trên mạng Internet”
Theo Gartner: Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và linh hoạt về công
nghệ thông tin được cung cấp như một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các
Trang 3Theo Lewis Cunningham: Điện toán đám mây là công cụ sử dụng Internet để truy cập
vào việc thực hiện phần mềm của người khác chạy trên phần cứng của người khác trongtrung tâm dữ liệu của người khác
Theo Ian Foster: Điện toán đám mây là một phương thức tính toán có quy mô lớn,
xuất phát từ các doanh nghiệp có tầm cỡ mà trong đó các dịch vụ được trực quan, ảo hóa, cogiãn linh động, quản lý sức mạnh tính toán, lưu trữ, các nền tảng dịch vụ được cung cấptheo nhu cầu khách hàng bên ngoài thông qua Internet
Theo Rajkumar Buyya: một đám mây là một loại hệ thống song song và phân phối
bao gồm một tập hợp các máy tính kết nối và ảo với nhau, đó là cung cấp linh động và trìnhbày như là một hoặc nhiều tài nguyên máy tính thống nhất dựa trên các thỏa thuận cấp độdịch vụ thành lập thông qua thương lượng giữa các nhà cung cấp dịch vụ và người tiêudùng
Hình 1: Các thiết bị truy cập các dịch vụ trên điện toán đám mây
1.2 Các mô hình điện toán đám mây:
Các mô hình Cloud Computing được phân thành hai loại:
- Các mô hình dịch vụ (Service Models): Phân loại các dịch vụ của các nhà cung cấp dịch
vụ Cloud Computing
- Các mô hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức triển khai dịch vụCloud Computing đến với khách hàng
Các mô hình dịch vụ
Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing cung cấp nhiều loại dịch
vụ khác nhau Tuy nhiên có ba loại dịch vụ Cloud Computing cơ bản là: dịch vụ cơ sở hạ
Trang 4tầng (Infrastructure as a Service – IaaS), dịch vụ nền tảng (Platform as a Service – PaaS) và dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS) Cách phân loại này thường được gọi là
và tự cài đặt ứng dụng của mình
Ví dụ điển hình về dịch vụ này là dịch vụ EC2 của Amazon Khách hàng có thể đăng ký
sử dụng một máy tính ảo trê dịch vụ của Amazon và lựa chọn một hệ thống điều hành (ví
dụ, Windows hoặc Linux) và tự cài đặt ứng dụng của mình
Trang 5CC thông qua API đó Ở mức PaaS, khách hàng không quản lý nền tảng Cloud hay các tàinguyên lớp như hệ điều hành, lưu giữ ở lớp dưới Khách hàng điển hình của dịch vụ PaaSchính là các nhà phát triển ứng dụng (ISV).
Dịch vụ App Engine của Google là một dịch vụ PaaS điển hình, cho phép khách hàngxây dựng các ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng và phát triển dựa trên ngôn ngữlập trình Java hoặc Python
Dịch vụ phần mềm - Software as a Service (SaaS)
Dịch vụ SaaS cung cấp các ưng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầu chonhiều khách hàng với chỉ một phiên bản cài đặt Khách hàng lựa chọn ứng dụng phù hợpvới nhu cầu và sử dụng mà không quan tâm tói hay bỏ công sức quản lý tài nguyên tínhtoán bên dưới
Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng cho doanhnghiệp mà nổi bật nhất là CRM Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổ biến là cácứng dụng office Online của Microsoft hay Google Docs của Google
Các mô hình triển khai
Đám mây “công cộng”
Mô hình đầu tiên được nói đến khi đề cập tới CC chính là mô hình Public Cloud Đây là
mô hình mà hạ tầng CC được một tổ chức sỡ hữu và cung cấp dịch vụ rộng rãi cho tất cảcác khách hàng thông qua hạ tầng mạng Internet hoặc các mạng công cộng diện rộng Cácứng dụng khác nhau chia sẻ chung tài nguyên tính toán, mạng và lưu trữ Do vậy, hạ tầng
CC được tiết kế để đảm bảo cô lập về dữ liệu giữa các khách hàng và tách biệt về truy cập
Trang 6Các dịch vụ Public Cloud hướng tới số lượng khách hàng lớn nên thường có năng lực về
hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chi phí thấp cho khách hàng Do
đó khách hàng của dịch vụ trên Public Cloud sẽ bao gồm tất cả các tầng lớp mà khách hàng
cá nhân và doanh nghiệp nhỏ sẽ được lợi thế trong việc dễ dàng tiếp cận các ứng dụng côngnghệ cap, chất lượng mà không phải đầu tư ban đầu, chi phí sử dụng thấp, linh hoạt
Đám mây “doanh nghiệp”
Đám mây doanh nghiệp (Private Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được sởhữu bởi một tổ chức và phục vụ cho người dùng của tôt chức đó Private Cloud có thể đượcvận hành bởi một bên thứ ba và hạ tầng đám mây có thể được đặt bên trong hoặc bên ngoài
tổ chức sở hữu (tại bên thứ ba kiêm vận hành hoặc thậm chí là một bên thứ tư)
Trang 7Private Cloud được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác
ưu điểm được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm vềcông nghệ và khả năng quản trị của CC Với Private Cloud, các doanh nghiệp tối ưu được
hạ tầng IT của mình, nâng cao hiệu quả sử dụng, quản lý trong cấp phát và thu hồi tàinguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản phẩm sản xuất, kinh doanh ra thị trường
Đám mây “chung”
Đám mây chung (Community Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được chia sẻbởi một số tổ chức cho cộng đồng người dùng trong các tổ chức đó Các tổ chức này do đặcthù không tiếp cận với các dịch vụ Public Cloud và chia sẻ chung một hạ tầng CC để nângcao hiệu quả đầu tư và sử dụng
Trang 8 Đám mây “lai”
Mô hình đám mây lai (Hybrid Cloud) là mô hình bao gồm hai hoặc nhiều hơn các đám mâytrên tích hợp với nhau Mô hình Hybrid Cloud cho phép chia sẻ hạ tầng hoặc đáp ứng nhucầu trao đổi dữ liệu
Trang 91.3 Lợi ích
Sử dụng các tài nguyên tính toán động (Dynamic computing resources) : Các tài nguyênđược cấp phát cho doanh nghiệp đúng như những gì doanh nghiệp muốn một cách tức thời.Thay vì việc doanh nghiệp phải tính toán xem có nên mở rộng hay không, phải đầu tư baonhiêu máy chủ thì nay doanh nghiệp chỉ cần yêu cầu “Hey, đám mây, chúng tôi cần thêm tàinguyên tương đương với 1 CPU 3.0 GHz, 128GB RAM…” và đám mây sẽ tự tìm kiếm tàinguyên rỗi để cung cấp cho bạn
Giảm chi phí: Doanh nghiệp sẽ có khả năng cắt giảm chi phí để mua bán, cài đặt và bảo
trì tài nguyên Rõ ràng thay vì việc phải cử một chuyên gia đi mua máy chủ, cài đặt máychủ, bảo trì máy chủ thì nay bạn chẳng cần phải làm gì ngoài việc xác định chính xác tàinguyên mình cần và yêu cầu Quá tiện!
Giảm độ phức tạp trong cơ cấu của doanh nghiệp: Doanh nghiệp sản xuất hàng hóa
mà lại phải có cả một chuyên gia IT để vận hành, bảo trì máy chủ thì quá tốn kém Nếuoutsource được quá trình này thì doanh nghiệp sẽ chỉ tập trung vào việc sản xuất hàng hóachuyên môn của mình và giảm bớt được độ phức tạp trong cơ cấu
Tăng khả năng sử dụng tài nguyên tính toán: Một trong những câu hỏi đau đầu của
việc đầu tư tài nguyên (ví dụ máy chủ) là bao lâu thì nó sẽ hết khấu hao, tôi đầu tư như thế
có lãi hay không, có bị outdate về công nghệ hay không … Khi sử dụng tài nguyên trênđám mây thì bạn không còn phải quan tâm tới điều này nữa
Truy cập mạng rộng Các khả năng là sẵn sàng thông qua mạng và được truy cập thông quacác cơ chế tiêu chuẩn mà khuyến khích sử dụng bằng các nền tảng máy trạm mỏng và dàymột cách hỗn hợp (như các điện thoại di động, các máy tính xách tay và các thiết bị số cánhân PDA) cũng như các dịch vụ phần mềm khác theo lối truyền thống ho ặc dựa trên đámmây
Gộp tài nguyên Các tài nguyên điện toán của nhà cung cấp được gộp lại để phục vụ chonhiều người sử dụng có sử dụng mô hình nhiều người thuê sử dụng, với các tài nguyên ảo
Trang 10và vật lý khác nhau được chỉ định và chỉ định lại theo phương thức động theo yêu cầu củangười sử dụng Có một mức độ độc lập về vị trí trong đó người sử dụng thường không có sựkiểm soát hoặc hiểu biết về vị trí chính xác đối với các tài nguyên của nhà cung cung cấp,nhưng có thể có khả năng chỉ định vị trí ở mức trừu tượng cao hơn (như, quốc gia, bang,hoặc trung tâm dữ liệu) Những ví dụ về các tài nguyên bao gồm lưu trữ, xử lý, bộ nhớ,băng thông mạng, và các máy ảo Thậm chí các đám mây riêng có xu hướng g ộp các tàinguyên giữa những phần khác nhau của cùng một tổ chức.
Tính đàn hồi nhanh Các khả năng có thể được cung cấp một cách nhanh chóng và đàn hồi –trong một số trường hợp là một cách tự động – để nhanh chóng mở rộng phạm vi ra ngoài;
và nhanh chóng đưa ra để nhanh chóng thu hẹp phạm vi lại Đối với người sử dụng, các khảnăng sẵn sàng cho việc cung cấp dường như thường là không giới hạn và có thể được muatheo bất kỳ số lượng nào, bất kỳ lúc nào
Dịch vụ được đo đếm Các hệ thống đám mây tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụngcác tài nguyên bằng việc thúc đẩy một khả năng đo đếm được ở một số mức trừu tượng phùhợp với dạng dịch vụ (như lưu trữ, xử lý, độ rộng băng thông, hoặc các tài khoản người sửdụng tích cực đang hoạt động) Việc sử dụng các tài nguyên có thể được giám sát, kiểmsoát, và báo cáo – cung cấp sự minh bạch cho cả nhà cung cấp và người sử dụng dịch vụ.Điều quan trọng phải nhận thức được rằng các dịch vụ đám mây thường nhưng không luônđược sử dụng trong sự kết hợp với, và được xúc tác bởi, các công nghệ ảo hóa Tuy nhiên,không có yêu cầu nào ràng buộc sự trừu tượng hóa các tài nguyên với các công nghệ ảo hóa
và trong nhiều lời chào thì sự ảo hóa của vật chứa hệ điều hành hoặc trình ảo hóa(hypervisor) không được sử dụng
1.5 Ưu điểm và nhược điểm
Trang 11c Không còn phụ thuộc vào thiết bị và vị trí địa lý, cho phép người dùng truy cập và sửdụng hệ thống thông qua trình duyệt web ở bất kỳ đâu và trên bất kỳ thiết bị nào mà họ sửdụng (chẳng hạn là PC hoặc là điện thoại di động…).
d Chia sẻ tài nguyên và chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các lợi ích cho ngườidùng
e Với độ tin cậy cao, không chỉ dành cho người dùng phổ thông, điện toán đám mây cònphù hợp với các yêu cầu cao và liên tục của các công ty kinh doanh và các nghiên cứu khoahọc Tuy nhiên, một vài dịch vụ lớn của điện toán đám mây đôi khi rơi vào trạng thái quátải, khiến hoạt động bị ngưng trệ Khi rơi vào trạng thái này, người dùng không có khả năng
để xử lý các sự cố mà phải nhờ vào các chuyên gia từ “đám mây” tiến hành xử lý
f Khả năng mở rộng được, giúp cải thiện chất lượng các dịch vụ được cung cấp trên “đámmây”
g Khả năng bảo mật được cải thiện do sự tập trung về dữ liệu
h Các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa và cải thiện về tính năng bởi
lẽ chúng không được cài đặt cố định trên một máy tính nào
i Tài nguyên sử dụng của điện toán đám mây luôn được quản lý và thống kê trên từngkhách hàng và ứng dụng, theo từng ngày, từng tuần, từng tháng Điều này đảm bảo cho việcđịnh lượng giá cả của mỗi dịch vụ do điện toán đám mây cung cấp để người dùng có thể lựachọn phù hợp
2 Nhược điểm:
Tuy nhiên, mô hình điện toán này vẫn còn mắc phải một số nhược điểm sau:
a Tính riêng tư: Các thông tin người dùng và dữ liệu được chứa trên điện toán đám mây cóđảm bảo được riêng tư, và liệu các thông tin đó có bị sử dụng vì một mục đích nào khác?
b Tính sẵn dùng: Liệu các dịch vụ đám mây có bị “treo” bất ngờ, khiến cho người dùngkhông thể truy cập các dịch vụ và dữ liệu của mình trong những khoảng thời gian nào đókhiến ảnh hưởng đến công việc
c Mất dữ liệu: Một vài dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến trên đám mây bất ngờ ngừng hoạtđộng hoặc không tiếp tục cung cấp dịch vụ, khiến cho người dùng phải sao lưu dữ liệu của
họ từ “đám mây” về máy tính cá nhân Điều này sẽ mất nhiều thời gian Thậm chí một vàitrường hợp, vì một lý do nào đó, dữ liệu người dùng bị mất và không thể phục hồi được
Trang 12d Tính di động của dữ liệu và quyền sở hữu: Một câu hỏi đặt ra, liệu người dùng có thểchia sẻ dữ liệu từ dịch vụ đám mây này sang dịch vụ của đám mây khác? Hoặc trong trườnghợp không muốn tiếp tục sử dụng dịch vụ cung cấp từ đám mây, liệu người dùng có thể saolưu toàn bộ dữ liệu của họ từ đám mây? Và làm cách nào để người dùng có thể chắc chắnrằng các dịch vụ đám mây sẽ không hủy toàn bộ dữ liệu của họ trong trường hợp dịch vụngừng hoạt động.
e Khả năng bảo mật: Vấn đề tập trung dữ liệu trên các “đám mây” là cách thức hiệu quả đểtăng cường bảo mật, nhưng mặt khác cũng lại chính là mối lo của người sử dụng dịch vụcủa điện toán đám mây Bởi lẽ một khi các đám mây bị tấn công hoặc đột nhập, toàn bộ dữliệu sẽ bị chiếm dụng Tuy nhiên, đây không thực sự là vấn đề của riêng “điện toán đámmây”, bởi lẽ tấn công đánh cắp dữ liệu là vấn đề gặp phải trên bất kỳ môi trường nào, ngay
cả trên các máy tính cá nhân
1.6 Sự khác nhau giữa Cloud Computing và Grid Computing
Sự khác nhau giữa Grid Computing và Cloud Computing
Sức mạnh tính toán Tính toán mạnh hơn Grid
Computing; sử dụng khả năng tính toán của internet
Sử dụng khả năng tính toán trong nội bộ của Cloud
Computing; dùng các giaothức để tìm kiếm các tài nguyên thích hợp trên mạng để lưu trữ
Khả năng lưu trữ ít hơn Grid Computing; dùng các data center trong việc lưu trữ
Tốc độ truyền dữ liệu
(trao đổi các resource
trong lúc thực thi)
Tốc độ chậm hơn Cloud Computing; tốc độ của đưởng truyền sử dụng đường truyền internet, tốc
độ thường là mega byte
Nhanh hơn Grid Computing, việc trao đổi resource thường thực hiện bằng đường truyền nội bộ, được xây
Trang 13thể lên đến hàng giga byte.
Khả năng mở rộng Có khả năng mở rộng
Việc mở rộng được thực hiện trên đường truyền internet (khi có như cầu
sử dụng thêm resource thì
hệ thống sẽ tìm trên mạng xem hiện có resource nào đáp ứng nhu cầu của mìnhphù hợp không)
Có khả năng mở rộng,
co lại dễ dàng và nhanh (theo nhu cầu sử dụng)
Ví dụ: nếu trong một thời điểm đang có 10 máy nhưng muốn có 20 máy thì Cloud
Computing có thể cung cấp, hoặc muốn giảm xuống chỉ sử dụng còn 5máy; Cloud hổ trợ cho việc này nhanh chóng
học
Chủ yếu hướng tới thương mại, quan tâm đến việc phục vụ nhu cầu của khách hàng thông qua việc cung cấpcác dịch vụ theo nhu cầucủa khách hàng
thông qua việc tìm kiếm các resource trên internet, người dùng không thể cấu hình tài nguyên theo ý muốn của người dùng
Cung cấp resource theo dạng unified resource, người dùng được phép cấu hình resource theo nhu cầu của người sử dụng