Nghiên cứu và ứng dụng ITIL cho quản lý dịch vụ đám mây nội bộ trong doanh nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHẠM TÙNG DƢƠNG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG ITIL CHO QUẢN LÝ DỊCH VỤ ĐÁM MÂY NỘI BỘ TRONG DOANH NGHIỆP Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Quản lý hệ thống thông tin Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐỖ ĐỨC ĐÔNG Hà Nội - 2014 1 LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành được luận văn tốt nghiệp này, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Tiến sĩ Đỗ Đức Đông – Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc Gia Hà Nội (VNU). Thầy đã chỉ dẫn tận tình cho tôi trong việc tiếp cận các phương pháp luận cần thiết để có thể hoàn thành được luận văn tốt nghiệp. Thầy cũng đã tạo những điều kiện tốt nhất để tôi có áp dụng những phương pháp luận nghiên cứu vào trong môi trường thực tế để có những trải nghiệm thực tế nhất. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Tiến sĩ Nguyễn Quang Minh và toàn thể các anh chị em học viên lớp CIO-03, Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc Gia Hà Nội. Nhờ sự động viên, góp ý và những chia sẻ chân thành của thầy và các anh chị để tôi có thể có hoàn thành được luận văn này. Để luận văn này có thể thu được kết quả tốt nhất trong việc thực nghiệm, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc được cảm ơn anh Vũ Tống Minh, Fpt Telecom và toàn thể các anh em trong nhóm dự án Xây dựng hệ thống Private cloud dựa trên nền tảng OpenStack tại trung tâm Nghiên cứu phát triển, Công ty Viễn thông Fpt. Nhờ có sự tin tưởng tuyệt đối của các anh em trong nhóm dự án mà tôi mới có thể mạnh dạn áp dụng những ý tưởng mới của luận văn này và trong thực tiễn. Xin được gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Đặng Hoàng Tuân, VNG người đã tạo cho tôi cơ hội ban đầu và cảm hứng để tiếp cận đến những lĩnh vực và nhiều hứa hẹn như Quản lý dịch vụ Điện toán đám mây. Cuối cùng, để có thể hoàn thành được quá trình làm luận văn đầy khó khăn nhưng cũng nhiều thử thách, tôi sẽ được gửi lời biết ơn sâu sắc nhất đến bố mẹ và bạn gái. Những người tuyệt vời, đã đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn, đã tạo điều kiện hết sức có thể cũng như có những động viên kịp thời trong những lúc khó khăn nhất. 2 TỔNG QUAN Các dịch vụ điện toán đám mây ngày càng phổ biến và đang dần trở thành một một mô hình cung cấp dịch vụ Công nghệ thông tin mới và tiện lợi cho người dùng. Ở góc độ của những người xây dựng dịch vụ trên nền điện toán đám mây thì bên cạnh những thách thức kĩ thuật cần giải quyết thì việc cung cấp dịch vụ như thế nào cho hiệu quả với mức độ qui mô đầu tư, mang nhiều giá trị mới đến cho khách hàng thông qua những dịch vụ được cung cấp chất lượng, có độ ổn định cao cũng là một vấn đề cần giải quyết. Trong khuôn khổ luận văn này, tôi sẽ trình bày một cách tiếp cận về quản lý dịch vụ Công nghệ thông tin trên nền điện toán đám mây sử dụng bộ công cụ ITIL trong một bài toán cụ thể là xây dựng và cung cấp dịch vụ Điện toán đám mây – Hạ tầng như một dịch vụ trong khuôn khổ nội bộ của một tổ chức. 3 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 TỔNG QUAN 2 MỤC LỤC 3 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 5 DANH SÁCH HÌNH ẢNH 6 MỞ ĐẦU 7 Chƣơng 1. Quản lý dịch vụ công nghệ thông tin và Dịch vụ đám mây nội bộ trong một tổ chức 10 1.1. Dịch vụ Công nghệ thông tin và Quản lý dịch vụ Công nghệ thông tin 10 1.1.1. Định nghĩa Dịch vụ và Dịch vụ Công nghệ thông tin 10 1.1.2. Quản lý dịch vụ Công nghệ thông tin 12 1.2. Định nghĩa Điện toán đám mây và mô hình đám mây nội bộ trong doanh nghiệp 13 1.2.1. Định nghĩa về Điện toán đám mây (Cloud Computing) 13 1.2.2. Các mô hình cung cấp dịch vụ Điện toán đám mây 14 1.2.3. Điện toán đám mây nội bộ (Private cloud) 15 1.2.4. Giá trị mà dịch vụ đám mây nội bộ đem lại 16 1.3. Bài toán áp dụng Quản lý lịch vụ Công nghệ thông tin trong mô hình đám mây nội bộ 16 Chƣơng 2. Các giải pháp kĩ thuật trên thực tế 18 2.1. Tổng quan về ITIL 18 2.1.3. Giới thiệu về ITIL 18 2.1.2. Các giá trị mà ITIL mang lại 19 2.1.3. Các thành phần trong vòng đời ITIL quản lý 19 2.1.4. ITIL và quản lý dịch vụ điện toán đám mây 24 2.2. Tổng quan về OpenStack 25 2.2.1. Giới thiệu về OpenStack 25 2.2.2. Kiến trúc và các thành phần cơ bản của OpenStack 26 2.2.3. Tại sao lại là OpenStack mà không phải là các giải pháp thương mại khác 27 2.2 4. Các dịch vụ cơ bản của OpenStack cung cấp cho người dùng 28 Chƣơng 3. Áp dụng vào bài toán Triển khai Private Cloud tại công ty Fpt Telecom 30 3.1. Mô tả bài toán 30 3.1.1. Giới thiệu về dự án Triển khai Private Cloud tại Fpt Telecom 30 4 3.1.2. Giải quyết bài toán 32 3.1.3. Kết quả đạt được 44 3.1.4. Các công việc cần được hoàn thiện trong tương lai 48 KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 5 DANH MỤC TỪVIẾT TẮT Tên viết tắt Ý nghĩa Cloud Điện toán đám mây CMMI Capability Maturity Model Integration CNTT Công nghệ thông tin HTTP Hypertext Transfer Protocol IaaS Infrastructure-as-a-Service IT Information Technology ITIL Information Technology Infrastructure Library ITSM Information Technology Service Management MOF Microsoft Operation Framework PaaS Platform-as-a-Service SaaS Software-as-a-Service SLA Service Level Agreement 6 DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1. So sánh về việc quản lý tài nguyên trong 3 mô hình dịch vụ điện toán đám mây. 15 Hình 2. Tổng quan về vòng đời dịch vụ ITIL 21 Hình 3. Sự tương tác giữa các thành phần của ITIL 22 Hình 4. Tổng quan về các pha công việc của ITIL 24 Hình 5. Kiến trúc Logic của OpenStack 29 Hình 6. Giao diện tương tác đồ họa của OpenStack 31 Hình 7. Tổ chức đội dự án 38 Hình 8. Kiến trúc tổng quan về hệ thống Cloud mới 39 Hình 9. Kiến trúc kĩ thuật tổng quan về hệ thống 40 Hình 10. Các qui trình về quản lý tính sẵn sàng. 42 Hình 11. Các qui trình về quản lý năng lực hệ thống. 43 7 MỞĐẦU Ngày nay, Điện toán đám mây không còn là một khái niệm xa lạ và khó hiểu như trong những năm đầu tiên của thế kỉ 21. Với sự bùng nổ của Internet, các công nghệ trong lĩnh vực ảo hóa và giá thành sản xuất phần cứng càng ngày càn giảm thì Điện toán đám mây phát triển nhanh chóng, trở thành một trong bốn xu hướng về công nghệ nổi bật nhất hiện nay bên cạnh Mạng xã hội (Social), Dữ liệu lớn và phân tích (Big data and Analytics) và Di động (Mobile). Điện toán đám mây mang lại một trải nghiệm sử dụng dịch vụ hoàn toàn mới cho người dùng cuối, mở ra một cách thức cung cấp giá trị thông qua cách thức cung cấp dịch vụ hoàn toàn mới so với trước kia. Giờ đây chỉ cần một hạ tầng kết nối mạng đủ tốt là người dùng có thể sử dụng bất kì một dịch vụ trên đám mây nào từ những ứng dụng văn phòng cơ bản như xử lý văn bản, duyệt email cho đến việc tự mình tạo ra những ứng dụng cho riêng mình một cách nhanh chóng, không tốn nhiều công sức vào những vấn đề khác ngoài ứng dụng. Không chỉ vậy, người dùng cũng nhanh chóng tạo và xây dựng cho mình một hạ tầng tính toán mạnh mẽ trên đám mây, có thể so sánh với bất kì một trung tâm dữ liệu lớn nào trên thế giới. Nhờ có Điện toán đám mây, người dùng cuối đang có cơ hội được tận hưởng những dịch đáng tin cậy, có hiệu năng cao và trải nghiệm tuyệt vời chưa từng có. Tuy nhiên với ở góc nhìn của những người cung cấp dịch vụ thì Cloud computing đang mang lại không chỉ những cơ hội mới trong kinh doanh mà còn là những thách thức chưa từng xuất hiện cần phải giải quyết trong thời gian ngắn với hiệu quả cao. Các thách thức đó không chỉ dừng lại ở các vấn đề kĩ thuật các mô hình phân tán, các kĩ thuật hệ thống phục vụ cho lượng lớn người dùng mà còn là những vấn đề mới trong quản lý đặc biệt là trong quản lý Dịch vụ Công nghệ thông tin trên nền điện toán đám mây. Điện toán đám mây tạo ra một môi trường cung cấp dịch vụ hoàn toàn mới khác xa với những mô hình Công nghệ thông tin truyền thống. Dịch vụ điện toán đám mây đòi hỏi tốc độ thay đổi luôn ở mức cao thích nghi liên tục với biến động của thị trường, khả năng mềm dẻo, đáp ứng cho nhiều loại nhu cầu khác nhau trong thời gian ngắn, dịch vụ được cung cấp ở một qui mô khách hàng tăng trưởng liên tục theo cấp số nhân; bên cạnh đó các dịch vụ điện toán đám mây vẫn phải đảm bảo tính sẵn sàng, tính bảo mật, tính ổn định ở mức cao như các dịch vụ Công nghệ thông tin truyền thống khác. Đối với mỗi công ty, tổ chức trong thời điểm hiện tại chuyển dịch lên nền dịch vụ điện toán đám mây là điều tất yếu. Tuy nhiên, các đơn vị này có rất nhiều lựa chọn khác nhau để hoàn thiện việc chuyển dịch này. Nhiều đơn vị có thể lựa chọn các dịch 8 vụ đám mây công cộng như Amazon Web Services, Microsoft Azure hay Google Cloud để tiến hành chuyển đổi. Nhưng cũng có rất nhiều tổ chức công ty lại lựa chọn tự xây dựng riêng cho mình những đám mây nội bộ để phục vụ cho tốc độ tăng trưởng kinh doanh liên tục của mình. Trên thế giới có rất nhiều các tổ chức đã và đang chuyển dịch như vậy như Ebay, Paypal hay CERN. Đối với các tổ chức này thì nền tảng công nghệ chủ yếu được sử dụng đều là các công nghệ mã nguồn mở bởi chi phí rẻ, dễ dàng mở rộng và không bị ràng buộc với các bên hãng hoặc nhà cung cấp thứ ba nào khác. Hiện nay tại Việt Nam thì xu hướng tự xây dựng các dịch vụ đám mây nội bộ đang là xu hướng nổi bật, chiếm lĩnh phần lớn xu hướng chung. Tuy nhiên, qua khảo sát thì hầu hết các đơn vị và tổ chức ở Việt Nam khi xây dựng các dịch vụ đám mây nội bộ mới chỉ dừng lại ở mức mua giải pháp đóng gói có sẵn như IBM, HP hay VMWare về triển khai theo hình thức cài đặt và chạy, thiếu mất tư duy dịch vụ. Gần như chưa có bất kì một tổ chức nào tổ chức mô hình các đám mây nội bộ được cung cấp như một dịch vụ Công nghệ thông tin cơ bản trong nội bộ công ty với các đơn vị Công nghệ là nhà cung cấp dịch vụ và người dùng cuối của công ty chính là khách hàng. Chính điều này về lâu dài sẽ dẫn tới những khó khăn rất lớn không chỉ trong khối kĩ thuật mà còn bản thân chính công ty khi số lượng người dùng lớn lên và hệ thống được mở rộng ra. Khi đó, các giải pháp đóng sẽ trở thành “chiếc máy tiêu tiền” khi tiền bản quyền tăng đến mức chóng mặt. Bên cạnh đó, các giải pháp đóng với phần cứng đắt tiền sẽ trở thành những trở ngại đầu tiên trong việc đầu tư mở rộng qui mô hệ thống. Chưa kể đến các khó khăn sức ép khi phải cung cấp dịch vụ cho số lượng lớn người dùng tăng liên tục mà vẫn phải đảm bảo chất lượng, sự ổn định, hiệu năng hoạt động hay tính an toàn thông tin. Chính vì những lý do đó mà trong khóa luận này tôi đề xuất một cách tiếp cận mới trong việc xây dựng và cung cấp dịch vụ đám mây nội bộ trong doanh nghiệp đó là sử dụng các công cụ nguồn mở và biến các hệ thống đám mây nội bộ trở thành các đơn vị cung cấp dịch vụ hoàn chỉnh sử dụng bộ công cụ ITIL để phát triển, quản lý và vận hành dịch vụ một cách bài bản chuyên nghiệp. Hướng đến cung cấp dịch vụ một cách tin cậy, liền mạch và ổn định cho khách hàng. Trong khuôn khổ của luận văn tôi sẽ trình bày phương pháp tiếp cận này dựa trên minh họa là sử dụng bộ công cụ ITIL để quản lý một dịch vụ điện toán đám mây – hạ tầng như một dịch vụ được xây dựng dựa trên giải pháp mã nguồn mở OpenStack. Đồng thời tôi cũng sẽ trình bày kết quả áp dụng của mình vào một dự án thực tế mà tôi tham gia dưới vai trò quản lý dự án tại đơn vị đang làm việc là “Dự án 9 xây dựng Private cloud dựa trên OpenStack trong nội bộ công ty cổ phần Viễn thông Fpt” từ đầu năm 2014 tới nay. Luận văn này có 3 phần chính bao gồm Phần 1: Trình bày những khái niệm cơ bản về Dịch vụ, dịch vụ Công nghệ thông tin và các mô hình dịch vụ được cung cấp trên nền điện toán đám mây như đám mây nội bộ, đám mây công cộng. Đồng thời nêu ra những vấn đề cần giải quyết trong việc áp dụng quản lý dịch vụ Công nghệ thông tin với dịch vụ đám mây nội bộ. Phần 2: Trình bày tổng quan về các giải pháp kĩ thuật cần có trong việc giải quyết các vấn đề quản lý dịch vụ đám mây nội bộ. Đó chính là bộ công cụ quản lý ITIL và giải pháp mã nguồn mở OpenStack. Phần 3: Trong phần này tôi sẽ trình bày sơ lược về bài toán mà dự án Xây dựng Private cloud trên nền OpenStack đã và đang giải quyết tại công ty Cổ phần Viễn thông Fpt. Đồng thời từ đó, tôi sẽ trình bày các giải pháp để giải quyết vấn đề đó đặc biệt là trong việc lập chiến lược dịch vụ, thiết kế cách thức cung cấp dịch vụ, các vấn đề liên quan đến quản lý tính sẵn sàng, quản lý năng lực hệ thống và quản lý đáp ứng yêu cầu khách hàng. Các giải pháp được đưa ra dựa trên hai giải pháp kĩ thuật đã được trình bày trong phần 2 là ITIL và OpenStack. Trong phần này tôi cũng sẽ trình bày một số kết quả mà dự án đã đạt được đến thời điểm hiện nay sau gần 1 năm thực hiện. [...]...10 Chƣơng 1 Quản l dịch vụcông nghệthông tin v Dịch vụ ám mây nội b trong một tổchức 1.1 Dịch vụCông nghệthông tin v Quản l dịch vụCông nghệthông tin Trong phần này, tôi sẽ đề cập đến các khái niệm cơ bản nhất về dịch vụ, dịch vụ Công nghệ thông tin và quản lý chất lượng dịch vụ 1.1.1 Định nghĩa Dịch vụv Dịch vụCông nghệthông tin 1.1.1.1 Dịch vụ Dịch vụ theo định nghĩa phổ biến nhất... trị mới cho khách hàng trong suốt vòng đời dịch vụ Các chủ đề chính mà ITIL Service Design đề cập đến bao gồm: thiết kế điều phối dịch vụ, quản lý danh mục dịch vụ, quản lý chất lượng dịch vụ, quản lý tính sẵn sàng, quản lý tài nguyên, quản lý dịch vụ liên tục, quản lý an toàn thông tin và quản lý nhà cung cấp Sản phẩm đầu ra của quá trình này: Thiết kế giải pháp, kiến trúc, các bộ tiêu chuẩn và các... thành phần người dùng phải quản lý khi sử dụng các dịch vụ Điện toán đám mây khác nhau như IaaS, PaaS và SaaS Hình 1 So sánh về việc quản lý tài nguyên trong 3 mô hình dịch vụ điện toán đám mây 15 1.2.3 Điện toán đám mây nội bộ( Private cloud) Đám mây nội bộ (Private cloud) là một loại hình của điện toán đám mây trong đó, các tài nguyên tính toán được xây dựng để phục vụ cho một tổ chức duy nhất bất... (service catalogue và service portofilo) 2.1.4 ITIL v quản l dịch vụ iện toán đám mây Sự phù hợp trong việc áp dụng ITIL vào quản lý dịch vụ Cloud là vấn đề đầu tiên cần được cân nhắc khi tôi tìm hiểu vấn đề này Trong khi ITIL định nghĩa các hướng dẫn thực hành trong việc quản lý dịch vụ IT để có thể có một dịch vụ đáng tin cậy, cải tiến liên tục trên một nền tảng có sẵn thì với các dịch vụ Cloud thì lại... hướng dẫn trong việc thiết kế và phát triển năng lực các dịch vụ và các hướng dẫn thực hành quản lý dịch vụ Quá trình này bao gồm các nguyên lý thiết kế, phương pháp thiết kế để biến những mục tiêu được xây dựng trong chiến lược dịch vụ trở thành các dịch vụ thật sự Thiết kế dịch vụ không chỉ giới hạn trong việc tạo ra các dịch vụ mới mà còn được áp dụng trong việc thay đổi và cải tiến các dịch vụ đang... ITIL Service Operation đề cập đến bao gồm: quản lý sự kiện, quản lý sự cố, quản lý đáp ứng yêu cầu, quản lý vấn đề, qui trình quản lý truy cập cũng như là quản lý việc hỗ trợ kĩ thuật, quản lý vận hành IT và chức năng quản lý ứng dụng Đầu ra của quá trình này: Vận hành các dịch vụ đang hoạt động e Cải thiện dịch vụ liên tục (Continual Service Improvement) ITIL Continual Service Improvement cung cấp các... khi thực hiện chuyển đổi và quá trình chuyển đổi được thực hiện hiệu quả Các chủ đề chính mà ITIL Service Transition đề cập bao gồm: lập kế hoạch và hỗ trợ chuyển đổi, quản lý thay đổi, quản lý cấu hình và tài sản dịch vụ, quản lý phân phối và triển khai dịch vụ, đánh giá và kiểm thử các thay đổi trong dịch vụ và quản lý tri thức Đầu ra của quá trình này: danh sách các dịch vụ mới, thay đổi hoặc kết... vị cung cấp bên trong và bên ngoài, tài sản của dịch vụ, các dịch vụ chính và cách thực thi dịch vụ trong suốt vòng đời Quản lý quan hệ khách hàng, quản lý tài chính và phát triển tổ chức và rủi ro chiến lược Sản phẩm đầu ra của quá trình này: Chiến lược, Chính sách, Tài nguyên và các ràng buộc, đề xuất thay đổi và quyết định thành lập dịch vụ 22 b Thiết kế dịch vụ (Service Design) ITIL Service Design... nghĩa các dịch vụ dựa trên kết quả dự kiến - Bước 7: Định nghĩa mô hình dịch vụ Dự kiến dịch vụ được cung cấp theo mô hình tự phục vụ theo nhu cầu (on demand self-service) của người dùng 34 - Bước 8: Định nghĩa các gói của dịch vụ Dịch vụ sẽ cung cấp các gói dịch vụ cơ bản sau như gói dịch vụ về tính toán và dịch vụ về lưu trữ Đây là những dịch vụ cần thiết và đang có nhu cầu rất lớn cả trong và ngoài... quyết định lựa chọn bộ công cụ quản lý dịch vụ Công nghệ thông tin ITIL – một bộ công cụ phổ biến nhất trên thế giới, là nền tảng của rất nhiều bộ công cụ quản lý dịch vụ khác Đồng thời giải pháp Cloud triển khai để áp dụng ITIL và quản lý là OpenStack, một giải pháp quản lý Cloud mã nguồn mở, độc lập với các hãng cung cấp giải pháp và rất phổ biến trên thế giới hiện nay 2.1 ITILvà cách thƣc triể n . Quản lý dịch vụ công nghệ thông tin và Dịch vụ đám mây nội bộ trong một tổ chức 10 1.1. Dịch vụ Công nghệ thông tin và Quản lý dịch vụ Công nghệ thông tin 10 1.1.1. Định nghĩa Dịch vụ và Dịch. dịch vụ đám mây nội bộ. Phần 2: Trình bày tổng quan về các giải pháp kĩ thuật cần có trong việc giải quyết các vấn đề quản lý dịch vụ đám mây nội bộ. Đó chính là bộ công cụ quản lý ITIL và. tin v Dịch vụ ám mây nội b trong một tổchức 1.1. Dịch vụCông nghệthông tin v Quản l dịch vụCông nghệthông tin Trong phần này, tôi sẽ đề cập đến các khái niệm cơ bản nhất về dịch vụ, dịch vụ