Tiểu luận môn Điện toán lưới và đám mây SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÕ THỊ THÚY LAN TÊN ĐỀ TÀI: SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY TP HỒ CHÍ MINH - Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÕ THỊ THÚY LAN TÊN ĐỀ TÀI: SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY Ngành: Khoa học máy tính Mã số học viên: CH1301096 TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ TP HỒ CHÍ MINH - Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan bài báo cáo này hoàn toàn do tôi thực hiện với nội dung dựa theo bài báo “Comparison between Cloud and Grid computing: review paper” của các tác giả Hosam AlHakami, Hamza Aldabbas và Tariq Alwada’n. So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ MỤC LỤC Danh mục các bảng HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 4 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Danh mục các hình vẽ Hình 3 1. Điện toán đám mây 13 Hình 3 2. Kiến trúc đám mây định hướng thị trường cấp cao 15 Hình 3 3. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 1 17 Hình 3.4. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 2 18 Hình 3.5. Các giai đoạn Kiến trúc của GrepTheWeb 18 Hình 3 6. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 3 20 Hình 4.1. Bản đồ giảm hoạt động (trong GrepTheWeb) 23 Hình 4.2. Các thành phần cơ sở hạ tầng 25 Hình 5 1. Xu hướng tìm kiếm Google trong 12 tháng qua 27 Hình 5.2. Ứng dụng Grid trong một môi trường đám mây 33 HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 5 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ MỞ ĐẦU Đám mây là công nghệ được công bố gần đây nhất và được đưa ra trên thế giới mạng. Đám mây được coi là một thế hệ mới của điện toán lưới. Đám mây bao gồm các trung tâm dữ liệu thuộc sở hữu của cùng một viện. Tính đồng nhất trong mỗi trung tâm dữ liệu trong cơ sở hạ tầng là tính năng chính của điện toán đám mây so với điện toán lưới. Bài báo cáo này cung cấp một định nghĩa cho các đám mây, thảo luận về nhiều khía cạnh của điện toán đám mây, và mô tả kiến trúc cho các đám mây (bằng cách nhìn vào ứng dụng của Amazon_GrepTheWeb) và cách nhìn nhận giá trị khác nhau của đám mây so với điện toán lưới. Bài báo cáo này tập trung vào so sánh điện toán đám mây với các thế hệ trước như điện toán lưới, bằng cách xem xét một số vấn đề an ninh và chính sách trong điện toán lưới và đám mây. Cuối cùng, bài báo cáo mô tả những điểm tương đồng và khác biệt giữa các phương pháp tiếp cận điện toán lưới và đám mây. Nội dung bài báo cáo gồm 2 phần chính: • Giới thiệu chung về điện toán đám mây • So sánh mô hình điện toán đám mây với điện toán lưới Em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Nguyễn Phi Khứ đã truyền đạt những kiến thức quý báu trong môn Điện toán lưới và đám mây làm cơ sở nền tảng cho em thực hiện báo cáo này. HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 6 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Chương 1. TỔNG QUAN Sự xuất hiện của điện toán đám mây đã được quan sát gần đây như là một mô hình mới đầy hứa hẹn mang lại dịch vụ công nghệ thông tin (CNTT) như máy tính tiện ích cho các công ty, điện toán học và các doanh nghiệp. Nó đã gây ra ảnh hưởng không nhỏ trong ngành công nghiệp CNTT. Theo IBM, đám mây là một hồ bơi tài nguyên máy tính ảo hóa máy chủ cho một loạt các khối lượng công việc khác nhau và cho phép họ được triển khai và nhân rộng thông qua việc cung cấp nhanh chóng của các máy ảo hoặc các thiết bị thực; hỗ trợ dự phòng, tự phục hồi, các mô hình lập trình có khả năng mở rộng và giám sát sử dụng tài nguyên trong thời gian thực để cho phép tái cân bằng phân bổ khi cần thiết. Một số doanh nghiệp đang có kế hoạch sử dụng trung tâm dữ liệu ảo để tạo điều kiện quản lý cơ sở hạ tầng và cố gắng để làm giảm nhu cầu bảo trì phần cứng. Loại cơ sở hạ tầng mạng này làm giảm đi những khó khăn khi được đưa vào triển khai các dịch vụ. Ví dụ, nhiều người dùng có thể muốn triển khai ứng dụng trong một môi trường đã được xây dựng sẵn, bất kể chi phí của việc triển khai này và mất đi sự linh hoạt. Nguyên nhân của việc thiết kế các đám mây là để cung cấp dịch vụ cho người sử dụng và các nhà cung cấp cần phải thực hiện việc chia sẻ khả năng và tài nguyên của họ. Đám mây đã gần như có cùng tầm nhìn với điện toán lưới, tuy nhiên vẫn có sự khác biệt rất đáng kể. Lưới là một hệ thống có khả năng quản lý và tổ chức tài nguyên và dịch vụ được phân phối trên một số miền kiểm soát, sử dụng các giao thức, giao diện và cung cấp chất lượng dịch vụ cao. Grimshaw đã định nghĩa điện toán lưới như “chia sẻ tài nguyên và phối hợp giải quyết vấn đề trong các tổ chức ảo, động và đa hội”. Điện toán đám mây đã được cung cấp bởi một số tổ chức lớn như Amazon, Google, Sun và Yahoo. Người dùng cá nhân thông qua các tổ chức khác cũng được cho HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 7 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ phép sử dụng. Amazon là một tổ chức quan trọng trong sự phát triển của điện toán đám mây. Amazon hiện đại hóa trung tâm dữ liệu nội bộ của họ, dẫn đến gia tăng đáng kể hiệu quả trong nội bộ. Năm 2005, hệ thống điện toán đám mây của Amazon ra đời với tên gọi dịch vụ web Amazon. Amazon là một trong những tổ chức đầu tiên cung cấp cơ sở điện toán đám mây. Sau đây, chúng ta sẽ xem xét các định nghĩa hiện tại của các đám mây và điện toán đám mây được triển khai trong phần 2. Trong phần 3 là mô tả kiến trúc chi tiết cho các đám mây thông qua một ví dụ từ tổ chức Amazon (một ứng dụng phổ biến gần đây là GrepTheWeb). Phần 4 thảo luận về mô hình chi phí trong các đám mây. Phần 5 tập trung vào so sánh mô hình điện toán đám mây với lưới và các kết luận được đưa ra trong phần cuối. HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 8 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Chương 2. ĐỊNH NGHĨA MÂY 2.1. Định nghĩa Không có tiêu chuẩn hoặc định nghĩa thống nhất cho mây. Theo Gartner, điện toán đám mây là một dạng thức điện toán nơi khả năng liên quan đến CNTT ồ ạt mở rộng được cung cấp như một dịch vụ trên cơ sở hạ tầng mạng cho người sử dụng bên ngoài. Nó đã được khẳng định đối với một số khía cạnh mà điện toán đám mây là hệ thống lưới hẹp, theo nghĩa phơi bày các giao diện bị thu hẹp. Tuy nhiên, những nỗ lực khác nhau của các nhà nghiên cứu và các học viên đã được thực hiện để xác định điện toán đám mây, dựa trên quan sát của họ về điều kiện tiên quyết và các nguyên tắc cơ bản về những khả năng và tương lai của điện toán đám mây sẽ làm được. Nhiều chuyên gia đã đề xuất nhiều định nghĩa, trong đó cung cấp các khái niệm khác nhau về điện toán đám mây. Bảng dưới đây cho thấy một số định nghĩa của các chuyên gia. Bảng 2. Định nghĩa mây Tác giả / Tham khảo Năm Định nghĩa / Trích dẫn M. Klems 2008 có thể mở rộng cơ sở hạ tầng theo yêu cầu của bạn trong vòng vài phút hoặc thậm chí vài giây, thay vì ngày hoặc tuần, do đó tránh được trạng thái lãng phí sử dụng (máy chủ nhàn rỗi) và sử dụng quá giới hạn (màn hình xanh) các nguồn tài nguyên sẵn có P. GAW 2008 sử dụng internet để cho phép mọi người truy cập vào các dịch vụ công nghệ khả dụng. Các dịch vụ phải “ồ ạt mở rộng R. Buyya 2008 Đám mây là một loại hệ thống song song và phân phối bao gồm một tập hợp các máy tính ảo kết nối với nhau, tự động cung cấp và trình bày như một hoặc nhiều các tài nguyên tính toán thống nhất dựa trên các thỏa thuận cấp độ dịch vụ được thiết lập thông qua thương lượng giữa các nhà cung cấp dịch vụ và người tiêu dùng HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 9 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ R. Cohen 2008 Điện toán đám mây là một trong những từ thông dụng cố gắng để bao gồm một loạt các khía cạnh khác nhau, từ việc triển khai, cân bằng tải, trích lập dự phòng, mô hình kinh doanh và kiến trúc (như Web 2.0). Đó là bước đi hợp lý tiếp theo trong phần mềm (phần mềm 10.0). Đối với tôi những lời giải thích đơn giản nhất cho điện toán đám mây là mô tả nó như là internet, “trung tâm phần mềm J. Kaplan 2008 một loạt các dịch vụ dựa trên web nhằm mục đích cho phép người dùng có được một loạt các chức năng khả dụng trên một ‘pay-as-you-go’ cơ sở mà trước đây cần thiết phải đầu tư phần cứng/phần mềm và kỹ năng chuyên nghiệp mới có được. Điện toán đám mây là việc thực hiện những lý tưởng trước đó của tiện ích điện toán mà không có sự phức tạp kỹ thuật hoặc những lo lắng trong việc triển khai D. Gourlay 2008 tiếp theo khả năng xây dựng ẩn các mô hình phần mềm ảo hóa D. Edwards 2008 những gì có thể khi bạn tận dụng cơ sở hạ tầng quy mô web (ứng dụng và vật lý) theo yêu cầu … B. de Haff 2008 Thực sự chỉ có ba loại hình dịch vụ đám mây: SaaS, PaaS, và nền tảng máy tính mây. Tôi không chắc chắn khả năng mở rộng ồ ạt là một yêu cầu phù hợp với bất kỳ một thể loại nào B. Kepes 2008 … đơn giản điện toán đám mây là mô hình cơ sở hạ tầng chuyển đổi cho phép sự thăng thiên của SaaS. Đó là một mảng rộng của dịch vụ dựa trên web nhằm mục đích cho phép người dùng có được một loạt các chức năng khả dụng trên cơ sở ‘pay-as-you-go’ mà trước đây cần đầu tư phần cứng/phần mềm rất lớn và kỹ năng chuyên nghiệp mới có được K. Sheynkman 2008 Mây tập trung vào làm cho lớp phần cứng tiêu hao như yêu cầu theo tính toán và dung lượng lưu trữ. Đây là một bước quan trọng đầu tiên, nhưng đối với các công ty khai thác sức mạnh của điện toán đám mây, cơ sở hạ tầng ứng dụng hoàn chỉnh cần phải được cấu hình dễ dàng, triển khai, quy mô động và quản lý trong các môi trường phần cứng được ảo hóa O. Sultan 2008 Trong một môi trường trung tâm dữ liệu 3.0 đầy đủ, bạn có thể quyết định xem một ứng dụng được chạy nội bộ (cook at home), trong trung tâm dữ liệu của một HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 10 [...]... người dân không có máy tính Điện toán đám mây là tất cả về: SaaS điện toán tiện ích Dịch vụ Web PaaS Internet tích hợp nền tảng thương mại điện tử Điện toán đám mây, trong đó không chỉ là dữ liệu của HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 11 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ chúng tôi, nhưng ngay cả phần nằm trong đám mây, và chúng tôi truy cập vào tất cả mọi thứ không... từ các đám mây riêng và công cộng, nơi các nguồn tài nguyên có thể được sử dụng, hoặc công cộng hoặc một môi trường đám mây riêng Những thuận lợi và những mối quan tâm là sự kết HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 12 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ hợp của các loại trước đó Một công nghệ điện toán đám mây đã trở nên rất phổ biến gần đây được gọi là điện toán đám mây xanh... nhau và chiến lược vận chuyển, kết hợp với vị trí tối ưu của trung tâm dữ liệu vi mô và vĩ mô Hơn nữa, một thiết kế tốt là các dịch vụ tự phân vùng chức năng của họ và tổ chức của họ giữa các trung tâm dữ liệu cũng có thể được sử dụng để giảm chi phí HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 27 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Chương 5 SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY... trong những năm 1990, từ đầu năm 2000, điện toán lưới trở nên phổ biến, và gần đây điện toán đám mây bắt đầu được phổ biến HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 28 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Hình 5 Xu hướng tìm kiếm Google trong 12 tháng qua Điểm giao nhau trong hình trên cho thấy việc đưa ra tin tức liên quan đến điện toán đám mây như: A IBM Introduces 'Blue Cloud'... một môi trường đám mây 5.4 An ninh và các vấn đề chính sách trong điện toán lưới và đám mây Đám mây và công nghệ tính toán lưới được sử dụng như là hệ thống rẻ tiền để thu thập và sử dụng khả năng tính toán với nhau Những công nghệ này cố gắng cải thiện việc làm và dịch vụ ứng dụng bằng cách sắp xếp máy móc và các nguồn lực được phân phối trong một thực thể tính toán lớn duy nhất Đám mây chủ yếu bao... trúc điện toán đám mây định hướng thị trường cấp cao Hình dưới đây mô tả một kiến trúc cấp cao để hỗ trợ phân bổ nguồn tài nguyên theo hướng thị trường trong trung tâm dữ liệu và đám mây HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 15 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Hình 3 Kiến trúc đám mây định hướng thị trường cấp cao Hình 3.2 mô tả bốn yếu tố giá trị nhất trong kiến trúc điện. .. tính năng chính của điện toán đám mây so với điện toán lưới Trong trường hợp này, bất kỳ cuộc xung đột giữa một trung tâm dữ liệu không đồng nhất hoặc lĩnh vực quản lý khác nhau có thể trở thành một vấn đề nghiêm trọng đối với khả năng tương tác điện toán đám mây Có thể thấy rằng các giai đoạn ẩn danh và bảo mật được cung cấp bởi điện toán đám mây cho người sử dụng bên ngoài sẽ ít hơn so với người sử dụng... trường lưới điện là hoàn toàn khác nhau, nơi mà các quản trị viên hoặc người sử dụng lưới có thể kiểm so t việc xử lý dữ liệu của họ hoặc sự cho phép và các chính sách về tài nguyên của họ HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 35 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Chương 6 THẢO LUẬN Trong phần 2 đã xem xét một số định nghĩa của mây, cố gắng để làm rõ các mô hình đám mây Tuy... sở hạ tầng điện toán cần thiết được sử dụng khi nó có nhu cầu (chẳng hạn như xử lý một yêu cầu người sử dụng) và để thực hiện một công việc cụ thể bằng cách cho đi nguồn tài nguyên không mong muốn Cũng phác họa các nguồn tài nguyên cần thiết theo yêu cầu (như các máy chủ tính toán hay lưu trữ) Hình 3 Điện toán đám mây HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 14 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD:... cuối, tuy nhiên trong đám mây mỗi người dùng có quyền truy cập vào môi trường ảo hóa cá nhân của mình Hệ thống đám mây đang đối mặt với một vấn đề nghiêm trọng do thiếu các dịch vụ cao cấp; điều này có thể là kết quả mức độ HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 30 So sánh giữa điện toán lưới và đám mây GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ thấp liên quan đến sự trưởng thành mô hình mây Ngược lại, lưới có một số các . phương pháp tiếp cận điện toán lưới và đám mây. Nội dung bài báo cáo gồm 2 phần chính: • Giới thiệu chung về điện toán đám mây • So sánh mô hình điện toán đám mây với điện toán lưới Em xin chân thành. TIN VÕ THỊ THÚY LAN TÊN ĐỀ TÀI: SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY Ngành: Khoa học máy tính Mã số học viên: CH1301096 TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS. của điện toán đám mây so với điện toán lưới. Bài báo cáo này cung cấp một định nghĩa cho các đám mây, thảo luận về nhiều khía cạnh của điện toán đám mây, và mô tả kiến trúc cho các đám mây