Báo Cáo Đề Tài Cloud Computing

Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, họ sẽ chỉ trả chi phí cho lượng sử dụng dịch vụ của họ, mà không cần phải đầu tư nhiều

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

-

MÔN HỌC CÁC HỆ PHÂN TÁN

BÁO CÁO ĐỀ TÀI

CLOUD COMPUTING

GVHD: Trần Thị Minh Châu

Nhóm K17CNPM:

Trần Thị Thùy Liên

Nguyễn Minh Hướng

Hà Nội, 1/2010

MỤC LỤC

I Giới thiệu về Cloud Computing 2

1 Mở đầu 2

2 Định nghĩa 2

3 Các tầng của đám mây 3

3.1 Các dịch vụ ứng dụng 4

3.2 Các dịch vụ nền tảng 4

3.3 Các dịch vụ cơ sở hạ tầng 5

4 Các kiểu đám mây 6

4.1 Các đám mây công cộng 6

4.2 Các đám mây riêng 7

4.3 Các đám mây lai 7

5 Đặc điểm 8

II Các nhánh của Cloud Computing 10

1 Phần mềm hoạt động như dịch vụ (SaaS - Software as a Service) 10

2 Điện toán theo yêu cầu (Utility Computing) 10

3 Dịch vụ web (Web service) 10

4 Nền tảng như một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service) 10

5 Dịch vụ quản lý (MSP - Managed Service Provider) 11

6 Điện toán tích hợp (Internet integration) 11

III So sánh 11

IV Kết luận 12

V Tài liệu tham khảo 12

I Giới thiệu về Cloud Computing

1 Mở đầu

Với xu hướng giảm chi phí đầu tư cho người dùng và doanh nghiệp như chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa, chi phí mở rộng, nâng cấp thiết bị,… thuật ngữ “cloud computing” ra đời để giải quyết vấn đề trên Cloud Computing – Điện toán đám mây xuất phát từ ý tưởng đưa tất cả mọi thứ như dữ liệu, phần mềm, tính toán, … lên trên mạng Internet Chúng ta sẽ không còn trông thấy các máy PC, máy chủ của riêng các doanh nghiệp để lưu trữ dữ liệu, phần mềm nữa mà chỉ còn một số các “máy chủ ảo” tập trung ở trên mạng Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, họ sẽ chỉ trả chi phí cho lượng sử dụng dịch vụ của họ, mà không cần phải đầu tư nhiều vào cơ sở hạ tầng cũng như quan tâm nhiều đến công nghệ Xu hướng này sẽ giúp nhiều cho các công ty, doanh nghiệp vừa

và nhỏ mà không có cơ sở hạ tầng mạng, máy chủ để lưu trữ, quản lý dữ liệu tốt

2 Định nghĩa

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 Gartner (http://www.buildingthecloud.co.uk/) :

“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 công nghệ trên Internet”

Theo Ian Foster:

“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 (platform) 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”

Hay điện toán đám mây là một giải pháp bao gồm tất cả trong đó tất cả các

tài nguyên điện toán (phần cứng, phần mềm, mạng, lưu trữ, v.v) được cung

hoặc các dịch vụ, được phân phát có thể quản trị để đảm bảo mọi thứ như khả năng sẵn sàng cao, an ninh và chất lượng

Tóm lại, các giải pháp điện toán đám mây cho phép công nghệ thông tin được cung cấp như một dịch vụ

3 Các tầng của đám mây

Hình 1 Các tầng của đám mây

Các tầng tạo nên một đám mây bao gồm:

3.1 Các dịch vụ ứng dụng

Tầng này có lẽ là hầu như quen thuộc với người dùng Web hàng ngày Tầng các dịch vụ ứng dụng này lưu trữ các ứng dụng phù hợp với mô hình SaaS Đây là những ứng dụng chạy trong một đám mây và được cung cấp theo yêu cầu về các dịch vụ cho người dùng Đôi khi các dịch vụ này được cung cấp miễn phí và các nhà cung cấp dịch vụ tạo ra doanh thu từ những thứ khác như là các quảng cáo Web và nhiều khi các nhà cung cấp ứng dụng tạo ra doanh thu trực tiếp từ việc sử dụng dịch vụ Hầu hết tất cả chúng ta đã sử dụng chúng như kiểm tra thư của bạn khi sử dụng Gmail hoặc Yahoo Mail hoặc theo kịp các cuộc hẹn khi sử dụng Google Calendar, thì bạn đã quen thuộc với tầng trên cùng của đám mây Đây chỉ là một vài ví dụ về các kiểu ứng dụng này Thật vậy có hàng ngàn ứng dụng SaaS và số lượng phát triển hàng ngày nhờ các công nghệ Web 2.0

Có lẽ không hoàn toàn rõ ràng với đa số công chúng về việc có nhiều ứng dụng trong tầng các dịch vụ ứng dụng được chuyển trực tiếp tới cộng đồng doanh nghiệp Ở đó có lưu trữ các yêu cầu phần mềm có sẵn để xử lý bảng lương, quản lý nguồn nhân lực, cộng tác, quản lý quan hệ khách hàng, quản

lý mối quan hệ đối tác kinh doanh và nhiều hơn nữa Các ví dụ phổ biến về các yêu cầu này bao gồm IBM® Lotus® Live, IBM Lotus Sametime®, Unyte, Salesforce.com, Sugar CRM, và WebEx

Trong cả hai trường hợp, các ứng dụng được cung cấp qua mô hình SaaS làm lợi cho người tiêu dùng bằng cách giải phóng cho họ khỏi việc cài đặt

và bảo trì phần mềm và các ứng dụng có thể được sử dụng thông qua các mô hình cấp phép có hỗ trợ trả tiền để sử dụng các khái niệm

3.2 Các dịch vụ nền tảng

Đây là tầng ở đó chúng ta thấy cơ sở hạ tầng ứng dụng nổi lên như là một tập hợp các dịch vụ Dịch vụ này nhưng không bị hạn chế tầng giữa như là

một dịch vụ, truyền thông như là một dịch vụ, tích hợp như là một dịch vụ, thông tin như là một dịch vụ, kết nối như một dịch vụ, v.v Các dịch vụ ở đây được dành để hỗ trợ cho các ứng dụng Các ứng dụng này có thể đang chạy trong đám mây và chúng có thể đang chạy trong một trung tâm dữ liệu doanh nghiệp truyền thống hơn Để đạt được khả năng mở rộng cần thiết trong một đám mây, các dịch vụ khác nhau được đưa ra ở đây thường được

ảo hóa Các ví dụ về các đề nghị trong phần này của đám mây bao gồm các ảnh ảo của IBM® WebSphere® Application Server virtual images, Amazon Web Services, Boomi, Cast Iron, và Google App Engine.Các dịch vụ nền tảng này cho phép người tiêu dùng chắc chắn rằng các ứng dụng của họ được trang bị để đáp ứng các nhu cầu của người dùng bằng cách cung cấp cơ

sở hạ tầng ứng dụng dựa theo yêu cầu

3.3 Các dịch vụ cơ sở hạ tầng

Tầng đáy của đám mây là tầng các dịch vụ cơ sở hạ tầng Ở đây, chúng ta thấy một tập hợp các tài sản vật lí như các máy chủ, các thiết bị mạng và các đĩa lưu trữ được đưa ra như là các dịch vụ được cung cấp cho người tiêu dùng Các dịch vụ ở đây hỗ trợ cơ sở hạ tầng ứng dụng - bất kể cơ sở hạ tầng

đó đang được cung cấp qua một đám mây hay không- và nhiều người tiêu dùng hơn Cũng như với các dịch vụ nền tảng, sự ảo hóa là một phương pháp thường được sử dụng để tạo ra chế độ phân phối các nguồn tài nguyên theo yêu cầu Ví dụ về các dịch vụ cơ sở hạ tầng bao gồm IBM Bluehouse, VMware, Amazon EC2, Microsoft Azure Platform, Sun ParaScale Cloud Storage và nhiều hơn nữa

Các dịch vụ cơ sở hạ tầng tập trung vào vấn đề trang bị đúng các trung tâm

dữ liệu bằng cách đảm bảo công suất điện toán khi cần thiết Ngoài ra, do thực tế là các kỹ thuật ảo hóa thường được sử dụng trong tầng này, nên có thể thấy rõ sự tiết kiệm chi phí do việc sử dụng nguồn lực hiệu quả mang lại

4 Các kiểu đám mây

Hình 2 Các kiểu đám mây

4.1 Các đám mây công cộng

Là các dịch vụ đám mây được một bên thứ ba (người bán) cung cấp Chúng tồn tại ngoài tường lửa công ty và chúng được lưu trữ đầy đủ và được nhà cung cấp đám mây quản lý

Các đám mây công cộng cố gắng cung cấp cho người tiêu dùng với các phần

tử công nghệ thông tin tốt nhất Cho dù đó là phần mềm, cơ sở hạ tầng ứng dụng hoặc cơ sở hạ tầng vật lý, nhà cung cấp đám mây chịu trách nhiệm về cài đặt, quản lý, cung cấp và bảo trì Khách hàng chỉ chịu phí cho các tài nguyên nào mà họ sử dụng, vì thế cái chưa sử dụng được loại bỏ

Tất nhiên điều này liên quan đến chi phí Các dịch vụ này thường được cung cấp với "quy ước về cấu hình," nghĩa là chúng được phân phối với ý tưởng cung cấp các trường hợp sử dụng phổ biến nhất Các tùy chọn cấu hình thường là một tập hợp con nhỏ hơn so với những gì mà chúng đã có nếu nguồn tài nguyên đã được người tiêu dùng kiểm soát trực tiếp Một điều khác cần lưu ý là kể từ khi người tiêu dùng có quyền kiểm soát một chút trên

cơ sở hạ tầng, các quy trình đòi hỏi an ninh chặt chẽ và tuân thủ quy định dưới luật không phải lúc nào cũng thích hợp cho các đám mây chung

4.2 Các đám mây riêng

Là các dịch vụ đám mây được cung cấp trong doanh nghiệp Những đám mây này tồn tại bên trong tường lửa công ty và chúng được doanh nghiệp quản lý

Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi ích giống như các đám mây chung thực hiện với sự khác biệt chính: doanh nghiệp có trách nhiệm thiết lập và bảo trì đám mây này Sự khó khăn và chi phí của việc thiết lập một đám mây bên trong đôi khi có thể có chiều hướng ngăn cản việc sử dụng và chi phí hoạt động liên tục của đám mây có thể vượt quá chi phí của việc sử dụng một đám mây chung

Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi thế hơn so với loại chung Việc kiểm soát chi tiết hơn trên các tài nguyên khác nhau đang tạo thành một đám mây mang lại cho công ty tất cả các tùy chọn cấu hình có sẵn Ngoài ra, các đám mây riêng là lý tưởng khi các kiểu công việc đang được thực hiện không thiết thực cho một đám mây chung, do đúng với các mối quan tâm về an ninh và về quản lý

4.3 Các đám mây lai

Là một sự kết hợp của các đám mây công cộng và riêng Những đám mây này thường do doanh nghiệp tạo ra và các trách nhiệm quản lý sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp đám mây công cộng Đám mây lai

sử dụng các dịch vụ có trong cả không gian công cộng và riêng

Các đám mây lai là câu trả lời khi một công ty cần sử dụng các dịch vụ của

cả hai đám mây riêng và công cộng Theo hướng này, một công ty có thể phác thảo các mục tiêu và nhu cầu của các dịch vụ và nhận được chúng từ

đám mây công cộng hay riêng, khi thích hợp Một đám mây lai được xây dựng tốt có thể phục vụ các quy trình nhiệm vụ-tới hạn, an toàn, như nhận các khoản thanh toán của khách hàng, cũng như những thứ là không quan trọng bằng kinh doanh, như xử lý bảng lương nhân viên

Hạn chế chính với đám mây này là sự khó khăn trong việc tạo ra và quản lý

có hiệu quả một giải pháp như vậy Phải có thể nhận được và cung cấp các dịch vụ lấy từ các nguồn khác nhau như thể chúng có nguồn gốc từ một chỗ

và tương tác giữa các thành phần riêng và chung có thể làm cho việc thực hiện thậm chí phức tạp hơn nhiều Do đây là một khái niệm kiến trúc tương đối mới trong điện toán đám mây, nên cách thực hành và các công cụ tốt nhất về loại này tiếp tục nổi lên và bất đắc dĩ chấp nhận mô hình này cho đến khi hiểu rõ hơn

5 Đặc điểm

- Nhanh chóng cung cấp cho người dùng: có khả năng cung cấp sẵn các

tài nguyên cơ sở hạ tầng công nghệ một cách nhanh chóng và ít tốn kém

- Chi phí được giảm đáng kể và chi phí vốn đầu tư được chuyển sang hoạt

động chi tiêu Các kỹ năng IT được đòi hỏi tối thiểu (hay không được đòi hỏi) cho việc thực thi

- Sự độc lập giữa thiết bị và vị trí làm cho người dùng có thể truy cập hệ

thống bằng cách sử dụng trình duyệt web mà không quan tâm đến vị trí của

họ hay thiết bị nào mà họ đang dùng, ví dụ như PC, mobile Vì cơ sở hạ tầng off-site (được cung cấp bởi đối tác thứ 3) và được truy cập thông qua Internet, do đó người dùng có thể kết nối từ bất kỳ nơi nào

Việc cho thuê nhiều để có thể chia sẻ tài nguyên và chi phí giữa một phạm vi lớn người dùng, cho phép:

• Tập trung hóa cơ sở hạ tầng trong các lĩnh vực với chi phí thấp hơn (chẳng hạn như bất động sản, điện, v.v.)

• Khả năng chịu tải nâng cao (người dùng không cần kỹ sư cho các mức tải cao nhất có thể)

• Cải thiện việc sử dụng và hiệu quả cho các hệ thống mà thường chỉ 10-20% được sử dụng

- Độ tin cậy cải thiện thông qua việc sử dụng các site có nhiều dư thừa, làm

nó thích hợp cho tính liên tục trong kinh doanh và khôi phục thất bại

- Tính co giãn linh động (“theo nhu cầu”) cung cấp tài nguyên trên một cơ

sở mịn, tự bản thân dịch vụ và gần thời gian thực, không cần người dùng phải có kỹ sư cho chịu tải

- Việc bảo mật cải thiện nhờ vào tập trung hóa dữ liệu, các tài nguyên chú

trọng bảo mật, v.v… nhưng cũng nâng cao mối quan tâm về việc mất quyền điều khiển dữ liệu nhạy cảm Bảo mật thường thì tốt hay tốt hơn các hệ thống truyền thống, một phần bởi các nhà cung cấp có thể dành nhiều nguồn lực cho việc giải quyết các vấn đề bảo mật mà nhiều khách hàng không có

đủ chi phí để thực hiện Các nhà cung cấp sẽ ghi nhớ (log) các truy cập, nhưng việc truy cập vào chính bản thân các audit log có thể khó khăn hay không thể

II Các nhánh của Cloud Computing

1 Phần mềm hoạt động như dịch vụ (SaaS - Software as a

Service)

Với loại cloud computing này, một phần mềm sẽ được phân phối qua trình duyệt tới hàng nghìn khách hàng Về phía người sử dụng, SaaS đồng nghĩa với việc họ không cần đầu tư tiền bạc cho máy chủ và bản quyền phần mềm Còn đối với nhà cung cấp, ví dụ như Salesforce.com, họ chỉ phải duy trì một ứng dụng chung cho nhiều đơn vị nên chi phí rẻ hơn so với kiểu hosting truyền thống

2 Điện toán theo yêu cầu (Utility Computing)

Hình thức kinh doanh đã xuất hiện từ lâu này đang được thổi một luồng gió mới từ Amazon.com, Sun, IBM và một số công ty cung cấp kho lưu và máy chủ ảo theo nhu cầu khác Hiện đa số doanh nghiệp coi utility computing như một giải pháp bổ sung, phục vụ những công việc không mang tính trọng tâm Nhưng về lâu dài nó sẽ thay thế một phần trung tâm cơ sở dữ liệu

3 Dịch vụ web (Web service)

Liên quan mật thiết đến SaaS, web service cung cấp giao diện lập trình ứng dụng (API - Application Programming Interface), như API của Google Maps, qua Internet để các chuyên gia phát triển phần mềm có thể khai thác tính năng

4 Nền tảng như một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service)

Đây cũng là một biến thể của SaaS nhưng mô hình cloud computing này mang đến môi trường phát triển như một dịch vụ: bạn xây dựng ứng dụng chạy trên cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp và phân phối tới người dùng qua máy chủ của nhà cung cấp đó Bạn sẽ không hoàn toàn được tự do bởi bị

ràng buộc về thiết kế và và công nghệ Một số ví dụ điển hình về PaaS là Force.com của Salesforce.com, Google App Engine, Yahoo Pipes…

5 Dịch vụ quản lý (MSP - Managed Service Provider)

MSP - hình thức cloud computing lâu đời nhất - là ứng dụng chủ yếu dành cho giới chuyên môn hơn là người dùng đầu cuối, chẳng hạn dịch vụ quét virus cho e-mail hay chương trình quản lý desktop Một số nhà cung cấp nổi tiếng là SecureWorks, IBM, Verizon và Everdream

6 Điện toán tích hợp (Internet integration)

Quá trình kết hợp các "đám mây" xuất hiện trên Internet mới đang ở giai đoạn đầu Nhà cung cấp SaaS Workday gần đây đã sáp nhập vào một công

ty khác trong cùng lĩnh vực này là CapeClear Mục tiêu của họ cũng giống hãng Grand Central là trở thành cổng kết nối các cloud nhằm mang đến những giải pháp tích hợp cho khách hàng

III So sánh

Điện toán máy chủ ảo thường bị lẫn lộn với điện toán lưới

- Điện toán lưới: một dạng của điện toán phân tán trong đó tồn tại một “siêu máy tính ảo”, là sự bao gồm một cụm mạng máy tính, những máy tính liên kết mềm, hoạt động phối hợp để thực thi những tác vụ cực lớn

- Điện toán theo nhu cầu (utility computing): khối những tài nguyên máy tính, như các bộ xử lý và bộ nhớ, trong vai trò một dịch vụ trắc lượng tương

tự với các công trình hạ tầng kỹ thuật truyền thống chẳng hạn như điện lực hay mạng điện thoại

- Điện toán tự trị (autonomic computing): Những hệ thống máy tính có khả năng tự quản lý

Thực ra nhiều hệ thống điện toán máy đám mây ngày nay được trang bị hệ thống lưới, có tính năng tự trị và được tiếp thị giống như những tiện ích,