Đề cương về điện toán đám mây

prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,prọect về điện toán đám mây,

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

KHÁI NIỆM VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

- Điện toán đám mây (cloud computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo , Một tập hợp các tài nguyên máy tính gộp lại và các dịch vụ cung cấp trên web.

- Hiểu một cách đơn giản là: các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ… sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và văn phòng (trên mặt đất) để mọi người kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần

Những năm 2000:

- Điện toán đám mây đang được phát triển và cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp, trong đó có Amazon, Google, DataSynapse, và Salesforce cũng như những nhà cung cấp truyền thống như Sun Microsystems, HP, IBM, Intel, Cisco và Microsoft Nó đang được nhiều người dùng cá nhân cho đến những công ty lớn như General Electric, L'Oréal, Procter & Gamble và Valeo chấp nhận và sử dụng

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

CÁC ĐẶC TÍNH CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

a) Tự Sửa Chữa: Bất kỳ ứng dụng hoặc dịch vụ nào đang chạy trong một môi trường điện toán đám mây có một tính chất tự sửa chữa Trong trường hợp ứng dụng thất bại, luôn luôn có một dự phòng tức thời của ứng dụng sẵn sàng để cho công việc không bị gián đoạn

b) Nhiều người sử dụng: Với điện toán đám mây, bất kỳ ứng dụng nào cũng hỗ trợ đa người dùng - đó là khái niệm dùng để chỉ nhiều người sử dụng đám mây trong cùng thời gian Hệ thống cho phép một số khách hàng chia sẻ cơ sở hạ tầng được phân bổ cho họ mà không ai trong họ nhận biết về sự chia sẻ này

c) Khả năng mở rộng tuyến tính: Dịch vụ điện toán đám mây có khả năng mở rộng tuyến tính Hệ thống có khả năng phân chia các luồng công việc thành phần nhỏ

và phục vụ nó qua cơ sở hạ tầng Một ý tưởng chính xác của khả năng mở rộng tuyến tính có thể được lấy từ thực tế là nếu một máy chủ có thể xử lý 1000 giao dịch trong một giây, thì hai máy chủ có thể xử lý 2.000 giao dịch trong một giây

d) Hướng dịch vụ: Hệ thống Điện toán đám mây là tất cả các dịch vụ theo định hướng – những dịch vụ như vậy được tạo ra từ những dịch vụ rời rạc khác Rất nhiều dịch vụ rời rạc như vậy là sự kết hợp của nhiều dịch vụ độc lập khác với nhau để tạo dịch vụ này

e) Khả năng ảo hóa: Các ứng dụng trong điện toán đám mây hoàn toàn tách rời khỏi phần cứng nằm bên dưới Môi trường điện toán đám mây là một môi trường ảo hóa đầy đủ

f) Linh hoạt: Một tính năng khác của các dịch vụ điện toán đám mây là chúng linh hoạt Chúng có thể được dùng để phục vụ rất nhiều loại công việc có khối lượng khác nhau từ tải nhỏ của một ứng dụng nhỏ

ƯU NHƯỢC ĐIỂM

Ưu điểm của điện toán đám mây

- Tiết kiệm

+ Người sử dụng không phải đầu tư vào phần cứng, phần mềm và những dịch vụ ngoại vi nào khác, khi mà họ chỉ phải trả tiền cho các nhà cung cấp dịch vụ đối với những dịch vụ tiện ích mà họ sử dụng;

+ Tiết kiệm được chi phí do việc sử dụng hoặc thuê bao dịch vụ nào thì trả tiền cho dịch vụ đó, mà không cần phải có bất kỳ sự ứng tiền đầu tư nào trước đó;

- Có được sự truy cập ngay lập tức tới một kho khổng lồ các ứng dụng, mà nếu theo cách khác thì không thể đạt tới được;

- Tính mềm dẻo và tính sẵn sàng của các dữ liệu, thông tin được chia sẻ là cao hơn, thúc đẩy sự hợp tác từ bất kỳ nơi nào trên thế giới - chỉ với một kết nối Internet

- Điện toán đám mây cung cấp dịch vụ với khả năng co giãn, vì thế hệ thống của khách hàng có khả năng mở rộng hoặc thu nhỏ một cách linh hoạt tùy theo nhu cầu cụ thể

- Khách hàng có quyền chọn lựa dịch vụ

- Người sử dụng sẽ có sự lựa chọn kết thúc hợp đồng bất kỳ lúc nào, tránh được rủi ro hoàn vốn và sự không chắc chắn khi phải đầu tư

- Có thể truy xuất bất cứ đâu qua Internet

NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Chi phí: Giảm chi phí đầu tư ban đầu là ưu điểm của điện toán đám mây Tuy nhiên, nó cũng là một vấn đề phải tranh cãi khi người sử dụng điện toán đám mây luôn phải

duy trì trả phí sử dụng dịch vụ So với tự chủ đầu tư hạ tầng, người sử dụng điện toán đám mây không có tài sản sau khấu hao chi phí đầu tư

Các công cụ giám sát và quản lý: Công cụ giám sát và bảo trì chưa hoàn thiện và khả năng giao tiếp với các đám mây là có giới hạn

Chuẩn hóa đám mây: Chuẩn hóa giao tiếp và thiết kế đám mây chưa được thông qua

Tính sẵn sàng: Tính sẵn sàng là ưu điểm của đám mây trong lý thuyết Tuy nhiên, trên thực tế với các đám mây hiện thời, tính sẵn sàng đôi khi không được

đảm bảo và cũng là một trở ngại hiện nay

Vấn đề tuân thủ hợp đồng cũng trở nên phức tạp

Tính riêng tư : tính riêng tư trong điện toán đám mây cũng là một vấn đề đáng quan tâm vì hạ tầng an toàn thông tin cho đám mây hiện vẫn đang là một chủ đề

nghiên cứu trong giới khoa học

Cấp độ dịch vụ: Điện toán đám mây cung cấp dịch vụ theo yêu cầu, tuy nhiên trong thực tế, các gói dịch vụ thường được định nghĩa trước và người sử dụng

căn cứ vào nhu cầu và khả năng để chọn dịch vụ sẵn có

Khả năng tích hợp với hạ tầng thông tin sẵn có của tổ chức: Việc tích hợp điện toán đám mây vào hạ tầng sẵn có của khách hàng chưa có mô hình và cách

thức thực hiện cụ thể

PHÂN LOẠI ĐIỆN TOÁN ÁM MÂY

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 Khách hàng chỉ chịu phí cho các tài nguyên nào mà họ sử dụng, vì thế cái chưa sử dụng được loại bỏ

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

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.

MÔ HÌNH DỊCH VỤ

Theo hình minh họa ở trên thì có 3 mô hình dịch vụ điện toán đám mây:

- Software as a Service (SaaS):

Là mô hình điện toán đám mây dịch vụ ở trên cùng Người dùng thông thường sẽ truy cập tới đám mây này để sử dụng được các phần mềm mình mong muốn Đó cũng là mục địch của mô hình này

- Platform as a Service (PaaS)

- Infrastructure as a Service (IaaS)

Hạ tầng này cung cấp các tài nguyên về máy chủ, lưu trữ, cân bằng tải, mạng, v v

TÌM HIỂU VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Thành phần của một điện toán đám mây

a) Kiến trúc

Khi nói về một hệ thống mây, ta nên chia nó ra thành hai phần riêng biệt: mặt trước ( Front End ) và mặt sau ( Back End ) kết nối với nhau qua một mạng , thường là mạng Internet Mặt trước là máy tính người dùng, hay còn gọi là máy khách ( máy Client ) Còn mặt sau chính là phần “đám mây” của hệ thống

b) Máy chủ ảo

Máy chủ hầu như không bao giờ chạy hết công suất Điều này đồng nghĩa với việc một lượng năng lượng xử lý sẽ bị lãng phí Nhưng bạn có thể lừa máy chủ rằng thực ra bản thân nó gồm nhiều máy chủ, mỗi máy sử dụng một hệ điều hành độc lập Công nghệ này mang tên ảo hóa máy chủ Bằng cách tối đa hóa số lượng máy chủ cá nhân, công nghệ này sẽ giúp giảm nhu cầu về máy chủ thực tế

c) Lưới, đám mây và tiện ích

Công nghệ đám mây có liên quan mật thiết tới công nghệ lưới và công nghệ tiện ích

Trong một hệ thống lưới, một máy tính có thể truy cập và sử dụng tài nguyên trên tất cả các máy tính khác trong hệ thống Còn trong một hệ thống mây thì điều này chỉ xảy ra với mặt sau của hệ thống

Công nghệ tiện ích là một mô hình kinh doanh trong đó một công ty trả tiền cho một công ty khác để được phép truy cập ứng dụng máy tính hoặc kho lưu trữ dữ liệu

CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Công nghệ ảo hoá

-Định nghĩa:

Công nghệ ảo hóa (virtualization) là công nghệ quan trọng nhất ứng dụng trong điện toán đám mây Công nghệ ảo hóa là công nghệ cho phép tạo ra các thực thể ảo có tính năng

tương đương như các thực thể vật lý, ví dụ như thiết bị lưu trữ, bộ vi xử lý,…

-Lợi ích

Ảo hóa đem lại lợi ích lớn cho công nghệ điện toán đám mây

Đầu tiên chi phí đầu tư ban đầu

Ảo hóa đem lại khả năng quản lí, triển khai nhanh

Việc ảo hóa đem lại sự phục hồi hệ thống và lưu trữ hệ thống nhanh hơn

Hiện nay, các nhà cung ứng dịch vụ máy chủ ảo thường cung cấp các gói máy chủ với cấu hình khá đầy đủ và có thể nâng cấp dễ dàng, việc thiếu tài nguyên hệ thống có thể được khắc phục một cách nhanh chóng bằng việc nâng cấp gói sẵn có

KIẾN TRÚC ẢO HÓA

•

•

Xét theo kiến trúc hệ thống, các kiến trúc ảo hóa máy chủ có thể ở các dạng chính là: Host–based, Hypervisor-based, Lai-Hybrid Ngoài ra tùy theo phần mềm ảo hóa triển khai(Hyper-V, VM-Ware, ), mức độ ảo hóa

cụ thể sẽ khác nhau

Kiến trúc ảo hóa Hosted-Based

Kiến trúc ảo hóa Hosted-Based Còn gọi là hosted hypervisor, kiến trúc này sử dụng một lớp hypervisor chạy trên nền tảng hệ điều hành, sử dụng các dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài nguyên tới các máy ảo

Kiến trúc ảo hóa Hypervisor-Based

Trong mô hình này, ta thấy lớp phần mềm hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, không thông qua bất kỳ một hệ điều hành hay một nền tảng nào khác Qua đó, các hypervisor này có khả năng điều khiển, kiểm soát phần cứng của máy chủ Đồng thời nó cũng có khả năng quản lý các hệ điều hành chạy trên nó

Một hệ thống ảo hóa máy chủ sử dụng nền tảng Bare – Mental hypervisor bao gồm ba lớp chính:

- Nền tảng phần cứng: bao gồm các thiết bị nhập xuất, thiết bị lưu trữ (Hdd, Ram), bộ vi xử lý CPU và các thiết bị khác (các thiết bị mạng, vi xử lý đồ họa, âm thanh )

- Lớp nền tảng ảo hóa: Virtual Machine Monitor thực hiện việc liên lạc trực tiếp với nền tảng phần cứng phía dưới, quản lý và phân phối tài nguyên cho các hệ điều hành khác nằm trên nó

- Các ứng dụng máy ảo: các máy ảo này sẽ lấy tài nguyên từ phần cứng, thông qua sự cấp phát và quản lý của hypervisor 9

Kiến trúc lai-Hybrid

Là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm Trong đó lớp ảo hóa hypervisor chạy song song với hệ điều hành máy chủ Tuy nhiên, trong cấu trúc ảo hóa này, các máy chủ ảo vẫn phải đi qua hệ điều hành máy chủ để truy cập phần cứng nhưng khác biệt ở chỗ cả hệ điều hành máy chủ và các máy chủ ảo đều chạy trong chế độ hạt nhân

CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HÓA GIÁM SÁT ĐIỀU PHỐI TÀI NGUYÊN (AUTOMATION,

DYNAMIC ORCHESTRATION)

Công nghệ giám sát điều phối tài nguyên động là nền tảng để điện toán đám mây thực hiện cam kết chất lượng cung cấp dịch vụ điện toán Với công nghệ

điều phối tài nguyên động, việc lắp đặt thêm hay giảm bớt các tài nguyên máy chủ vật lý hoặc máy chủ lưu trữ dữ liệu được thực hiện tự động để hệ

thống điện toán luôn đáp ứng được giao kèo trong hợp đồng dịch vụ đã ký với bên người sử dụng

CÔNG NGHỆ TÍNH TOÁN PHÂN TÁN, HỆ PHÂN TÁN

•

•

Điện toán đám mây là một dạng hệ phân tán xuất phát từ yêu cầu cung ứng dịch vụ cho lượng người sử dụng khổng lồ Tài nguyên tính toán của điện toán đám mây là tổng thể kết hợp của hạ tầng mạng và hàng nghìn máy chủ vật lý phân tán trên một hay nhiều trung tâm dữ liệu số (data centers)

NỀN TẢNG CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Trung tâm dữ liệu lớn

Trung tâm dữ liệu là nền tảng của các ứng dụng điện toán đám mây Một ứng dụng muốn được triển khai trên mây thì nó cần có một hệ máy tính để thực thi nó Trung tâm

dữ liệu cung cấp đầy đủ các bộ phận cpu, ram, bộ lưu trữ để có thể thực thi các ứng dụng trên mây

LƯU TRỮ VÀ XỬ LÍ DỮ LIỆU TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

•

•

•

Hệ thống lưu trữ phân tán và đồng nhất bộ nhớ NFS, AFS NFS

NFS(Network File System) là kiến trúc hệ thống tập tin phân tán mà một máy chủ trong hệ thống đóng vai trò là máy chủ lưu trữ, cung cấp năng lực lưu trữ của các ổ đĩa cứng cục bộ, hệ thống RAID cho các máy tính khác qua giao thức mạng.

AFS cũng là một hệ thống tập tin phân tán nhằm mục đích chia sẻ tập tin cho một lượng lớn người dùng mạng So với NFS, AFS có tính khả mở cao hơn, đáp ứng được số lượng người dùng lớn hơn nhờ vào đặc

trưng sau đây: Khi truy cập tập tin, toàn bộ tập tin sẽ được sao chép về phía máy người sử dụng và các thao tác đọc ghi được thực hiện trên tập tin đó Khi tập tin được đóng, nội dung tập tin sẽ được cập nhật về phía

máy chủ lưu trữ Chính vì vậy, quá trình đọc ghi tương tranh là trong suốt đối với từng người sử dụng nhưng tính nhất quán của tập tin không được đảm bảo.

HỆ THỐNG LƯU TRỮ HDFS, GFS

HDFS

Hadoop framwork của Apache là một nền tảng dùng để phân tích các tập dữ liệu rất lớn mà không thể xử lý trên được trên một máy chủ duy nhất Hadoop trừu tượng hóa mô hình tính toán MapReduce, làm nó trở nên dễ tiếp cận hơn với các nhà phát triển Hadoop có khả năng mở rộng vô số các nút lưu trữ và có thể xử lý tất cả hoạt động và phân phối liên quan đến việc phân loại dữ liệu

GFS

GFS hay Google file system là hệ thống tập tin phân tán phát triển bởi Google và ra đời trước HDFS

GFS có kiến trúc tương tự HDFS, là hình mẫu để cộng đồng phát triển nên HDFS

trong quá trình lưu trữ các block, GFS sử dụng các kỹ thuật kiểm tra lỗi lưu trữ như checksum nhằm phát hiện và khôi phục block bị lỗi một cách nhanh chóng GFS là nền tảng phát triển các hệ thống khác của Google như BigTable hay Pregel

AN TOÀN VÀ BẢO MẬT

CÁC VẤN ĐỀ VỀ AN TOÀN BẢO MẬT TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Các vấn đề về an toàn và bảo mật trên các tầng dịch vụ đám mây:

An toàn và bảo mật của bên thứ ba

Dịch vụ PaaS thường không chỉ cung cấp môi trường phát triển ứng dụng của nhà cung cấp dịch vụ mà đôi khi cho phép sử dụng những dịch vụ mạng của bên thứ ba Những dịch vụ này thường được đóng gói dưới dạng thành phần trộn (mashup) Chính vì vậy, ATBM trong các dịch vụ PaaS cũng phụ thuộc vào ATBM của chính các mashup này

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP BẢO ĐẢM AN TOÀN CHO DỊCH VỤ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Để đảm bảo an toàn và bảo mật cho hệ thống đám mây, các nhà quản lý dịch vụ đám mây cần những chiến lược và quy trình hoàn chỉnh thay vì áp dụng những kỹ thuật ứng phó đơn lẻ, rời rạc

Quy trình quản lí rủi ro Các bước thực hiện chính trong quy trình bao gồm:

Bước 1 Lập kế hoạch: Mục tiêu của bước này là nhận định những nguy cơ về an toàn và bảo mật; xác đị nh các cơ chế kiểm soát an toàn và bảo mật (security controls) hiệu quả nhằm giải quyết các nguy cơ; lên kế hoạch cho việc thực hiện các cơ chế kiểm soát an toàn và bảo mật này

Bước 2 Triển khai: Bao gồm việc cài đặt và cấu hình cho các cơ chế kiểm soát an toàn và bảo mật

Bước 3 Đánh giá: Đánh giá tính hiệu quả của của các cơ chế kiểm soát và định kỳ xem xét tính đầy đủ của cơ chế kiểm soát

Bước 4 Duy trì: Khi hệ thống và các cơ chế kiểm soát đã vận hành, cần thường xuyên cập nhật những thông tin mới về các nguy cơ ATBM

ỨNG DỤNG

Cơ sở dữ liệu đám mây

Thử nghiệm và phát triển

Lưu trữ cho trang web

Phân tích Dữ liệu lớn (Big Data)

Lưu trữ và chia sẻ dữ liệu

Sao lưu và khôi phục dữ liệu

Ứng dụng quản lý doanh nghiệp

THỰC TRẠNG

Trên thế giới:

Điện toán đám mây (Cloud computing) không còn là điều gì mới mẻ

Oracle là nhà tiên phong trong việc triển khai công nghệ này Cho đến nay, điện toán đám mây đang được phát triển và cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp, trong đó

có Amazon, Google, DataSynapse, Salesforce cũng như các nhà cung cấp truyền thống Microsoft, IBM, HP… Đã được rất nhiều người dùng cá nhân cho đến các công ty lớn như L’Oréal, General Electric, Ebay, Coca-cola… chấp nhận và sử dụng

Với Việt Nam

Điện toán đám mây là một công nghệ được sự ủng hộ của nhiều phía, tại Việt Nam công nghệ này đã có những bước thành công ban đầu Dù được thế giới dự đoán sẽ là “cơn sóng thần công nghệ ” song tại Việt Nam điện toán đám mây vẫn đang chập chững bước những bước đầu tiên trong luồng gió công nghệ mới này.IBM là doanh nghiệp tiên phong khai trương trung tâm điện toán đám mây tại Việt Nam vào tháng 9/2008 với khách hàng đầu tiên là Công ty cổ phần công nghệ

và truyền thông Việt Nam (VNTT)

Sau đó, Microsoft là một trong những “đại gia” tiếp bước điện toán đám mây ở thị trường Việt Nam, nhưng hiện vẫn đang trong giai đoạn phát triển thử nghiệm.Ngoài ra còn có các công ty khác ứng dụng công nghệ này như Bkav, FPT, VDC, NEO

Một số cơ quan chính phủ đã lựa chọn mô hình đám mây riêng hoặc đám mây cộng đồng cho các dự án xây mới trung tâm tích hợp dữ liệu hoặc cho môi trường phát triển/kiểm thử, điển hình như các Bộ Tài nguyên & Môi trường, Khoa học & Công nghệ, TT&TT hoặc các địa phương như TPHCM, Đà Nẵng, Cà Mau, Phú Yên