1.7. Các mô hình điện toán đám mây
- 3 loại hình dịch vụ cơ bản mà cloud computing đang đƣợc triển khai là Infrastucture as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) và Software as a Service (SaaS).
- On-Premises: Các ứng dụng/dịch vụ On-premises đƣợc hiểu nhƣ các ứng dụng và dịch vụ chạy trên nền tảng cơ sở hạ tầng của doanh nghiệp, chứ không phải trên cloud. Đây là kiểu dịch vụ phổ biến hiện nay. Doanh nghiệp quản lý hoàn toàn về hạ tầng mạng, hệ thống lƣu trữ, máy chủ, ảo hoá, hệ điều hành, phần mềm tầng giữa, các lớp runtime, dữ liệu và ứng dụng.
1.7.1 Dịch vụ cơ sở hạ tầng IaaS (Infrastucture as a Service)
Những kiến trúc ảo xếp chồng là một ví dụ của xu hƣớng mọi thứ là dịch vụ và có cùng những điểm hơn hẳn một máy chủ cho thuê. Không gian lƣu trữ và các thiết bị mạng tập trung, máy trạm thay vì đầu tƣ mua nguyên chiếc thì có thể thuê đầy đủ dịch vụ bên ngoài. Những dịch vụ này thông thƣờng đƣợc tính chi phí trên cơ sở tính toán chức năng và lƣợng tài nguyên sử dụng (và từ đó ra chi phí) sẽ phản ảnh đƣợc mức độ của hoạt động. Đây là một sự phát triển của những giải pháp lƣu trữ web và máy chủ cá nhân ảo. Tên ban đầu đƣợc sử dụng là dịch vụ phần cứng (HaaS) và đƣợc tạo ra bởi một nhà kinh tế học Nichlas Car vào tháng 3 năm 2006, nhƣng điều này cần thiết. Nhƣng từ này đã dần bị thay thế bởi khái niệm dịch vụ hạ tầng vào khoảng cuối năm 2006.
Những đặc trƣng tiêu biểu:
- Cung cấp tài nguyên nhƣ là dịch vụ: bao gồm cả máy chủ, thiết bị mạng, bộ nhớ, CPU, không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu.
- Khả năng mở rộng linh hoạt - Chi phí thay đổi tùy theo thực tế
- Nhiều ngƣời thuê có thể cùng dùng chung trên một tài nguyên
- Cấp độ doanh nghiệp: đem lại lợi ích cho công ty bởi một nguồn tài nguyên tích toán tổng hợp.
Bảng 1.1: Một số lợi ích và thách thức của IaaS
Lợi ích của IaaS Thách thức của IaaS Hệ thống đƣợc quản lý bởi SLA giảm
bớt đƣợc các lỗ thủng
Thu nhập cao hơn trên tài nguyên Giảm chi phí do:
- Ít phần cứng hơn
- Giảm bớt chi phí không gian
- Tăng tính tự động hoá và giảm bớt sự can thiệp của các nhà quản trị
- Giảm bớt tiêu thụ năng lƣợng
Khả năng đạt đƣợc tiêu thụ theo yêu cầu – consumption on demand.
Tính di động - portability của các ứng dụng
Sự hoàn thiện của các công cụ quản lý hệ thống
Tích hợp qua giới hạn của Cloud Các vấn đề về bảo mật bên trong
1.7.2 Dịch vụ nền tảng PaaS (Platform as a Service)
Cung cấp nền tảng tính toán và một tập các giải pháp nhiều lớp. Nó hỗ trợ việc triển khai ứng dụng mà không quan tâm đến chi phí hay sự phức tạp của việc trang bị và quản lý các lớp phần cứng và phần mềm bên dƣới, cung cấp tất cả các tính năng cần thiết để hỗ trợ chu trình sống đầy đủ của việc xây dựng và cung cấp một ứng dụng và dịch vụ Web sẵn sàng trên Internet mà không cần bất kì thao tác tải hay cài đặt phần mềm cho những ngƣời phát triển, quản lý tin học, hay ngƣời dùng cuối. Nó còn đƣợc biết đến với một tên khác là cloudware.
Cung cấp dịch vụ nền tảng (PaaS) bao gồm những điều kiện cho qui trình thiết kế ứng dụng, phát triển, kiểm thử, triển khai và lƣu trữ ứng dụng có giá trị nhƣ là dịch vụ ứng dụng nhƣ cộng tác nhóm, sắp xếp và tích hợp dịch vụ Web, tích hợp cơ sở dữ liệu, bảo mật, khả năng mở rộng, quản lý trạng thái, phiên bản ứng dụng, các
lợi ích cho cộng đồng phát triển và nghiên cứu ứng dụng. Những dịch vụ này đƣợc chuẩn bị nhƣ là một giải pháp tính hợp trên nền Web.
Những đặc trƣng tiêu biểu:
- Phục vụ cho việc phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giống nhƣ là môi trƣờng phát triển tích hợp
- Các công cụ khởi tạo với giao diện trên nền Web. - Kiến trúc đồng nhất
- Tích hợp dịch vụ Web và cơ sở dữ liệu - Hỗ trợ cộng tác nhóm phát triển
- Công cụ hỗ trợ tiện tích
Bảng 1.2: Một số lợi ích và thách thức của PaaS
Lợi ích của PaaS Thách thức của PaaS Pay-as-you-go đối với môi trƣờng phát
triển, test và kinh doanh
Cho phép các nhà phát triển tập trung vào mã ứng dụng Nền tảng toàn cầu Loại bỏ các phụ thuộc phần cứng và các vấn đề về dung lƣợng (Capacity concerns) Tính co giãn sẵn có
Mô hình triển khai đơn giản
Điều hành
Bị trói với nhà cung cấp
Mở rộng mẫu hình bảo mật với nhà cung cấp
Khả năng kết nối
Sự tin cậy đối với SLA của bên thứ 3.
1.7.3 Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service)
Dịch vụ phần mềm (SaaS) là một mô hình triển khai ứng dụng mà ở đó ngƣời cung cấp cho phép ngƣời sử dụng dịch vụ theo yêu cầu. Những nhà cung cấp SaaS
có thể lƣu trữ ứng dụng trên máy chủ của họ hoặc tải ứng dụng xuống thiết bị khách hàng, vô hiệu hóa nó sau khi kết thúc thời hạn. Các chức năng theo yêu cầu có thể đƣợc kiểm soát bên trong để chia sẻ bản quyền của một nhà cung cấp ứng dụng thứ ba.
Những đặc trƣng tiêu biểu:
- Phần mềm sẵn có đòi hỏi việc truy xuất, quản lý qua mạng.
- Quản lý các hoạt động từ một vị trí tập trung hơn là tại mỗi nơi của khách hàng, cho phép khách hàng truy xuất từ xa thông qua Web.
- Cung cấp ứng dụng thông thƣờng gần gũi với mô hình ánh xạ từ một đến nhiều hơn là mô hình 1:1 bao gồm cả các đặc trƣng kiến trúc, giá cả và quản lý. - Những tính năng tập trung nâng cấp, giải phóng ngƣời dùng khỏi việc tải các bản vá lỗi và cập nhật.
- Thƣờng xuyên tích hợp những phần mềm giao tiếp trên mạng diện rộng Bảng 1.3: Một số lợi ích và thách thức của SaaS
Lợi ích của SaaS Thách thức của SaaS Tốc độ
Giảm chi phí ban đầu, có khả năng giảm chi phí toàn bộ
Chuyển một phần/tất cả trách nhiệm hỗ trợ
Loại bỏ các nguy cơ về giấy phép Loại bỏ nguy cơ về tƣơng thích phiên bản
Giảm ảnh hƣởng của phần cứng
Yêu cầu mô hình bảo mật với nhà cung cấp (sự riêng tƣ và quyển sở hữu dữ liệu)
Điều hành và quản lý chi phí
Đồng bộ giữa client và vendor migration
Hỗ trợ ngƣời dùng cuối tích hợp Khả năng co giãn
1.8. Các mô hình triển khai của điện toán đám mây
Các nguồn điện toán khổng lồ nhƣ 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 để mọi ngƣời kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần.
Hiện nay, các nhà cung cấp đƣa ra nhiều dịch vụ của điện toán đám mây theo nhiều hƣớng khác nhau, đƣa ra các chuẩn riêng cũng nhƣ cách thức hoạt động khác nhau. Do đó, việc tích hợp các cloud để giải quyết một bài toán lớn của khách hàng vẫn còn là một vấn đề khó khăn. Chính vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ đang có xu hƣớng tích hợp các đám mây lại với nhau thành “sky computing”, đƣa ra các chuẩn chung để giải quyết các bài toán lớn của khách hàng.
Hình 1.3: Mô hình tổng quan của Cloud Computing
1.8.1. Đám mây công cộng - Public cloud
Đám mây công cộng là các dịch vụ đám mây đƣợc một bên thứ ba (ngƣời bán) cung cấp. Chúng tồn tại ngoài tƣờng lửa công ty và chúng đƣợc lƣu trữ đầy đủ và đƣợc nhà cung cấp đám mây quản lý.
Các đám mây công cộng cố gắng cung cấp cho ngƣời 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 chƣa sử dụng đƣợc loại bỏ.
Tất nhiên điều này liên quan đến chi phí. Các dịch vụ này thƣờng đƣợc cung cấp với "quy ƣớc về cấu hình," nghĩa là chúng đƣợc phân phối với ý tƣởng cung cấp các trƣờng hợp sử dụng phổ biến nhất. Các tùy chọn cấu hình thƣờng là một tập hợp con nhỏ hơn so với những gì mà chúng đã có nếu nguồn tài nguyên đã đƣợc ngƣời tiêu dùng kiểm soát trực tiếp. Một điều khác cần lƣu ý là kể từ khi ngƣời 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 dƣới luật không phải lúc nào cũng thích hợp cho các đám mây chung.
1.8.2 Đám mây riêng - Private cloud
Đám mây riêng là các dịch vụ đám mây đƣợc cung cấp trong doanh nghiệp. Những đám mây này tồn tại bên trong tƣờng lửa công ty và chúng đƣợc doanh nghiệp quản lý.
Các đám mây riêng đƣa ra nhiều lợi ích giống nhƣ 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 hƣớng ngăn cản việc sử dụng và chi phí hoạt động liên tục của đám mây có thể vƣợt quá chi phí của việc sử dụng một đám mây chung.
Các đám mây riêng đƣa 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 tƣởng khi các kiểu công việc đang đƣợc thực hiện không thiết thực cho một đám mây chung, do đúng với các mối quan tâm về an ninh và về quản lý.
1.8.3 Đám mây lai- Hybrid cloud
Đám mây lai là một sự kết hợp của các đám mây công cộng và riêng. Những đám mây này thƣờng do doanh nghiệp tạo ra và các trách nhiệm quản lý sẽ đƣợc 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 hƣớng này, một công ty có thể phác thảo các mục tiêu và nhu cầu của các dịch vụ và nhận đƣợc chúng từ đám mây công cộng hay riêng, khi thích hợp. Một đám mây lai đƣợc xây dựng tốt có thể phục vụ các quy trình nhiệm vụ tới hạn, an toàn, nhƣ nhận các khoản thanh toán của khách hàng, cũng nhƣ những thứ là không quan trọng bằng kinh doanh, nhƣ xử lý bảng lƣơng 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 nhƣ vậy. Phải có thể nhận đƣợc và cung cấp các dịch vụ lấy từ các nguồn khác nhau nhƣ thể chúng có nguồn gốc từ một chỗ và tƣơng 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 tƣơng 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.
1.8.4 Đám mây cộng đồng- Community Cloud
Đám mây cộng đồng là đám mây liên quan đến việc chia sẻ cơ sở hạ tầng giữa các tổ chức, các nhóm đối tƣợng có mục đích chia sẻ cùng một nội dung. Ví dụ nhƣ các tổ chức hay một nhóm đối tƣợng thuê những đám mây riêng để chia sẻ chung những nôi dung về âm nhạc, phim ảnh, công nghệ, quân sự…
1.9. Điện toán đám mây – xu hƣớng phát triển
Ngày càng có nhiều công ty tham gia vào quá trình phát triển các ứng dụng điện toán đám mây tiêu biểu nhƣ Microsoft, Google, Intel, IBM…đã và đang tạo ra một thị trƣờng rộng lớn các ứng dụng điện toán đám mây, đem lại nhiều sự lựa chọn hơn cho các cá nhân, tổ chức có mong muốn “mây hóa” các ứng dụng và dữ liệu của mình. Theo đánh giá của các chuyên gia hàng đầu về điện toán đám mây việc phát triển điện toán đám mây trong tƣơng lai sẽ tập trung vào 3 vấn đề chính bao gồm: Khả năng liên kết (Federated), tự động hóa (Automated) và nhận biết thiết bị đầu cuối (Client aware). Đây cũng là các cách tiếp cận mới với vấn đề tự động hóa CNTT cho phép đáp ứng những yêu cầu của ngƣời dùng bằng cách mới, hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Các đám mây liên kết sẽ cho phép sắp xếp nhanh hơn các tài nguyên, trong khi các đám mây có khả năng nhận biết thiết bị đầu cuối sẽ tận dụng những tính năng đặc thù của mỗi thiết bị theo cách tối ƣu.
Hiện nay, điện toán đám mây không còn là công nghệ mới mà đang hứa hẹn trở thành một khái niệm mang tính phổ thông và “hiển nhiên” trong tƣơng lai. Một số xu hƣớng phát triển của điện toán đám mây:
• Sự phát triển của đám mây di động (mobile cloud): Apple iCloud, Amazon Cloud và dịch cụ điện toán đám mây trên Windows Phone đang giúp công nghệ này trở nên đại trà. Nhu cầu lƣu trữ thông tin trên đám mây và khả năng truy cập bất cứ khi nào họ cần sẽ giảm bớt "gánh nặng" cho thiết bị. Nỗi lo mất điện thoại vì "mọi dữ liệu quan trọng nhƣ số liên lạc, ảnh, video… nằm cả trong đó" sẽ không còn bởi
thông tin đã đƣợc tự động sao lƣu lên đám mây và ngƣời sử dụng có thể thoải mái xóa dữ liệu từ xa để tránh tình trạng dữ liệu bí mật, riêng tƣ rơi vào tay kẻ xấu. • Sự nở rộ của đám mây lai (hybrid cloud): Đám mây lai là sự giao thoa của hai hay nhiều mô hình đám mây, nhƣ nhƣ kết hợp giữa public cloud (các dịch vụ cloud đƣợc cung cấp cho mọi ngƣời sử dụng rộng rãi và private cloud (cơ sở hạ tầng và các dịch vụ đƣợc xây dựng để phục vụ cho một tổ chức, doanh nghiệp duy nhất). Điều này sẽ giúp khai thác những điểm mạnh nhất của từng mô hình, mang đến khả năng bảo vệ dữ liệu an toàn hơn, nhƣng cũng linh động và gần gũi hơn với ngƣời sử dụng. Năm tới sẽ có ngày càng nhiều doanh nghiệp vừa và lớn sẽ chuyển sang mô hình này. Theo Gartner, tổng giá trị cho các dịch vụ đám mây hiện thời là gần 2,4 tỷ USD và đến năm 2013 sẽ đạt gần 8,1 tỷ USD.
• Sự tiến hóa của bảo mật đám mây: Bảo mật luôn là đề tài nóng và là một trong những nguyên nhân chính khiến các tổ chức có liên quan đến các dữ liệu nhạy cảm lƣỡng lự trong việc đón nhận. Họ lo ngại hacker tìm cách xâm nhập vào kho thông tin nằm trên đám mây, do đó việc liên tục tạo ra những phƣơng pháp bảo mật kiểu mới, an toàn và hiệu quả là mục tiêu hàng đầu của các chuyên gia phát triển trong năm 2012.
• Cuộc cách mạng môi trƣờng làm việc di động: Tƣơng tự e-mail thay đổi cách con ngƣời liên lạc với bạn bè và đồng nghiệp, cloud đƣợc cho là đang tạo ra con đƣờng gửi và lƣu trƣc thông tin nhanh chóng và thông suốt hơn bao giờ hết. Với khả năng truy cập và làm việc từ xa, công việc sẽ đƣợc giải quyết dễ dàng hơn mà không bị ngắt quãng.
• Dịch vụ phần mềm (SaaS) mở rộng thành dịch vụ IT (ITaaS): SaaS sẽ không chỉ giới hạn trong lĩnh vực CRM mà dần có tầm ảnh hƣởng đến cả cơ sở hạ tầng IT. Một lĩnh vực mới đang nổi lên trên thị trƣờng là IT as a Service (dịch vụ