CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO
6.1. TÍNH TƯƠNG KẾT CỦA CÁC ĐÁM MÂY VÀ DỊCH VỤ ĐÁM MÂY
hĩa đám mây; Liên bang đám mây; Bảo mật dữ liệu và an tồn dịch vụ/ứng dụng trên các đám mây; Mơ hình mơi giới dịch vụ đám mây; Các ứng dụng hỗ trợ cho điện tốn đám mây.
Đây là các chủ đề cĩ tính chất thời sự hiện nay, giúp người đọc tìm hiểu thêm về một số định hướng nghiên cứu trong cơng nghệ điện tốn đám mây.
6.1. TÍNH TƯƠNG KẾT CỦA CÁC ĐÁM MÂY VÀDỊCH VỤ ĐÁM MÂY DỊCH VỤ ĐÁM MÂY
Khả năng tương tác (interoperability) sẽ mang lại nhiều lợi ích quý giá cho cả các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ đám mây và cộng đồng khoa học sử dụng cơng nghệ này. Sự thiếu hụt khả năng tương tác giữa các đám mây với nhau cũng như giữa các dịch vụ đám mây đã và đang cản trở sự phát triển của mơ hình điện tốn này trong việc mở rộng dịch vụ hướng tới người sử dụng tiềm năng. Mặc dù vậy, các nghiên cứu liên quan đến khả năng tương tác đều gặp phải nhiều khĩ khăn do nhà cung cấp dịch vụ đám mây thường khĩa cơng nghệ để buộc người dùng gắn bĩ với dịch vụ của họ. Khả năng tương tác trong mơi trường đám mây được nhìn nhận từ hai gĩc độ khác nhau nhưng cĩ liên quan mật thiết với nhau: khả năng tương tác của các đám mây và khả năng tương tác của các dịch vụ được triển khai trên mây.
Khả năng tương tác của các đám mây
Như đã nhắc đến ở trên, việc nhà cung cấp “khĩa cơng nghệ” của họ (vendor lock-in) là một trong những tác động quan trọng vào việc phát triển của điện tốn đám mây. Vấn đề ở đây là mỗi một nhà cung cấp dịch vụ đám mây lại sử dụng các cơng nghệ của riêng họ và các cơng nghệ này về mặt cấu trúc là hồn tồn khác nhau. Lấy ví dụ: các đám mây cơng cộng dạng IaaS cĩ thể sử dụng các hypervisor khác nhau (XEN, KVM, VMware,...) để cho phép người dùng tạo
các mây ảo. Bên cạnh đĩ, họ thường triển khai các hạ tầng mạng, các cơ sở dữ liệu, các API quản lý và các phần mềm hỗ trợ khác nhau. Theo hướng này, người sử dụng dịch vụ đám mây trong trường hợp muốn chuyển các ứng dụng của họ tới các đám mây khác hoặc muốn triển khai một ứng dụng mới lên nhiều đám mây khác nhau sẽ gặp phải vấn đề tương tác này. Chính vì vậy, một giải pháp hoặc một hướng tiếp cận cho phép khả năng tương tác giữa các đám mây trở thành nhu cầu cấp thiết phía từ người sử dụng.
Khả năng tương tác cho phép các đám mây khác nhau (IaaS, PaaS, SaaS, cơng cộng, riêng tư, cộng đồng, lai) làm việc hoặc liên kết với nhau. Trên một định nghĩa rộng về khả năng tương tác, sự liên kết giữa các đám mây là phức tạp. Ví dụ: một đám mây dạng IaaS khơng chỉ tương tác (hay liên kết) với một (hoặc nhiều) đám mây IaaS khác mà cịn cĩ khả năng liên kết thành một hệ sinh thái với các đám mây PaaS hoặc SaaS. Ví dụ khác về độ phức tạp khi liên kết nhiều đám mây là khi đám mây dạng cơng cộng PaaS liên kết với một đám mây dạng riêng tư IaaS,... Mơ hình lý tưởng cho phép tương tác giữa các đám mây này sẽ cung cấp khả năng mềm dẻo về
tài nguyên hơn so với mơ hình đơn đám mây thơng thường. Về phía người dùng dịch vụ, họ sẽ được hưởng lợi nhờ khả năng chọn cũng như sử dụng nhiều đám mây tùy theo nhu cầu mà khơng cần quan tâm tới sự khác biệt về cơng nghệ mà các nhà cung cấp đưa ra. Các nghiên cứu tập trung vào giải quyết bài tốn tương tác hiện nay chủ yếu đưa ra giải pháp cho các đám mây cung cấp cùng một dạng dịch vụ. Một cách cụ thể là giữa hai hay nhiều đám mây IaaS, đám mây PaaS và đám mây SaaS...
Như bản thân điện tốn đám mây với rất nhiều các định nghĩa khác nhau, khả năng tương tác giữa các đám mây cũng cĩ rất nhiều định nghĩa với ý nghĩa cũng khác nhau. Ở tầng thấp của hệ thống đám mây, khả năng tương tác cĩ thể hiểu là khả năng sử dụng cùng một cơng cụ để quản lý một ứng dụng hay dịch vụ trong mơi trường đám mây. Ở tầng cao hơn, khả năng tương tác cĩ thể hiểu là khả năng cho phép triển khai hoặc di chuyển một ứng dụng trên nhiều đám mây khác nhau. Cĩ nhiều hướng nghiên cứu hiện nay tập trung giải quyết vấn đề này. Theo như kết quả mong đợi của các giải pháp này, chúng được chia thành nhiều hướng nhỏ, bao gồm: tạo các chuẩn cho ảnh của máy ảo; tạo các API thống nhất cho phép quản lý, điều khiển, sử dụng các tài nguyên đám mây và tạo ra các middleware hoặc nền tảng đám mây mã nguồn mở kết hợp nhiều chuẩn thống nhất trong mơi trường điện tốn đám mây.
Chuẩn hĩa ảnh cho máy ảo (VM standard images). Mục đích của hướng tiếp cận này là cho
phép triển khai các ứng dụng và cơ sở dữ liệu trên nhiều đám mây mà khơng yêu cầu bất kỳ thay đổi nào phía máy ảo, ứng dụng và cơ sở dữ liệu. Các ảnh của máy ảo thơng thường được tạo ra và cung cấp bởi bên phát triển lớn như VMware Disk (VMDK), Microsoft Virtual Hard Disk (VHD),.... Theo hướng này, các nhà nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng một chuẩn định dạng cho phép đĩng gĩi và trao đổi các ảnh máy ảo giữa các nền tảng ảo hĩa khác nhau của các đám mây khác nhau.
API cho phép quản lý, điều khiển và sử dụng. Các API này cung cấp cho người dùng một cơng
cụ để lấy trao đổi thơng tin với dịch vụ đám mây. Nĩi cách khác, đây là một giao diện thống nhất để quản lý, điều khiển và sử dụng các dịch vụ thuộc nhiều đám mây khác nhau. Các API chung này thường bao gồm các chức năng về cung cấp, cấu hình tài nguyên tính tốn như máy ảo, nền tảng và ứng dụng. Các nghiên cứu hoặc giải pháp theo hướng này được chia thành hai phần riêng biệt:
– Đề xuất một chuẩn API cho các đám mây dạng IaaS.
– Phát triển một lớp API trừu tượng (abstraction) nhằm cung cấp một phương tiện truy cập, sử dụng cho các đám mây IaaS, PaaS và SaaS mà khơng cần sự hỗ trợ (về mặt cơng nghệ) từ phía nhà cung cấp.
Xây dựng nền tảng đám mây mã nguồn mở kết hợp nhiều chuẩn cơng nghệ. Thay vì cố gắng
đạt được khả năng tương tác bằng cách tạo các lớp trừu tượng hĩa API từ các nền tảng đám mây khác nhau hoặc tạo ra các chuẩn áp dụng cho mọi đám mây, hiện nay xu hướng phát triển để tập hợp nhiều chuẩn cơng nghệ hoặc giải pháp cĩ sẵn nhằm xây dựng một mơ hình đám mây mã nguồn mở cũng đang được đẩy mạnh. Lợi ích của các mơ hình này là khả năng thích ứng với nhiều cơng nghệ được chấp nhận rộng rãi. Lấy ví dụ, OpenStack là nền tảng đám mây mã nguồn mở cho phép sử dụng các chuẩn ảnh máy ảo Open Virtualization Format (OVF), chuẩn API điều khiển Open Cloud Computing Interface (OCCI),... Điều này cho phép bản thân OpenStack cĩ khả năng tương tác với các đám mây hoặc nền tảng đám mây khác nếu áp dụng các chuẩn trên.
Khả năng tương tác của các dịch vụ đám mây
Hướng nghiên cứu về khả năng tương tác của các dịch vụ đám mây hiện nay tập trung vào việc xây dựng các ứng dụng cĩ khả năng triển khai giữa các đám mây khác nhau. Mặc dù vậy, bản thân việc cho phép tính tương tác cho ứng dụng cũng phải phụ thuộc rất nhiều vào cơng
nghệ mà các đám mây cung cấp. Lấy ví dụ, các ứng dụng được phát triển trên nền tảng của Google (GAE) bằng ngơn ngữ Go, yêu cầu đặt ra cho các ứng dụng này là triển khai được trên các đám mây khác như Ruby on Rails, Heroku hỗ trợ các ngơn ngữ khác khơng phải Go. Để thực hiện việc này, các nhà phát triển thường hướng tới xây dựng một API trung gian giữa hai đám mây dựa trên các API cĩ sẵn của nhà cung cấp (hoặc bộ thư viện trung gian). Azure hiện nay đã cho phép một giải pháp như vậy, các ứng dụng viết bằng Java cĩ thể triển khai trên đám mây của Microsoft thay vì phải viết bằng .NET hoặc một ngơn ngữ lập trình nào đĩ được hỗ trợ bởi Microsoft. Giải pháp này cĩ được là nhờ bộ thư viện hỗ trợ mà nhà cung cấp đưa ra. Bên cạnh đĩ, giải pháp xây dựng nền tảng cho phép phát triển và triển khai độc lập khơng yêu cầu nhà cung cấp dịch vụ đám mây hỗ trợ cũng được nghiên cứu. OCCI là một mơ hình hướng tới giải pháp dịch vụ đĩ. Trong khi bước đầu của sản phẩm là cho phép khả năng điều khiển nhiều đám mây một lúc, thì trong bước hai, OCCI sẽ tập trung cho phép nhà lập trình viết các phần mềm theo dạng định nghĩa (software defined) bằng cách tạo một OCCI framework. Một ví dụ khác cĩ thể kể đến là SAGA API, được phát triển đầu tiên cho việc tạo và triển khai các ứng dụng vào lưới (grid computing), sau đĩ mở rộng cho các hệ phân tán bao gồm cả đám mây. SAGA API sử dụng cơ cấu xếp hàng đợi của lưới để đưa các cơng việc (jobs) vào hệ thống phân tán. Tuy nhiên, cịn nhiều hạn chế khi áp dụng cơ chế này vào mơi trường đám mây.
Vấn đề khác của việc cho phép khả năng tương tác (nĩi cách khác là khả năng di chuyển các ứng dụng) giữa các đám mây đĩ là cho phép khả năng di chuyển của dữ liệu ứng dụng giữa các đám mây đĩ. Một loạt các ý tưởng mới cho vấn đề này đang được nghiên cứu bao gồm thành lập một chuẩn API để quản trị dữ liệu. Ví dụ như chuẩn Cloud Data Management Interface (CDMI) hoặc Microsoft’s Open Data Protocol (ODP), hay xây dựng một nền tảng dữ liệu trung gian làm nhiệm vụ chuyển đổi định dạng dữ liệu giữa các đám mây.
Cĩ thể thấy rằng, làm việc với dữ liệu trong mơi trường hỗn tạp của điện tốn đám mây hiện nay đang là thách thức lớn với các nhà nghiên cứu phát triển. Họ khơng chỉ gặp phải vướng mắc khi phát triển, triển khai ứng dụng cĩ khả năng tương tác mà cịn gặp phải vấn đề lớn với các ứng dụng cĩ sẵn (legacy applications) khi triển khai chúng vào nhiều đám mây khác nhau. Các ứng dụng này thường đã được viết và sử dụng trước đây, việc mây hĩa chúng phù hợp với hạ tầng, nền tảng của nhà cung cấp dịch vụ đám mây địi hỏi chi phí cao, trong một số trường hợp là khơng thực tế. Ví dụ như việc đưa ứng dụng phần mềm từ dạng “cài đặt trên máy bàn – desktop application” lên máy chủ đám mây của GAE hoặc Azure hiện nay cịn là cơng việc khĩ khăn với người sử dụng.