- Máy chủ)
2.2.Nguyên lý hoạt động của công nghệ điện toán đám mây
Nguyên lý hoạt động của điện toán đám mây là:
Back-end Front-end: H - -End. 2.2.1. -end L -end. 2.2.2. -end L - . N - .
Google giữ cho hệ thống của họ đơn giản nhất có thể, bởi vì, khi hệ thống càng trở nên phức tạp thì càng nhiều lỗi xảy ra. Nền tảng của đám mây Google là hệ thống với tên gọi Google File System. Đó là một hệ thống máy tính phân tán xử lý các yêu cầu thông tin nhờ các lệnh xử lý tập tin cơ bản như open, read và write (mở, đọc và ghi).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 2.2. Hoạt động điện toán đám mây trên Google
Toàn bộ hệ thống file này bao gồm những mạng lưới được gọi là clusters. Google File System sẽ dựa vào các máy chủ chính (master server) để điều phối các yêu cầu dữ liệu (data request) mỗi một cluster sẽ bao gồm một máy chủ chính.Khi bạn tương tác với thông tin lưu trữ trên đám mây, các hành động của bạn sẽ được chuyển thành các yêu cầu dữ liệu. Có thể là các yêu cầu đơn giản, như xem một file, hoặc lưu file mới lên đám mây. Máy tính của bạn lúc này được coi là một client (máy trạm) là thiết bị gửi yêu cầu dữ liệu tới các máy khác trong đám mây của Google. Cuối cùng, một máy chủ master sẽ nhận các yêu cầu này và gửi một bản tin tới những cỗ máy chứa dữ liệu của Google những cỗ máy này được Googe gọi là chunkservers. Chunkserver sẽ gửi dữ liệu trực tiếp cho máy client thông tin không bao giờ chạy qua máy chủ master.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
27
Google lưu trữ nhiều bản copy của dữ liệu nhằm mục đích dự phòng (đề phòng mất dữ liệu khi hỏng phần cứng). Vì thế, thay đổi dữ liệu trong đám mây sẽ phức tạp hơn. Ví dụ bạn muốn lưu một dữ liệu mới, quá trình này diễn ra như sau.Đầu tiên, yêu cầu ghi dữ liệu của bạn sẽ được gửi tới máy chủ master. Máy chủ này sẽ chọn một chunkserver lưu chữ dữ liệu tích hợp để phản hồi lại yêu cầu của bạn chunkserver này sẽ được gọi là primary replica chunkserver. Máy chủ master sẽ cho máy client biết vị trí của các replica chunkserver lưu trữ tập tin của bạn. Khi bạn thay đổi nội dung tập tin, sự thây đổi này sẽ gửi tới replica chunkserver đầu tiên mà máy của bạn kết nối tới. Yêu cầu ghi dữ liệu này sẽ được lặp lại trong hệ thống tới tất cả repleca chunkserver còn lại, bao gồm cả primary replica. Lúc này, primary replica mới ghi dư liệu thực sự và gửi một bản tin tới các replica khác để các replica này cùng ghi dữ liệu. Khi tất cả các replica ghi dữ liệu thành công và gửi bản tin xác nhận lại cho primary replica, thì primary replica mới thông báo tới máy client.
Đó là nguyên tắc hoạt động của hệ thống lưu trữ dữ liệu của Google. Phần sau sẽ là những việc mà bạn có thể làm với đám mây Google. Trong những phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiều kỹ hơn về Google Cloud Connect, Google Cloud Print, Google Cloud Music.
2.3. Giải pháp lƣu trữ giữ liệu trên Điện toán đám mây 2.3.1. Giải pháp của windows Azure
Windows Azure, tên mã Red Dog, là nền tảng cho việc phát triển những ứng dụng hoạt động trong “đám mây”. Nói cách khác, Windows Azure là cơ sở cho nền tảng các dịch vụ Azure (Azure Services Platform), được Microsoft phát triển nhằm mang đến cho cộng đồng các nhà phát triển ứng dụng cơ hội được xây dựng và cung cấp các dịch vụ trực tuyến trên nền tảng cơ sở hạ tầng Windows. (Microsoft Windows Azure: Khám phá hệ điều hành “đám mây”, 2008).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Windows Azure tách biệt hoàn toàn các ứng dụng chạy trên các lớp hệ điều hành ứng dụng công nghệ ảo hóa của Microsoft. Điều này cho phép các nhà quản trị không cần phải nâng cấp từng PC độc lập khi ứng dụng được chỉnh sửa.
Theo Microsoft, công nghệ điện toán đã bước đến thế hệ thứ 5, thế hệ mà các ứng dụng không còn bị giới hạn vào máy tính. Internet sẽ là phương thức chính để những khách hàng tương tác với các doanh nghiệp. Nhưng kiến trúc hoạt động kinh doanh đã được thiết kế trước đây là theo hướng riêng cho những nhân viên và các đối tác. Windows Azure thay đổi điều này bằng cách cung cấp cho doanh nghiệp khả năng linh hoạt, nền tảng “tiếp cận” khách hàng nhằm triển khai các ứng dụng và dịch vụ.
2.3.2. Giải pháp của IBM
Giải pháp Private Cloud của hãng IBM ra đời nhằm khắc phục các nhược điểm của ảo hóa gặp phải và tăng tính tiện lợi cho người dùng. Giải pháp này dựa trên các công nghệ ảo hóa hiện tại gồm: KVM, XEN, Vmware, powerVM và zVM, kết hợp với phần mềm quản trị IBM Tivoli service automation manager, IBM Tivoli provisioning manager… tạo nên một giải pháp cloud hoàn chỉnh. Vậy cụ thể giải pháp IBM có g. khác biệt so với giải pháp ảo hóa thông thường, các yếu tố được đề cập như sau:
Catalog dịch vụ: Đưa dịch vụ tới tận tay người dùng và cho phép người dùng chọn lựa thông qua giao diện web. Ảo hóa thông thường không có tính năng này.
Yêu cầu dịch vụ tự động: IBM cloud cho phép người dùng yêu cầu dịch vụ (cấp phát máy ảo, ứng dụng) một cách tự động thông qua giao diện selfservice. Với ảo hóa thông thường thì các yêu cầu này thực hiện bằng email, điện thoại… mà không có giao diện self-service.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
29
Thực hiện cấp phát dịch vụ tự động: Sau khi yêu cầu được chấp nhận thì dịch vụ (máy ảo, ứng dụng) được hệ thống cấp phát một cách tự động thay vì phải thực hiện cài đặt từng bước bằng tay như ảo hóa thông thường.
Triển khai dịch vụ IT nhanh: Thông qua catalog nhờ có các template chuẩn (đã được tạo sẵn) và có khả năng tùy biến (CPU, RAM, Storage, application…) theo nhu cầu. Ảo hóa thông thường cũng có thể tạo các template máy ảo, tuy nhiên việc điều chỉnh thông số của nó không linh hoạt và phải làm một số bước thao tác bằng tay.
Đòi hỏi kỹ năng IT của người sử dụng dịch vụ không cần cao, việc đặt yêu cầu dịch vụ (order) dịch vụ giống như việc mua hàng trực tuyến, qua đó có thể tự phục vụ theo nhu cầu của mình. Ảo hóa đòi hỏi kỹ năng về IT cao để có thể biết được cấp phát tài nguyên ở đâu, như thế nào…
Khả năng thu hồi tài nguyên khi hết hạn sử dụng một cách tự động hoặc theo ý muốn thông qua lựa chọn trực quan. Giải pháp ảo hóa thông thường không có khả năng tự động thu hồi tài nguyên, phải thao tác bằng tay qua rất nhiều bước như truy cập vào các máy xem tài nguyên cần thu hồi ở máy nào, các thao tác từng bước để thu hồi tài nguyên.
Khả năng quản lý rủi ro, độ tin cậy cao hơn nhờ khả năng tự động hóa qui trình cấp phát dịch vụ, thay vì làm bằng tay như đối với ảo hóa thông thường.
Có khả năng giám sát hiệu năng hệ thống, phân tích các sự kiện nhờ đó dễ dàng xử lý lỗi. Ngoài ra với khả năng này có thể biết được tài nguyên đang cấp phát cho người dùng có được sử dụng hiệu quả hay không, cần tăng thêm hay giảm xuống cho phù hợp.
Có thể tính toán được chính xác lượng tài nguyên sử dụng cho từng user nhằm hỗ trợ cho việc tính tiền dịch vụ, kế hoạch nâng cấp thêm hay không.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình 2.4. Mô hình Kiến trúc giải pháp Private Cloud của IBM
Hỗ trợ đa nền tảng ảo hóa và phần cứng: Giải pháp IBM Private Cloud hỗ trợ nhiều nền tảng phần cứng (Intel, IBM Power) và nền tảng ảo hóa (hypervisor) khác nhau như VMware ESX/ESXi, Xen, KVM, IBM.
Lợi ích: Cho phép triển khai nhanh chóng giải pháp Private Cloud bao gồm phần cứng, phần mềm hệ thống và các dịch vụ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tự động hóa quy trình cung cấp dịch vụ IT, tiết kiệm chi phí vận hành với giao diện tự phục vụ (self-service portal) và danh mục dịch vụ (service catalog). Trên cơ sở đó, các quy trình thủ công sẽ được giảm thiểu.
Đơn giản hóa và quản lý rủi ro tốt hơn, với độ tin cậy hệ thống cao hơn. Thích ứng với thay đổi nhu cầu nghiệp vụ và năng lực hệ thống.
Các phiên bản: IBM Private Cloud có các phiên bản khác nhau về giải pháp quản trị, Phiên bản TSAM (Tivoli Service Automation Manager): Các phần mềm hệ thống cloud được cung cấp riêng lẻ cho phép triển khai linh hoạt về hạ tầng phần cứng, tuy nhiên thời gian triển khai lâu.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
31
Phiên bản ISDM (IBM Service Delivery Manager): Phần mềm hệ thống quản trị cloud được đóng gói thành các máy ảo chạy trên nền tảng ảo hóa Vmware hoặc PowerVM, nhờ đó có thể được triển khai lên hạ tầng phần cứng và thực hiện cấu h.nh, qua đó rút ngắn được thời gian triển khai hệ thống. Tuy nhiên ISDM đòi hỏi máy chủ quản trị phải chạy ảo hóa của VMware hoặc PowerVM.
Phiên bản CloudBurst: Phần mềm hệ thống cloud và hệ điều hành được tích hợp sẵn với phần cứng, phù hợp với nhu cầu của khách hàng muốn mua trọn gói cả phần cứng lẫn phần mềm. Phiên bản này có một số cấu hình theo qui mô nhỏ, vừa và lớn cho người dùng chọn lựa, do vậy kém linh hoạt về phần cứng nhưng thời gian triển khai nhanh.
2.3.3. Giải pháp của HP
Các giải pháp HP CloudSystem Quick Start Kit và HP CloudSystem Solutions, cho phép bộ phận CNTT nhanh chóng nắm được mô hình cung cấp, giảm thiểu phức tạp và rủi ro cho môi trường CNTT.
Cụ thể, HP CloudSystem Quick Start Kit cung cấp một đường dẫn đơn giản nhằm tạo ra cơ sở hạ tầng ĐTĐM phù hợp, được cấu hình sẵn đáp ứng từng nhu cầu kinh doanh cụ thể, từ đó giúp khách hàng có thể cung cấp cơ sở hạ tầng ứng dụng cho môi trường vật lý và ảo hóa chỉ trong vài phút.
Bên cạnh đó, các giải pháp HP CloudSystem mới kết hợp với những ứng dụng đầu ngành như phần mềm quản lý hệ thống ĐTĐM (HP CloudSystem Matrix), phần mềm sơ đồ ĐTĐM (HP Cloud Maps)… sẽ cung cấp cách thức nhanh nhất đến ĐTĐM cho các ứng dụng trên Hạ tầng cơ sở hội tụ của HP.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 2.5. Mô hình giải pháp của HP
Cũng theo đại diện HP, danh mục ĐTĐM hội tụ mới của hãng giúp mở rộng các đám mây tư nhân, công cộng, thuê ngoài quản lý cũng như mô hình CNTT truyền thống; cho phép hỗ trợ hiệu quả cho các ngành tự động hóa, dịch vụ tài chính, năng lượng, gia công, sản xuất… Công nghệ mới của HP giúp doanh nghiệp hoạt động hiệu quả hơn khi
HP có nhiều phần mềm và các dịch vụ toàn diện được tích hợp giúp tự động hoá toàn bộ chu kỳ các dịch vụ công nghệ thông tin (CNTT) - từ việc bảo trì trung tâm dữ liệu đến việc cung cấp các quy trình kinh doanh.
Bằng việc tự động lặp lại các hoạt động thủ công và tốn nhiều thời gian, phần mềm quản lý điện toán đám mây (ĐTĐM) và sự tự động hoá của HP giảm thiểu sự phức tạp trong các môi trường không đồng nhất và cho phép CNTT tập trung vào các hoạt động tác động cao hơn nhằm tăng tổng thể giá trị cho doanh nghiệp (DN).
Các giải pháp phần mềm tự động, tổng thể và quản lý ĐTĐM của HP được đánh giá cao nhờ cung cấp nền tảng cần thiết cho việc cung cấp ứng dụng và các dịch vụ hạ tầng cơ sở.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
33
2.3.4 Giải pháp của google App Engine
Google App Engine (gọi tắt là AppEngine, một số trường hợp được viết tắt là GAE) là giải pháp cho vấn đề điện toán đám mây. Ở đó, Google cung cấp sẵn một hệ thống máy chủ điện toán đám mây, và người lập trình sẽ viết ứng dụng của mình lên đó. Ứng dụng này sẽ chạy trên đám mây của Google.
Google App Engine là một nền tảng điện toán đám mây của Google để phát triển và lưu trữ ứng dụng web trong những trung tâm dữ liệu do Google quản lý (google-managed data centers). Bản beta được giới thiệu lần đầu tiên vào ngày 7 tháng 4 năm 2008.
GAE là 1 dịch vụ lưu trữ các ứng dụng web. Khi nói đến “ứng dụng web”, chúng ta muốn nói tới các ứng dụng hay dịch vụ được truy cập trên các trang web, thường là thông qua trình duyệt web: những trang web mua bán, mạng xã hội, … App Engine cũng có thể phục vụ các trang web truyền thống như xử lý văn bản hay hình ảnh nhưng được thiết kế dành cho thời gian thực.
Thực ra, GAE được thiết kế để lưu trữ những ứng dụng và phục vụ nhiều người dùng một cách đồng thời. Khi một ứng dụng có thể phục vụ nhiều người dùng một cách đồng thời mà không làm giảm hiệu suất, chúng ta gọi đó là sự co giãn . Những ứng dụng được viết cho App Engine sẽ được co giãn một cách tự động. Càng nhiều người sử dụng chương trình, App Engine sẽ tạo ra càng nhiều tài nguyên cho ứng dụng đó và quản lý chúng. Chính bản thân ứng dụng cũng không cần phải biết đến các tài nguyên mà nó đang sử dụng.
Không như những server cung cấp các dịch vụ lưu trữ thông thường hay các server có chức năng tự quản lý, với Google App Engine, chúng ta chỉ phải trả tiền cho những tài nguyên mà chúng ta sử dụng. Những tài nguyên này được đo bằng gigabyte và không có bất kì lệ phí hàng tháng nào hay lệ phí để chúng ta thay đổi diện mạo trang web. Hóa đơn thanh toán những
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nguồn tài nguyên này bao gồm CPU chúng ta sử dụng, lưu trữ hàng tháng, băng thông vào ra, và một số các tài nguyên khác của dịch vụ App Engine. Sẽ có khoảng 500 MB lưu trữ miễn phí, một lượng tài nguyên miễn phí đủ để chạy những ứng dụng nhỏ với băng thông thấp. Google dự toán rằng với nguồn tài nguyên miễn phí, một ứng dụng có thể đạt tới 5 triệu lượt truy cập trong một tháng.
Kiến trúc hoạt động: Kiến trúc của App Engine khác với những server lưu trữ ứng dụng web thông thường. Ở phần lõi của nó, App Engine sẽ hạn chế những truy cập từ ứng dụng của chúng ta đến cơ sở hạ tầng vật lý, ngăn cản chúng ta từ việc mở các socket, chạy các tiến trình ngầm, hay các cách đi khác bằng cổng sau để giúp chương trình của ta có quyền trên môi trường này. App Engine được thiết kế để giải quyết mối quan tâm của chúng ta về sự mở rộng và độ tin cậy. Nó được xây dựng dựa trên khái niệm có thể mở rộng theo chiều ngang, nghĩa là thay vì ứng dụng của chúng ta sẽ được chạy trên một phần cứng mạnh mẽ, thì nó có thể chạy trên nhiều phần cứng yếu hơn. App Engine chạy như một thực thể cô lập trong môi trường gồm nhiều thành phần. Chúng ta thấy, App Engine chia sẻ những nguồn tài nguyên giữa các ứng dụng nhưng cô lập về dữ liệu và bảo mật giữa những thành phần với nhau. Ứng dụng của chúng ta có thể sử dụng một số các dịch vụ của Google, như là URLFetch. Bởi vì chúng ta không thể mở cổng một cách trực tiếp trong ứng dụng của mình, nên chúng ta phải lệ thuộc vào dịch vụ này, ví dụ: yêu cầu Google mở cổng và thực thi ứng dụng của mình.
Như vậy, trong GAE, tùy vào ứng dụng viết theo ngôn ngữ nào, nó sẽ được chạy trên môi trường Java hay Python tương ứng. Song song đó, chúng ta sẽ được cung cấp sử dụng miễn phí các dịch vụ của google như URL Fetch, Mail, Memcache, … và được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu hướng đối tượng datastore. Khi yêu cầu được gửi lên từ phía người dùng, GAE sẽ chuyển yêu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});