Cloudlet là một trung tâm dữ liệu nhỏ gọn được triển khai ở rìa mạng, nhằm cung cấp nguồn lực tính toán mạnh mẽ với độ trễ thấp cho các ứng dụng di động. Mô hình này được phát triển để
23
đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về khả năng tính toán và lưu trữ ngay tại gần nơi sử dụng, giảm thiểu độ trễ và tăng cường hiệu suất cho các ứng dụng yêu cầu thời gian thực như thực tế ảo (VR), thực tế tăng cường (AR), và các ứng dụng IoT.
2. Networking trong Cloudlet
Khả năng Kết nối Mạng tại Điểm Cuối
Cloudlet cung cấp khả năng kết nối mạng tại điểm cuối, giảm thiểu độ trễ và yêu cầu băng thông của đám mây. Điều này được thực hiện thông qua việc triển khai cloudlet tại các điểm truy cập (access points) trong mạng, nơi chúng có thể giao tiếp trực tiếp với các thiết bị di động thông qua các giao thức mạng như Wi-Fi, 4G/5G, và Ethernet.
- Giảm thiểu độ trễ: Cloudlet nằm gần người dùng, do đó giảm thiểu độ trễ trong truyền tải dữ liệu.
- Tiết kiệm băng thông: Dữ liệu được xử lý tại cloudlet thay vì gửi trực tiếp lên đám mây, giúp tiết kiệm băng thông mạng.
Các Công Nghệ Kết Nối
- Wi-Fi: Cung cấp kết nối không dây tốc độ cao cho các thiết bị di động.
- 4G/5G: Cung cấp kết nối di động băng thông rộng, hỗ trợ truyền tải dữ liệu tốc độ cao.
- Ethernet: Cung cấp kết nối có dây tốc độ cao, thường được sử dụng trong nội bộ cloudlet để kết nối các máy chủ và thiết bị lưu trữ.
3. Compute và storage trong Cloudlet
Cụm Máy Tính với Nhiều Nguồn Lực Tính Toán và Lưu Trữ
Cloudlet bao gồm các cụm máy tính (computing clusters) được trang bị nhiều nguồn lực tính toán và lưu trữ, triển khai tại các điểm truy cập trong mạng để cung cấp dịch vụ tính toán cạnh cho các thiết bị di động. Các cụm máy tính này có cấu hình phần cứng mạnh mẽ, bao gồm CPU, GPU, RAM và lưu trữ tốc độ cao.
- CPU và GPU hiệu suất cao: Xử lý các yêu cầu tính toán phức tạp và đồ họa.
- Bộ nhớ lớn (RAM): Hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu bộ nhớ cao.
- Lưu trữ tốc độ cao (SSD): Đảm bảo truy cập dữ liệu nhanh chóng.
Hạ tầng phần mềm
- Ảo hóa (Virtualization): Sử dụng các nền tảng ảo hóa như VMware, Hyper- V hoặc KVM để tạo và quản lý các máy ảo (VMs).
- Điều phối containers: Sử dụng Kubernetes hoặc Docker Swarm để quản lý các containers, giúp triển khai, mở rộng và quản lý các ứng dụng hiệu quả.
- Phần mềm quản lý lưu trữ: Hệ thống quản lý lưu trữ phân tán như Ceph hoặc GlusterFS.
4.Scalability và Elasticity của Cloudlet
Scalability (Khả năng mở rộng)
Scalability là khả năng của cloudlet để tăng cường dung lượng dịch vụ phần mềm bằng cách mở rộng số lượng dịch vụ được cung cấp. Khả năng này cho phép cloudlet đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng và ứng dụng.
25
- Mở rộng ngang (Horizontal Scaling): Thêm nhiều máy chủ hoặc nút (nodes) vào hệ thống để xử lý nhiều yêu cầu hơn.
- Mở rộng dọc (Vertical Scaling): Nâng cấp phần cứng hiện có (CPU, RAM, lưu trữ) để tăng khả năng xử lý của máy chủ.
Elasticity (Tính đàn hồi)
Elasticity là mức độ thích ứng tự động của cloudlet để đáp ứng nhu cầu biến đổi cho dịch vụ phần mềm. Tính năng này cho phép cloudlet tự động điều chỉnh tài nguyên theo yêu cầu thời gian thực, đảm bảo hiệu suất và tối ưu hóa tài nguyên.
- Tự động mở rộng và thu hẹp: Sử dụng các công cụ tự động hóa và quản lý tài nguyên như Kubernetes để tự động mở rộng hoặc thu hẹp số lượng containers hoặc VMs dựa trên tải công việc thực tế.
- Cân bằng tải (Load Balancing): Phân phối tải công việc đồng đều giữa các máy chủ để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Công cụ hỗ trợ
- Kubernetes: Hệ thống điều phối containers giúp quản lý tính đàn hồi và mở rộng của ứng dụng.
- Docker Swarm: Công cụ điều phối containers khác, tương tự như Kubernetes, nhưng nhẹ hơn và dễ sử dụng hơn cho các triển khai nhỏ.
- Auto-scaling Groups: Trong các hệ thống cloud như AWS, Azure, GCP, auto-scaling groups cho phép tự động điều chỉnh số
lượng instances dựa trên các chỉ số giám sát như CPU, bộ nhớ, hoặc số lượng yêu cầu.