CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1. Lịch sử hình thành: Thuật ngữ điện toán đám mây xuất hiện bắt nguồn từ ứng dụng điện toán lưới (grid computing) trong thập niên 1980, tiếp theo là điện toán theo nhu cầu (utility computing) và phần mềm dịch vụ (SaaS). Điện toán lưới đặt trọng tâm vào việc di chuyển một tải công việc (workload) đến địa điểm của các tài nguyên điện toán cần thiết để sử dụng. Một lưới là một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia thành những tác vụ nhỏ để chạy song song, được xem là một máy chủ ảo.
Với điện toán đám mây, các tài nguyên điện toán như máy chủ có thể được định hình động hoặc cắt nhỏ từ cơ sở hạ tầng phần cứng nền và trở nên sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ, hỗ trợ những môi trường không phải là điện toán lưới như Web ba lớp chạy các ứng dụng truyền thống hay ứng dụng Web 2. Khái niệm về điện toán đám mây: Điện toán đám mây (Cloud Computing) là mô hình máy tính dựa trên nền tảng phát triển của Internet. Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang mô hình Client - Server. Cụ thể, người dùng sẽ không còn phải có các kiến thức về chuyên môn để điều khiển các công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà các chuyên gia trong đám mây của các nhà cung cấp đám mây sẽ giúp thực hiện điều đó.
Thuật ngữ đám mây ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) ám chỉ độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi nguồn tài nguyên liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các dịch vụ, cho phép người sử dụng truy cập mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. Ví dụ nếu một website được chứa trên một máy chủ, người dùng phải lựa chọn hệ điều hành để cài đặt (Linux/Windows/Mac), tiến hành các thiết lập để máy chủ và website có thể hoạt động. Tuy nhiên, nếu trang web được chứa trên đám 1 mây, người dùng sẽ không cần phải thực hiện thêm bất cứ điều gì khác.
Điều này cũng đảm bảo yếu tải ở mức tối đa.1: Mô hình điện toán đám mây. Ở điện toán đám mây, các dịch vụ được cung cấp nằm bên trong đám mây và được truy cập từ các máy tính nằm bên ngoài. Tài nguyên, dữ liệu, phần mềm và các thông tin liên quan đều được chứa trên các máy chủ trên mây. Nói một cách đơn giản nhất ứng dụng điện toán đám mây chính là những ứng dụng trực tuyến trên Internet.
Trình duyệt là nơi ứng dụng hiện hữu và vận hành còn dữ liệu được lưu trữ và xử lý ở máy chủ của nhà cung cấp ứng dụng đó. Ưu và nhược điểm của điện toán đám mây: 1. Ưu điểm: Triển khai nhanh chóng: So với phương pháp thông thường triển khai một ứng dụng trên Internet, người dùng phải thực hiện một loạt các công việc như mua sắm thiết bị (hoặc thuê thiết bị từ bên thứ ba), cài đặt và cấu hình phần mềm, đưa các ứng dụng vào đám mây. Việc sử dụng điện toán đám mây giúp loại bỏ phần lớn các công việc trên.
Lúc này người dùng chỉ việc quan tâm phát triển, triển khai các ứng dụng của mình khi sử dụng các đám mây nền tảng. Bên cạnh đó, điện toán đám mây có khả năng co giãn nguồn 2 tài nguyên cần thiết theo nhu cầu riêng của từng ứng dụng tại từng thời điểm khác nhau. Đây là ưu điểm vượt trội của điện toán đám mây so với công nghệ ảo hóa thông thường. Giảm chi phí: Việc sử dụng điện toán đám mây giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí cho việc đầu tư cơ sở hạ tầng.
Thay vào đó, người dùng chỉ tập trung nguồn lực, chi phí vào việc phát triển nội dung và dịch vụ chạy trên nền đám mây. Điện toán đám mây đặc biệt hữu ích đối với những khách hàng không sử dụng hạ tầng một cách thường xuyên lâu dài. Đa phương tiện truy cập: Sự độc lập giữa thiết bị và vị trí làm cho người dùng có thể truy cập hệ thống từ bất cứ đâu, bất cứ nền tảng nào và bất cứ thiết bị nào có Internet. Chia sẻ: Việc cho thuê và chia sẻ tài nguyên giữa các người dùng với nhau làm giảm chi phí đầu tư hạ tầng.
Sự chia sẻ này cũng cho phép tập trung cơ sở hạ tầng để phục vụ các bài toán lớn với chi phí thấp hơn việc đầu tư hệ thống máy chủ từ đầu. Khả năng chịu tải nâng cao: Về lý thuyết, nguồn tài nguyên trên đám mây là vô hạn. Việc thêm vào năng lực tính toán để chịu tải cao có thể được thực hiện chỉ bằng các thao tác kích chuột hoặc đã được tự động hoá. Độ tin cậy: Người sử dụng điện toán đám mây được ký hợp đồng sử dụng với điều khoản chất lượng dịch vụ rất cao ghi sẵn trong hợp đồng.
Chất lượng dịch vụ đám mây được đánh giá ổn định hơn hệ thống tự triển khai do nó được thiết kế và bảo trì bởi đội ngũ chuyên gia nhiều kinh nghiệm về hệ thống. Hơn nữa, việc luôn làm việc với hệ thống lớn và gặp nhiều lỗi tương tự nhau nên quá trình khôi phục hệ thống sau sự cố thường nhanh chóng. Nhược điểm: 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, mặc dù thông báo gần đây của BMC, CA, Novell cho rằng các ứng dụng quản lý trung tâm dữ liệu đang được cải tiến để cung cấp kiểm soát tốt hơn dữ liệu trong điện toán đám mây Amazon EC2 và các dịch vụ đám mây. Chuẩn hóa đám mây: Chuẩn hóa giao tiếp và thiết kế đám mây chưa được thông qua.
Mỗi nền tảng cung cấp các giao diện quản lý và giao tiếp ứng dụng API khác nhau. Hiện 3 nay, các tổ chức như Distributed Management Task Force, Cloud Security Alliance và Open Cloud Consortium đang phát triển các tiêu chuẩn về quản lý tương thích, di chuyển dữ liệu, an ninh và các chức năng khác của điện toán đám mây. 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, khi chỉ có một số ít nhà cung cấp dịch vụ cam kết được về sự sẵn sàng và liên tục của dịch vụ, về thời gian sửa chữa và phục hồi dữ liệu.
Tính riêng tư: Hầu hết các hợp đồng thể hiện quy định giữa nhà cung cấp và người dùng điện toán đám mây hứa hẹn một viễn cảnh trong đó dữ liệu khách hàng luôn an toàn và riêng tư. Tuy nhiên, 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. Ví dụ, việc tự cấu hình chi tiết thông số các máy ảo hiện tại chưa thực hiện được.
Như vậy, khả năng để thích ứng yêu cầu cấp dịch vụ cho các nhu cầu cụ thể của một doanh nghiệp là ít hơn so với các trung tâm dữ liệu xây dựng riêng với mục đích là để tiếp tục mục tiêu nâng cao khả năng kinh doanh của công ty. 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. Các mô hình kết nối đám mây riêng và đám mây thương mại vẫn đang được nghiên cứu. Các mô hình triển khai điện toán đám mây: 1.
Đám mây công cộng (Publi c Cloud): Mô hình đám mây công cộng là mô hình đám mây được một bên thứ 3 cung cấp rộng rãi cho mọi người sử dụng. Các đám mây này là công cộng, chúng nằm ngoài tường lửa, sự sở hữu của các doanh nghiệp. Chúng được quản lý, lưu trữ bởi nhà cung cấp đám mây. Ví dụ như Google Drive, Dropbox hay OneDrive là những đám mây công cộng.2: Mô hình đám mây công cộng.
Tại đám mây công cộng, toàn bộ hạ tầng, lưu trữ, máy chủ… đều thuộc sự kiểm soát của nhà cung cấp. Do đó người dử dụng giảm thiểu gánh nặng, rủi ro và chi phí cho việc đầu tư, vận hành quản lý hệ thống, an ninh bảo mật. Một lợi ích khác của mô hình này đó là cung cấp khả năng co dãn tài nguyên động tùy theo nhu cầu của người dùng. Tuy nhiên đám mây công cộng tồn tại một nhược điểm rất lớn đó chính là an ninh bảo mật.
Người sử dụng không thể kiểm soát toàn bộ dữ liệu đã đưa lên đám mây của mình khi việc đó còn phụ thuộc rất nhiều vào nhà cung cấp dịch vụ. Rõ ràng với những doanh nghiệp đặt nặng vấn đề bảo mật, họ không thích sử dụng đám mây công cộng. Đám mây riêng (Private Cloud): Mô hình đám mây riêng là mô hình đám mây nội bộ trong các doanh nghiệp. Tại đây, nó được bảo vệ bởi tường lửa của doanh nghiệp và được doanh nghiệp trực tiếp quản lý.3: Mô hình đám mây riêng.
Mô hình đám mây riêng có một số lợi điểm so với mô hình đám mây công cộng. Đầu tiên đó là các doanh nghiệp có thể hoàn toàn kiểm soát hạ tầng, dữ liệu, dịch vụ của mình. Các doanh nghiệp có thể can thiệp sâu để tối ưu hóa, chuyên biệt chất lượng cho doanh nghiệp của mình. Vấn đề bảo mật cũng là một ưu điểm so với đám mây công cộng.
Do nằm nội bộ trong doanh nghiệp nên dữ liệu trên đám mây riêng sẽ được bảo vệ an toàn hơn. Tuy nhiên, trên thực tế hiện nay, các đám mây riêng đang gặp phải rất nhiều những khó khăn khi triển khai. Đầu tiên, xét về mặt công nghệ, đám mây riêng không tận dụng được những ưu điểm nổi trội của điện toán đám mây. Chúng ta vẫn cần đầu tư một cơ sở hạ tầng lớn phục vụ cho việc ảo hóa.
Chi phí cho việc này là không hề nhỏ. Ngoài ra, chi phí bảo trì, vận hành cũng là một vấn đề nan giải.