Công Nghệ Điện Toán Đám Mây Thân Thiện: Nghiên Cứu và Giải Pháp

Tài liệu nghiên cứu Công nghệ điện toán đám mây thân thiện, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật.

• Tác giả: Lê Quảng Đẩu
• Người hướng dẫn: Ths Nguyễn Thanh Hiếu
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử Và Truyền Thông
• Đề tài: Công Nghệ Điện Toán Đám Mây Thân Thiện
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Nội dung và mục tiêu của đề tài
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Cấu trúc luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
• 2.1. Khái niệm và đặc tính
• 2.2. Ưu điểm và nhược điểm
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP HÌNH THÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN
• 3.1. Giải pháp chuẩn DVFS
• 3.2. Giải pháp di chuyển máy ảo
• 3.3. Giải thuật phát hiện máy ảo quá mức tải
• 3.4. Giải pháp lựa chọn máy ảo
• 3.5. Phân bố máy ảo PABFD
• 3.6. Sự kết hợp các giải thuật và các giải pháp
• 3.7. Giới thiệu về công cụ mô phỏng cloudsim
• 3.8. Hướng dẫn cài đặt
• 3.9. DVFS & NPA & các giải pháp
• 3.10. So sánh giữa các giải pháp với nhau so với giải pháp chuẩn và NPA
• 3.11. Giải pháp (IQR, MAD, THR)+MC so với giải pháp chuẩn DVFS và NPA
• 3.12. Giải pháp (IQR, MAD, THR)+MMT so với giải pháp chuẩn DVFS và NPA
• 3.13. Giải pháp (IQR, MAD, THR)+MU so với giải pháp chuẩn DVFS và NPA
• 3.14. Năng lượng tiêu thụ của tất cả các giải pháp so với NPA
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 4.1. Kết quả đạt được
• 4.2. Hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Công Nghệ Điện Toán Đám Mây Giới Thiệu Chung

Với sự phát triển của Internet tốc độ cao, nhu cầu sử dụng các dịch vụ trực tuyến ngày càng tăng. Điều này dẫn đến sự ra đời và phát triển của các trung tâm dữ liệu lớn, hay còn gọi là điện toán đám mây. Các công ty như Google, Microsoft, Amazon đang vận hành các trung tâm dữ liệu khổng lồ trên toàn thế giới. Điện toán đám mây cung cấp tài nguyên máy tính như một tiện ích, cho phép người dùng trả tiền theo mức sử dụng. Điều này giúp các doanh nghiệp vừa và nhỏ không cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng CNTT, mà có thể tập trung vào năng lực cốt lõi. Tuy nhiên, sự phát triển của điện toán đám mây cũng gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, đòi hỏi các giải pháp bền vững điện toán đám mây.

1.1. Khái niệm cơ bản về điện toán đám mây

Điện toán đám mây là mô hình điện toán mà mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các dịch vụ. Người dùng có thể truy cập các dịch vụ này từ một nhà cung cấp mà không cần kiến thức chuyên sâu về công nghệ. Theo IEEE, thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được lưu trữ tạm thời ở các máy khách. Mô hình này cho phép mở rộng và linh hoạt về công nghệ thông tin, cung cấp dịch vụ cho nhiều khách hàng thông qua Internet.

1.2. Các đặc tính nổi bật của công nghệ đám mây

Điện toán đám mây có nhiều đặc tính quan trọng. Đầu tiên là tính tự phục vụ theo nhu cầu, cho phép khách hàng tự thiết lập yêu cầu về tài nguyên. Thứ hai là khả năng truy cập diện rộng, chỉ cần kết nối Internet là có thể sử dụng dịch vụ. Thứ ba là dùng chung tài nguyên và độc lập vị trí, tài nguyên được cấp phát động dựa trên nhu cầu. Thứ tư là khả năng co giãn nhanh chóng, tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống. Cuối cùng là chi trả theo thực dùng, chỉ trả tiền cho những gì thực sự sử dụng.

1.3. Cấu trúc phân lớp của mô hình điện toán đám mây

Mô hình điện toán đám mây được chia thành 5 lớp: Server, Infrastructure, Platform, Application và Client. Lớp Server bao gồm phần cứng và phần mềm máy tính. Lớp Infrastructure cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu biểu là môi trường ảo hóa. Lớp Platform cung cấp nền tảng cho điện toán và các giải pháp dịch vụ. Lớp Application phân phối phần mềm như một dịch vụ qua Internet. Lớp Client bao gồm phần cứng và phần mềm để truy cập và sử dụng các dịch vụ.

II. Thách Thức Tiêu Thụ Năng Lượng Trong Điện Toán Đám Mây

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, điện toán đám mây cũng đối mặt với thách thức lớn về tiêu thụ năng lượng. Các trung tâm dữ liệu tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ, gây ra chi phí hoạt động cao và tác động tiêu cực đến môi trường. Lượng khí thải carbon tăng cao do sử dụng năng lượng từ các nguồn không tái tạo. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm năng lượng điện toán đám mây là vô cùng quan trọng để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường và đảm bảo sự phát triển bền vững.

2.1. Vấn đề tiêu thụ năng lượng của trung tâm dữ liệu

Các trung tâm dữ liệu hiện đại tiêu thụ một lượng điện năng rất lớn để vận hành các máy chủ, hệ thống làm mát và các thiết bị mạng. Theo một số nghiên cứu, mức tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu đang tăng lên nhanh chóng, gây áp lực lớn lên nguồn cung cấp điện và tạo ra lượng khí thải carbon đáng kể. Việc tối ưu hóa hiệu quả năng lượng điện toán đám mây là cần thiết để giảm chi phí và bảo vệ môi trường.

2.2. Tác động môi trường từ điện toán đám mây

Việc tiêu thụ năng lượng lớn của các trung tâm dữ liệu dẫn đến lượng khí thải carbon tăng cao, góp phần vào biến đổi khí hậu. Ngoài ra, việc sử dụng các nguồn năng lượng không tái tạo cũng gây ra ô nhiễm môi trường. Do đó, việc chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo và áp dụng các giải pháp giảm thiểu tác động môi trường điện toán đám mây là rất quan trọng.

2.3. Sự cần thiết của điện toán đám mây xanh

Để giải quyết các vấn đề về tiêu thụ năng lượng và tác động môi trường, cần phát triển các giải pháp điện toán đám mây xanh. Điều này bao gồm việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, tối ưu hóa hiệu quả năng lượng của các trung tâm dữ liệu và áp dụng các phương pháp quản lý năng lượng thông minh. Điện toán đám mây xanh hướng đến sự phát triển bền vững và thân thiện với môi trường.

III. Giải Pháp DVFS Cách Tiết Kiệm Năng Lượng Hiệu Quả

Một trong những giải pháp hiệu quả để giảm tiêu thụ năng lượng trong điện toán đám mây là sử dụng Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS). DVFS cho phép điều chỉnh điện áp và tần số hoạt động của bộ vi xử lý dựa trên tải công việc. Khi tải thấp, điện áp và tần số có thể giảm xuống để tiết kiệm năng lượng. Khi tải cao, điện áp và tần số có thể tăng lên để đảm bảo hiệu suất. DVFS là một giải pháp đơn giản nhưng hiệu quả để tối ưu hóa năng lượng trung tâm dữ liệu.

3.1. Nguyên lý hoạt động của giải pháp DVFS

DVFS hoạt động bằng cách điều chỉnh điện áp và tần số của bộ vi xử lý. Khi tải công việc thấp, điện áp và tần số được giảm xuống để giảm tiêu thụ năng lượng. Khi tải công việc cao, điện áp và tần số được tăng lên để đảm bảo hiệu suất. Việc điều chỉnh này được thực hiện động dựa trên nhu cầu thực tế của hệ thống. Hình 2.4 trong tài liệu gốc mô tả các thành phần yêu cầu của kỹ thuật DVFS.

3.2. Ưu điểm và hạn chế của DVFS

DVFS có ưu điểm là đơn giản, dễ triển khai và hiệu quả trong việc giảm tiêu thụ năng lượng. Tuy nhiên, DVFS cũng có một số hạn chế. Việc điều chỉnh điện áp và tần số có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Ngoài ra, DVFS không thể giải quyết các vấn đề về tiêu thụ năng lượng do các thành phần khác trong trung tâm dữ liệu, như hệ thống làm mát.

3.3. Ứng dụng DVFS trong quản lý năng lượng đám mây

DVFS được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm dữ liệu để quản lý năng lượng đám mây. Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây sử dụng DVFS để giảm chi phí hoạt động và giảm tác động môi trường. DVFS cũng có thể được kết hợp với các giải pháp khác, như di chuyển máy ảo, để đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng cao hơn.

IV. Di Chuyển Máy Ảo Phương Pháp Tối Ưu Hóa Tài Nguyên Động

Di chuyển máy ảo (VM Migration) là một kỹ thuật quan trọng trong điện toán đám mây, cho phép di chuyển các máy ảo từ máy chủ vật lý này sang máy chủ vật lý khác một cách linh hoạt. Kỹ thuật này có thể được sử dụng để cân bằng tải, bảo trì hệ thống và đặc biệt là tiết kiệm năng lượng. Bằng cách di chuyển các máy ảo từ các máy chủ ít tải sang các máy chủ khác, có thể tắt các máy chủ không cần thiết, giảm tiêu thụ năng lượng và giảm phát thải carbon điện toán đám mây.

4.1. Các giải thuật phát hiện máy ảo quá tải

Để di chuyển máy ảo hiệu quả, cần có các giải thuật để phát hiện các máy ảo quá tải. Các giải thuật này sử dụng các chỉ số như CPU utilization, memory usage và network traffic để xác định các máy ảo đang hoạt động quá mức. Các giải thuật phổ biến bao gồm Interquartile Range (IQR), Median Absolute Deviation (MAD) và Threshold (THR). Hình 2.7, 2.8 và 2.9 trong tài liệu gốc mô tả các lưu đồ giải thuật này.

4.2. Các giải pháp lựa chọn máy ảo để di chuyển

Sau khi phát hiện các máy ảo quá tải, cần lựa chọn các máy ảo để di chuyển. Các giải pháp lựa chọn máy ảo dựa trên các tiêu chí như thời gian di chuyển tối thiểu (Minimum Migration Time Policy - MMT), chi phí di chuyển thấp nhất (Minimum Cost - MC) và mức độ sử dụng tài nguyên tối thiểu (Minimum Utilization Policy - MU). Hình 2.10, 2.11 và 2.12 trong tài liệu gốc mô tả các lưu đồ giải thuật này.

4.3. Phân bố máy ảo PABFD Giải pháp điện toán đám mây tái tạo

Power-Aware Best Fit Decreasing (PABFD) là một giải pháp phân bố máy ảo thông minh, kết hợp các giải thuật phát hiện máy ảo quá tải và lựa chọn máy ảo để di chuyển. PABFD giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm tiêu thụ năng lượng. Hình 2.13 trong tài liệu gốc mô tả lưu đồ giải thuật PABFD. PABFD hướng đến việc xây dựng một hệ thống điện toán đám mây tái tạo và bền vững.

V. CloudSim Hướng Dẫn Mô Phỏng và Đánh Giá Giải Pháp

CloudSim là một công cụ mô phỏng mã nguồn mở, được sử dụng rộng rãi để mô phỏng và đánh giá các giải pháp điện toán đám mây. CloudSim cung cấp các API để mô phỏng các trung tâm dữ liệu, máy chủ, máy ảo và các ứng dụng. CloudSim cho phép các nhà nghiên cứu và phát triển đánh giá hiệu quả của các giải pháp tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa tài nguyên trước khi triển khai thực tế. Tài liệu gốc cung cấp hướng dẫn cài đặt và sử dụng CloudSim.

5.1. Giới thiệu về công cụ mô phỏng CloudSim

CloudSim là một công cụ mạnh mẽ để mô phỏng các môi trường điện toán đám mây. Nó cho phép người dùng tạo ra các mô hình phức tạp của các trung tâm dữ liệu, máy chủ và máy ảo. CloudSim cung cấp các API để mô phỏng các hoạt động như tạo máy ảo, di chuyển máy ảo và thực hiện các ứng dụng. Hình 2.14, 2.15 và 2.16 trong tài liệu gốc mô tả cấu trúc phân lớp và sơ đồ thiết kế lớp của CloudSim.

5.2. Hướng dẫn cài đặt và cấu hình CloudSim

Tài liệu gốc cung cấp hướng dẫn chi tiết về cách cài đặt và cấu hình CloudSim. Các bước bao gồm tải và cài đặt Java Development Kit (JDK), tải và cài đặt Eclipse Integrated Development Environment (IDE) và tải và cài đặt CloudSim. Hình 2.19 đến 2.28 trong tài liệu gốc minh họa các bước này.

5.3. Sử dụng CloudSim để đánh giá các giải pháp

CloudSim có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các giải pháp tiết kiệm năng lượng, như DVFS và di chuyển máy ảo. Bằng cách mô phỏng các môi trường điện toán đám mây khác nhau và áp dụng các giải pháp khác nhau, có thể so sánh hiệu suất và mức tiêu thụ năng lượng. Hình 2.29 đến 2.40 trong tài liệu gốc trình bày kết quả mô phỏng của các giải pháp khác nhau.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Điện Toán Đám Mây Bền Vững

Nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp điện toán đám mây thân thiện là vô cùng quan trọng để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Các giải pháp như DVFS và di chuyển máy ảo có thể giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp mới, cũng như kết hợp các giải pháp hiện có để đạt được hiệu quả cao nhất. Hướng phát triển cần tập trung vào việc sử dụng năng lượng tái tạo, tối ưu hóa hiệu quả năng lượng và quản lý năng lượng thông minh.

6.1. Tổng kết các kết quả đạt được

Nghiên cứu đã trình bày tổng quan về công nghệ điện toán đám mây và các thách thức liên quan đến tiêu thụ năng lượng. Các giải pháp như DVFS và di chuyển máy ảo đã được phân tích và đánh giá. Kết quả mô phỏng cho thấy các giải pháp này có thể giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu.

6.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp mới để tối ưu hóa hiệu quả năng lượng của các trung tâm dữ liệu. Các hướng phát triển tiềm năng bao gồm sử dụng năng lượng tái tạo, áp dụng các kỹ thuật làm mát tiên tiến và phát triển các giải pháp quản lý năng lượng thông minh. Cần có sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, nhà cung cấp dịch vụ đám mây và các tổ chức chính phủ để thúc đẩy sự phát triển của điện toán đám mây bền vững.

6.3. Tầm quan trọng của trách nhiệm xã hội điện toán đám mây

Việc phát triển điện toán đám mây bền vững không chỉ là vấn đề kỹ thuật mà còn là vấn đề trách nhiệm xã hội. Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây cần có trách nhiệm trong việc giảm thiểu tác động môi trường và đóng góp vào sự phát triển bền vững. Điều này bao gồm việc sử dụng năng lượng tái tạo, tối ưu hóa hiệu quả năng lượng và công khai thông tin về tác động môi trường của các trung tâm dữ liệu. Báo cáo ESG điện toán đám mây ngày càng trở nên quan trọng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU - Trình bày sự cần thiết của đề tài, lý do chọn đề tài, mục tiêu nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu, nội dung nghiên cứu và cấu trúc của khóa luận. 3 LUẬN VĂN: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY - Giới thiệu về điện toán đám mây. - Ưu điểm, nhược điểm. - Các mô hình triển khai của điện toán đám mây.

CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP HÌNH THÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN - Trình bày giải pháp chuẩn DVFS - Các giải thuật di chuyển máy ảo - Sự kết hợp các giải thuật và các giải pháp - So sánh giữa các giải pháp với nhau so với giải pháp chuẩn DVFS và NPA CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Đánh giá các kết quả đạt được trong quá trình thực hiện đề tài - Một số đề xuất cho hướng phát triển tiếp theo 4 LUẬN VĂN: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 2. Khái niệm và đặc tính 2. Khái niệm Thuật ngữ "đám mây" ở đây là cách nói ẩn dụ chỉ mạng Internet dựa vào cách thức Internet được bố trí trong sơ đồ mạng máy tính. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" 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 [1].

Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và linh hoạt về công nghệ thông tin được cung cấp như một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các công nghệ trên Internet. Nói một cách đơn giản nhất “điện toán đám mây” chính là những ứng dụng trực tuyến trên Internet. Dữ liệu, tài nguyên, phần mềm và các thông tin liên quan đều được lưu trữ, tính toán, xử lý trên các Server (chính là các “đám mây”). Trình duyệt là nơi ứng dụng hiện hữu và vận hành còn dữ liệu được lưu trữ và xử lý máy chủ của nhà cung cấp ứng dụng đó.

Theo tổ chức IEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, ." Một mô hình điện toán đám mây điển hình được mô tả trong Hình 2. 5 LUẬN VĂN: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN Hình 2.1: Mô hình điện toán đám mây [2] 2. Đặc tính - Tính tự phục vụ theo nhu cầu: Đặc tính kỹ thuật của điện toán đám mây cho phép khách hàng đơn phương thiết lập yêu cầu nguồn lực nhằm đáp ứng yêu cầu của hệ thống như: thời gian sử dụng Server, dung lượng lưu trữ, khả năng đáp ứng các tương tác lớn của hệ thống ra bên ngoài. - Truy cập diện rộng: Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ chạy trên môi trường Internet do vậy khách hàng chỉ cần kết nối được với Internet là có thể sử dụng dịch vụ.

Các thiết bị truy xuất thông tin yêu cầu cấu hình cao như: Smartphone, Laptop và PDA. - Dùng chung tài nguyên và độc lập vị trí: Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều khách hàng dựa trên mô hình multi- tenant. Mô hình này cho phép tài nguyên phần cứng và tài nguyên ảo hóa sẽ được cấp pháp động dựa vào nhu cầu của khách hàng. Khi nhu cầu khách hàng giảm xuống hoặc tăng lên thì tài nguyên sẽ được đáp ứng để phục vụ yêu cầu.

6 LUẬN VĂN: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN Người sử dụng không cần quan tâm tới việc điều khiển hoặc không cần phải biết chính xác vị trí của các tài nguyên sẽ được cung cấp. - Khả năng co giãn nhanh chóng: Khả năng này cho phép tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người sử dụng một cách nhanh chóng. Khi nhu cầu tăng, hệ thống sẽ tự động mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi nhu cầu giảm, hệ thống sẽ tự động giảm bớt tài nguyên.

Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận dụng triệt để tài nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hàng. Đối với người sử dụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tài nguyên thực sự được sử dụng. - Chi trả theo thực dùng: Nhiều dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình điện toán theo nhu cầu, mô hình tương tự với các tiện ích theo nhu cầu truyền thống như điện được tiêu thụ, trong khi một số khác tiếp thị dựa vào tiền đóng trước. Điện toán đám mây cho phép giới hạn dung lượng lưu trữ, băng thông, tài nguyên máy tính và số lượng khách hàng kích hoạt theo tháng.

Cấu trúc Cấu trúc phân lớp của mô hình điện toán đám mây, về cơ bản được chia ra thành 5 lớp riêng biệt, có tác động qua lại lẫn nhau. - Server (Lớp Server - Máy chủ): Bao gồm các sản phẩm phần cứng và phần mềm máy tính, được thiết kế và xây dựng đặc biệt để cung cấp các dịch vụ của đám mây. Các Server phải được xây dựng và có cấu hình đủ mạnh (thậm chí là rất mạnh) để đám ứng nhu cầu sử dụng của số lượng động đảo các khách hàng và các nhu cầu ngày càng cao của họ. - Infrastructure (Lớp Cơ sở hạ tầng): Cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu biểu là môi trường nền ảo hóa.

Thay vì khách hàng phải bỏ tiền ra mua các Server, phần mềm, 7 LUẬN VĂN: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị kết nối… giờ đây, họ vẫn có thể có đầy đủ tài nguyên để sử dụng mà chi phí được giảm thiểu, hoặc thậm chí là miễn phí. Đây là một bước tiến hóa của mô hình máy chủ ảo (Virtual Private Server). - Platform (Lớp Nền tảng): Cung cấp nền tảng cho điện toán và các giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấu trúc hạ tầng của “đám mây” và là điểm tựa cho lớp ứng dụng, cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đó. Nó giảm nhẹ sự tốn kém khi triển khai các ứng dụng khi khách hàng không phải trang bị cơ sở hạ tầng (phần cứng và phần mềm) của riêng mình.

- Application (Lớp Ứng dụng): Lớp ứng dụng của điện toán đám mây làm nhiệm vụ phân phối phần mềm như một dịch vụ thông qua Internet, khách hàng không cần phải cài đặt và chạy các ứng dụng đó trên máy tính của mình, các ứng dụng dễ dàng được chỉnh sửa và khách hàng dễ dàng nhận được sự hỗ trợ. Các đặc trưng chính của lớp ứng dụng bao gồm :  Các hoạt động được quản lý tại trung tâm của đám mây, không nằm ở phía khách hàng (lớp Client), cho phép khách hàng truy cập các ứng dụng từ xa thông qua Website.  Khách hàng không cần thực hiện các tính năng như cập nhật phiên bản, bản vá lỗi, tải các phiên bản mới… bởi chúng sẽ được thực hiện từ các “đám mây”. - Client (Lớp Khách hàng): Lớp Client của điện toán đám mây bao gồm phần cứng và phần mềm, để dựa vào đó, khách hàng có thể truy cập và sử dụng các ứng dụng/dịch vụ được cung cấp từ điện toán đám mây.

Chẳng hạn như máy tính và đường dây kết nối Internet (thiết bị phần cứng) và các trình duyệt Web (phần mềm). Ưu điểm và nhược điểm 2. Ưu điểm Những ưu điểm và thế mạnh dưới đây đã góp phần giúp "điện toán đám mây" trở thành mô hình được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới: 8 LUẬN VĂN: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN - Tốc độ xử lý nhanh, cung cấp cho người dùng những dịch vụ nhanh chóng và giá thành rẻ dựa trên nền tảng cơ sở hạ tầng tập trung (đám mây). - Chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy móc và nguồn nhân lực của người sử dụng điện toán đám mây được giảm đến mức thấp nhất.

- Không còn phụ thuộc vào thiết bị và vị trí địa lý, cho phép người dùng truy cập và sử dụng hệ thống thông qua trình duyệt Web ở bất kỳ đâu và trên bất kỳ thiết bị nào mà họ sử dụng (chẳng hạn là PC hoặc là điện thoại di động…). - Chia sẻ tài nguyên và giảm chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các lợi ích cho người dùng như:  Tập trung cơ sở hạ tầng tại một vị trí giúp người dùng không tốn nhiều giá thành đầu tư về trang thiết bị.  Công suất xử lý nhanh hơn do tài nguyên được tập trung. Ngoài ra, người dùng không cần phải đầu tư về nguồn nhân lực quản lý hệ thống.

 Khả năng khai thác và hiệu suất được cải thiện hơn 10-20% so với hệ thống máy tính cá nhân thông thường. - Với độ tin cậy cao, không chỉ giành cho người dùng phổ thông, điện toán đám mây phù hợp với các yêu cầu cao và liên tục của các công ty kinh doanh và các nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, một vài dịch vụ lớn của điện toán đám mây đôi khi rơi vào trạng thái quá tải, khiến hoạt động bị ngưng trệ. Khi rơi vào trạng thái này, người dùng không có khả năng để xử lý các sự cố mà phải nhờ vào các chuyên gia từ “đám mây” tiến hành xử lý.

- Khả năng mở rộng được, giúp cải thiện chất lượng các dịch vụ được cung cấp trên “đám mây”. - Khả năng bảo mật được cải thiện do sự tập trung về dữ liệu. 9 LUẬN VĂN: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY THÂN THIỆN - Các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa hơn bởi lẽ chúng không được cài đặt cố định trên một máy tính nào. Chúng cũng dễ dàng hỗ trợ và cải thiện về tính năng.

- Tài nguyên sử dụng của điện toán đám mây luôn được quản lý và thống kê trên từng khách hàng và ứng dụng, theo từng ngày, từng tuần, từng tháng. Điều này đảm bảo cho việc định lượng giá cả của mỗi dịch vụ do điện toán đám mây cung cấp để người dùng có thể lựa chọn phù hợp.