Chương 1 - TỔNG QUAN Nội dung chương này sẽ tìm hiểu về mô hình điện toán đám mây, cách phân loại điện toán đám mây, kiến trúc tổng thể của mô hình điện toán đám mây, đồng thời so sánh kiến trúc điện toán đám mây với một số kiến trúc khác. Chương này cũng tìm hiểu các nền tảng hỗ trợ điện toán đám mây hiện có, trên cơ sở đó lựa chọn một nền tảng để nghiên cứu và phát triển ứng dụng thử nghiệm.1 Mô hình Điện toán đám mây Ngày nay Điện toán đám mây đang trở thành chủ để được bàn luận sôi nổi. Điện toán đám mây đã thu hút rất nhiều sự quan tâm từ phía các nhà nghiên cứu, những người phát triển và người sử dụng. Trong phần này chúng ta sẽ đi sâu tìm hiều mô hình điện toán đám mây đang được ứng dụng hiện nay Điện toán đám mây là sự phát triển dựa trên Internet và sử dụng kĩ thuật máy tính.
Đây là một kiểu tính toán trong đó các tài nguyên ảo và có thể mở rộng được cung cấp như một dịch vụ trên Internet. Người dùng không cần hiểu sâu về kiến trúc kĩ thuật ―trong đám mây‖ cung cấp cho họ. Khái niệm Điện toán đám mây kết hợp chặt chẽ Kiến trúc như một dịch vụ (IaaS), Nền tảng như một dịch vụ (PaaS) và Phần mềm như một dịch vụ (SaaS) cũng như Web 2.0 và những kĩ thuật khác hướng tới những lĩnh vực cơ bản của sự tin tưởng dựa trên Internet để thỏa mãn những sự cần thiết tính toán của người dùng. Các ví dụ bao gồm Saleforce.com và Google Apps cung cấp những ứng dụng thương mại online thông thường có thể tiếp cận từ một web browser, trong khi phần mềm và dữ liệu được để trên các server.
Thành ngữ đám mây được sử dụng như một ẩn dụ cho Internet, để mô tả Internet trong những lược đồ mạng máy tính, và là một sự ảo hóa cho kiến trúc phức tạp mà nó che giấu. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.1: Mô hình chung điện toán đám mây [13] Đám mây là một thuật ngữ mượn từ ngành điện thoại. Trước những năm 90 các mạch vòng dữ liệu được nối cứng giữa các điểm. Trong những năm 90 những công ty điện thoại đường dài bắt đầu cung cấp dịch vụ VPN cho truyền thông dữ liệu.
Các công ty điện thoại có thể cung cấp những dịch vụ dựa trên VPN với cùng băng thông đảm bảo như những mạch vòng cố định ở một giá thành thấp bởi vì chúng duy trì khả năng chuyển mạch để cân bằng việc sử dụng khi chúng thấy đã đủ, do đó sử dụng băng thông một cách hiệu quả hơn. Kết quả là không thể xác định chính xác đường đi của dữ liệu. Thành ngữ ―đám mây telecom‖ được sử dụng để mô tả kiểu mạng này. Điện toán đám mây cũng tương tự như vậy.
Điện toán đám mây nhận dựa chủ yếu trên của những máy ảo được tạo ra để đáp ứng những yêu cầu của người dùng [13]. Các thể hiện ảo được tạo ra theo yêu cầu, do đó không thể xác định có bao nhiêu máy ảo sẽ chạy ở một thời điểm. Khi những máy ảo có thể được tạo ra trên bất cứ máy tính nào như yêu cầu ,chúng hình thành một mạng mây. Một sự thể hiện thông thường trong biểu đồ mạng là một đường viền đám mây.
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 4 Lịch sử khái niệm quay lại năm 1960 khi John McCarthy phát biểu rằng ―sự tính toán một ngày nào đó được tổ chức như một tiện ích công cộng‖ [13]; thực chất nó chia sẻ những đặc tính với các công ty dịch vụ. Thuật ngữ đám mây đã đến từ việc sử dụng thương mại đầu những năm 1990 để tham chiếu đến những mạng ATM lớn. Đến thế kì 21, thuật ngữ ―điện toán đám mây‖ đã bắt đầu xuất hiện, hầu hết sự tập trung ở thời điểm này là vào Phần mềm như một dịch vụ (SaaS).com được thành lập bởi Marc Benioff, Parker Harris và các đồng nghiệp. Họ áp dụng nhiều kĩ thuật của những web site khách hàng khác như Google và Yahoo đối với những ứng dụng thương mại.
Họ cũng cung cấp khái niệm ―Theo yêu cầu‖ và ―Phần mềm như một dịch vụ‖ (SaaS – Software as a Service) với việc kinh doanh của họ và những khách hàng thành công. Chìa khóa cho SaaS là khả năng tự cấu hình của khách hàng hay với một sự trợ giúp nhỏ. Những người dùng kinh doanh đã đón nhận một cách nồng nhiệt dịch vụ này.com đóng vai trò chính trong sự phát triển của điện toán đám mây bằng việc hiện đại hóa trung tâm dữ liệu của họ và thấy rằng kiến trúc đám mây mới đạt được những sự cải tiến hiệu quả bên trong, cung cấp tiếp cận tới các hệ thống bằng cách của các dịch vụ web Amazon trong năm 2005 dựa trên một cơ sở tính toán tiện ích [13] Lợi ích của Điện toán đám mây Khi khách hàng không làm chủ kiến trúc, họ đơn giản chỉ tiếp cận hay thuê, và do đó có thể tránh các chi phí mua sắm và sử dụng các tài nguyên như một dịch vụ, trả tiền cho những gì họ sử dụng. Chia sẻ sức mạnh tính toán giữa các thành phần có thể cải tiến tốc độ tối ưu cho ứng dụng.
Giảm tài sự quản lý đối với hệ thống. Điều này đặc biệt quan trọng với những nơi mà sự quản lý yếu kém đối với những hệ thống lớn, đối với những ứng dụng tải trọng lớn Tiếp cận ngay lập tức tới sự phân phối rộng lớn, dễ dàng mở rộng hay thu hẹp phạm vi sử dụng. Những người dùng có thể kết thúc hợp đồng ở bất cứ thời điểm nào (do đó tránh rủi ro lãi suất và tình trạng không chắc chắn) và những dịch vụ thường được kèm theo bởi những thỏa thuận mức độ dịch vụ với hình phạt về kinh tế. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 5 Sự độc lập thiết bị và vị trí: Cho phép người dùng tiếp cận hệ thống sử dụng một trình duyệt không quan tâm vị trí của nó hay thiết bị nào nó sử dụng.
Khi hạ tầng ở vị trí khác (đặc biệt được cung cấp bởi bên thứ 3) và tiếp cận thông qua Internet người dùng có thể tiếp cận bất cứ khi nào. Nhược điểm: Khả năng bảo mật và an toàn dữ liệu là một vấn đề nổi lên đối với Điện toán đám mây. Lỗi lo về việc bị chiếm quyền điều khiển ứng dụng và việc xâm phạm dữ liệu riêng tư để trên ―đám mây‖ luôn là rào cản đối với Điện toán đám mây. Phân tích, so sánh với các mô hình tính toán khác 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 (grid computing): Điện toán mạng lưới hoặc tính toán lưới (grid computing) là một loại hệ thống phân tán, bố trí song song, cho phép linh hoạt chia sẻ, tuyển lựa và tập hợp các nguồn tài nguyên độc lập và rải rác về địa lý, tùy theo khả năng sẵn có, công suất, hoạt động, chi phí và yêu cầu về chất lượng dịch vụ của người sử dụng. Tính toán lưới có nghĩa là tất cả hoặc một phần của một nhóm máy tính, máy chủ và thiết bị lưu trữ trong mạng doanh nghiệp, được ―ảo hóa‖ (virtualize) thành một cỗ máy tính lớn. Vì tính toán lưới giải phóng những khả năng tính toán không được sử dụng vào một thời điểm bất kỳ, chúng có thể cho phép các doanh nghiệp tăng cường rất nhiều về tốc độ, sức mạnh xử lý thông tin và sự liên kết, thúc đẩy các quy trình tính toán mật độ cao. Trong khi đó, chi phí vẫn sẽ được giữ ở mức thấp vì tính toán lưới có thể được xây dựng từ chính hạ tầng hiện có, góp phần đảm bảo sự huy động tối ưu các khả năng tính toán [1].
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Mô hình grid computing[2] Tính toán lưới cho phép ảo hóa các chức năng tính toán phân tán cũng như các nguồn xử lý, băng thông mạng và khả năng lưu trữ, để từ đó tạo ra một hệ thống đơn đồng nhất, cho phép người sử dụng và các ứng dụng truy cập thông suốt vào các tính năng điện toán rộng lớn. Giống như người lướt web xem một nội dung thống nhất qua web, người sử dụng tính toán lưới cũng nhìn thấy một máy tính ảo cực lớn duy nhất. Giả dụ, khi một người có chiếc máy tính cá nhân tham gia đóng góp sức mạnh xử lý trong một mạng lưới tính toán lưới muốn chạy một ứng dụng đòi hỏi thêm sức mạnh xử lý thì công việc đang được giải quyết trên chiếc máy đó sẽ được tự động tái phân b.
, việc phân bổ tài nguyên được thực hiện bởi một đối tượng quản lý tài nguyên trung tâm và tất cả các nút (node) mạng hoạt động phối hợp với nhau như một nguồn đơn thống nhất. Đối với tính toán lưới, mỗi nút có đối tượng quản lý tài nguyên riêng và các nguồn tài nguyên độc lập trong lưới có thể trải rộng khắp một hoặc nhiều tổ chức. Tóm lại, tính toán lưới (grid computing) đặt trọng tâm vào việc chuyển tải một khối công việc (workload) đến địa điểm của các tài nguyên điện toán cần thiết để sử dụng và thực hiện tính toán. Một lưới là một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia thành những tác vụ nhỏ để chạy song song, thực hiện đồng thời, được xem là một máy chủ ảo.
Đó là một dạng của điện toán phân tán trong đó TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 7 tồn tại một 'siêu máy tính ảo', là sự bao gồm một cụm mạng máy tính, những máy tính liên kết mềm, hoạt động phối hợp để thực thi những tác vụ cực lớn [13]. Phần mềm hoạt động như dịch vụ (SaaS - Software as a Service): Phần mềm hoạt động hướng dịch vụ hoặc gọi tắt là Phần mềm dịch vụ, là mô hình triển khai phần mềm, một nhánh của điện toán đám mây, theo đó các nhà cung cấp phần mềm như là các dịch vụ theo yêu cầu cho khách hàng. Theo định nghĩa của hãng nghiên cứu toàn cầu IDC là: "phần mềm hoạt động trên web, được quản lý bởi nhà cung cấp và cho phép người sử dụng truy cập từ xa" [17]. SaaS có các đặc tính sau: Truy cập và quản lý phần mềm thương mại dựa trên mạng (network-based).
Các họat động được quản lý từ trung tâm thay cho mỗi vị trí của khách hàng, cho phép khách hàng truy cập vào các ứng dụng từ xa thông qua Web.