LỜI MỞ ĐẦU Điện toán đám mây (Cloud Computing) đang là xu thế chủ đạo của hạ tầng IT trong doanh nghiệp hiện nay với rất nhiều ƣu điểm. Trong các quy trình đánh giá hệ thống hiện tại để xây dựng một đám mây riêng hoặc chung, an toàn thông tin đƣợc coi là một trong những vấn đề quan trọng đƣợc đƣa ra xem xét đầu tiên. Hiểu đƣợc các nguy cơ tấn công cũng nhƣ các cơ chế bảo mật để phòng chống các nguy cơ đối với các hệ thống điện toán đám mây sẽ giúp ngƣời quản trị đƣa ra đƣợc chiến lƣợc phù hợp cho điện toán đám mây của doanh nghiệp mình. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, tội phạm công nghệ cao ngày càng diễn biến hết sức phức tạp, chúng ăn cắp các thông tin quan trọng làm ảnh hƣớng rất lớn đến các doanh nghiệp cũng nhƣ các cá nhân.
Vấn đề an toàn thông tin nói chung và trong Điện toán đám mây nói riêng, cần đƣợc các nhà cung cấp dịch vụ cũng nhƣ ngƣời sử dụng quan tâm thích đáng. Với lý do trên học viên quan tâm và lựa chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp đảm bảo an toàn thông tin trong điện toán đám mây” Kết cấu luận văn đƣợc chia làm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan về điện toán đám mây Chƣơng 2: Vấn đề an toàn thông tin trong điện toán đám mây Chƣơng 3: Giải pháp đảm bảo an toàn thông tin trong điện toán đám mây cho doanh nghiệp Kết luận: Trong phần này đƣa ra những kết luận vấn đề làm đƣợc trong luận văn và đề xuất hƣớng nghiên cứu tiếp theo. Học viên hy vọng luận văn có thể là một tài liệu tham khảo có giá trị cho những ngƣời bắt đầu tìm hiểu và nghiên cứu về các giải pháp đảm bảo an toàn thông tin cho điện toán đám mây. Luan van 1 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.
Giới thiệu Ngày nay đối với các công ty, doanh nghiệp việc quản lý hiệu quả dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán đƣợc ƣu tiên hàng đầu đã và đang không ngừng gây khó khăn cho họ. Để có thể quản lý đƣợc nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tƣ, tính toán rất nhiều loại chi phí cho phần cứng, phần mềm, thiết bị mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa… Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng nâng cấp thiết bị, phải kiểm soát việc bảo mật cũng nhƣ tính sẵn sàng cao của dữ liệu. Từ một bài toán điển hình nhƣ vậy, chúng ta thấy đƣợc rằng nếu có một nơi tin cậy giúp các doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó. Các doanh nghiệp sẽ không quan tâm nhiều đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào việc kinh doanh của họ thì sẽ mang lại hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn.
Thuật ngữ “Cloud computing” ra đời bắt nguồn từ một trong những hoàn cảnh nhƣ vậy. “Cloud computing” còn đƣợc xuất phát từ ý tƣởng đƣa tất cả mọi thứ nhƣ dữ liệu, phần mềm, tính toán.lên trang mạng Internet. Chúng ta sẽ không còn trông thấy các máy chủ của riêng các doanh nghiệp để lƣu trữ dữ liệu, phần mềm nữa mà chỉ có một số “máy chủ ảo” tập trung ở trên mạng. Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, họ sẽ chỉ trả chi phí cho lƣợng sửa dụng dịch vụ của họ mà không cần phải đầu tƣ nhiều vào cơ sở hạng tầng cũng nhƣ quan tâm đến sự phát triển của công nghệ.
Xu hƣớng này đặc biệt có lợi cho các công ty, doanh nghiệp vừa và nhỏ. Khái niệm điện toán đám mây Theo Wikipedia [2], “Điện toán đám mây (cloud computing) là một mô hình điện toán có khả năng co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thƣờng đƣợc ảo hóa đƣợc cung cấp nhƣ một dịch vụ trên mạng Internet.” Luan van 2 Điện toán đám mây còn gọi là điện toán máy chủ ảo là mô hình điện toán (hình 1.1) sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet. Thuật ngữ “đám mây” ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách đƣợc bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và nhƣ một liên tƣởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến truyền tin, xử lý, tính toán dữ liệu… đều đƣợc cung cấp dƣới dạng các “dịch vụ”, cho phép ngƣời sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ mà 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 nhƣ không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó.
Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEE “Nó là hình mẫu, trong đó thông tin đƣợc lƣu trữ thƣờng trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ đƣợc lƣu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phƣơng tiện máy tính cầm tay…”. Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm nhƣ phần mềm dịch vụ, Web 2.0 và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các công nghệ nổi bật, trong đó xu hƣớng chủ yếu là vấn đề dựa vào Internet để đáp ứng những nhu cầu điện toán của ngƣời dùng.1 Mô hình Điện toán đám mây Luan van 3 Theo Gartner “Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và linh hoạt về công nghệ thông tin đƣợc cung cấp nhƣ một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các công nghệ trên Internet”. Theo Ian Foster “Một mô hình điện toán phân tán có tính co giãn lớn mà hƣớng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa sức mạnh tính toán, kho lƣu trữ, nền tảng và các dịch vụ đƣợc trực quan, ảo hóa và co giãn linh động, sẽ đƣợc phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngoài thông qua Internet”. Theo Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ (NIST) đã đƣa ra định nghĩa nhƣ sau [5] Điện toán đám mây là một mô hình cho phép ở một vị trí thuận tiện, khách hàng có thể truy cập mạng theo yêu cầu và đƣợc chia sẻ tài nguyên máy tính (mạng, máy chủ, lƣu trữ, ứng dụng và dịch vụ) nhanh chóng từ nhà cung cấp.
Trong trƣờng hợp xấu nhất thì cũng phải cung cấp dịch vụ hoạt động ở mức tƣơng tác”. Mô hình điện toán đám mây 1.1 Mô hình tổng quan của điện toán đám mây Theo định nghĩa, các nguồn điện toán khổng lồ nhƣ phần mềm, dịch vụ …sẽ nằm tại các máy chủ ảo trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và văn phòng (trên mặt đất) để mọi ngƣời kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần (hình 1.2 Mô hình máy chủ ảo trong điện toán đám mây Hiện nay, các nhà cung cấp đƣa ra nhiều dịch vụ của điện toán đám mây theo nhiều hƣớng khác nhau, đƣa ra các chuẩn riêng cũng nhƣ cách thức hoạt động khác nhau [2]. Do đó, việc tích hợp các đám mây để giải quyết một bài toán lớn của Luan van 4 khách hàng vẫn còn là một vấn đề khó khăn. Chính vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ đang có xu hƣớng tích hợp các đám mây lại với nhau (hình 1.3), và đƣa ra các chuẩn chung để giải quyết bài toán lớn của khách hàng.3 Xu hƣớng tích hợp các điện toán đám mây 1.2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây 1.1 Thành phần Hai thành phần quan trọng của kiến trúc điện toán đám mây đƣợc biết đến là front end và back end [3].
Front end là phần phía khách hàng dùng máy tính. Nó bao gồm hệ thống mạng của khách hàng (hoặc máy tính) và các ứng dụng đƣợc sử dụng để truy cập vào đám mây thông qua giao diện ngƣời dùng có thể là một trình duyện web. Back end chính là đám mây, bao gồm các máy tính khác nhau, máy chủ và các thiết bị lƣu trữ dữ liệu.2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây Đối với mạng Internet nhƣ hiện nay thì các tổ chức đã đƣợc lập ra để quản lí và cùng thống nhất với nhau về các giao thức, các mô hình. Các thiết bị hoạt động trên Internet đƣợc thiết kế sao cho phù hợp với mô hình điện toán đám mây.
Trong điện toán đám mây cũng hình thành nên mô hình cho chính nó (hình 1. Kiến trúc đám mây gồm: nền tảng đám mây (Cloud platform), các dịch vụ đám mây (Cloud Service), cơ sở hạ tầng đám mây (Cloud Infrastructure), lƣu trữ đám mây (Cloud Storage). Các thành phần của mô hình kiến trúc của điện toán đám mây: Luan van 5 Thành phần Khách hàng (Client): thành phần này 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 đƣợc cung cấp từ điện toán đám mây. Chẳng hạn máy tính và đƣờng dây kết nối Internet (thiết bị phần cứng) và các trình duyệt web (phần mềm)….
Thành phần Ứng dụng (Application): cung cấp các dịch vụ phần mềm đến các tổ chức các nhân có nhu cầu sử dụng, ví dụ: bộ phần mềm văn phòng của Google Docs, thƣ điện tử, phần mềm quản lý khách hàng của SalesForce… Thành phần Nền tảng: cung cấp các dịch vụ cơ bản các bộ công cụ để phát triển, thử nghiệm và triển khai ứng dụng trên nền điện toán đám mây cho khách hàng. Các dịch vụ Paas phổ biến hiện nay cho phép phát triển ứng dụng trên nền tảng và ngôn ngữ phát triển ứng dụng phổ biến nhƣ .NET (Microsolf Windows Azure), Java, Python, Ruby (Google App Engine, Amazon)… Thành phần Cơ sở hạ tầng (Infrastructure): cung cấp các dịch vụ máy chủ, lƣu trữ dữ liệu, cơ sở dữ liệu cũng nhƣ các công cụ quản trị tài nguyên đó cho các tổ chức, các nhân có nhu cầu. Các tài nguyên thƣờng đƣợc ảo hóa, chuẩn hóa thành một số cấu hình trƣớc khi cung cấp để đảm bảo khả năng linh hoạt trong quản trị cũng nhƣ hỗ trợ tự động hóa. Thành phần Máy chủ (Server): bao gồm các sản phẩm phần cứng và phần mềm máy tính, đƣợc thiết kế và xây dựng đặc biệt để cung cấp các dịch vụ của đám mây.
Các server phải đƣợc xây dựng và có cấu hình đủ mạnh (thậm chí là rất mạnh) để đáp ứng nhu cầu sử dụng của số lƣợng đông đảo ngƣời dùng và nhu cầu ngày càng cao của họ. Khách hàng Ứng dụng Nền tảng Cơ sở hạ tầng Máy chủ Hình 1.4 Các thành phần của điện toán đám mây.