Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu giải pháp nâng cao an toàn bảo mật cho dữ liệu đám mây

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu giải pháp nâng cao an toàn bảo mật cho dữ liệu đám mây luận văn ths kỹ thuật phần mềm, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Vương Thị Hải Yến
• Người hướng dẫn: TS. Lê Quang Minh
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội - Trường Đại học Công nghệ
• Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm
• Đề tài: Giải Pháp Nâng Cao An Toàn Bảo Mật Dữ Liệu Đám Mây
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• CHÚ THÍCH VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG ANH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
• MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• CẤU TRÚC LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ DỮ LIỆU LƯU TRỮ TRÊN ĐÁM MÂY HIỆN NAY
• 1.1. Khái quát về điện toán đám mây
• 1.2. Đặc điểm của điện toán đám mây
• 1.3. Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây
• 1.4. Phương pháp bảo vệ dữ liệu lưu trữ trên đám mây
• 1.5. Một số vấn đề thực tế về an toàn dữ liệu trong lưu trữ trên đám mây hiện nay
• 1.6. Các biện pháp bảo vệ dữ liệu lưu trữ trên đám mây được sử dụng hiện nay
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP DỰ PHÒNG CẤU TRÚC NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO HỆ THỐNG LƯU TRỮ DỮ LIỆU
• 2.1. Tổng quan về phương pháp nâng cao độ tin cậy hệ thống
• 2.2. Một số khái niệm
• 2.3. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của hệ thống qua cấu trúc hệ thống
• 2.4. Phương pháp dự phòng cấu trúc nâng cao độ tin cậy cho hệ thống lưu trữ dữ liệu
• 2.5. Khái quát về cơ chế RAID và RAID đối với bài toán an toàn dữ liệu cho hệ thống máy tính
• 2.6. Đánh giá độ tin cậy của các hệ thống RAID
• 2.7. Triển khai RAID
• 3. CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN BẢO MẬT DỮ LIỆU LƯU TRỮ TRÊN ĐÁM MÂY VÀ ỨNG DỤNG VÀO THỰC TẾ DOANH NGHIỆP
• 3.1. Xây dựng quy trình bài toán thực tế doanh nghiệp
• 3.2. Cơ chế lưu trữ dữ liệu
• 3.3. Mô hình bài toán dựa trên lý thuyết xác suất và độ tin cậy của hệ thống
• 3.4. Đánh giá và so sánh với giải pháp khác
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về an toàn bảo mật dữ liệu đám mây

Trong bối cảnh công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ, bảo mật dữ liệu trở thành một vấn đề cấp thiết. Dữ liệu đám mây, với tính năng lưu trữ và chia sẻ thông tin qua Internet, mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro bảo mật. Việc đảm bảo an toàn thông tin trong môi trường này không chỉ là trách nhiệm của nhà cung cấp dịch vụ mà còn là của người sử dụng. Các giải pháp bảo mật hiện nay cần được nghiên cứu và cải tiến để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về bảo vệ dữ liệu.

1.1. Tầm quan trọng của bảo mật dữ liệu đám mây

Bảo mật dữ liệu đám mây không chỉ ảnh hưởng đến cá nhân mà còn đến tổ chức và doanh nghiệp. Việc mất mát hoặc lộ thông tin có thể dẫn đến thiệt hại lớn về tài chính và uy tín. Do đó, việc xây dựng các chính sách bảo mật chặt chẽ là cần thiết. Các biện pháp như mã hóa dữ liệu, kiểm soát truy cập và giám sát an ninh mạng cần được áp dụng để bảo vệ thông tin nhạy cảm.

II. Các phương pháp bảo vệ dữ liệu lưu trữ trên đám mây

Để nâng cao an toàn bảo mật dữ liệu, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Trong đó, mã hóa dữ liệu là một trong những giải pháp hiệu quả nhất. Mã hóa giúp bảo vệ thông tin khỏi sự truy cập trái phép, đảm bảo rằng chỉ những người có quyền mới có thể đọc dữ liệu. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ đám mây với các tiêu chuẩn bảo mật cao cũng là một yếu tố quan trọng. Các nhà cung cấp dịch vụ như Amazon Web Services hay Microsoft Azure đã triển khai nhiều biện pháp bảo mật để bảo vệ dữ liệu của khách hàng.

2.1. Mã hóa dữ liệu

Mã hóa dữ liệu là quá trình chuyển đổi thông tin thành định dạng không thể đọc được mà không có khóa giải mã. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải và lưu trữ. Các thuật toán mã hóa như AES (Advanced Encryption Standard) được sử dụng phổ biến trong các dịch vụ đám mây. Việc áp dụng mã hóa không chỉ bảo vệ dữ liệu mà còn giúp doanh nghiệp tuân thủ các quy định về bảo mật thông tin.

2.2. Kiểm soát truy cập

Kiểm soát truy cập là một phần quan trọng trong việc bảo vệ dữ liệu. Các biện pháp như xác thực đa yếu tố (MFA) giúp tăng cường bảo mật bằng cách yêu cầu người dùng cung cấp nhiều thông tin xác thực trước khi truy cập vào dữ liệu. Điều này làm giảm nguy cơ bị tấn công từ bên ngoài và bảo vệ thông tin nhạy cảm khỏi những kẻ xâm nhập.

III. Đề xuất giải pháp nâng cao an toàn bảo mật dữ liệu

Để nâng cao an toàn bảo mật dữ liệu trong môi trường đám mây, cần có một quy trình rõ ràng và hiệu quả. Đầu tiên, cần thực hiện đánh giá rủi ro để xác định các điểm yếu trong hệ thống. Sau đó, áp dụng các biện pháp bảo mật như mã hóa dữ liệu, kiểm soát truy cập và giám sát an ninh mạng. Cuối cùng, việc đào tạo nhân viên về an ninh mạng cũng rất quan trọng để nâng cao nhận thức và khả năng ứng phó với các mối đe dọa.

3.1. Đánh giá rủi ro

Đánh giá rủi ro là bước đầu tiên trong việc bảo vệ dữ liệu. Quá trình này giúp xác định các mối đe dọa tiềm ẩn và mức độ ảnh hưởng của chúng đến dữ liệu. Các tổ chức cần thường xuyên thực hiện đánh giá này để cập nhật các biện pháp bảo mật phù hợp.

3.2. Đào tạo nhân viên

Đào tạo nhân viên về an ninh mạng là một phần không thể thiếu trong chiến lược bảo mật. Nhân viên cần được trang bị kiến thức về các mối đe dọa và cách phòng tránh chúng. Việc tổ chức các buổi tập huấn định kỳ sẽ giúp nâng cao nhận thức và khả năng ứng phó của nhân viên trước các tình huống khẩn cấp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và internet, dịch vụ lưu trữ đám mây ngày càng trở nên phổ biến với hàng tỷ người dùng trên toàn cầu. Theo ước tính, số lượng người sử dụng đám mây công cộng có thể đạt tới 1 tỷ người trước năm 2020. Các dịch vụ như Google Drive, Dropbox, Box cung cấp không gian lưu trữ lớn, tiện lợi với chi phí thấp hoặc miễn phí, hỗ trợ đồng bộ dữ liệu theo thời gian thực và khả năng khôi phục dữ liệu bị xóa. Tuy nhiên, cùng với sự gia tăng sử dụng, vấn đề an toàn và bảo mật dữ liệu trên đám mây trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Các vụ tấn công như hacker đánh cắp thông tin đăng nhập của hơn 7 triệu tài khoản Dropbox hay lỗ hổng bảo mật trên Google Drive đã làm dấy lên lo ngại về tính an toàn của dữ liệu lưu trữ trên nền tảng này.

Luận văn tập trung nghiên cứu các giải pháp nâng cao an toàn bảo mật cho dữ liệu lưu trữ trên đám mây, đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật phần mềm. Mục tiêu chính là phân tích các phương pháp bảo vệ dữ liệu hiện có, đánh giá ưu nhược điểm, từ đó đề xuất giải pháp dự phòng cấu trúc nâng cao độ tin cậy cho hệ thống lưu trữ đám mây dựa trên cơ chế RAID. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các dịch vụ đám mây phổ biến và ứng dụng thực tế tại các doanh nghiệp Việt Nam trong giai đoạn 2015-2017. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao độ tin cậy, bảo mật dữ liệu, giảm thiểu rủi ro mất mát và tăng cường sự tin tưởng của người dùng đối với dịch vụ lưu trữ đám mây.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết về điện toán đám mây và lý thuyết về độ tin cậy hệ thống.

1. Điện toán đám mây (Cloud Computing): Mô hình cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin qua mạng Internet, bao gồm các mô hình dịch vụ IaaS, PaaS, SaaS và các mô hình triển khai như đám mây công cộng, riêng, cộng đồng và lai. Các khái niệm chính bao gồm tính linh hoạt, khả năng mở rộng, chi phí thấp, và đặc biệt là các vấn đề về an toàn bảo mật dữ liệu.

2. Độ tin cậy hệ thống và dự phòng cấu trúc: Độ tin cậy được định nghĩa là xác suất hệ thống hoặc phần tử hoạt động an toàn trong khoảng thời gian khảo sát. Phương pháp đánh giá độ tin cậy dựa trên cấu trúc hệ thống gồm hai dạng cơ bản: hệ thống nối tiếp (không dự phòng) và hệ thống song song (có dự phòng). Phương pháp dự phòng cấu trúc nâng cao độ tin cậy bằng cách bổ sung các phần tử dự phòng (dự phòng nóng, lạnh, ấm) nhằm đảm bảo hệ thống vẫn hoạt động khi có sự cố.

3. Cơ chế RAID (Redundant Array of Independent Disks): Là kỹ thuật lưu trữ dữ liệu trên nhiều ổ đĩa cứng vật lý nhằm tăng tốc độ truy xuất và nâng cao tính dự phòng, bảo vệ dữ liệu. Các cấp độ RAID phổ biến như RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 được phân tích chi tiết về ưu nhược điểm, khả năng chịu lỗi và ứng dụng thực tế.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng kết hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

• Phân tích, tổng hợp tài liệu: Thu thập và phân tích các tài liệu chuyên ngành về điện toán đám mây, an toàn dữ liệu, cơ chế RAID và các giải pháp bảo mật hiện hành nhằm xây dựng cơ sở lý thuyết vững chắc.

• Nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát thực trạng an toàn bảo mật dữ liệu trên các dịch vụ đám mây phổ biến, đánh giá hiệu quả các giải pháp đã triển khai, đồng thời thu thập số liệu về các vụ tấn công, lỗ hổng bảo mật.

• Thực nghiệm: Thử nghiệm và so sánh hiệu quả của giải pháp đề xuất dựa trên cơ chế RAID trong việc nâng cao độ tin cậy và bảo mật dữ liệu lưu trữ trên đám mây, áp dụng vào môi trường doanh nghiệp Việt Nam.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm các dịch vụ lưu trữ đám mây lớn với hàng triệu người dùng, cùng các hệ thống lưu trữ dữ liệu doanh nghiệp quy mô vừa và nhỏ. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện và mức độ phổ biến của dịch vụ. Phân tích dữ liệu sử dụng các công cụ thống kê mô tả, so sánh tỷ lệ và đánh giá độ tin cậy qua các mô hình toán học về xác suất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tính phổ biến và rủi ro bảo mật của dịch vụ đám mây: Các dịch vụ như Dropbox, Google Drive, Box có hàng triệu người dùng với dung lượng lưu trữ miễn phí từ 10-15GB. Tuy nhiên, theo thống kê, Dropbox từng bị hacker tấn công và lấy cắp thông tin đăng nhập của hơn 7 triệu tài khoản, gây ra nguy cơ rò rỉ dữ liệu cá nhân nghiêm trọng. Tương tự, Google Drive cũng gặp lỗ hổng bảo mật liên quan đến chia sẻ liên kết, làm tăng nguy cơ truy cập trái phép.

2. Ưu nhược điểm của phương pháp mã hóa dữ liệu: Mã hóa dữ liệu giúp đảm bảo tính bí mật, toàn vẹn và không thể chối bỏ thông tin. Tuy nhiên, việc quản lý khóa mã hóa còn nhiều hạn chế, như rủi ro mất khóa, lỗ hổng bảo mật do mật khẩu yếu hoặc các tấn công mạng như XSS, SQL injection vẫn tồn tại. Mã hóa không thể giải quyết triệt để các vấn đề về dự phòng dữ liệu và bảo mật truy cập.

3. Hiệu quả của phương pháp dự phòng cấu trúc nâng cao độ tin cậy: So sánh giữa hệ thống nối tiếp và hệ thống song song cho thấy hệ thống có dự phòng (song song) có độ tin cậy cao hơn rõ rệt. Ví dụ, trong hệ thống RAID 5 với ít nhất 3 ổ đĩa, dữ liệu được phân phối và sao lưu, cho phép thay thế ổ đĩa hỏng mà không mất dữ liệu, nâng cao độ tin cậy hệ thống lên đáng kể so với hệ thống không dự phòng.

4. Đánh giá các cấp độ RAID: RAID 10 kết hợp ưu điểm của RAID 0 và RAID 1, cho phép tăng tốc độ đọc/ghi và đảm bảo an toàn dữ liệu cao hơn các cấp độ khác. RAID 6 có khả năng chịu lỗi 2 ổ đĩa cùng lúc, phù hợp với các hệ thống máy chủ lưu trữ dữ liệu quan trọng. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cho các cấp độ này cao hơn so với RAID 0 hoặc RAID 1.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng các phương pháp dự phòng cấu trúc, đặc biệt là cơ chế RAID, có thể nâng cao đáng kể độ tin cậy và an toàn bảo mật cho dữ liệu lưu trữ trên đám mây. So với các giải pháp mã hóa truyền thống, dự phòng cấu trúc không chỉ bảo vệ dữ liệu khỏi mất mát do lỗi phần cứng mà còn giảm thiểu thời gian gián đoạn dịch vụ.

Các biểu đồ so sánh độ tin cậy giữa hệ thống nối tiếp và hệ thống dự phòng song song minh họa rõ ràng sự khác biệt về xác suất vận hành an toàn trong khoảng thời gian khảo sát. Bảng so sánh ưu nhược điểm các cấp độ RAID cũng giúp người quản trị lựa chọn giải pháp phù hợp với nhu cầu về tốc độ, dung lượng và chi phí.

So với các nghiên cứu trước đây, luận văn đã bổ sung thêm phân tích chi tiết về ứng dụng RAID trong môi trường đám mây và thực tiễn doanh nghiệp Việt Nam, đồng thời đề xuất quy trình triển khai cụ thể, góp phần nâng cao tính khả thi và hiệu quả của giải pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai hệ thống dự phòng cấu trúc dựa trên RAID 10 cho doanh nghiệp: Động từ hành động: "Áp dụng". Mục tiêu: Tăng độ tin cậy và tốc độ truy xuất dữ liệu. Thời gian: Triển khai trong vòng 6 tháng. Chủ thể: Bộ phận công nghệ thông tin doanh nghiệp.

2. Xây dựng quy trình quản lý và phân phối khóa mã hóa an toàn: Động từ hành động: "Xây dựng". Mục tiêu: Giảm thiểu rủi ro mất khóa và truy cập trái phép. Thời gian: 3 tháng. Chủ thể: Đội ngũ bảo mật và quản trị hệ thống.

3. Đào tạo nhân viên về an toàn bảo mật dữ liệu trên đám mây: Động từ hành động: "Tổ chức". Mục tiêu: Nâng cao nhận thức và kỹ năng bảo mật. Thời gian: Định kỳ hàng quý. Chủ thể: Phòng nhân sự phối hợp với phòng IT.

4. Thường xuyên kiểm tra, đánh giá và cập nhật hệ thống bảo mật: Động từ hành động: "Thực hiện". Mục tiêu: Phát hiện và khắc phục kịp thời các lỗ hổng bảo mật. Thời gian: Hàng tháng. Chủ thể: Đội ngũ bảo mật chuyên trách.

5. Áp dụng các giải pháp mã hóa dữ liệu kết hợp với dự phòng cấu trúc: Động từ hành động: "Kết hợp". Mục tiêu: Đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu. Thời gian: Liên tục. Chủ thể: Bộ phận phát triển phần mềm và bảo mật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Chuyên gia và nhà quản lý công nghệ thông tin: Giúp hiểu rõ các giải pháp nâng cao an toàn bảo mật dữ liệu đám mây, từ đó xây dựng chính sách và chiến lược bảo mật hiệu quả.

2. Nhà phát triển phần mềm và kỹ sư hệ thống: Cung cấp kiến thức chuyên sâu về cơ chế RAID và các phương pháp dự phòng cấu trúc, hỗ trợ thiết kế hệ thống lưu trữ dữ liệu an toàn và tin cậy.

3. Doanh nghiệp sử dụng dịch vụ lưu trữ đám mây: Hướng dẫn áp dụng giải pháp thực tiễn để bảo vệ dữ liệu quan trọng, giảm thiểu rủi ro mất mát và gián đoạn kinh doanh.

4. Sinh viên và nghiên cứu sinh ngành công nghệ thông tin: Là tài liệu tham khảo quý giá cho các đề tài nghiên cứu về an toàn bảo mật dữ liệu, điện toán đám mây và kỹ thuật phần mềm.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao dữ liệu lưu trữ trên đám mây lại có nguy cơ bị mất hoặc bị tấn công?
   Dữ liệu trên đám mây được lưu trữ trên các máy chủ tập trung, dễ bị tấn công qua các lỗ hổng bảo mật, lỗi phần mềm hoặc hành vi truy cập trái phép. Ví dụ, vụ tấn công vào Dropbox năm 2012 đã làm lộ thông tin đăng nhập của hơn 7 triệu tài khoản.

2. Mã hóa dữ liệu có phải là giải pháp bảo mật hoàn hảo?
   Mã hóa giúp bảo vệ dữ liệu khỏi truy cập trái phép nhưng không thể giải quyết hết các vấn đề như mất khóa, lỗ hổng phần mềm hay tấn công mạng. Do đó, cần kết hợp với các giải pháp dự phòng và quản lý khóa hiệu quả.

3. RAID là gì và tại sao nó quan trọng trong bảo vệ dữ liệu?
   RAID là kỹ thuật lưu trữ dữ liệu trên nhiều ổ đĩa để tăng tốc độ truy xuất và dự phòng dữ liệu. Ví dụ, RAID 5 cho phép hệ thống tiếp tục hoạt động khi một ổ đĩa bị hỏng, giúp giảm thiểu mất mát dữ liệu.

4. Phân biệt giữa dự phòng nóng và dự phòng lạnh trong hệ thống lưu trữ?
   Dự phòng nóng (hot standby) là phần tử dự phòng luôn hoạt động song song, sẵn sàng thay thế khi phần tử chính hỏng. Dự phòng lạnh (cold standby) là phần tử dự phòng chỉ kích hoạt khi phần tử chính hỏng, không chịu tải trong trạng thái chờ.

5. Làm thế nào để doanh nghiệp nhỏ có thể áp dụng giải pháp nâng cao bảo mật dữ liệu đám mây?
   Doanh nghiệp nhỏ có thể sử dụng các dịch vụ đám mây có hỗ trợ RAID mềm, kết hợp mã hóa dữ liệu và quản lý truy cập chặt chẽ. Việc đào tạo nhân viên và thường xuyên kiểm tra hệ thống cũng rất quan trọng để đảm bảo an toàn.

Kết luận

• Luận văn đã làm rõ tính cấp thiết của việc nâng cao an toàn bảo mật dữ liệu lưu trữ trên đám mây trong bối cảnh dịch vụ đám mây ngày càng phổ biến và rủi ro bảo mật gia tăng.
• Phân tích chi tiết các phương pháp bảo vệ dữ liệu hiện có, đặc biệt là mã hóa và dự phòng cấu trúc, với trọng tâm là cơ chế RAID.
• Đề xuất giải pháp kết hợp dự phòng cấu trúc nâng cao độ tin cậy hệ thống lưu trữ đám mây, chứng minh tính khả thi và hiệu quả qua thực nghiệm.
• Đưa ra quy trình ứng dụng giải pháp vào thực tế doanh nghiệp Việt Nam, góp phần nâng cao độ tin cậy và bảo mật dữ liệu.
• Khuyến nghị các bước tiếp theo bao gồm triển khai giải pháp, đào tạo nhân sự, xây dựng quy trình quản lý khóa và kiểm tra bảo mật định kỳ nhằm duy trì hiệu quả lâu dài.

Hành động tiếp theo: Các doanh nghiệp và tổ chức nên bắt đầu đánh giá hệ thống lưu trữ hiện tại, lên kế hoạch áp dụng giải pháp dự phòng cấu trúc dựa trên RAID và tăng cường các biện pháp bảo mật để bảo vệ dữ liệu quan trọng trên đám mây.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 - Tổng quan về các phương pháp bảo vệ dữ liệu lưu trữ trên đám mây Chương này trình bày cơ sở lý thuyết về điện toán đám mây. Giới thiệu một số dịch vụ lưu trữ đám mây. Lập luận dẫn chứng về những vấn đề mất mát dữ liệu, an toàn dữ liệu trong lưu trữ trên dịch vụ đám mây. Trình bày và phân tích giải pháp đặc trưng mã hóa dữ liệu trong lưu trữ dữ liệu đám mây, ưu nhược điểm, những nhược điểm cần phải khắc phục để đảm bảo độ an toàn bảo mật cho dữ liệu đám mây.

Từ đó rút ra kết luận về tính cấp thiết, ý nghĩa thực tiễn khoa học của luận văn là giải quyết vấn đề bài toán đặt ra: “Nghiên cứu giải pháp nâng cao an toàn bảo mật cho dữ liệu đám mây”. z 12 Chương 2 - Phương pháp dự phòng cấu trúc nâng cao độ tin cậy cho hệ thống lưu trữ dữ liệu Nêu các phương pháp dự phòng nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Sau đó, trình bày tổng hợp, phân tích kiến thức xoay quanh cơ chế RAID. RAID đối với bài toán an toàn dữ liệu cho hệ thống máy.

Chương 3 - Đề xuất giải pháp nâng cao an toàn bảo mật dữ liệu lưu trữ trên đám mây và ứng dụng vào thực tế doanh nghiệp Trình bày chi tiết giải pháp, phát biểu bài toán xác định và mô tả quy trình bài toán thực tế và đưa ra lập luận chứng minh độ tin cậy của giải pháp. Thực tế ứng dụng giải pháp vào doanh nghiệp. KẾT LUẬN Tóm lược kết quả chính của luận văn, đánh giá giải pháp mới đưa ra và so sánh với những giải pháp đã được sử dụng. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ DỮ LIỆU LƯU TRỮ TRÊN ĐÁM MÂY HIỆN NAY 1.

Khái quát về điện toán đám mây 1. Khái niệm Điện toán đám mây (tiếng Anh: cloud computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán 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 được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng 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 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 [9,12].

Mô hình điện toán đám mây z 14 1. Đặc điểm của điện toán đám mây Những ưu điểm và thế mạnh dưới đây đã góp phần giúp "điện toán đám mây" trở thành mô hình điện toán được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới: - 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 chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các lợi ích cho người dùng. - Với độ tin cậy cao, không chỉ dành cho người dùng phổ thông, điện toán đám mây còn 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. - Các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa và cải thiện về tính năng bởi lẽ chúng không được cài đặt cố định trên một máy tính nào. - 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 z 15 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. Như vậy, có thể thấy điện toán đám mây có những ưu điểm vượt trội qua đó đóng vai trò quan trọng và rất hữu ích trong thế giới hiện nay. Kiến trúc của điện toán đám mây Hình 1. Mô tả kiến trúc của điện toán đám mây Điện toán đám mây bao gồm 6 thành phần cơ bản: - Cơ sở hạ tầng (Infrastructure) - Lưu trữ đám mây (Cloud Storage) - Nền tảng đám mây (Cloud Platform) - Ứng dụng (Application) - Dịch vụ (Services) - Khách hàng (Client) z 16 Các mô hình triển khai điện toán đám mây: - Đám mây công cộng (Public cloud) - Đám mây riêng ( Private cloud) - Đám mây cộng đồng (Community cloud) - Đám mây lai (Hybird cloud) Hình 1.

Các mô hình triển khai điện toán đám mây 1. Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ của họ theo ba mô hình cơ bản: Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS - Infrastructure as a Service), nền tảng như một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service) và phần mềm như một dịch vụ (SaaS - Software as a Service). Các mô hình dịch vụ của điện toán đám mây z 17 - IaaS: Cho phép bạn truy cập đến phần cứng hệ thống mạng máy tính. Cung cấp nhiều nguồn tài nguyên như là firewalls, load balancers, các địa chỉ IP nhưng hệ điều hành và các ứng dụng sẽ do bạn cài đặt và cập nhật.

Điều này giúp bạn linh hoạt hơn trong việc sử dụng tài nguyên vào mục đích gì. IaaS xuất hiện rộng rãi bởi các nhà cung cấp Amazon, Memset, Google, Windows. Một cách giúp quản lý IaaS dễ dàng hơn là phát triển các templates cho các dịch vụ đám mây nhằm tạo ra 1 bản kế hoạch chi tiết để xây dựng hệ thống ready-to-use và tránh tình trạng di chuyển giữa các đám mây khác nhau. Với loại mô hình này hiện nay có các nhà cung cấp dịch vụ lớn như là Amazon Web services và Microsoft Azure.

Amazon Web service hiện đang là nhà cung cấp dịch vụ cloud IaaS giàu tiềm năng nhất, tuy nhiện hiện nay họ đang phải cạnh tranh về thì phần với 2 ông lớn công nghệ là Microsoft và Google. Amazon Web Services là tập hợp các dịch vụ cung cấp cho người lập trình có khả năng truy cập tới hạ tầng kiến trúc tính toán kiểu sẵn sàng-để-sử dụng (ready-to-use) của Amazon. Các máy tính có nền tảng vững chắc đã được xây dựng và tinh chế qua nhiều năm của Amazon bây giờ là có thể cho phép bất cứ ai cũng có quyền cập tới Internet. Amazon cung cấp một số dịch vụ Web nhưng trong loạt bài viết này chỉ tập trung vào các dịch vụ khối hợp nhất (building-block) cơ bản, cái mà đáp ứng được một số yêu cầu cốt lõi của hầu hết các hệ thống như: Lưu trữ, tính toán, truyền thông điệp và tập dữ liệu.

Bạn có thể xây dựng các ứng dụng phức tạp và gồm nhiều phần khác nhau bằng cách sử dụng các chức năng phân tầng với các dịch vụ đáng tin cậy, hiệu quả khối hợp nhất được cung cấp bởi Amazon. Các dịch vụ Web mà tồn tại bên trong đám mây phía bên ngoài môi trường của bạn và có khả năng thực hiện là rất cao. Bạn sẽ trả chỉ dựa trên những cái bạn sử dụng mà không cần phải trả trước các chi phí và vốn đầu tư ban đầu. Bạn không cần phải mất chi phí cho bảo trì bởi vì phần cứng được duy trì và phục vụ bởi Amazon.

z 18 Trong ngành dịch vụ IaaS này Microsoft Azure thật sự là một một đối thủ nặng kí của AWS. Với thế mạnh về phân tích, lưu trữ cá nhân và đặc biệt là giải quyết được các thảm họa như phục hồi dữ liệu, khắc phục lỗi ứng dụng với các gói dịch vụ mở rộng của họ. Microsoft Azure là nền tảng điện toán đám mây mở và linh hoạt cho phép bạn nhanh chóng xây dựng, triển khai và quản lý các ứng dụng thông qua mạng lưới toàn cầu của trung tâm dữ liệu Microsoft. Microsoft Azure luôn đảm bảo tính sẵn sàng và có thiết kế tải cân bằng và có khả năng tự phục hồi khi phần cứng có sự cố.

Bạn có thể sử dụng bất kỳ ngôn ngữ, công cụ hay nền tảng nào để xây dựng các ứng dụng. Và bạn có thể tích hợp các ứng dụng trên đám mây công cộng của bạn với môi trường IT có sẵn. - SaaS: Cho bạn truy cập đến các phần mềm trên nền tảng đám mây mà không cần quản lý cơ sở hạ tầng và nền tảng nó đang chạy phù hợp khi bạn muốn tập trung vào người dùng cuối. Điều này có nghĩa là nó dễ dàng truy cập và có khả năng mở rộng.

Có rất nhiều ví dụ về SaaS gồm email, phần mềm văn phòng và các công cụ kiểm toán từ Google, Microsoft, Freshbooks … Các “as a service” khác. Khi mô tả về điện toán đám mây, người ta hay thêm vào “as a service” phía sau để định nghĩa nó là 1 hệ thống mạng toàn cầu hơn là ngồi trên máy tính trong văn phòng. Từ “Storage as a service” (StaaS), “Data as a service” (DaaS) đến “Security as a service” (SECaaS), có rất nhiều biến thể từ 3 dạng gốc nói trên.com và insightly là hai nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám đám mây SaaS lớn hiện nay. Salesforce một nhà cung cấp giải pháp SaaS CRM với các Gartner nêu rõ rằng công ty đang chiếm lĩnh thị trường này.

Insightly cung cấp SaaS CRM tích hợp với Gmail và Google Apps của Google, cũng như Outlook 2013 và Office 365. Với các ứng dụng dịch vụ của Insightly giúp khách hàng theo dõi và nghiên cứu được các khách hàng tiềm năng của họ. Tất cả các ứng dụng có thể truy cập từ iOS va Android.