Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1. Điện toán đám mây 1. Khái niệm Hạ tầng máy tính, viễn thông ngày nay có thể nói là đã hội tụ trên nền tảng công nghệ số.
Với các công nghệ kết nối có thể kể đến như: skết nối có dây, không dây, kết nối qua cáp đồng, cáp quang, vệ tinh, wifi hay mạng 3G, 4G,… cho phép kết nối mạng toàn cầu, vươn tới mọi nơi trên thế giới. Hạ tầng cơ sở kỹ thuật công nghệ phát triển dẫn đến các thiết bị tính toán cũng hết sức đa dạng, từ các siêu máy tính, máy chủ lớn, tới các máy tính cá nhân, máy tính xách tay, các thiết bị di động thông minh hay các thiết bị di động giá rẻ đều có thể kết nối với nhau. Trong thế giới điện toán, khi các thiết bị đã được kết nối với nhau thì làm thế nào để khai thác được tối đa năng lực điện toán đó với chi phí thấp nhất và thời gian nhanh nhất? Các nhu cầu đặt ra là vô cùng to lớn và điện toán đám mây (Cloud computing) ra đời được kỳ vọng sẽ đáp ứng được tất cả các yêu cầu trong thực tế của con người. Điện toán đám mây sẽ giúp đem các sản phẩm và dịch vụ công nghệ thông tin chất lượng cao đến mọi đối tượng theo nhu cầu, với thời gian nhanh và chi phí rẻ hơn.
Điện toán đám mây (Cloud Computing) có thể hiểu đơn giản: là các nguồn điện toán khổng lồ như Máy chủ, phần mềm, các dịch vụ,… sẽ nằm trên Internet thay vì trong máy tính cá nhân, máy tính gia đình và văn phòng để mọi người có thể kết nối và sử dụng bất cứ khi nào cần. Với các dịch vụ được cung cấp sẵn trên internet, doanh nghiệp sẽ không phải mua và duy trì hàng trăm, thậm chí hàng nghìn máy tính cũng như phần mềm. Các dịch vụ này có thể được mở rộng và thu hẹp tùy theo nhu cầu sử dụng của doanh nghiệp, và chi phí được tính theo mức độ sử dụng của khách hàng. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
Các đặc tính cơ bản của điện toán đám mây Điện toán đám mây có năm tính chất nổi bật so với mô hình truyền thống.1: Mô hình điện toán đám mây ❖ Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service): Người sử dụng dịch vụ có thể tự yêu cầu cung cấp các dịch vụ tài nguyên dưới dạng máy chủ, các dịch vụ phần mềm hay dịch vụ lưu trữ,…một cách tự động mà không cần phải qua nhà cung cấp dịch vụ. ❖ Tính đàn hồi nhanh chóng (Rapid Elasticity): Tài nguyên trên đám mây có thể được cung cấp một cách nhanh chóng và mềm dẻo. Có khả năng mở rộng hoặc thu hẹp theo nhu cầu hoặc theo tham số cấu hình. Có thể coi tài nguyên trên điện toán đám mây là không có giới hạn, và có thể được truy cập vào bất kỳ thời điểm nào.
❖ Tập hợp tài nguyên (Resource pooling): Tài nguyên máy tính của nhà cung cấp được gộp chung để phục vụ nhiều người dùng thông qua mô hình cho thuê. Các nguồn tài nguyên vật lý và ảo khác nhau được gán động và phân bổ lại theo nhu cầu của người dùng. Khách hàng không có quyền kiểm soát hoặc hiểu biết về vị trí chính xác của các tài nguyên được cung cấp nhưng có thể chỉ định ở mức trừu tượng cao (ví dụ như chỉ định quốc gia, vùng địa lý, trung tâm dữ liệu). Tài nguyên có thể bao gồm: lưu trữ, xử lý, bộ nhớ và băng thông mạng.
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ❖ Truy cập mạng rộng rãi (Broad Network Access): Dịch vụ đám mây luôn có sẵn sàng miễn là có kết nối internet. Chỉ cần từ 1 ứng dụng kết nối internet như máy tính để bàn, laptop, thiết bị di động,…là bạn đã có thể truy cập tới tài nguyên đám mây. Người dùng có thể truy cập mọi lúc, mọi nơi vào các dịch vụ đám mây. ❖ Dịch vụ được đo đếm (Measured Service): Hệ thống đám mây tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên bằng cách tận dụng khả năng đo lường đối với loại dịch vụ lưu trữ, xử lý, băng thông và tài khoản người dùng đang hoạt động.
Khách hàng có thể theo dõi, kiểm tra các tài nguyên họ sử dụng, qua đó cung cấp sự minh bạch cho cả nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng. Các mô hình dịch vụ trong điện toán đám mây Hiện nay có rất nhiều hãng công nghệ lớn nhỏ trên thế giới thực hiện cung cấp các dịch vụ điện toán đám mây với nhiều loại hình dịch vụ khác nhau. Nhưng có ba loại hình dịch vụ cơ bản là: Dịch vụ hạ tầng (IaaS – Infrastructure as a Service), dịch vụ nền tảng (PaaS – Platform as a Service), dịch vụ phần mềm (SaaS – Software as a Service). Cách phân loại này thường được gọi là “mô hình SPI”.2: Các loại dịch vụ của ĐTĐM 1.
Dịch vụ hạ tầng (IaaS – Infrastructure as a Service) Dịch vụ IaaS là dịch vụ đám mây cung cấp cho người dùng hạ tầng thô (thường ở dưới hình thức các máy ảo) như một dịch vụ. Khách hàng có thể triển khai và chạy phần mềm trên các máy ảo như trên một máy chủ, hoặc có thể đưa dữ liệu cá nhân lên “đám TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com mây” và lưu trữ. Người dùng tuy không có quyền kiểm soát hạ tầng thực bên trong “đám mây”, nhưng họ có toàn quyền quản lý và sử dụng tài nguyên mà họ được cung cấp, cũng như yêu cầu mở rộng lượng tài nguyên họ được phép sử dụng.3: Mô hình IaaS Ví dụ điển hình về dịch vụ loại này là dịch vụ EC2 của Amazon hay Virtual Machine của Microsoft. Trên dịch vụ này, khách hàng có thể đăng ký sử dụng một máy tính ảo và lựa chọn một hệ điều hình (Windows, Ubuntu, CentOS …) và tự cài đặt ứng dụng của mình trên đó Các đặc trưng tiêu biểu [4]: ❖ Tài nguyên được cung cấp như là dịch vụ: bao gồm cả máy chủ, thiết bị mạng, bộ nhớ, CPU, không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu.
❖ Cung cấp khả năng linh hoạt trong việc mở rộng dịch vụ. ❖ Người sử dụng chỉ phải trả phí cho các tài nguyên thực tế sử dụng. ❖ Cho phép nhiều người dùng có thể cùng sử dụng trên một tài nguyên ❖ Đối với cấp độ doanh nghiệp: mang lại lợi ích cho công ty bởi một nguồn tài nguyên tính toán tổng hợp được cung cấp sẵn. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
Dịch vụ nền tảng (PaaS – Platform as a Service) Dịch vụ PaaS cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàng phát triển, triển khai các phần mềm, phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thành dịch vụ trên nền tảng cloud đó. Dịch vụ PaaS hỗ trợ việc triển khai ứng dụng mà không quan tâm đến chi phí hay sự phức tạp của việc trang bị hạ tầng và quản lý các lớp phần cứng và phần mềm bên dưới. PaaS cung cấp tất cả các tính năng cần thiết để hỗ trợ việc xây dựng triển khai các ứng dụng và dịch vụ web trên Internet mà không cần bất kì thao tác tải hay cài đặt phần mềm nào. PaaS cho phép các nhà phát triển ứng dụng có thể tạo ra các ứng dụng một cách nhanh chóng do các rắc rối trong việc thiết lập máy chủ, cài đặt cơ sở dữ liệu đã được nhà cung cấp dịch vụ giải quyết.4: Mô hình PaaS Ví dụ điển hình về mô hình PaaS trong thực tế là dịch vụ App Engine của Google.
Dịch vụ App Engine cho phép khách hàng sử dụng ngôn ngữ lập trình Java hoặc Python để xây dựng các ứng dụng web chạy trên nền tảng App Engine. Hoặc một ví dụ khác là dịch vụ Web App service của Microsoft, dịch vụ Web App cũng cho phép khách hàng xây dựng các ứng dụng Web với môi trường chạy ứng dụng và phát triển trên ngôn ngữ .NET của Microsoft. Các đặc trưng tiêu biểu [4]: TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ❖ Cung cấp môi trường phát triển tích hợp cho việc phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành ứng dụng. ❖ Khách hàng sử dụng công cụ trên nền web để khởi tạo, quản lý các dịch vụ.
❖ Kiến trúc của các dịch vụ được cung cấp trên cloud là đồng nhất. ❖ Tích hợp dịch vụ web và cơ sở dữ liệu. ❖ Hỗ trợ cộng tác nhóm phát triển. ❖ Cung cấp các công cụ hỗ trợ tiện tích khác.
Dịch vụ phần mềm (SaaS – Software as a Service) Dịch vụ SaaS là một mô hình triển khai ứng dụng mà ở đó nhà cung cấp các dịch vụ là các phần mềm được triển khai trên internet. Khách hàng được phép sử dụng dịch vụ phần mềm này theo yêu cầu. Nhà cung cấp dịch vụ SaaS có thể lưu trữ ứng dụng trên máy chủ của họ hoặc tải ứng dụng xuống thiết bị khách hàng. Các dịch vụ này sẽ bị vô hiệu hóa sau khi thời hạn sử dụng kết thúc.5: Mô hình SaaS Ví dụ điển hình về mô hình dịch vụ SaaS này phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng phục vụ cho doanh nghiệp mà nổi bật nhất là CRM.
Các ứng dụng SaaS sử dụng cho người dùng cuối phổ biến là các ứng dụng Office Online của Microsoft hay Google Docs của Google. Các đặc trưng tiêu biểu [4]: ❖ Là các phần mềm có sẵn và yêu cầu việc truy xuất, quản lý thông qua mạng internet. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ❖ Quản lý các hoạt động một cách tập trung, cho phép khách hàng truy xuất từ xa thông qua web. ❖ Cung cấp ứng dụng thông thường, gần gũi với mô hình ánh xạ từ một đến nhiều, bao gồm cả các đặc trưng kiến trúc, giá cả và quản lý.
❖ Tập trung phần mềm ở server của nhà cung cấp giúp giải phóng người dùng khỏi việc tải các bản vá lỗi và cập nhật. ❖ Thường xuyên tích hợp những phần mềm giao tiếp trên mạng diện rộng. Các thành phần của điện toán đám mây Điện toán đám mây gồm các thành phần cơ bản như dưới đây: Hình 1.6: Thành phần của điện toán đám mây ❖ Hạ tầng: Cơ sở hạ tầng của điện toán đám mây là phần cứng được cung cấp như là các dịch vụ, nghĩa là các phần cứng này được chia sẻ và có thể sử dụng lại một cách dễ dàng. Các tài nguyên phần cứng này được cung cấp theo yêu cầu, điển hình như môi trường máy ảo.
Dịch vụ kiểu này giúp cho việc giảm chi phí bảo hành, bảo trì, chi phí sử dụng ….Người dùng hoàn toàn có thể tắt các dịch vụ này trong trường hợp không sử dụng đến.