chương 1 trình bày những vấn đề chung nhất của tính toán đám mây như: khái niệm, những tính chất cơ bản của tính toán đám mây, trình bày sơ lược về một số dịch vụ tính toán đám mây và một số mô hình triển khai trong tính toán đám mây.1 Giới thiệu chung về tính toán đám mây 1.1 Khái niệm về tính toán đám mây Khái niệm và mô hình tính toán đám mây mới xuất hiện gần đây, và đang phát triển rất mạnh mẽ nhƣ một trào lƣu mới. Các công ty cung cấp dịch vụ đám mây ngày càng nhiều không chỉ thị trƣờng ngoài nƣớc (Amazon, Google, DataSynapse, Salesforce) mà thị trƣờng trong nƣớc cũng khá phát triển. Không nằm ngoài xu thế, Việt Nam cũng đang dần tiếp cận với các dịch vụ đám mây thông qua dự án của một số doanh nghiệp nhƣ VNTT, FPT. Với mô hình lƣu trữ truyền thống chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho nhân lực là rất lớn.
Với thực tế nhƣ vậy, việc phát triển một dịch vụ đáng tin cậy có thể thay họ quản lý tốt những nguồn tài nguyên là hết sức cấp thiết. Tính toán đám mây ra đời đã phần nào giải quyết đƣợc những nhu cầu này. Các công ty không cần phải quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ cần tập trung vào công việc của họ. Ý tƣởng chính của tính toán đám mây là đƣa toàn bộ phần mềm, phần cứng lên mạng Internet.1 đã chỉ ra cái nhìn tổng quan về tính toán đám mây các doanh nghiệp, các văn phòng sử dụng các thiết bị nhƣ máy tính cá nhân , điện thoại, thậm chí cả một máy server thông qua mạng Internet để sử dụng các dịch vụ của tính toán đám mây nhƣ: bảng tính, game, cơ sở dữ liệu.
Thuật ngữ “đám mây” đƣợc sử dụng xuất phát từ ý nghĩ ngƣời sử dụng hệ thống không biết đƣợc những gì ẩn phía sau.1 Mô hình chung của tính toán đám mây LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Đặc điểm nổi bật của tính toán đám mây chính là khả năng co giãn linh hoạt, sự tiện lợi và giảm tối đa chi phí cho ngƣời dùng. Chính điều này thu hút sự quan tâm của rất nhiều doanh nghiệp khi bƣớc chân vào lĩnh vực tính toán đám mây. Nhƣng tính toán đám mây thực sự phát triển vào giữa những năm 2007 khi Amazon đẩy mạnh việc nghiên cứu và triển khai các dịch vụ tính toán đám mây. Ngay sau đó, các ông chủ lớn của lĩnh vực công nghệ thông tin nhƣ Microsoft, Google, IBM tham gia góp phần thúc đẩy tính toán đám mây phát triển trong một tầm vóc mới.
Sự phát triển mạnh mẽ của tính toán đám mây đã thu hút rất nhiều nhà khoa học, các trƣờng đại học và cả các công ty công nghệ thông tin đầu tƣ nghiên cứu. Vì là một công nghệ mới nên có những tranh cãi về việc định nghĩa tính toán đám. Theo thống kê của tạp chí “Cloud Magazine” thì hiện tại có hơn 200 định nghĩa khác nhau về tính toán đám mây. Mỗi hƣớng nghiên cứu đƣa ra định nghĩa và cách tiếp cận khác nhau dẫn đến những định nghĩa khác nhau.
Dƣới đây là ví dụ một số định nghĩa về tính toán đám mây [10]: Tính toán đám mây là dịch vụ công nghệ thông tin (IT), dịch vụ này đƣợc cung cấp không phụ thuộc vào vị trí của ngƣời sử dụng dịch vụ. Tính toán đám mây là một kiểu tính toán mới ở đó việc cung cấp các tài nguyên IT có khả năng mở rộng và co giãn, các tài nguyên này đƣợc cung cấp dạng dịch vụ cho nhiều ngƣời dùng thông qua mạng Internet. Theo những định nghĩa trên, tính năng chủ yếu của tính toán đám mây là cung cấp cơ sở hạ tầng và các ứng dụng về IT dƣới dạng dịch vụ có khả năng mở rộng đƣợc. Ian Foster và Rajkumar Buyya đã định nghĩa tính toán đám mây dƣới góc độ kỹ thuật và đang đƣợc sử dụng khá phổ biển và có một số điểm tƣơng đồng.
Theo Ian Foster, tính toán đám mây là một mô hình tính toán phân tán có tính co giãn linh hoạt về mặt kinh tế, là nơi chứa sức mạnh tính toán lớn, lƣu trữ dựa trên nền tảng và dịch vụ cung cấp. Sự ảo hóa tài nguyên và thay đổi linh hoạt để phù hợp với nhu cầu khách hàng trên Internet [8]. Theo Rajkumar Buyya, “đám mây” là một loại hệ thống phân tán và xử lý song song gồm các máy tính ảo kết nối với nhau và đƣợc cấp phát động cho ngƣời dùng dựa trên sự thỏa thuận dịch vụ giữa nhà cung cấp và ngƣời sử dụng. Nhƣ hình vẽ 1.2 khi khách hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ tính toán đám mây họ sẽ liên lạc với một hệ thống máy tính cung cấp dịch vụ đám mây.
Các máy tính này bao gồm tập hợp các máy tính ảo hóa. Bản thân ngƣời dùng cũng không biết chính xác việc liên kết. Liên kết này sẽ thay đổi tùy vào việc cân bằng tải và sự cân bằng tài nguyên khi sử dụng [11][15]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Mô hình tính toán đám mây theo định nghĩa của Rajkumar Buyya Tính toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ tính toán lớn (mainframe) sang mô hình client-server.
Điều đó thể hiện rất rõ ở chỗ ngƣời dùng không cần phải có kiến thức chuyên sâu về các công nghệ, cũng không cần phải tốn nhân lực để dùng cho việc quản trị hay bảo trì hệ thống. Toàn bộ các công việc đó đã có các chuyên gia của bên cung cấp dịch vụ đảm nhiệm. Nói tóm lại tính toán đám mây ra đời đã đáp ứng đƣợc những vấn đề sau [21]: Vấn đề về lƣu trữ dữ liệu: Khi đã sử dụng tính toán đám mây dữ liệu không còn đƣợc lƣu trữ một cách cục bộ mà đƣợc lƣu trữ trong một kho dữ liệu khổng lồ nhƣ Google hoặc Microsoft. Họ sẽ chịu trách nhiệm bảo trì, bảo mật thông tin cho khách hàng.
Vấn đề cung cấp tài nguyên phần mềm: Một số các dịch vụ phổ biến nhƣ IaaS (infrastructure as a service), PaaS (platform as a service), SaaS (software as a service). Ngoài ra còn có các dịch vụ nhƣ: Storage-as-a-Service, Database-as-a- Service, Information-as-a-Service, Security-as-a-Service. Vấn đề sức mạnh tính toán: Bằng cách sử dụng dụng các siêu máy tính để tính toán, hoặc các hệ thống tính toán song song, phân tán, tính toán lƣới. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Tính chất cơ bản của tính toán đám mây Công nghệ tính toán đám mây có năm tính chất nổi bật so với mô hình truyền thống [18].1 Tự phục vụ theo nhu cầu Khi có nhu cầu, khách hàng chỉ cần gửi yêu cầu cho bên cung cấp dịch vụ tính toán đám mây thông qua môi trƣờng mạng (internet) mà không cần phải tƣơng tác trực tiếp với bên cung cấp dịch vụ.
Ngƣời dùng có thể tự phục vụ yêu cầu của mình nhƣ tăng thời gian sử dụng server, tăng dung lƣợng lƣu trữ mà không cần phải tƣơng tác trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ, mọi nhu cầu về dịch vụ đều đƣợc xử lý trên môi trƣờng web (Internet).2 Truy xuất trên diện rộng Với tính toán đám mây, nguồn tài nguyên là sẵn sàng trên mạng do vậy việc cung cấp các dịch vụ này cũng thông qua môi trƣờng internet. Nhà cung cấp dịch vụ đám mây không cần quan tâm về vị trí và cách bạn truy cập. Do đó, ngƣời dùng có kết nối mạng là có thể sử dụng dịch vụ. Hơn nữa, tính toán đám mây ở dạng dịch vụ nên không đòi hỏi khả năng xử lý cao ở phía client, vì vậy ngƣời dùng có thể truy xuất bằng các thiết bị di dộng nhƣ điện thoại, PDA, laptop.3 Tài nguyên kết hợp Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ đƣợc dùng chung, phục vụ cho nhiều ngƣời dùng (multi-tenant) dựa trên mô hình đa ngƣời dù ng.
Trong mô hình đa ngƣời dùng , tài nguyên sẽ đƣợc phân phát động tùy theo nhu cầu của ngƣời dùng. Tenant 1 Tenant 4 Tài nguyên Tenant 2 Tenant 3 Hình 1. Mô hình dùng chung tài nguyên trong tính toán đám mây Tính toán đám mây dựa trên công nghệ ảo hóa, nên các tài nguyên trong hì nh 1.3 có thể là dung lƣợng lƣu trữ, xử lý, băng thông,… đa phần là tài nguyên ảo. Các tài nguyên ảo này sẽ đƣợc cấp phát động theo sự thay đổi nhu cầu của từng khách hàng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 14 khác nhau.
Số lƣợng tenant 1, 2… phụ thuộc vào nhu cầu của bên thuê dị ch vụ. Ví dụ nhƣ khách hàng A thuê 20 CPU mỗi ngày từ 8 giờ đến 12 giờ, một khách hàng B thuê 10 CPU tƣơng tự mỗi ngày từ 12 giờ đến 18 giờ thì hai khách hàng này có thể dùng chung 10 CPU đó.4 Khả năng co giãn nhanh chóng Đây là tính chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và quan trọng nhất của tính toán đám mây. Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của ngƣời dùng. Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào.
Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự giảm bớt tài nguyên. Khả năng co giãn giúp nhà cung cấp tận dụng đƣợc tài nguyên giúp giảm chi phí cho khách hàng. Ví dụ khách hàng có nhu cầu sử dụng 2 CPU. Với những thời gian có số lƣợng truy cập ít chỉ cần dùng 1 CPU khi đó các nhà quản lý dịch vụ tính toán đám mây sẽ cắt bớt và cho khách hàng khác thuê.
Khi số lƣợng truy cập tăng cao thì hệ thống lại tự thêm vào.5 Tính đo lường được Hệ thống tính toán đám mây tự động kiểm soát và tối ƣu hóa việc sử dụng tài nguyên (dung lƣợng lƣu trữ, đơn vị xử lý, băng thông…). Lƣợng tài nguyên sử dụng có thể đƣợc kiểm tra và báo cáo thông qua việc trang bị một hệ thống đo lƣờng một cách minh bạch cho cả hai phía nhà cung cấp dịch vụ và ngƣời sử dụng.3 Các mô hình của tính toán đám mây Các mô hình tính toán đám mây đƣợc phân thành hai loại: Các mô hình dịch vụ (Service Models): Phân loại các dịch vụ của các nhà cung cấp dịch vụ tính toán đám mây. Các mô hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức triển khai dịch vụ tính toán đám mây đến với khách hàng.1 Mô hình dịch vụ Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ tính toán đám mây cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau.