Mở Đầu Chương II: Tổng quan vệ điện toán đám mây và các công nghệ liên quan Chương III: Xây dựng dịch vụ lưu trữ dữ liệu cho phép động bộ hóa dữ liệu của người dùng dựa trên hạ tầng điện toán đám mây và dịch vụ lưu trữ đám mây. Kết luận 2 GVHD: TS Nguyễn Bình Minh HV: KhamBoy YangCherToua Chương II : Tổng quan về điện toán đám mây và các công nghệ liên quan 2. Tổng quan về điện toán đám mây 2. Khái niệm điện toán đám mây Điện toán đám mây là một mô hình hạ tầng tính toán dịch vụ kho tài nguyên điện toán dùng chung, ví dụ như mạng, máy chủ ảo, lưu trữ, … Như vây điện toán đám mây có thể được hiểu một cách đơn giản như là sự sử dụng tài nguyên tính toán có khả năng thay đổi theo nhu cầu và được cung cấp như là một dịch vụ từ bên ngoài với chi phí trả cho mỗi lần sử dụng.
Thuật ngữ “đám mây” ở đây là ám chỉ internet, người dùng có thể truy cập đến tài nguyên tồn tại trong “đám mây” tại bất kỳ thời điểm nào và từ bất kỳ đâu thông qua hệ thống internet. Người dùng có thể làm việc với các tài nguyên đó mà không cần phải hiểu biết công nghệ, kỹ thuật và hạ tầng cơ sở của đám mây.1 Điện Toán Đám Mây [1]Error! Reference source not found. Các đặc trưng của điện toán đám mây Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Mỹ (NIST – National Institue of Standards and Technology) đã đưa ra 5 đặc trưng chính sau: - Dịch vụ tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service ). 3 GVHD: TS Nguyễn Bình Minh HV: KhamBoy YangCherToua Khách hàng có thể được cung cấp tài nguyên như máy chủ, lưu trữ mạng,….một cách tự động theo yêu cầu mà không cần phải có sự giúp đỡ hay can thiệp từ phía nhà cung cấp dịch vụ.
- Truy cập mạng băng rộng (Broad network access) Người dùng có thể dễ dàng truy cập vào đám mây chỉ với một ứng dụng có khả năng truy cập mạng (Internet) từ bất kỳ thiết bị nào, bao gồm máy tính, thiết bị cầm tay, di động,…. - Tập trung tài nguyên (Location independent resource pooling) Tài nguyên tính toán của nhà cung cấp được phân chia để phục vụ nhiều khách hàng theo mô hình đa chiếm hữu, với các tài nguyên vật lý và tài nguyên ảo được cấp động và thu hồi dựa theo yêu cầu của khách hàng. Sự không phụ thuộc vào vị trí ở đây có nghĩa là khách hàng không biết và cũng không có quyền kiểm soát vị trí chính xác của tài nguyên được cung cấp. Ví dụ về tài nguyên có thể bao gồm lưu trữ, xử lý, bộ nhớ, băng thông mạng và các máy ảo.
- Mở rộng nhanh chóng (Rapid elasticity) Tài nguyên có thể được cung cấp một cách nhanh chóng và mềm dẻo, có thể tăng lên hay giảm đi dễ dàng tùy theo yêu cầu của khách hàng. Với khách hàng, tài nguyên luôn sẵn sàng và có thể coi là vô tận, có thể yêu cầu vào bất cứ thời điểm nào. - Dịch vụ đo lường (Measured service) Các hệ thống đám mây tự động điều khiển và tinh chỉnh tài nguyên sử dụng bằng cách áp dụng các biện pháp đo lượng ở các cấp độ khác nhau phù hợp với từng loại dịch vụ (ví dụ như lưu trữ, xử lý, băng thông và tài khoản người dùng đang active). Tài nguyên sử dụng có thể được giám sát, đo lường và khách hàng thường sẽ chỉ phải trả phí cho lượng tài nguyên mà họ đã sử dụng.
Các loại dịch vụ phát triển của điện toán đám mây Hiện nay, mô hình Cloud Computing, vẫn đang được nghiên cứu và phát triển, được cho là có thể cung cấp 3 loại dịch vụ sau đáp ứng nhu cầu của nhiều người sử dụng. IaaS – Infrastructure as a Service – Cơ sở hạ tầng như là một dịch vụ 4 GVHD: TS Nguyễn Bình Minh HV: KhamBoy YangCherToua PaaS – Platform as a Service – nền tảng như là một dịch vụ SaaS – Software as a Service – phần mềm như là một dịch vụ Đặc trưng tiêu biểu của các dịch vụ điện toán đám mây cung cấp hạ tầng, nền tảng và phần mềm như là dịch vụ máy chủ ảo, mà có thể được cung ứng như là một dịch vụ cho thuê trong cách dùng bao nhiêu trả bấy nhiêu đối với người dùng. Cách phân loại này được gọi là mô hình SPI (Software - Platform - Infrastructure ).2 Mô hình SPI [2]Error! Reference source not found. IaaS – Infrastructure as a Service – Cơ sở hạ tầng như là một dịch vụ Định nghĩa là phần cứng như một dịch vụ, cung cấp các dịch vụ sử dụng phần cứng cho người sử dụng (gọi là tài nguyên), người dùng chỉ cần thuê dịch vụ thông qua mạng.
Cung cấp nhiều nguồn tài nguyên như là máy chủ, lưu trữ, firewalls, load balancers, các địa chỉ IP… Giúp người dùng linh hoạt hơn trong việc sử dụng tài nguyên. Mô hình IaaS cung cấp cho người dụng một hạ tầng thô (dưới hình thức các máy chủ ảo, lưu trữ, mạng,….) như là một dịch vụ. người dụng có thể triển khai và chạy phần mềm bất ký cho máy ảo, có thể bao gồm cả hệ điều hành và các ứng dụng. 5 GVHD: TS Nguyễn Bình Minh HV: KhamBoy YangCherToua Người dụng không quản lý hay điều khiển hạ tầng thực của Cloud nhưng có quyền kiểm soát hệ điều hành, lưu trữ, các ứng dụng và một số thành phần mạng cơ bản ( ví dụ như tưởng lửa, cân bằng tải) trên máy chủ ảo họ được cấp.
những dịch vụ IaaS thông thường được tính phí sử dụng dựa theo lượng tính toán hay tài nguyên mà người dụng sử dụng. Những đặc trưng tiêu biểu của IaaS: - Cung cấp hạ tầng như một dịch vụ: bao gồm cả máy chủ (ảo), thiết bị mạng, bộ nhớ, CPU, không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu. - Khả năng mở rộng linh hoạt - Chi phí thay đổi tùy theo thưc tế - Nhiều người thuê có thể cùng dùng chung trên một tài nguyên ( nhiều máy ảo trên cùng một máy thật) - Cấp độ doanh nghiệp: đem lại lợi ích cho công ty bởi một nguồn tài nguyên tính toán tổng hợp - Nhà cung cấp IaaS thương mại nổi tiếng nhất là Amazon với Amazon Elastic Compute Cloud (EC2). Trong EC2, người dùng có thể chỉ định máy ảo (VM – Virtual Machine ) có sẵn và triển khai các ứng dụng trên đó hay tự cung cấp VM image của chính họ và đưa nó lên chạy trên hệ thống của Amazon.
Người dùng chỉ phải trả tiền cho thời gian tính toán, dung lượng lưu trữ và băng thông mạng. Ngoài Amazon còn một số hãng lớn khác như Rackspace, GoGrid,…. Cũng cung cấp IaaS theo mô hình tương tự. PaaS – Platform as a Service – nền tảng như là một dịch vụ Mô hình PaaS cung cấp cho người dùng khả năng triển khai và phát triển ứng dụng của chính họ trên hạ tầng Cloud sử dụng các ngôn ngữ lập trình và công cụ do nhà cung cấp Cloud hỗ trợ ( ví dụ java, python,.
Người dùng không quản lý hay điều khiển lớp hạ tầng Cloud bên dưới như mạng, máy chủ, hệ điều hành hay lưu trữ mà chỉ có quyền quản lý ứng dụng của họ và một số cấu hình có thể đối với môi trường hosting ứng dụng đó. Một cách đơn giản, nếu trong IaaS người dùng kiểm soát và sử dụng toàn bộ máy chủ được cấp thì trong PaaS, người dùng chỉ kiểm soát và sử dùng một số dịch vụ cụ thể trên máy chủ đó. Những đặc trưng tiêu biểu của PaaS: - Phục vụ cho việc phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giống như là môi trường phát triển tích hợp. - Các công cụ khởi tạo với giao diện trên nền web - Kiến trúc đồng nhất - Tích hợp dịch vụ web với cơ sở dữ liệu 6 GVHD: TS Nguyễn Bình Minh HV: KhamBoy YangCherToua - Hỗ trợ công tác nhóm pháp triển - Công cụ hỗ trợ tiện ích Microsoft Azure hay Google App Engine là một trong những dịch vụ PaaS tiêu biểu.
Google App Engingle là một dịch vụ cho phép người dùng triển khai ứng dụng web của mình trên kiến trúc rất khả mở của Google. App Engine cung cấp một sandbox cho ứng dụng Python của người dùng (các ngôn ngữ khác sẽ hỗ trợ sau) như là các API Python để lưu trữ và quản lý dữ liệu (dùng Google Query Language) bên cạnh các hỗ trợ về xác thực người dùng, thao tác hình ảnh và gửi email. SaaS – Software as a Service – phần mềm như là một dịch vụ Mô hình SaaS cung cấp cho người dùng khả năng sử dụng các ứng dụng của nhà cung cấp chạy trên hạ tầng đám mây và có thể truy cập từ nhiều thiết bị đầu cuối thông qua một giao diện khách đơn giản như một trình duyệt Web ( ví dụ , web – based email ). Người dùng không quản lý hay kiểm soát hạ tầng phía dưới, mạng, máy chủ, hệ điều hành, lưu trữ hay thậm chí một số cấu hình ứng dụng hệ thống, mà chỉ sử dụng ứng dụng kèm theo một số cấu hình hạn chế với ứng dụng đó.
Những đặc trưng của SaaS: - Phần mềm sẵn có đòi hỏi việc truy xuất, quản lý qua mạng - Quản lý các hoạt động từ một vị trí tập trung hơn là tại mỗi nơi của khách hàng, 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 hơn là mô hình 1:1 bao gồm cả các đặc trưng kiến trúc, giá cả và quản lý - Những tính năng tập trung nâng cấp, giải phóng người dùng khỏi việc tải các bản và lỗi cập nhật - Thường xuyên tích hợp những phần mềm giao tiếp trên mạng diện rộng - Dịch vụ email hay Google App của Google là một ví dụ tiểu biểu cho hình thức cung cấp dịch vụ SaaS 7 GVHD: TS Nguyễn Bình Minh HV: KhamBoy YangCherToua 2. Các mô hình triển khai của điện toán đám mây Hình 2.5 Mô hình triển khai điện toán đám mây [3] 2. Đám mây công cộng (Public Cloud) Đám mây công cộng cung cấp cho người dùng một không gian rộng lớn để lưu trữ thông tin dữ liệu, các phần mềm ứng dụng thông qua Internet ví dụ như Google Drive.
Khi dùng dịch vụ này thì sẽ không mất khoản chi phí cho cơ sở hạ tầng vì các nó được cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ cho thuê máy chủ. Doanh nghiệp khi sử dụng sẽ không được quyền sở hữu cũng như quản lý hệ thống.