Chương 1: Tổng quan về điện toán đám mây, trình bày một số khái niệm cơ bản, kiến trúc, thành phần, các ƣu, nhƣợc điểm của Điện toán đám mây. Chương 2: Điện toán đám mây của Google, trình bày giải pháp Điện toán đám mây của Google, bao gồm một số sản phẩm cơ bản nhƣ Google Apps, Google Maps, Google Earths, tìm hiểu về Google App Engine, trên cơ sở đó ứng dụng vào xây dựng hệ thống trình bày ở Chương 3. Chương 3: Xây dựng hệ thống quản lý dịch vụ, trên cơ sở các kiến thức đã tìm hiểu đƣợc ở Chương 2, Chương 3 tập trung phân tích, thiết kế và mô tả ứng dụng của việc sử dụng Google App Engine, Google Maps vào hệ thống quản lý các dịch vụ. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1 Khái niệm Điện toán đám mây là các phát triển dựa vào mạng Internet sử dụng các công nghệ máy tính.
Đây là một kiểu điện toán trong đó những tài nguyên tính toán và lƣu trữ đƣợc cung cấp nhƣ những dịch vụ trên mạng. Ngƣời dùng không cần biết hay có kinh nghiệm điều khiển và vận hành những công nghệ này. [1][2] Trong điện toán đám mây, cơ sở hạ tầng trong suốt với ngƣời dùng, ngƣời dùng sẽ dùng các tài nguyên mà điện toán đám mây cung cấp theo nhu cầu riêng của họ vào bất kỳ lúc nào, cho dù họ ở bất cứ nơi đâu, miễn là họ có kết nối Internet. [15] Tháng 10, 2009, trong hội thảo có chủ đề “Tính hiệu quả và bảo mật khi sử dụng mô hình Điện toán đám mây” của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia (NIST), phòng thí nghiệm Công nghệ Thông tin, Peter Mell và Tim Grance định nghĩa điện toán đám mây nhƣ sau: “Điện toán đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng theo nhu cầu tới một nguồn tài nguyên máy tính dùng chung tin cậy và có thể cấu hình đƣợc, các nguồn tài nguyên này có thể đƣợc cung cấp nhanh chóng và đƣợc đƣa ra để công sức quản lý khách hàng nhỏ nhất hoặc ảnh hƣởng của các nhà cung cấp dịch vụ nhỏ nhất”.
[14] Mô hình điện toán đám mây này bao gồm năm đặc trƣng, ba mô hình dịch vụ và bốn mô hình triển khai. [14] Năm đặc trƣng bao gồm: Tự phục vụ theo nhu cầu; Truy cập mạng mọi lúc mọi nơi; Kho tài nguyên lớn; Độc lập vị trí; Mềm dẻo; Dịch vụ đều đặn. Ba mô hình dịch vụ bao gồm: - Phần mềm đám mây nhƣ là dịch vụ (SaaS) – sử dụng các ứng dụng của nhà cung cấp qua mạng. - Nền tảng đám mây nhƣ là dịch vụ (PaaS) – triển khai các ứng dụng mà khách hàng tạo ra trên đám mây.
- Cơ sở hạ tầng đám mây nhƣ là dịch vụ (IaaS) – thuê xử lý, lƣu trữ, mạng và các tài nguyên máy tính cơ bản khác. Các mô hình triển khai, có thể đƣợc triển khai nội bộ hoặc triển khai bên ngoài, đƣợc tóm tắt trong hội thảo NIST nhƣ sau: - Đám mây riêng – doanh nghiệp làm chủ hoặc tự tạo ra. Đám mây riêng đƣợc xây dựng cho một khách hàng riêng lẻ, cung cấp việc điều khiển dữ liệu, bảo mật, chất lƣợng dịch vụ. Doanh nghiệp làm chủ hạ tầng và điều khiển cách triển khai ứng dụng trên hạ tầng đó.
Đám mây riêng có thể đƣợc triển khai trong trung tâm dữ liệu doanh z 14 nghiệp, đƣợc xây dựng và quản lý bởi tổ chức công nghệ thông tin của chính doanh nghiệp hoặc bởi một nhà cung cấp đám mây. Công ty có thể cài đặt, cấu hình, xử lý hạ tầng để hỗ trợ đám mây riêng trong trung tâm dữ liệu của doanh nghiệp. - Đám mây chung – đƣợc bán cho thị trƣờng, đám mây này có cơ sở hạ tầng lớn. Đám mây chung đƣợc chạy bởi các bên thứ ba, các ứng dụng từ các khách hàng khác nhau cùng đƣợc đặt trên máy chủ đám mây, hệ thống lƣu trữ, mạng.
Một ƣu điểm của đám mây chung là chúng có thể lớn hơn nhiều so với đám mây riêng của công ty, cung cấp khả năng tăng hoặc giảm theo nhu cầu, chuyển rủi ro về mặt hạ tầng từ cho doanh nghiệp đến cho nhà cung cấp đám mây. - Đám mây lai – kết hợp cả mô hình đám mây chung và đám mây riêng. Năm 2009, Open Cloud Manifest đƣợc phát triển bởi một nhóm các tổ chức gồm IBM, Intel, Google để đề xuất ra các hành động sử dụng các dịch vụ điện toán đám mây. Tại “Open Cloud Manifest”, điện toán đám mây đƣợc định nghĩa với một tập các đặc trƣng và các giá trị.
Các đặc trƣng bao gồm [7]: - Khả năng co giãn và cung cấp sức mạnh tính toán động tiết kiệm chi phí. - Khả năng ngƣời tiêu dùng (ngƣời dùng cuối, tổ chức, công ty Công nghệ thông tin) tạo ra sức mạnh tính toán mà không cần phải quản lý công nghệ phức tạp bên dƣới. - Kiến trúc đám mây riêng (đặt trong tƣờng lửa của một tổ chức) hoặc chung (đặt trên mạng). Các giá trị đƣợc chỉ ra bao gồm: - Co giãn theo nhu cầu: tất cả các tổ chức phải đối phó với các thay đổi trong môi trƣờng của họ.
Khả năng co giãn của điện toán đám mây là một lợi ích lớn. Nếu một tổ chức mà tài nguyên tính toán của họ cần nhiều hoặc ít thời gian hơn bình thƣờng, thì công nghệ đám mây (cả chung và riêng) đều có thể giải quyết đƣợc. - Hợp lý hóa trung tâm dữ liệu: một tổ chức ở bất kỳ quy mô nào đều đầu tƣ đáng kể vào trung tâm dữ liệu của họ, bao gồm mua sắm và bảo trì phần cứng, phần mềm, cung cấp các tiện nghi tại nơi đặt phần cứng, thuê ngƣời duy trì trung tâm dữ liệu luôn hoạt động. Một tổ chức có thể hợp lý hóa trung tâm dữ liệu của họ bằng việc sử dụng các ƣu điểm của công nghệ đám mây bên trong tổ chức hoặc chuyển gánh nặng này ra công cộng.
- Cải tiến quy trình nghiệp vụ: đám mây cung cấp một cơ sở hạ tầng để cải tiến quy trình nghiệp vụ. Tổ chức và các nhà cung cấp cũng nhƣ các đối tác của họ có thể chia sẻ dữ liệu và ứng dụng trên đám mây, cho phép mọi ngƣời chú trọng đến quy trình nghiệp vụ thay vì chú trọng vào cơ sở hạ tầng. z 15 - Cực tiểu hóa chi phí khởi động: điện toán đám mây giảm chi phí khởi động ban đầu cho các công ty mới thành lập, các tổ chức gặp rủi ro trong kinh doanh hay thậm chí cả các nhóm công nghệ cao trong các tổ chức lớn hơn. Tổ chức mới bắt đầu bằng một cơ sở hạ tầng đã có, vì vậy thời gian và các tài nguyên khác dành cho xây dựng trung tâm dữ liệu đƣợc các nhà cung cấp đám mây đảm nhiệm, bất kể là đám mây chung hay riêng.
Trong bài báo ZDNet có tên “Năm đặc trƣng của Điện toán đám mây”, Dave Malcolm Surgient đề xuất các đặc trƣng của Điện toán đám mây gồm [8]: - Cơ sở hạ tầng tính toán động: một cơ sở hạ tầng vật lý chuẩn hóa, linh động, ảo và bảo mật, dƣ thừa để đảm bảo tính sẵn sàng cao. - Phƣơng pháp công nghệ thông tin hƣớng dịch vụ: ngƣợc lại với mô hình hƣớng máy chủ, thể hiện của một ứng dụng hoặc dịch vụ luôn sẵn sàng, dễ dàng truy cập và chuyên dụng. - Mô hình tự phục vụ: khả năng tải lên, xây dựng, triển khai, lập lịch, quản lý, báo cáo đƣợc cung cấp theo nhu cầu. - Nền tảng cực tiểu hoặc tự quản lý: tự quản lý bằng việc thuê phần mềm tự động: o Phát triển các dịch vụ và khôi phục các tài nguyên dùng lại mức cao.
o Cơ chế lập lịch và duy trì dung lƣợng tài nguyên o Khả năng cấu hình, quản lý và báo cáo để đảm bảo rằng các tài nguyên đƣợc định vị và phân phối tới nhiều nhóm ngƣời dùng. o Công cụ để điều khiển truy cập tới các tài nguyên, các chính sách, để xem cách các tài nguyên đƣợc sử dụng hoặc các thao tác đƣợc thực hiện. o Trả phí theo mức độ tiêu dùng. Có một số nhầm lẫn về điện toán đám mây nhƣ [13]: Mặc dù điện toán đám mây có thể kết hợp với một số mô hình điện toán nhƣ điện toán lƣới, điện toán theo nhu cầu… nhƣng điện toán đám mây không đồng nghĩa với các mô hình điện toán đó.
Điện toán đám mây không phải luôn thuê các dịch vụ đo lƣờng đắt đỏ của điện toán theo nhu cầu, và điện toán đám mây có thể sử dụng các nền tảng phân tán, nền tảng ảo thay vì một nguồn tài nguyên máy tính tập trung. Câu hỏi đặt ra là điện toán đám mây có tƣơng đƣơng với điện toán lƣới không? Điện toán lƣới thuê các máy ảo phân tán, nhƣng không giống nhƣ điện toán đám mây, những máy ảo này thƣờng thực hiện một tác vụ đơn và rất lớn. z 16 Một số điện toán khách/chủ đƣợc xem nhƣ điện toán đám mây, đám mây xuất hiện trong vai trò máy chủ. Tuy nhiên, mô hình khách - chủ truyền thống, máy chủ là một máy cụ thể đặt tại một địa điểm xác định.
Việc tính toán chạy trên đám mây có thể dựa vào các máy tính ở bất kỳ đâu, đƣợc phân chia giữa các máy tính và có thể sử dụng các nền tảng ảo mà ngƣời dùng không biết. Ngƣời dùng chỉ biết rằng họ đang truy cập các tài nguyên và sử dụng các bộ xử lý và lƣu trữ ở một nơi nào đó để nhận đƣợc kết quả. Điện toán đám mây không phải là phần mềm nhƣ là dịch vụ nếu phần mềm đó có thể đƣợc mua hoặc quản lý bởi một tổ chức, hoặc phần mềm chạy trên phần cứng hoặc một máy nào đó của ngƣời dùng. Điện toán đám mây không phải ảo hóa, mặc dù có thể dùng nhƣ một thành phần để thực thi điện toán đám mây.
Hệ điều hành ảo hóa có thể đƣợc đặt tại các máy tính của một tổ chức hoặc trong một trung tâm dữ liệu không phải là điện toán đám mây. Điện toán đám mây không giống nhƣ kiến trúc hƣớng dịch vụ (SOA) hỗ trợ việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng trong các quy trình nghiệp vụ.2 Kiến trúc Kiến trúc đám mây gồm: nền tảng đám mây (Cloud Platform), dịch vụ đám mây (Cloud Service), hạ tầng đám mây (Cloud Infrastructure), lƣu trữ đám mây (Cloud Storage).1 Kiến trúc đám mây Dịch vụ đám mây (Cloud Service): giải pháp dịch vụ đám mây phân phối các phần mềm ứng dụng qua Web. Một nhà cung cấp dịch vụ đám mây triển khai phần mềm tới ngƣời dùng theo nhu cầu.