Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu và triển khai điện toán đám mây riêng bằng hyper v

Nghiên cứu va triển khai điện toán đám mây riêng bằng Hyper-V

LỜI CẢM ƠN
Sau những ngay lam việc hết mình, cuối cùng em cũng đã hoan thanh đồ án tốt
nghiệp “Nghiên cứu và triển khai điện toán đám mây riêng bằng Hyper-V” của mình.
Dù những gì đã đạt được trong luận văn nay la khơng nhiều nhưng đó cũng la một sự
thanh cơng đối với em bởi vì nó la kết quả của sự cố gắng miệt mai học tập va nghiên
cứu. Rất nhiều kiến thức va kỹ năng lam việc đã được em thu nạp trong quá trình
nghiên cứu va lam việc.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ
của thầy cơ, gia đình va bạn bè. Em xin chân thanh cảm ơn q thầy cơ khoa Khoa học
máy tính cùng tất cả các thầy cô giáo Trường cao đẳng công nghệ thông tin hữu nghị
Việt – Han, những người đã dìu dắt, dạy dỗ em chu đáo, tận tình trong suốt ba năm
học vừa qua va tạo mọi điều kiện giúp em hoan thanh đồ án. Đặc biệt, em xin chân
thanh cảm ơn thầy Đặng Quang Hiển đã hướng dẫn, giúp đỡ em thực hiện va hoan
thanh tốt đồ án nay.
Em cũng xin cảm ơn gia đình bạn bè ln ở bên động viên, khuyến khích tạo
động lực cho em để em có thể yên tâm hoan thanh đồ án.
Mặc dù đã rất cố gắng hoan thanh tốt luận văn nhưng trong thời gian ngắn va
lượng kiến thức còn rất hạn chế thì việc thiếu sót la điều rất khó tránh khỏi. Em mong
nhận được sự thơng cảm va tận tình chỉ bảo của q thầy cơ va các bạn.
Xin cảm ơn tất cả mọi người!
Đa Nẵng, Ngay 30 tháng 05 năm …
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Anh

SVTH: Nguyễn Văn Anh - Lớp CCMM04A

i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................... i
MỤC LỤC.................................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................ v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... vii
MƠ ĐAU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1:................................................................................................................. 3
TỔNG QUAN VÊ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY............................................................ 3
1.1 Định nghĩa.............................................................................................................. 3
1.2 Mơ hình các lớp dịch vụ........................................................................................ 4
1.2.1 Dịch vụ hạ tầng IAAS (Infrastructure as a service)........................................ 5
1.2.2 Dịch vụ nền tảng PAAS (Platform as a service).............................................. 5
1.2.3 Dịch vụ phần mềm SAAS (Software as a service)........................................... 6
1.3 Cách thức hoạt đợng.............................................................................................. 6
1.4 Các tính chất cơ bản.............................................................................................. 7
1.4.1 Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand Self-Service).....................................7
1.4.2 Truy xuất diện rộng (Broad Network Access)................................................. 7
1.4.3 Dùng chung tài nguyên (Resoure Pooling)..................................................... 7
1.4.4 Khả năng có giãn (Rapid Elasticity)................................................................ 8
1.4.5 Điều tiết dịch vụ (Measured Service)............................................................... 8
1.5 Các ưu điểm va nhược điểm.................................................................................. 9
1.5.1 Ưu điểm............................................................................................................ 9
1.5.2 Nhược điểm...................................................................................................... 9
1.6 Các mô hình triển khai điện tốn đám mây....................................................... 10
1.6.1 Các đám mây công cộng (Public cloud)........................................................ 11
1.6.2 Các đám mây riêng (Private Cloud)............................................................... 11
1.6.3 Các đám mây lai (Hybrid Cloud)................................................................... 12
1.6.4 Các đám mây chung (Community Cloud)..................................................... 13
1.7 Các giải pháp của vấn đê điện toán đám mây.................................................... 13
1.7.1 Vấn đề lưu trư dư liệu.................................................................................... 13

1.7.2 Vấn đề sức mạnh tính tốn............................................................................14
1.7.3 Vấn đề cung cấp tài ngun, phần mềm.......................................................14
1.8 Tính bảo mật trong điện toán đám mây.............................................................15
1.8.1 Mục tiêu bảo mật thông tin đám mây............................................................15
1.8.2 Các giải pháp bảo mật cho các hệ thớng triển khai điện tốn đám mây......15


1.8.2.1 Quản ly.....................................................................................................15
1.8.2.2 Chấp hành các quy định vê an toàn bảo mật dư liệu................................15
1.8.2.3 Tin tưởng...................................................................................................15
1.8.2.4 Kiến trúc hệ thống....................................................................................15
1.8.2.5 Nhận dạng và quản ly truy cập.................................................................16
1.8.2.6 Cách ly các hệ thống phần mêm...............................................................16
1.8.2.7 Bảo vệ dư liệu...........................................................................................16
1.8.2.8 Sẵn sàng đối pho với các sư cố co thê xảy ra...........................................16
1.8.2.9 Ứng pho với các sư cố xảy ra...................................................................16
1.9 Hiện trạng ứng dụng điện toán đám mây ở Việt Nam......................................17
CHƯƠNG 2:............................................................................................................... 20
ẢO HÓA TRONG CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY.................................20
2.1 Công nghệ ảo hóa.................................................................................................20
2.1.1 Định nghĩa......................................................................................................20
2.1.2 Lợi ích của việc ảo hóa...................................................................................20
2.1.3 Kiến trúc ảo hóa.............................................................................................21
2.1.3.1 Kiến trúc Hosted – Based.........................................................................22
2.1.3.2 Hypervisor-Based.....................................................................................24
2.1.3.3 Hybrid.......................................................................................................26
2.1.4 Mức độ ảo hóa................................................................................................27
2.1.4.1 Áo hoa toàn phần - Full Virtualization.....................................................27
2.1.4.2 Áo hoa song song –Paravirtualization......................................................27
2.1.5 Lý do cần sử dụng ảo hóa..............................................................................27

2.1.5.1 Tới ưu hoa cơng suất sử dụng phần cứng.................................................27
2.1.5.2 Nhu cầu ảo hoa dư liệu.............................................................................28
2.1.5.3 Ứng dụng công nghệ xanh đê đạt được hiệu quả sử dụng năng lượng tớt
hơn 28
2.1.5.4 Chi phí quản ly hệ thống rất lớn và ngày càng tăng.................................29
2.2 Phân loại ảo hóa...................................................................................................29
2.2.1 Ảo hóa máy chủ..............................................................................................29
2.2.2 Ảo hóa lưu trư................................................................................................30
2.2.2.1 Công nghệ RAID....................................................................................30
2.2.2.2 Công nghệ lưu trư mạng (SAN)................................................................32
2.2.3 Ảo hóa mạng...................................................................................................33
2.2.4 Ảo hóa ứng dụng............................................................................................34
2.3 Mơ hình ảo hóa trong điện toán đám mây.........................................................35
2.3.1 Đặt vấn đề.......................................................................................................35


2.3.2 Mục tiêu giải pháp triển khai hệ thống.........................................................35
2.3.2.1 Mục tiêu ảo hoa trong doanh nghiệp........................................................35
2.3.2.2 Giải pháp triên khai hệ thớng...................................................................36
2.3.3 Mơ hình hóa...................................................................................................36
2.3.3.1 Chức năng của Cloud Office....................................................................36
2.3.3.2 Chức năng của CloudCRM......................................................................37
2.3.3.3 Chức năng của Cloud Accounting............................................................37
2.3.4 Khả năng xảy ra khi triển khai ảo hóa máy chủ của doanh nghiệp............38
2.3.4.1 Chi phí......................................................................................................38
2.3.4.2 Các nguy cơ rủi ro và thách thức an toàn thông tin.................................39
2.3.5 Đánh giá.........................................................................................................39
CHƯƠNG 3:............................................................................................................... 40
TRIỂN KHAI ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY RIÊNG BẰNG HYPER-V....................40
3.1 Giới thiệu vê Hyper-V..........................................................................................40

3.1.1 Kiến trúc Hyper-V..........................................................................................40
3.1.2 Cài đặt Hyper-V.............................................................................................41
3.2 Giới thiệu Virtual Machine Manager 2008........................................................44
3.2.1 Các thành phần của VMM 2008...................................................................44
3.2.2 u cầu hệ thớng............................................................................................45
3.3 Triển khai điện tốn đám mây riêng bằng Hyper-V..........................................48
3.3.1 Cài đặt Virtual Machine Manager Server.....................................................48
3.3.2 Cài đặt Self-Service Portal.............................................................................53
3.3.3 Khởi động VMM Administrator Console......................................................56
3.3.4 Thêm Host......................................................................................................57
3.3.5 Tạo Template..................................................................................................60
3.3.5.1 Tạo Hardware Profile...............................................................................60
3.3.5.2 Tạo một Guest Operating System Profile.................................................61
3.3.5.3 Tạo mới một Virtual Machine Template...................................................63
3.3.6 Tạo một máy ảo mới dùng Template..............................................................65
3.3.7 Tạo User Role.................................................................................................67
3.3.8 Truy cập vào Self-Service Portal....................................................................70
KẾT LUẬN................................................................................................................. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................73
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN....................................................74


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mọi thứ đều tập trung vao “đám mây”........................................................... 3
Hình 1.2: Mơ hình các lớp dịch vụ................................................................................. 5
Hình 1.3: Minh họa cách thức hoạt động của đám mây................................................. 6
Hình 1.4: Minh họa việc sử dụng chung tai ngun....................................................... 8
Hình 1.5: Minh họa một đám mây cơng cộng.............................................................. 11
Hình 1.6: Minh họa một đám mây riêng...................................................................... 12
Hình 1.7: Minh họa một đám mây lai.......................................................................... 13

Hình 1.8: Minh họa một đám mây chung..................................................................... 13
Hình 1.9: Minh họa về các dịch vụ..............................................................................14
Hình 2.1: Mơ hình Hosted-based.................................................................................22
Hình 2.2: Sơ đồ truy cập tai nguyên phần cứng của các máy ảo..................................23
Hình 2.3: Kiến trúc Hypervisor-based..........................................................................24
Hình 2.4: Kiến trúc Monolithic Hypervisor.................................................................25
Hình 2.5: Kiến trúc Microkernelized Hypervisor.........................................................26
Hình 2.6: Cấu trúc ảo hóa Hybrid................................................................................26
Hình 2.7: Minh họa mơ hình một hệ thống SAN.........................................................33
Hình 2.8: Ảo hóa mạng................................................................................................34
Hình 2.9: Ảo hóa ứng dụng..........................................................................................34
Hình 2.10: Minh họa kế toán đám mây........................................................................38
Hình 3.1: Minh họa kiến trúc Hyper-V........................................................................41
Hình 3.2: Add Roles Wizard........................................................................................42
Hình 3.3: Lựa chọn card mạng để tạo mạng ảo............................................................43
Hình 3.4: Quá trình cai đặt hoan tất.............................................................................43
Hình 3.5: Các thanh phần của VMM 2008...................................................................44
Hình 3.6: Mơ hình triển khai Private Cloud.................................................................48
Hình 3.7: Giao diện cai đặt Windows AIK...................................................................49
Hình 3.8: Chấp nhận điều khoản cai đặt AIK..............................................................49
Hình 3.9: Cửa sổ Server Manager................................................................................50
Hình 3.10: Cai đặt .NET Framework...........................................................................50
Hình 3.11: Giao diện cai đặt của Virtual Machine Manager........................................51
Hình 3.12: Cửa sổ cai đặt SQL Server.........................................................................52
Hình 3.13: Cai đặt thư mục chung...............................................................................52
Hình 3.14: Kết thúc cai đặt VMM Server....................................................................53
Hình 3.15: Cai Web Server (IIS)..................................................................................54
Hình 3.16: Cai một số dịch vụ đi kèm ASP.net............................................................54
Hình 3.17: Lựa chọn các dịch vụ cần thiết...................................................................55

Hình 3.18: Cấu hình VMMSSP Website......................................................................56
Hình 3.19: Yêu cầu kết nối tới VMM Server...............................................................57
Hình 3.20: Giao diện chính của Virtual Machine Manager..........................................57
Hình 3.21: Cửa sổ Add host.........................................................................................58
Hình 3.22: Cửa sổ lựa chọn host..................................................................................59
Hình 3.23: Theo dõi quá trình thêm Host.....................................................................59
Hình 3.24: Các tác vụ liên quan đến Library................................................................60
Hình 3.25: Cửa sổ New Hardware Profile....................................................................60
Hình 3.26: Thiết lập thơng số phần cứng.....................................................................61
Hình 3.27: Cửa sổ New Guest OS Profile....................................................................62
Hình 3.28: Thiết lập cấu hình cho hệ điều hanh...........................................................62
Hình 3.29: Chọn nguồn dùng để tạo Template.............................................................63
Hình 3.30: Nhập tên template......................................................................................64
Hình 3.31: Cấu hình phần cứng cho máy ảo................................................................64
Hình 3.32: Kết quả tạo Template.................................................................................65
Hình 3.33: Nhập tên máy ảo........................................................................................65
Hình 3.34: Thiết lập cấu hình phần cứng cho máy ảo..................................................66
Hình 3.35: Thiết lập cấu hình cho hệ điều hanh máy ảo..............................................66
Hình 3.36: Quá trình tạo máy ảo..................................................................................67
Hình 3.37: Nhập tên User role.....................................................................................68
Hình 3.38: Thêm các thanh viên cho user role nay......................................................68
Hình 3.39: Virtual Machine Permissions.....................................................................69
Hình 3.40: Cho phép người dùng tạo máy ảo mới.......................................................69
Hình 3.41: Giao diện truy cập của Self Service Portal.................................................70
Hình 3.42: Danh sách các máy ảo đã được tạo sẵn......................................................71
Hình 3.43: Giao diện tạo máy ảo mới..........................................................................71


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Tên Tiếng Anh

Nghĩa Tiếng Việt

CPU

Central Processing Unit

Đơn vị xử lý trung tâm

CRM

Customer Relationship

Quản lý thông tin khách

Managerment

hang

HDD

Hard Disk Drive

Ổ đĩa cứng

DEP

Hardware-Enforced Data

Phát hiện tran bộ nhớ đệm

Excution Prevention
IAAS

Infrastructure as a Service

Dịch vụ hạ tầng

IT

Information Technology

Công nghệ thông tin

OS

Operating System

Hệ điều hanh

SSP

Self Service Portal

Cổng thông tin tự phục vụ

SAN

Storage Area Network

Mạng lưu trữ

Security Assertion Markup

Ngôn ngữ đánh dấu xác

Language

nhận bảo mật

System Center Virtual

Hệ thống trung tâm quản

Machine Manager

lý máy ảo

Software as a Service

Phần mềm hoạt động như

SAML
SCVMM
SAAS

dịch vụ
RAID
PAAS
PC

Redundant Array Of

Dãy dự phòng các đĩa độc

Independent Disks

lập

Platform as a Service

Dịch vụ nền tảng

Personal Computer

Máy tính cá nhân


Nghiên cứu va triển khai điện toán đám mây riêng bằng Hyper-V

MƠ ĐAU
1. Lý do chọn đê tai
Công nghệ thông tin (CNTT) ngay cang phát triển. Song song với đó la khối
lượng thông tin khổng lồ không ngừng tăng lên. Dẫn đến việc máy chủ sẽ phải ngay
cang xử lý một khối lượng dữ liệu khổng lồ va sẽ trở nên chậm chạp. Do đó, việc tìm
ra một hệ thống mới lưu trữ dữ liệu la điều cấp thiết phải đặt ra.

Từ những yêu cầu cấp thiết trên, các đám mây ảo đã ra đời. Đám mây ảo giải
quyết bai toán lưu trữ dữ liệu, đồng thời cũng thỏa mãn các tiêu chí đơn giản, an toan
va dễ sử dụng.
Các đám mây ảo đã nổi lên trong vai năm trở lại đây. Các đám mây cung cấp
dịch vụ hạ tầng (IAAS) mang đến tính linh hoạt chưa từng có do chúng cho phép cung
cấp va triển khai một máy ảo mới một cách nhanh chóng. Mặc dù khơng thể chối bỏ
những lợi ích ma các IaaS có thể mang lại, nhưng việc phụ thuộc vao kết nối Internet
để có thể truy cập vao những server đám mây ngoai lại la điều không mong muốn đối
với các tổ chức. Họ sẽ không thể truy cập server nếu mất kết nối Internet hay khi
đường truyền tắc nghẽn. Đây chính la điều ma các doanh nghiệp va các tổ chức băn
khoăn.
Với giải pháp xây dựng một đám mây riêng, doanh nghiệp sẽ không những được
hưởng lợi từ sự linh hoạt của đám mây IaaS ma còn tránh được rủi ro mất truy cập
server do đứt kết nối Internet.
Nhận thấy được sự phát triển mạnh mẽ của điện toán đám mây, va nhu cầu cần
tạo một đám mây riêng của các tổ chức, doanh nghiệp. Đồng thời mong muốn có cái
nhìn xác thực, rõ rang hơn về điện toán đám mây. Em đã chọn đề tai: “Nghiên cứu va
triển khai điện toán đám mây riêng bằng Hyper-V” để sau nay có thể triển khai va
lam việc trên môi trường điện toán đám mây.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu la tìm hiểu một cách khái quát về điện toán đám mây. Tìm
hiểu được kiến trúc, đặc tính, thanh phần, cách thức hoạt động của điện toán đám mây.
Từ đó có thể triển khai trên môi trường máy ảo một hệ thống điện toán đám mây riêng
bằng Hyper-V. Va có thể xây dựng một hệ thống điện toán đám mây cho các tổ chức
doanh nghiệp.
SVTH: Nguyễn Văn Anh - Lớp CCMM04A

1

3. Đối tượng phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:
- Lý thuyết liên quan tới công nghệ điện toán đám mây.
- Lý thuyết về cơng nghệ ảo hóa chung
- Các bộ cơng cụ để có thể xây dựng nên một hệ thống điện toán đám mây.
Phạm vi nghiên cứu:
Những nghiên cứu về điện toán đám mây trên toan thế giới. Đặc biệt la các bai
báo, giáo trình, báo cáo của những người lam việc trong nganh công nghệ thông tin.
Va những tai liệu về điện toán đám mây trên website của các công ty cung cấp các
dịch vụ điện toán đám mây.
4. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng các tai liệu có được trên mạng va qua giáo trình, luận văn về điện toán
đám mây của các trường khác để tập hợp lại những ý hay vao đề tai.
Nghiên cứu các hệ thống mạng của các công ty, tổ chức ở Việt Nam để so sánh
với một hệ thống triển khai điện toán đám mây.
Phỏng vấn những người lam việc trong lĩnh vực IT để tìm thêm thơng tin, đúc rút
kinh nghiệm va xem ý kiến của họ về điện toán đám mây.
Phân tích, thống kê về mức độ ứng dụng, mức độ hiệu quả của công nghệ điện
toán đám mây tại các doanh nghiệp.
5. Ý nghĩa khoa học thực tiễn
Đề tai nay sẽ giúp cho những ai muốn tìm hiểu về điện toán đám mây có thể hiểu
rõ bản chất của nó. Biết được các loại điện toán đám mây, cách thức hoạt động của
chúng.

Đồng thời có thể tự mình xây dựng một mơ hình điện toán đám mây riêng

bằng hyper-V. Từ đó sẽ nắm được cách thức xây dựng một mơ hình điện toán đám
mây va có thể áp dụng vao công việc sau nay.
Việc ứng dụng công nghệ điện toán đám mây lam tận dụng tối đa nguồn tai
nguyên đáp ứng được nhu cầu của các doanh nghiệp giúp cho sự phát triển của doanh

nghiệp bền vững. Từ đó giúp cho nước ta phát triển theo kịp các nước khác.


CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VÊ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
1.1 Định nghĩa
Theo wikipedia: “Điện toán đám mây (Cloud Computing) la một mô hình điện
toán có khả năng co giãn (scalable) linh động va các tai nguyên thường được ảo hóa để
cung cấp như một dịch vụ trên mạng Internet”.
Theo Gartner: “Mơ hình điện toán nơi ma khả năng mở rộng linh hoạt về công
nghệ thông tin được cung cấp như một dịch vụ cho nhiều khách hang đang sử dụng
các công nghệ trên Internet”.
Theo Ian Foster: “Một mơ hình điện toán phân tán có tính co giãn lớn ma hướng
theo co giãn về mặt kinh tế, la nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các nền
tảng (platform) va các dịch vụ được trực quan, ảo hóa va co giãn linh động, sẽ được
phân phối theo nhu cầu cho khách hang bên ngoai thơng qua Internet”.

Hình 1.1: Mọi thứ đều tập trung vao “đám mây”
Điện toán đám mây la các phát triển dựa vao mạng Internet sử dụng các công
nghệ máy tính. Đây la một kiểu điện toán trong đó những tai nguyên tính toán va lưu
trữ được cung cấp như những dịch vụ trên mạng. Người dùng không cần biết hay có
kinh nghiệm điều khiển va vận hanh những công nghệ nay.


Điện toán đám mây bao gồm: Phần mềm hoạt động như dịch vụ (SAAS:
Software as a service), nền tảng như một dịch vụ (PAAS: Platform as a service), Dịch
vụ Web va những xu hướng công nghệ mới. Chúng đều dựa vao mạng Internet để đáp
ứng nhu cầu sử dụng của người dùng. Những ví dụ tiêu biểu về điện toán đám mây la
Salesforce.com va Google Apps. Chúng cung cấp những ứng dụng thương mại trực
tuyến, được truy cập thông qua trình duyệt web, trong khi dữ liệu va phần mềm được

lưu trên đám mây.
Đám mây la hình ảnh ẩn dụ cho mạng Internet va la sự trừu tượng cho những cơ
sở hạ tầng phức tạp ma nó che giấu.
Điện toán đám mây thường bị nhầm lẫn với điện toán lưới (grid computing) (một
loại hình điện toán phân tán được tạo bởi các mạng máy tính nhỏ hoặc các cặp máy
tính, hoạt động phối hợp với nhau để thực hiện các chức năng rất lớn), điện toán theo
nhu cầu (utility computing) (khối những tai nguyên máy tính, như các bộ xử lý va bộ
nhớ, trong vai trò một dịch vụ trắc lượng tương tự với các cơng trình hạ tầng kỹ thuật
truyền thống) va điện toán tự trị (autonomic computing) (các hệ thống máy tính có khả
năng tự quản lý).
Trên thực tế, việc triển khai các cơ sở hạ tầng cho điện toán đám mây dựa trên
các đặc điểm của điện toán lưới, điện toán theo nhu cầu va điện toán tự trị. Điện toán
đám mây có thể được xem như la giai đoạn tự nhiên tiếp theo từ mơ hình điện toán
lưới.
1.2 Mơ hình các lớp dịch vụ
Dịch vụ Cloud Computing rất đa dạng va bao gồm tất cả các lớp dịch vụ điện
toán từ cung cấp năng lực tính toán trên dưới máy chủ hiệu suất cao hay các máy chủ
ảo, không gian lưu trữ dữ liệu, hay một hệ điều hanh, một cơng cụ lập trình, hay một
ứng dụng kế toán…Các dịch vụ cũng được phân loại khá đa dạng, nhưng mơ hình dịch
vụ Cloud Computing phổ biến nhất có thể được phân thanh 3 nhóm: Dịch vụ hạ tầng
(IAAS), dịch vụ nền tảng (PAAS) va dịch vụ phần mềm (SAAS).


Hình 1.2: Mơ hình các lớp dịch vụ
1.2.1 Dịch vụ hạ tầng IAAS (Infrastructure as a service)
Dịch vụ IaaS cung cấp dịch vụ cơ bản bao gồm năng lực tính toán, không gian
lưu trữ, kết nối mạng tới khách hang. Khách hang (cá nhân hoặc tổ chức) có thể sử
dụng tai nguyên hạ tầng nay để đáp ứng nhu cầu tính toán hoặc cai đặt ứng dụng riêng
cho người sử dụng. Với dịch vụ nay khách hang lam chủ hệ điều hanh, lưu trữ va các
ứng dụng do khách hang cai đặt. Khách hang điển hình của dịch vụ IaaS có thể la mọi

đối tượng cần tới một máy tính va tự cai đặt ứng dụng của mình.
Ví dụ điển hình về dịch vụ nay la dịch vụ EC2 của Amazon. Khách hang có thể
đăng ký sử dụng một máy tính ảo trên dịch vụ của Amazon va lựa chọn một hệ thống
điều hanh (ví dụ, Windows hoặc Linux) va tự cai đặt ứng dụng của mình.
1.2.2 Dịch vụ nền tảng PAAS (Platform as a service)
Dịch vụ PaaS cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hang phát triển các
phần mềm, phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thanh dịch vụ trên nền tảng cloud
đó. Dịch vụ PaaS có thể được cung cấp dưới dạng các ứng dụng lớp giữa (middleware),
các ứng dụng chủ (application server) cùng các cơng cụ lập trình với ngơn ngữ lập
trình nhất định để xây dựng ứng dụng. Dịch vụ PaaS cũng có thể được xây dựng riêng
va cung cấp cho khách hang thông qua một API riêng. Khách hang xây dựng ứng dụng
va tương tác với hạ tầng Cloud Computing thông qua API đó. Ở mức PaaS, khách
hang khơng quản lý nền tảng Cloud hay các tai nguyên lớp như hệ điều hanh, lưu giữ ở
lớp dưới. Khách hang điển hình của dịch vụ PaaS chính la các nha phát triển ứng dụng
(ISV).


Dịch vụ App Engine của Google la một dịch vụ PaaS điển hình, cho phép khách
hang xây dựng các ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng va phát triền dựa trên
ngơn ngữ lập trình Java hoặc Python.
1.2.3 Dịch vụ phần mềm SAAS (Software as a service)
Dịch vụ SaaS cung cấp các ứng dụng hoan chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầu
cho nhiều khách hang với chỉ một phiên bản cai đặt. Khách hang lựa chọn ứng dụng
phù hợp với nhu cầu va sử dụng ma không cần quan tâm tới hay bỏ công sức quản lý
tai nguyên tính toán bên dưới.
Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến la Salesforce.com với các ứng dụng cho
doanh nghiệp ma nổi bật nhất la CRM. Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổ
biến la các ứng dụng Office online của Microsoft hay Google Docs của Google.
1.3 Cách thức hoạt động
Để hiểu cách thức hoạt động của “đám mây”, tưởng tượng rằng “đám mây” bao

gồm 2 lớp: Lớp back-end va lớp Front-end:

Hình 1.3: Minh họa cách thức hoạt động của đám mây
Lớp Front-end la lớp người dùng, cho phép người dùng sử dụng va thực hiện
thông qua giao diện người dùng. Khi người dùng truy cập các dịch vụ trực tuyến, họ sẽ
phải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front-end, va các phần mềm sẽ được chạy
trên lớp Back-end nằm ở “đám mây”. Lớp Back-end bao gồm các cấu trúc phần cứng
va phần mềm để cung cấp giao diện cho lớp Front-end va được người dùng tác động
thơng qua giao diện đó.


Bởi vì các máy tính trên “đám mây” được thiết lập để hoạt động cùng nhau, do
vậy các ứng dụng có thể sử dụng toan bộ sức mạnh của các máy tính để có thể đạt
được hiệu suất cao nhất. Điện toán đám mây cũng đám ứng đầy đủ tính linh hoạt cho
người dùng. Tuy thuộc vao nhu cầu, người dùng có thể tăng thêm tai nguyên ma các
đám mây cần sử dụng để đáp ứng, ma không cần phải nâng cấp thêm tai nguyên phần
cứng như sử dụng máy tính cá nhân. Ngoai ra, với điện toán đám mây, vấn đề hạn chế
của hệ điều hanh khi sử dụng các ứng dụng khơng cịn bị rang buộc, như cách sử dụng
máy tính thơng thường.
1.4 Các tính chất cơ bản
1.4.1 Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand Self-Service)
Mỗi khi có nhu cầu, người dùng chỉ cần gửi yêu cầu thông qua trang web cung
cấp dịch vụ, hệ thống của nha cung cấp sẽ đáp ứng yêu cầu của người dùng. Người
dùng có thể tự phục vụ u cầu của mình như tăng thời gian sử dụng Server, tăng dung
lượng lưu trữ,… Ma không cần phải tương tác trực tiếp với nha cung cấp dịch vụ, mọi
nhu cầu về dịch vụ đều được xử lý trên môi trường web (Internet).
1.4.2 Truy xuất diện rộng (Broad Network Access)
Cloud Computing cung cấp dịch vụ thơng qua mơi trường Internet. Do đó người
dùng có kết nối Internet la có thể sử dụng dịch vụ. Hơn thế nữa, Cloud Computing ở
dạng dịch vụ nên không địi hỏi khả năng xử lý cao ở phía Client, vì vậy người dùng

có thể truy xuất bằng các thiết bị di động như điện thoại, PDA, laptop,… Với Cloud
Computing người dùng khơng cịn bị phụ thuộc vị trí nữa, họ có thể truy xuất dịch vụ
từ bất kỳ nơi nao, vao bất kỳ lúc nao có kết nối internet.
1.4.3 Dùng chung tài nguyên (Resoure Pooling)
Tai nguyên của nha cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều người
dùng dựa trên mơ hình “Multi-tenant”. Trong mơ hình “Multi-tenant”, tai nguyên sẽ
được phân phát động tùy theo nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu của một khách
hang giảm xuống thì phần tai nguyên dư thừa sẽ được tận dụng để phục vụ cho một
khách hang khác. Ví dụ như khách hang A thuê 10 CPU mỗi ngay từ 7 giờ đến 11 giờ,
một khách hang B thuê 10 CPU tương tự mỗi ngay từ 13 giờ đến 17 giờ thì hai khách
hang nay có thể dùng chung 10 CPU đó.


Hình 1.4: Minh họa việc sử dụng chung tai nguyên
Cloud Computing dựa trên cơng nghệ ảo hóa, nên các tai nguyên đa phần la tai
nguyên ảo. Các tai nguyên ảo nay sẽ được cấp phát động theo sự thay đổi nhu cầu của
từng khách hang khác nhau. Nhờ đó nha cung cấp dịch vụ có thể phục vụ nhiều khách
hang hơn so với cách cấp phát tai nguyên tĩnh truyền thống.
1.4.4 Khả năng có giãn (Rapid Elasticity)
Đây la tính chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất va quan trọng nhất của Cloud
Computing. Đó la khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu
của người dùng. Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tai
nguyên vao. Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống tự giảm bớt tai nguyên.
Ví dụ: Khách hang thuê một server gồm 10 CPU. Thông thường do có ít truy cập
nên chỉ cần 5 CPU la đủ, khi đó hệ thống quản lý của nha cung cấp dịch vụ sẽ tự ngắt
bớt 5 CPU dư thừa, khách hang khơng phải trả phí cho những CPU dư thừa nay
(những CPU dư thừa nay sẽ được cấp phát cho các khách hang khác có nhu cầu). Khi
lượng truy cập tăng cao, nhu cầu tăng lên thì hệ thống quản lý của nha cung cấp dịch
vụ sẽ tự “gắn” thêm CPU vao. Nếu nhu cầu tăng vượt quá 10 CPU thì khách hang phải
trả phí cho phần vượt mức theo thỏa thuận với nha cung cấp.

Khả năng co giãn giúp cho nha cung cấp tai nguyên hiệu quả, tận dụng triệt để tai
nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hang. Đối với người sử dụng dịch vụ, khả
năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả chi phí cho những tai nguyên thực sự
dùng.
1.4.5 Điều tiết dịch vụ (Measured Service)


Hệ thống Cloud Computing tự động kiểm soát va tối ưu hóa việc sử dụng tai
nguyên (dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, băng thông…). Lượng tai nguyên sử dụng
có thể được theo dõi, kiểm soát va báo cáo một cách minh bạch cho cả hai phía nha
cung cấp dịch vụ va người sử dụng.
1.5 Các ưu điểm va nhược điểm
1.5.1 Ưu điểm
- Chi phí thấp: Chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy móc va nguồn nhân lực
của người sử dụng điện toán đám mây được giảm đến mức thấp nhất.
- Tốc độ xử lý nhanh: cung cấp cho khách hang những dịch vụ nhanh chóng va giá
thanh re dựa trên nền tảng cơ sở cơ sở hạ tầng tập trung (đám mây).
- Di động: Khơng cịn phụ thuộc vao thiết bị va vị trí địa lý, người dùng có thể truy
cập va sử dụng hệ thống thơng qua trình dụt web ở bất kỳ nơi đâu va trên bất kỳ
thiết bị nao ma họ sử dụng (chẳng hạn PC hoặc thiết bị điện thoại di động,…)
- Độ tin cậy cao: Không chỉ danh cho người dùng phổ thơng, điện toán đám mây cịn
phù hợp với các yêu cầu cao va liên tục của các công ty kinh doanh va nghiên cứu
khoa học. Tuy nhiên, một vai dịch vụ lớn của điện toán đám mây đôi khi rơi vao trạng
thái quá tải, khiến hoạt động bị ngưng trệ. Khi rơi vao trạng thái nay, người dùng
khơng có khả năng để xử lý các sự cố ma phải nhờ vao các chuyên gia từ “đám mây”
tiến hanh xử lý.
- Khả năng mở rộng: giúp cải thiện chất lượng các dịch vụ được cung cấp trên “đám
mây”.
- Khả năng bảo mật do sự tập trung về dữ liệu.
- Các ứng dụng trên điện toán đám mây dễ dang sửa chữa va cải thiện về tính năng

bởi lẽ chúng không được cai đặt cố định trên một máy tính nao.
- Tai nguyên được sử dụng của điện toán đám mây luôn được quản lý va thống kê
trên từng khách hang va ứng dụng, theo từng ngay, từng tuần, từng tháng. Điều nay
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.
1.5.2 Nhược điểm
-

Tính riêng tư: Các thơng tin người dùng va dữ liệu được chứa trên điện toán đám

mây có đảm bảo quyền riêng tư va liệu các thông tin đó có bị sử dụng bởi một mục
đích khác khơng?


-

Tính sẵn dùng: Liệu các dịch vụ đám mây có bị treo bất ngờ, khiến cho người

dùng không thể truy cập các dịch vụ va dữ liệu của mình trong những khoảng thời gian
nao đó lam ảnh hưởng tới cơng việc.
-

Mất dữ liệu: Một vai dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến trên đám mây bất ngờ

ngừng hoạt động hoặc không tiếp tục cung cấp dịch vụ, khiến cho người dùng phải sao
lưu dữ liệu của họ từ “đám mây” về máy tính cá nhân. Điều nay sẽ mất nhiều thời
gian. Thậm chí một vai trường hợp, vì lý do nao đó, dữ liệu của người dùng bị mất va
khơng thể phục hồi được.
-

Tính di động của dữ liệu va quyền sở hữu: một câu hỏi đặt ra, la liệu người dùng

có thể chia se dữ liệu từ dịch vụ đám mây nay sang dịch vụ đám mây khác? Hoặc
trong trường hợp không muốn tiếp tục sử dụng dịch vụ cung cấp từ đám mây, liệu
người dùng có thể sao lưu toan bộ dữ liệu của họ từ đám mây? Va lam cách nao để
người dùng có thể chắc chắn rằng các dịch vụ đám mây sẽ không hủy toan bộ dữ liệu
của họ trong trường hợp dịch vụ ngừng hoạt động.
-

Khả năng bảo mật: Vấn đề tập trung dữ liệu trên các đám mây la cách thức hiệu

quả để tăng cường bảo mật, nhưng mặt khác cũng lại chính la mối lo của người sử
dụng dịch vụ điện toán đám mây. Bởi lẽ một khi các đám mây bị tấn công hoặc đột
nhập, toan bộ dữ liệu sẽ bị chiếm dụng. Tuy nhiên, đây không thực sự la vấn đề riêng
của điện toán đám mây, bởi lẽ tấn công đánh cắp dữ liệu la vấn đề gặp phải trên bất kỳ
môi trường nao, ngay cả trên các máy tính cá nhân.
-

Người dùng bị phụ thuộc vao cơng nghệ va chất lượng dịch vụ của nha cung cấp,

khiến cho sự linh hoạt va sáng tạo của họ bị giảm đi. Người sử dụng chỉ có quyền thực
hiện những việc trong phạm vi nha quản trị cho phép, hơn nữa, những thông tin mới
nhất thường chưa được nha mạng cập nhật kịp thời, trong khi khách hang lại mong
muốn bắt kịp những cải tiến mới nhất, do vậy khách hang cảm thấy khơng được thỏa
mãn, thậm chí tỏ ra bức bối bởi sự khống chế đó, hoặc do lỗi, nghẽn mạng...
1.6 Các mơ hình triển khai điện tốn đám mây
Từ “đám mây” (cloud) xuất phát từ hình ảnh minh họa Internet đã được sử dụng
rộng rãi trong các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của thế giới cơng nghệ thông
tin. Một cách nôm na, điện toán đâm mây la mơ hình điện toán Internet. Tuy nhiên, khi
mơ hình cloud computing dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp

dụng


trong các mơi trường có quy mơ va phạm vi riêng, hình thanh các mơ hình triển khai
khác nhau.
1.6.1 Các đám mây cơng cộng (Public cloud)
Mơ hình đầu tiên được nói đến khi đề cập tới Cloud Computing chính la mơ hình
Public Cloud. Đây la mơ hình ma hạ tầng Cloud Computing được một tổ chức sở hữu
va cung cấp dịch vụ rộng rãi cho các khách hang thông qua hạ tầng mạng Internet hoặc
các mạng công cộng diện rộng. Các ứng dụng khác nhau chia se chung tai nguyên tính
toán, mạng va lưu trữ. Do vậy, hạ tầng Cloud Computing được thiết kế để đảm bảo cô
lập về dữ liệu giữa các khách hang va tách biệt về truy cập.

Hình 1.5: Minh họa một đám mây cơng cộng
Các dịch vụ Public Cloud hướng tới số lượng khách hang lớn nên thường có
năng lực về hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chi phí thấp cho
khách hang. Do đó khách hang của dịch vụ trên Public Cloud sẽ bao gồm tất cả các
tầng lớp ma khách hang cá nhân va doanh nghiệp nhỏ sẽ được lợi thế trong việc dễ
dang tiếp cận các ứng dụng công nghệ cao, chất lượng ma không phải đầu tư ban đầu,
chi phí sử dụng thấp, linh hoạt.
1.6.2 Các đám mây riêng (Private Cloud)
Private Cloud la các dịch vụ đám mây được doanh nghiệp sở hữu va phục vụ cho
người dùng của tổ chức đó. Private Cloud có thể được vận hanh bởi một bên thứ 3 va
hạ tầng đám mây có thể được đặt bên trong hoặc bên ngoai tổ chức sở hữu (tại bên thứ
3 kiêm vận hanh hoặc thậm chí la một bên thứ 4).


Hình 1.6: Minh họa một đám mây riêng
Private Cloud được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai
thác ưu điểm về công nghệ va khả năng quản trị của Cloud Computing. Với Private

Cloud, các doanh nghiệp tối ưu được hạ tầng IT của mình, nâng cao hiệu quả sử dụng,
quản lý trong cấp phát va thu hồi tai nguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản phẩm sản
xuất, kinh doanh ra thị trường.
1.6.3 Các đám mây lai (Hybrid Cloud)
Hybrid Cloud la một sự kết hợp của các đám mây công cộng va đám mây riêng.
Những đám mây riêng nay thường do doanh nghiệp tạo ra va các trách nhiệm quản lý
sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp va nha cung cấp đám mây công cộng.


Hình 1.7: Minh họa một đám mây lai
1.6.4 Các đám mây chung (Community Cloud)
Community Cloud la các đám mây được chia se bởi một tổ chức va hỗ trợ một
cộng đồng cụ thể có mối quan tâm chung (Ví dụ: chung sứ mệnh, u cầu an ninh,
chính sách…). Nó có thể được quản lý bởi các tổ chức hoặc một bên thứ 3.

Hình 1.8: Minh họa một đám mây chung
1.7 Các giải pháp của vấn đê điện toán đám mây
Điện toán đám mây ra đời đã giải quyết được các vấn đề sau:
1.7.1 Vấn đề lưu trư dư liệu
Dữ liệu được lưu trữ tập trung ở các kho dữ liệu khổng lồ. Các cơng ty lớn như
Microsoft, Google có hang chục kho dữ liệu trung tâm nằm rải rác khắp nơi trên thế