Giáo trình Điện toán đám mây (Ngành/Nghề: Công nghệ thông tin – Trình độ: Cao đẳng) - Trường CĐ Kinh tế - Kỹ thuật Vinatex TP. HCM

TẬP ĐỒN DỆT MAY VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ TP.HCM

GIÁO TRÌNH

ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY
Nghề: Cơng nghệ thơng tin
Trình độ: Cao đẳng
Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-... ngày ………tháng.... năm……
của Trường Cao đẳng Cơng nghệ TP. HCM

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2021
LƯU HÀNH NỘI BỘ


TẬP ĐỒN DỆT MAY VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ TP.HCM

GIÁO TRÌNH

ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY
Nghề: Cơng nghệ thơng tin
Trình độ: Cao đẳng

Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-... ngày ………tháng.... năm……
của Trường Cao đẳng Công nghệ TP. HCM

TÁC GIẢ

LÊ NHỰT TRUNG


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


Lời mở đầu
Thời gian gần đây, chủ đề “Điện toán đám mây” đang là một trong những chủ đề
được nhắc đến nhiều nhất trong nhiều năm qua và tại các sự kiện cơng nghệ ở Việt Nam.
Khơng nằm ngồi xu thế chung của ngành công nghệ thông tin thế giới, Việt Nam dần
đang tiếp cận với các dịch vụ “Đám mây” thơng qua một số doanh nghiệp trong và ngồi
nước,…
Hiện nay theo sự phát triển và cần thiết nguồn nhân lực công nghệ thông tin đáp
ứng được nhu cầu của nhà tuyển dụng thì các trường Đại học, Cao đẳng đang dần đưa
chương trình “Điện tốn đám mây” vào trong ngành học nhằm mục đích năng cao kiến
thức và kỹ năng của học viên, sinh viên.
Mơn học “Điện tốn đám mây” được áp dụng cho ngành Công nghệ thông tin hệ
Cao đẳng, Đại học. Môn học được triển khai và giảng dạy trong thời gian gần đây. Trước
khi đến với mơn học này thì học viên, sinh viên cần phải trải qua những môn học nền
tảng để hiểu được khái quát ngành học. Tài liệu giảng dạy môn học “Điện toán đám mây”
bao gồm các nội dụng sau:
Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây “Giới thiệu khái quát về hạ tầng điện tốn
đám mây, mơ hình, lớp dịch vụ và những nhà cung cấp dịch vụ”.
Chương II: Mô hình SOA và tiềm năng của điện tốn đám mây “Giới thiệu sơ lược về mơ

hình SOA, so sánh mơ hình SOA với những mơ hình khác, thách thức và phát triển của
điện tốn đám mây”.
Chương III: Cơng nghệ ảo hóa “Đề cập đến những cơng nghệ ảo hóa trong điện tốn
đám mây, các phương pháp ảo hóa thơng dụng, ưu điểm và nhược điểm”.
Chương IV: Máy ảo “Công nghệ máy ảo, chức năng, nguyên lý hoạt động của máy ảo,
cơng nghệ RAID trong máy ảo”.
Chương V: Ảo hóa với VMWare VSPhere “Phiên bản VSPhere, chức năng, thành phần
và nguyên lý hoạt động – Cấu trúc VMWare ESX Server”.
Tài liệu giảng dạy mơn học “Điện tốn đám mây” giúp học viên, sinh viên tiếp cận
được công nghệ mới, giúp trau dồi kiến thức cũng như là kỹ năng nghề nghiệp trong
tương lai.
Học viên, sinh viên cần phải đọc, hiểu và nắm được vấn đề trong Tài liệu giảng
dạy, tự học và nghiên cứu để nâng cao kiến thức ngành học.


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt

Đầy đủ

SAN

Storage Area Networking

AWS

Amazon Web Services

IBM

International Business Machines

ĐTĐM

Điện toán đám mây

SaaS

Software as a service

PaaS

Platform as a Service

IaaS

Infrastructure as a Service

CNTT

Công nghệ thông tin

VPS

Virtual Private Server

SSD

Solid State Drive

SOA

Service Oriented Architecture

OOP

Object Oriented Programming

API

Application Programming Interface

SVN

Subversion

CRM

Customer Relationship Management

CPU

Central Processing Unit

IOT

Internet of Things

PC

Personal Computer

SQL

Structured Query Language

SOAP

Simple Object Access Protocol

REST

Representational State Transfer

XML

eXtensible Markup Language

GCP

Google Cloud Platform

AI

Artificial Intelligence

RAM

Random Access Memory

APN

Access Point Name

ISV

Independent Software Vendor


EBS

Amazon Elastic Block Store

EFS

Encrypting File System

VDI

Virtual Desktop Infrastructure

IT

Information Technology

VM

Virtual Machine

ICA

International Council on Archives

RDP

Remote Desktop Protocol

NIC

Network Interface Card

VLAN

Virtual Local Area Network

RAID

Refundant Arrays of Inexpensive Disks

SATA

Serial Advanced Technology Attachment

SAS

Statistical Analysis System

ATA

Advanced Technology Attachment

SCSI

Small Computer System Interface

BIOS

Basic Input/Output System

PCI

Peripheral Component Interconnect

LAN

Local Area Network

WAN

Wide Area Network

TCP

Transmission Control Protocol

IP

Internet Protocol

CIFS

Common Internet File Sharing

NFS

Network File System

LUN

Logical Unit Number

VPS

Virtual Private Server

SSH

Secure Socket Shell

FTP

File Transfer Protocol


MỤC LỤC
Lời mở đầu ..................................................................................................................... 4
Chương I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY ........................................ 15
I.
ĐỊNH NGHĨA ................................................................................................ 16
1.

Ai sử dụng điện tốn đám mây? ................................................................... 16
2.
Lợi ích của điện toán đám mây .................................................................... 16
II. CÁC ĐẶC THÙ CỦA ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY ....................................... 17
1.
Nhanh chóng................................................................................................... 17
2.
Quy mơ linh hoạt ........................................................................................... 17
3.
Tiết kiệm chi phí ............................................................................................ 17
4.
Thời gian triển khai tồn cầu trong thời gian ngắn ................................... 17
5.
Các tính chất của điện toán đám mây.......................................................... 17
III. CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY ........... 17
1.
Hạ tầng ............................................................................................................ 18
2.
Lưu trữ (Storage) ........................................................................................... 18
3.
Cloud Runtime ............................................................................................... 18
4.
Dịch vụ ............................................................................................................ 18
5.
Ứng dụng ........................................................................................................ 19
6.
Hạ tầng khách hàng ....................................................................................... 19
IV. MÔ HÌNH CÁC LỚP DỊCH VỤ.................................................................. 19
1.
Mơ hình dịch vụ ............................................................................................. 20

1.1.
Cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ (IaaS) ............................................... 20
1.2.
Nền tảng dưới dạng dịch vụ (PaaS) ...................................................... 20
1.3.
Phần mềm dưới dạng dịch vụ (SaaS).................................................... 21
2.
Mơ hình triển khai ......................................................................................... 21
2.1.
Public Cloud ............................................................................................ 21
2.2.
Private Cloud .......................................................................................... 21
2.3.
Hybrid Cloud .......................................................................................... 22
V. LOẠI ĐÁM MÂY .......................................................................................... 22
Top những nhà cung cấp dịch vụ đám mây tại Việt Nam HostingViet ............. 22
1.
Digistar............................................................................................................ 23
2.
CMC ................................................................................................................ 23
3.
FPT .................................................................................................................. 23
4.
Viettel IDC ...................................................................................................... 23
5.
Hostvn ............................................................................................................. 23


Câu hỏi và bài tập ....................................................................................................... 24
Chương II: MƠ HÌNH SOA VÀ TIỀM NĂNG CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY . 25

I.
SOA VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY.............................................................. 25
1.1.
Khái niệm ................................................................................................ 25
1.2.
Kiến trúc mơ hình hướng dịch vụ ......................................................... 25
1.3.
Các tính chất của một hệ thống hướng dịch vụ ................................... 25
2.
So sánh mơ hình SOA với các mơ hình truyền thống ................................ 26
2.1.
Mơ hình SOA với OOP (Hướng đối tượng) ......................................... 26
2.2.
Mơ hình SOA với WEB.......................................................................... 27
II. ĐẶC ĐIỂM GIỮA MƠ HÌNH GRIDS VÀ CLOUD ................................. 27
1.
Điện toán lưới (Grid Computing)................................................................. 27
2.
Kiến trúc điện toán lưới ................................................................................ 28
2.1.
Tầng thiết bị ............................................................................................ 28
2.2.
Tầng kết nối ............................................................................................ 28
2.3.
Tầng tài nguyên ...................................................................................... 29
2.4.
Tầng kết hợp ........................................................................................... 29
2.5.
Tầng ứng dụng ........................................................................................ 29
3.

Lợi ích điện tốn lưới (Grid Computing) .................................................... 30
4.
Một số ứng dụng điện toán lưới ................................................................... 30
5.
Điện toán đám mây (Cloud Computing) ..................................................... 30
5.1.
Kiến trúc điện tốn đám mây ................................................................ 31
5.2.
Lợi ích của điện tốn đám mây ............................................................. 31
5.3.
Ứng dụng của điện toán đám mây ........................................................ 32
6.
So sánh điện toán đám mây với điện toán lưới ........................................... 32
Bảng so sánh Grid Computing và Cloud Computing .......................................... 34
6.1. Kết Luận........................................................................................................ 35
III. GIỚI THIỆU SALEFORCE.COM .............................................................. 35
1.
Khái niệm ....................................................................................................... 35
2.
Các sản phẩm của SALEFORCE................................................................. 35
2.1.
Lightning Platform ................................................................................. 36
2.2.
Community Cloud .................................................................................. 36
2.3.
Work.com ................................................................................................ 36
2.4.
AppExchange .......................................................................................... 36
2.5.
MyTrailhead ........................................................................................... 36

2.6.
Blockchain ............................................................................................... 36
3.
Các tính năng của SALEFORCE CRM ...................................................... 36


3.1.
Chatter ..................................................................................................... 36
3.2.
Quản lý khách hàng và thông tin liên hệ .............................................. 37
3.3.
Marketing và khách hàng tiềm năng .................................................... 37
3.4.
Cơ hội bán hàng và báo giá ................................................................... 37
3.5.
Phân tích, báo cáo và dự báo kinh doanh ............................................ 37
3.6.
Thiết lập quản lý quy trình làm việc .................................................... 38
3.7.
Thư viện thơng tin .................................................................................. 38
3.8.
Hỗ trợ trên thiết bị di động.................................................................... 38
3.9.
Quản lý đối tác ........................................................................................ 39
IV. MICROSOFT AZURE, GOOGLE VÀ AMAZON .................................... 39
1.
Cloud MS Azure ............................................................................................ 39
1.1.
Windows Azure....................................................................................... 39
1.2.

Nền tảng dịch vụ (Azure Services Platform)........................................ 39
1.3.
Fabric Controller .................................................................................... 39
1.4.
Windows Azure với người sử dụng và lập trình viên ......................... 40
2.
Google Cloud .................................................................................................. 40
2.1.
Giới thiệu ................................................................................................. 40
2.2.
Những sản phẩm và dịch vụ Google Cloud.......................................... 40
2.3.
Các tính năng nổi bật Google Cloud..................................................... 41
2.4.
Nguyên tắc hoạt động Google Cloud .................................................... 42
2.5.
Công cụ Google Cloud ........................................................................... 42
3.
Amazon Cloud................................................................................................ 44
3.1.
Giới thiệu ................................................................................................. 44
3.2.
Ưu điểm nổi bật Amazon ....................................................................... 45
3.3.
Các dịch vụ cơ bản ................................................................................. 46
3.4.
Thị phần điện toán đám mây Amazon ................................................. 47
3.5.
Giải pháp Amazon .................................................................................. 49
V. THÁCH THỨC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM

MÂY ................................................................................................................ 49
2.
Xu hướng phát triển ...................................................................................... 50
2.1.
Máy chủ ảo Cloud Server dẫn đầu xu hướng ...................................... 50
2.2.
Tăng trưởng nhanh chóng trong xu hướng lưu trữ dữ liệu ............... 51
2.3.
Tăng cường sử dụng các giải pháp ứng dụng công nghệ đám mây ... 51
2.4.
IoT phát triển đồng bộ với lưu trữ dữ liệu ........................................... 51
Câu hỏi và bài tập ....................................................................................................... 53
Chương III: CƠNG NGHỆ ẢO HĨA ....................................................................... 42


LỊCH SỬ ẢO HĨA........................................................................................ 42
Giới thiệu ........................................................................................................ 42
Mục đích của ảo hóa ...................................................................................... 43
Lợi ích việc ảo hóa ......................................................................................... 43
3.1.
Tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường ............................... 43
3.2.
Máy chủ hoạt động nhanh hơn ............................................................. 43
3.3.
Tăng thời gian hoạt động ....................................................................... 43
3.4.
Cải thiện sự cố khôi phụ dữ liệu............................................................ 44
3.5.
Ít nhiệt tích tụ.......................................................................................... 44
3.6.

Giảm chi phí ............................................................................................ 44
3.7.
Sao lưu dễ dàng hơn ............................................................................... 44
3.8.
Di chuyển lên đám mây dễ dàng hơn.................................................... 44
3.9.
Kết luận ................................................................................................... 45
4.
Các phương pháp phổ biến ảo hóa............................................................... 45
4.1.
Ảo hóa Type 1 ......................................................................................... 45
4.2.
Ảo hóa Type 2 ......................................................................................... 46
II. ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA ẢO HÓA ........................................................ 46
1.
Cơng nghệ ảo hóa hệ thống máy chủ ........................................................... 46
1.1.
Host-based ............................................................................................... 46
1.2.
Hypervisor-based.................................................................................... 47
2.
Hệ thống ảo hóa máy chủ hoạt động như thế nào ...................................... 47
2.1.
Phân loại Hypervisor.............................................................................. 47
2.2.
Quá trình vận hành ................................................................................ 47
3.
Lợi ích của giải pháp ảo hóa hệ thống máy chủ.......................................... 47
4.
Mơ hình ảo hóa máy chủ phổ biến hiện nay ............................................... 48

4.1.
Ảo hóa máy chủ ...................................................................................... 48
4.2.
Ảo hóa hệ điều hành (OS Layer)........................................................... 49
4.3.
Ảo hóa song song (Para Virtual Machine – PVM) .............................. 49
III. PHÂN LOẠI ẢO HÓA.................................................................................. 50
1.
Server Virtualization ..................................................................................... 50
2.
Application Virtualization ............................................................................ 50
3.
Presentation Virtualization ........................................................................... 51
4.
Network Virtualization ................................................................................. 51
5.
Storage Virtualization ................................................................................... 51
6.
Hardware Virtualization ............................................................................... 51
IV. LĨNH VỰC ẢO HÓA .................................................................................... 52
I.
1.
2.
3.


2.
Ảo hố lưu trữ ................................................................................................ 52
3.
Ảo hóa máy chủ.............................................................................................. 52

4.
Ảo hóa dữ liệu ................................................................................................ 52
5.
Ảo hóa máy trạm ........................................................................................... 52
6.
Ảo hóa ứng dụng ............................................................................................ 52
Câu hỏi và bài tập ....................................................................................................... 53
Chương IV: MÁY ẢO ................................................................................................. 54
I.
CÔNG NGHỆ MÁY ẢO ............................................................................... 54
1.
Định nghĩa ...................................................................................................... 54
2.
Chức năng máy ảo ......................................................................................... 54
2.1.
Kiểm thử phần mềm............................................................................... 54
2.2.
Dùng thử hệ điều hành mới ................................................................... 54
2.3.
Phát triển phần mềm cho các nền tảng khác ....................................... 55
2.4.
Tăng cường bảo mật Server .................................................................. 55
3.
Nguyên lý hoạt động máy ảo......................................................................... 56
4.
Một số máy ảo thông dụng ............................................................................ 56
4.1.
VirtualBox ............................................................................................... 56
4.2.
VMWare .................................................................................................. 57

II. CƠNG NGHỆ RAID ..................................................................................... 57
1.
Cơng nghệ RAID là gì?.................................................................................. 57
2.
Chức năng RAID ........................................................................................... 58
3.
Nguyên tắc hoạt động RAID ......................................................................... 58
4.
Các kiểu RAID ............................................................................................... 59
4.1.
RAID 0 ..................................................................................................... 59
4.2.
RAID 1 ..................................................................................................... 60
4.3.
RAID 2 ..................................................................................................... 60
4.4.
RAID 3 ..................................................................................................... 61
4.5.
RAID 4 ..................................................................................................... 62
4.6.
RAID 5 ..................................................................................................... 62
4.7.
RAID 6 ..................................................................................................... 63
5.
Cần gì để sử dụng RAID? ............................................................................. 64
6.
Cài đặt RAID.................................................................................................. 64
III. CÔNG NGHỆ LƯU TRỮ SANS (STORAGE AREA NETWORK) ........ 65
1.
Định nghĩa ...................................................................................................... 65

2.
Lợi ích khi sử dụng SANS ............................................................................. 66
3.
Tính năng SANS ............................................................................................ 67


Các dạng SANS .............................................................................................. 67
Môi trường làm việc ...................................................................................... 68
Ứng dụng SANS ............................................................................................. 69
6.1.
Cơ sở dữ liệu và website thương mại điện tử ....................................... 69
6.2.
Sao lưu nhanh. ........................................................................................ 69
6.3.
Ảo hóa ...................................................................................................... 69
6.4.
Chỉnh sửa video ...................................................................................... 69
7.
Sự khác nhau cơ bản trong các thành phần của SANS ............................. 69
8.
So sánh hệ thống lưu trữ SANS và NAS ...................................................... 70
8.1.
Fabrics (Kết cấu mạng) .......................................................................... 70
8.2.
Xử lý dữ liệu ............................................................................................ 70
8.3.
Giao thức ................................................................................................. 70
8.4.
Hiệu suất .................................................................................................. 70
8.5.

Khả năng mở rộng .................................................................................. 70
IV. GIẢI PHÁP HIGH AVAILABILITY (TÍNH SẴN SÀNG CAO)............. 71
1.
Định nghĩa High Availability ........................................................................ 71
2.
Giải pháp High Availability trong MS SQL Server ................................... 71
2.1.
Replication .............................................................................................. 71
2.2.
Log Shipping ........................................................................................... 71
2.3.
Mirroring ................................................................................................ 72
2.4.
Clustering ................................................................................................ 72
2.5.
AlwaysOn Availability Groups ............................................................. 72
3.
Xây dựng hệ thống High Availability .......................................................... 73
3.1.
Server Redundancy (Máy chủ dự phòng ) ........................................... 73
3.2.
Router Redundancy (Tuyến dự phòng)................................................ 73
3.3.
Load balancing (Cân bằng tải) .............................................................. 73
4.
Lợi ích giải pháp High Availability .............................................................. 74
Câu hỏi và bài tập ....................................................................................................... 75
Chương V: ẢO HÓA VỚI VMWARE VSPHERE .................................................. 76
I.
GIỚI THIỆU .................................................................................................. 76

1.
Cơng nghệ ảo hóa với VMWare VSPHERE ............................................... 76
2.
Phiên bản VMWare VSPHERE ................................................................... 76
3.
Các lớp ảo hóa VMWare VSPHERE ........................................................... 77
3.1.
Dịch vụ cơ sở hạ tầng (Infrastructure Services) .................................. 77
3.2.
Dịch vụ ứng dụng - Application Services ............................................. 77
3.3.
Trung tâm quản lý (VMware vCenter Server) .................................... 77
4.
5.
6.


3.4.
Người dùng (Client) ................................................................................ 77
4.
Chức năng và thành phần ảo hóa VMWare VSPHERE ........................... 78
4.1.
Chức năng ............................................................................................... 78
4.2.
Thành phần ............................................................................................. 78
5.
Ngun lý hoạt động của cơng nghệ ảo hóa VMWare VSPHERE ........... 79
II. CẤU TRÚC VMWARE ESX SERVER ...................................................... 79
1.
Hệ điều hành .................................................................................................. 80

2.
Kernel.............................................................................................................. 80
3.
Khởi động ....................................................................................................... 81
3.1.
Lilo (Bộ nạp khởi động ứng dụng) ........................................................ 81
3.2.
Init ............................................................................................................ 81
4.
Tính năng của EXS Server ........................................................................... 81
4.1.
Virtual Machine File System (VMFS) .................................................. 81
4.2.
Virtual symmetric multi-processing (Virtual SMP) ........................... 82
4.3.
Vmware High Availability (VMHA) .................................................... 82
5.
Phần cứng ảo (HardwareVirtualization) ..................................................... 83
6.
Triển khai Vsphere ........................................................................................ 83
6.1.
Phần cứng tối thiểu cho Vsphere .......................................................... 83
6.2.
Hướng dẫn cài đặt WMWare ESXi ...................................................... 84
7.
Thực hiện xây dựng Private Cloud .............................................................. 97


CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC
Tên mơn học: ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY

Mã môn học: MH 24
Thời gian thực hiện môn học: 75 giờ; (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành: 55 giờ; Kiểm tra:
5 giờ)
I. Vị trí, tính chất của mơn học:
- Vị trí: Mơn học được bố trí học trong năm thứ hai, học sau mơn Mạng máy tính.
- Tính chất: Là môn học chuyên ngành
II. Mục tiêu môn học:
- Về kiến thức:
+ Trình bày được những khái niệm, đặc thù, cấu trúc thành phần, lớp dịch vụ, kỹ
năng hiện thực private cloud.
+ Trình bày được mơ hình SOA và tiềm năng của điện toán đám mây.
- Về kỹ năng:
+ Thực hiện được private cloud;
+ Triển khai được các dịch vụ điện toán đám mây;
+ Phát triển được các ứng dụng trên điện toán đám mây.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Tích cực tự học, nghiên cứu tài liệu;
+ Đóng góp ý kiến xây dựng bài.
III. Nội dung mơn học:


Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây

Chương I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY
Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm, đặc thù, cấu trúc và thành phần của điện tốn đám mây;
- Sử dụng được mơ hình lớp dịch vụ.
Nội dung chương:
Thuật ngữ điện toán đám mây (Cloud computing) được đề cập lần đầu tiên vào
năm 2007. Đây là kiểu điện tốn mà tài ngun tính tốn và lưu trữ được cung cấp

như những dịch vụ trên mạng. Đám mây là hình ảnh ẩn dụ cho mạng Internet và là sự
trừu tượng cho những cơ sở hạ tầng phức tạp mà nó che giấu. Người dùng khơng cần
biết hay có kinh nghiệm điều khiển và vận hành những công nghệ này.
Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet và các cơ sở hạ tầng
phức tạp mà nó chứa. Ở mơ hình điện tốn này, mọi khả năng liên quan đến cơng
nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng
truy cập các dịch vụ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà khơng cần phải
có các kiến thức, kinh nghiệm về cơng nghệ đó, cũng như khơng cần quan tâm đến
các cơ sở hạ tầng phục vụ cơng nghệ đó.
Ví dụ nếu một website được chứa trên một máy chủ, người dùng phải lựa chọn hệ
điều hành để cài đặt (Linux/Windows/Mac) sau đó tiến hành các thiết lập máy chủ để
website có thể hoạt động. Tuy nhiên, nếu trang web được chứa trên “đám mây”, người
dùng sẽ không cần phải thực hiện thêm bất cứ điều gì khác. Điều này cũng đảm bảo
yếu tố đầu tư về phần cứng được giảm tải ở mức tối đa.
Hình 1.1 Mọi thứ đều tập trung vào đám mây

Hình 1.1 Mọi thứ đều tập trung vào đám mây

15


Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây

Một cách đơn giản, điện tốn đám mây là việc ảo hóa các tài ngun tính tốn và
các ứng dụng. Thay vì việc sử dụng một hoặc nhiều máy chủ thật (ngay trước mắt, có thể
sờ được, có thể tự ấn nút bật tắt được) thì nay sẽ sử dụng các tài ngun được ảo hóa
(virtualized) thơng qua mơi trường Internet. Bản thân từ đám mây (cloud) là một từ ẩn dụ
(metaphor) cho Internet.
Các máy chủ ảo sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh nghiệp có thể quản lý tài
nguyên một cách dễ dàng và hiệu quả hơn, tiết kiệm chi phí cho việc đầu tư cơ sở hạ

tầng cơng nghệ. Xu hướng này nhìn chung sẽ có lợi nhiều hơn cho các doanh nghiệp
vừa và nhỏ chưa có điều kiện đầu tư cơ sở hạ tầng mạng, server, nhân lực cơng nghệ
thơng tin.
I. ĐỊNH NGHĨA
Điện tốn đám mây là việc phân phối các tài nguyên công nghệ thông tin theo nhu
cầu qua Internet với chính sách thanh tốn theo mức sử dụng. Thay vì mua, sở hữu và
bảo trì các trung tâm dữ liệu và máy chủ vật lý, có thể tiếp cận các dịch vụ cơng nghệ,
như năng lượng điện toán, lưu trữ và cơ sở dữ liệu, khi cần thiết từ nhà cung cấp dịch
vụ đám mây.
1. Ai sử dụng điện toán đám mây?
Các tổ chức thuộc mọi loại hình, quy mơ và ngành hoạt động đang dùng dịch vụ
đám mây cho nhiều trường hợp sử dụng, như sao lưu dữ liệu, khôi phục sau thảm họa,
email, máy tính ảo, phát triển và kiểm thử phần mềm, phân tích dữ liệu lớn và ứng
dụng web tương tác với khách hàng.
Ví dụ: Các cơng ty chăm sóc sức khỏe đang sử dụng dịch vụ đám mây để phát
triển các phương pháp điều trị phù hợp hơn cho bệnh nhân. Các cơng ty dịch vụ tài
chính đang sử dụng dịch vụ đám mây để tăng cường phát hiện và ngăn chặn gian lận
theo thời gian thực. Và các nhà sản xuất trò chơi điện tử đang sử dụng dịch vụ đám
mây để cung cấp các trò chơi trực tuyến cho hàng triệu người chơi trên toàn thế giới.
2. Lợi ích của điện toán đám mây
- Tiết kiệm chi phí: Người dùng không cần đầu tư cơ sở hạ tầng như mua phần
mềm, phần cứng, lắp đặt hệ thống,…
- Tiện lợi: Người dùng nhanh chóng sử dụng tài nguyên mọi lúc, mọi nơi và
khơng cần cài đặt.
- An tồn: Tồn bộ dữ liệu được đồng bộ trên đám mây nên tránh rủi ro bị thất
thoát, mất dữ liệu do ổ cứng gặp vấn đề. Bên cạnh đó, định kỳ nhà cung cấp dịch
vụ sẽ thực hiện sao lưu nên dữ liệu được bảo vệ tốt hơn.
- Triển khai nhanh chóng và khơng giới hạn khơng gian: Người dùng có trải
nghiệm tốt hơn thông qua vài thao tác đơn giản là có thể truy cập tài nguyên mọi
lúc, mọi nơi.

-

16


Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây

II. CÁC ĐẶC THÙ CỦA ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY
1. Nhanh chóng
Đám mây cho phép dễ dàng tiếp cận nhiều công nghệ để có thể đổi mới nhanh hơn
và phát triển gần như mọi thứ mà có thể tưởng tượng. Có thể nhanh chóng thu thập tài
nguyên khi cần từ các dịch vụ cơ sở hạ tầng như: Điện toán, lưu trữ, và cơ sở dữ liệu
đến Internet of Things, machine learning, kho dữ liệu và phân tích,…
Có thể triển khai các dịch vụ cơng nghệ một cách nhanh chóng và tiến hành từ
khâu ý tưởng đến khâu hoàn thiện nhanh hơn một số cấp bậc cường độ so với trước
đây. Điều này cho phép tự do thử nghiệm, kiểm thử những ý tưởng mới để phân biệt
trải nghiệm của khách hàng và chuyển đổi của doanh nghiệp.
2. Quy mô linh hoạt
Với điện tốn đám mây, khơng phải cung cấp tài ngun q mức để xử lý các
hoạt động kinh doanh ở mức cao nhất trong tương lai. Thay vào đó, cung cấp lượng
tài nguyên mà thực sự cần. Có thể tăng hoặc giảm quy mô của các tài nguyên này
ngay lập tức để tăng và giảm dung lượng khi nhu cầu kinh doanh thay đổi.
3. Tiết kiệm chi phí
Nền tảng đám mây cho phép thay chi phí vốn (trung tâm dữ liệu, máy chủ vật
lý,...) bằng chi phí biến đổi và chỉ phải chi trả cho những tài nguyên công nghệ thông
tin mà doanh nghiệp sử dụng. Bên cạnh đó, chi phí biến đổi cũng sẽ thấp hơn nhiều so
với chi phí tự trang trải do tính kinh tế theo quy mơ.
4. Thời gian triển khai toàn cầu trong thời gian ngắn
Với đám mây, có thể mở rộng SAN các khu vực địa lý mới và triển khai trên toàn
cầu trong vài phút. Ví dụ: AWS có cơ sở hạ tầng trên tồn thế giới. Vì vậy, có thể

triển khai ứng dụng của mình ở nhiều địa điểm thực tế chỉ bằng vài bước đăng ký cơ
bản. Đặt các ứng dụng gần hơn với người dùng cuối giúp giảm độ trễ và cải thiện trải
nghiệm của họ.
5. Các tính chất của điện toán đám mây
- Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service)
- Truy xuất diện rộng (Broad network access)
- Dùng chung tài nguyên (Resource pooling)
- Khả năng co giãn (Rapid elasticity)
- Điều tiết dịch vụ (Measured service)
III. CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
Hạ tầng cơ sở của điện toán đám mây ngày nay là sự kết hợp của các dịch vụ đáng tin
cậy được phân phối bởi các nhà phát triển công nghệ thông tin hàng đầu thế giới như
Microsoft, IBM, Google…dựa trên nền tảng của công nghệ ảo hóa(virtualized).

17


Chương I: Tổng quan về điện tốn đám mây

Hình 1.2. Cấu trúc thành phần của điện toán đám mây

Về cơ bản điện toán đám mây được chia thành 4 lớp cơ bản có tác động qua lại lẫn
nhau bao gồm:
1. Hạ tầng
Cơ sở hạ tầng (Infrastructure) của ĐTĐM là phần cứng được cung cấp như là các
dịch vụ, nghĩa là được chia sẻ và có thể sử dụng lại dễ dàng. Các tài nguyên phần
cứng được cung cấp theo thời gian cụ thể theo yêu cầu. Dịch vụ kiểu này giúp cho
khách hàng giảm chi phí bảo hành, chi phí sử dụng,…
2. Lưu trữ (Storage)
Lưu trữ đám mây là khái niệm tách dữ liệu khỏi quá trình xử lý và chúng được lưu trữ

ở những vị trí từ xa. Lưu trữ đám mây cũng bao gồm cả các dịch vụ CSDL, ví dụ như
BigTable của Google, SimpleDB của Amazon,…
3. Cloud Runtime
Là dịch vụ phát triển phần mềm ứng dụng và quản lý các yêu cầu phần cứng, nhu
cầu phần mềm. Ví dụ nền dịch vụ như khung ứng dụng Web, Web hosting,…
4. Dịch vụ
Dịch vụ đám mây là một phần độc lập có thể kết hợp với các dịch vụ khác để thực
hiện tương tác, kết hợp giữa các máy tính với nhau để thực thi chương trình ứng dụng
theo yêu cầu trên mạng. Ví dụ các dịch vụ hiện nay như: Simple Queue Service,
Google Maps, các dịch vụ thanh toán linh hoạt trên mạng của Amazon,…

18


Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây

5. Ứng dụng
Ứng dụng đám mây (Cloud application) là một đề xuất về kiến trúc phần mềm sẵn
sàng phục vụ, nhằm loại bỏ sự cần thiết phải mua phần mềm, cài đặt, vận hành và duy
trì ứng dụng tại máy tính/thiết bị của người sử dụng. Ứng dụng đám mây loại bỏ được
các chi phí để bảo trì và vận hành các chương trình ứng dụng.
6. Hạ tầng khách hàng
Client Infrastructure là những yêu cầu phần mềm hoặc phần cứng để sử dụng các
dịch vụ ĐTĐM trên mạng. Thiết bị cung cấp cho khách hàng có thể là trình duyệt,
máy tính để bàn, máy xách tay, điện thoại di động,…

Hình 1.3. Các ứng dụng của điện tốn đám mây Bkav

IV. MƠ HÌNH CÁC LỚP DỊCH VỤ
Các mơ hình điện tốn đám mây được phân thành hai loại:

- Các mơ hình dịch vụ (Service Models): Phân loại các dịch vụ của các nhà cung
cấp dịch vụ Cloud Computing.
- Các mơ hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức triển khai
dịch vụ Cloud Computing đến với khách hàng.

19


Chương I: Tổng quan về điện tốn đám mây

Hình 1.4. Các loại dịch vụ Cloud Computing

1. Mơ hình dịch vụ

Hình 1.5. Các loại dịch vụ Cloud Computing

1.1. Cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ (IaaS)
IaaS chứa các khối xây dựng cơ bản cho đám mây CNTT. IaaS thường cung
cấp quyền truy cập vào các tính năng mạng, máy tính (ảo hoặc trên phần cứng chuyên
dụng và không gian lưu trữ dữ liệu. IaaS đem đến cho mức độ linh hoạt cũng như khả
năng kiểm soát quản lý tài nguyên CNTT cao nhất. IaaS gần giống với các tài nguyên
CNTT hiện tại mà nhiều bộ phận CNTT và nhà phát triển hiện nay.
1.2. Nền tảng dưới dạng dịch vụ (PaaS)
PaaS giúp không cần quản lý cơ sở hạ tầng ngầm của tổ chức (thường là phần
cứng và hệ điều hành) cho phép tập trung vào công tác triển khai cũng như quản lý
các ứng dụng của mình. Điều này giúp làm việc hiệu quả hơn do không cần phải lo
lắng về việc thu mua tài nguyên, hoạch định dung lượng, bảo trì phần mềm, vá lỗi hay

20

Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây

bất kỳ cơng việc nặng khác có liên quan đến việc vận hành ứng dụng.
1.3. Phần mềm dưới dạng dịch vụ (SaaS)
SaaS cung cấp cho sản phẩm hoàn chỉnh được nhà cung cấp dịch vụ vận hành
và quản lý. Trong hầu hết các trường hợp, khi nhắc đến SaaS, mọi người thường nghĩ
đến ứng dụng dành cho người dùng cuối (chẳng hạn như email trên nền tảng web).
Với SaaS, không cần phải nghĩ cách duy trì dịch vụ hoặc cách quản lý cơ sở hạ tầng
ngầm. Chỉ cần nghĩ cách sử dụng phần mềm cụ thể đó.
2. Mơ hình triển khai
Có ba mơ hình triển khai chính là: Public Cloud, Private Cloud và Hybrid Cloud.

Hình 1.5. Mơ hình triển khai điện tốn đám mây

2.1. Public Cloud
Các dịch vụ Cloud được nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho mọi người sử dụng
rộng rãi. Các dịch vụ được cung cấp và quản lý bởi một nhà cung cấp dịch vụ và các ứng
dụng của người dùng đều nằm trên hệ thống Cloud.
Đám mây cơng cộng (hay cịn gọi là đám mây ngồi): Bất kỳ dịch vụ CNTT được
duy trì bởi một nhà cung cấp dịch vụ bên ngồi và được truy cập thơng qua Internet
giúp giảm chi phí, tăng hiệu quả CNTT nhưng lại gặp vấn đề về mất an ninh, thiếu tin
cậy và nguy cơ thảm họa. Trong một cuộc khảo sát gần đây của Portio Research, 68%
số người được hỏi tỏ ra lo ngại về an ninh từ các dự án mây, 58% nói rằng hiệu suất
cũng là một nhược điểm.
2.2. Private Cloud

21

Chương I: Tổng quan về điện tốn đám mây

Trong mơ hình Private Cloud, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ được xây dựng để
phục vụ cho một tổ chức (doanh nghiệp) duy nhất. Điều này giúp cho doanh nghiệp
có thể kiểm soát tối đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất lượng dịch vụ.
Như là hình thức phổ biến nhất của điện toán đám mây (và thuận tiện cho nhà
cung cấp máy chủ ảo VMware) các đám mây riêng (dùng cho nội bộ doanh nghiệp)
cho phép một công ty phủ các lớp ảo hóa và phần mềm quản lý lên cơ sở hạ tầng hiện
có để liên kết các máy chủ, lưu trữ, mạng, dữ liệu và các ứng dụng. Sau khi chúng
được kết nối với nhau và ảo hóa, CNTT có thể chuyển đổi lưu trữ, năng lực tính tốn
hoặc các nguồn tài ngun khác, một cách vơ hình, từ một nơi tới nơi khác để cung
cấp cho tất cả các bộ phận người dùng cuối mọi nguồn tài nguyên mà họ cần bất cứ
lúc nào.
2.3. Hybrid Cloud
Hybrid Cloud là sự kết hợp của Public Cloud và Private Cloud. Trong đó doanh
nghiệp sẽ “out-source” các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan trọng, sử dụng
các dịch vụ Public Cloud để giải quyết và xử lý các dữ liệu này. Đồng thời, doanh
nghiệp sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan trọng trong tầm kiểm
sốt (Private Cloud). Một khó khăn khi áp dụng mơ hình Hybrid Cloud là làm sao
triển khai cùng một ứng dụng trên cả hai phía Public và Private Cloud sao cho ứng
dụng đó có thể kết nối, trao đổi dữ liệu để hoạt động một cách hiệu quả.
V. LOẠI ĐÁM MÂY
Hầu hết các dịch vụ điện toán đám mây được chia thành 3 loại chính:
- Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS).
- Nền tảng như một dịch vụ (PaaS).
- Phần mềm như một dịch vụ (SaaS).
Mỗi loại điện toán đám mây cung cấp các cấp độ kiểm sốt, tính linh hoạt và khả
năng quản lý khác nhau để người dùng có thể lựa chọn tập hợp các dịch vụ phù hợp
với nhu cầu riêng.
Điện toán đám mây có 5 đặc điểm sau:

- Cho phép người dùng truy cập tài nguyên thông qua kết nối mạng.
- Người sử dụng tùy ý cấu hình dịch vụ theo nhu cầu.
- Sử dụng chung tài nguyên với nhiều người theo cách tối ưu nhất.
- Quá trình sử dụng tài nguyên được đo theo thời gian thực.
- Dễ dàng tự ý tăng hoặc giảm tài nguyên nhanh chóng.
Top những nhà cung cấp dịch vụ đám mây tại Việt Nam HostingViet
Hosting Việt là cái tên khơng cịn xa lạ với dân công nghệ. Bởi đây là nhà cung
cấp dịch vụ hosting chất lượng, giá rẻ tại Việt Nam. Được thành lập từ năm 2015,
Hosting Việt chuyên cung cấp các giải pháp cơng nghệ điện tốn đám mây như Cloud

22


Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây

hosting, Cloud server, Cloud VPS với hạ tầng Cloud OpenStack, độ bảo mật tuyệt đối
đến 99.99%, 100% hosting sử dụng ổ đĩa SSD Enterprise cho tốc độ nhanh vượt trội
và mượt mà, thời gian uptime lên tới 99.99%.
1. Digistar
Digistar là nhà cung cấp các dịch vụ cơng nghệ điện tốn đám mây như Cloud
VPS, Cloud hosting, Cloud server với độ bảo mật cao, mang đến sự an toàn cho người
sử dụng.
2. CMC
Đây là một doanh nghiệp nổi tiếng trong lĩnh vực hạ tầng dịch vụ viễn thông. Tuy
nhiên, đối với dịch vụ Cloud Server, họ chỉ mới gia nhập thị trường vào tháng 1/2017.
Điểm nổi bật của Cloud Server mà CMC cung cấp là tốc độ khởi tạo siêu nhanh chỉ
30 giây và sử dụng chế độ bảo mật của IBM Managed Security Services.
3. FPT
Ưu điểm của dịch vụ Cloud Server tại FPT là tốc độ truyền tải dữ liệu cao khi kết
nối trực tiếp với hệ thống mạng FPT Telecom. Hệ thống mạng này cũng được nối kết

với nhiều quốc gia trên thế giới như Nhật, Úc, Mỹ, Singapore, HongKong…
4. Viettel IDC
Với hơn 10 năm hoạt động cùng nền tảng cơ sở hạ tầng được thừa hưởng từ Tập
đồn viễn thơng Quân Đội (Viettel), Viettel IDC cung cấp dịch vụ điện tốn đám mây
và trung tâm dữ liệu có độ bảo mật cao, chất lượng tốt.
Ngồi ra, chính sách chăm sóc khách hàng của nhà cung cấp khá ổn với đội ngũ
nhân viên kỹ thuật hỗ trợ 24/7. Đồng thời, Viettel IDC cịn có chính sách cho người
dùng trải nghiệm dịch vụ 07 ngày trước khi quyết định mua.
5. Hostvn
Được thành lập vào năm 2007, Hostvn hoạt động chủ yếu trong lĩnh vực cung cấp
dịch vụ hosting giá rẻ. Ngoài ra, Hostvn còn cung cấp các dịch vụ về VPS, Cloud
Server, tên miền, phần mềm bản quyền và email marketing.
Một vài ưu điểm Cloud Server tại Hostvn: Khả năng tăng tốc dữ liệu, sử dụng
100% ổ SSD Enterprise, dữ liệu được sao lưu định kỳ hàng tuần, hỗ trợ kỹ thuật
chuyên nghiệp.

23


Chương I: Tổng quan về điện toán đám mây

Câu hỏi và bài tập
1. Điện toán đám mây bao gồm những mơ hình nào? Liệt kê cụ thể từng loại mơ
hình?
2. Thành phần của điện toán đám mây bao gồm những hạ tầng nào? Liệt kê những
hạ tầng đó?
3. Tìm hiểu những sản phẩm, ứng dụng của điện toán đám mây trong Internet?

24

Chương II: Mơ hình soa và tiềm năng của điện tốn đám mây

Chương II: MƠ HÌNH SOA VÀ TIỀM NĂNG CỦA ĐIỆN
TỐN ĐÁM MÂY
Mục tiêu:
- Trình bày được SOA và điện toán đám mây;
- Phân biệt được sự khác biệt giữa Grids và Clouds.
Nội dung chương:
I. SOA VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
1. Mơ hình hướng dịch vụ (Service Oriented Architechture –SOA)
1.1. Khái niệm
Mơ hình hướng dịch vụ (Service Oriented Architechture – SOA) là một khái niệm
về kiến trúc hệ thống nhằm đem lại một cách thuận tiện nhất những chức năng nghiệp
vụ, hoặc là những quy trình ứng dụng, tới người sử dụng dưới dạng các dịch vụ hoạt
động trên mơi trường mạng có khả năng chia sẻ và sử dụng lạị. Dịch vụ ở đây được
hiểu là những mô-đun nghiệp vụ hoặc chức năng ứng dụng với giao diện được thiết kế
theo quy định và được tương tác bằng cách gửi nhận thơng điệp.
1.2. Kiến trúc mơ hình hướng dịch vụ
Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) là một hướng tiếp cận với việc thiết kế và tích hợp
các phần mềm, chức năng, hệ thống theo dạng mơ-đun, trong đó mỗi mơ-đun đóng vai
trị là một “dịch vụ có tính loose coupling”, và có khả năng truy cập thơng qua mơi
trường mạng. Hiểu một cách đơn giản thì một hệ thống SOA là một tập hợp các dịch
vụ được chuẩn hóa trên mạng trao đổi với nhau trong ngữ cảnh một tiến trình nghiệp
vụ. Trong SOA có ba đối tượng chính
1.3. Các tính chất của một hệ thống hướng dịch vụ
1.3.1. Liên kết lỏng (Loose coupling)
Mọi kiến trúc phần mềm đều hướng đến liên kết lỏng giữa các mô-đun. Mức độ
kết dính của mỗi hệ thống ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chỉnh sửa và mở rộng
của chính nó.

Kết dính càng chặt bao nhiêu thì càng có nhiều thay đổi liên quan cần chỉnh sửa ở
phía sử dụng dịch vụ mỗi khi có sự thay đổi nào đó xảy ra hậu quả về thông tin qua
một kênh thông điệp, bên gọi không phải chờ cho đến khi thông điệp được sử lý xong.
Do bên gọi không phải chờ cho đến khi yêu cầu được xử lý xong và trả về nên không
bị ảnh hưởng bởi việc xử lý trễ và lỗi khi thực thi các dịch vụ bất đồng bộ.
1.3.2. Quản lý các chính sách
Khi sử dụng các dịch vụ chia sẻ trên mạng, tùy theo mỗi ứng dụng sẽ có một luật
kết hợp riêng gọi là policy. Các policy cần được quản lý các áp dụng cho mỗi dịch vụ
cả khi thiết kế lẫn thực thi trong thời gian thực thi.

25