ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP ATM ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Tìm hiểu về điện toán đám mây
MỤC LỤC
II.1 Kiến trúc: 4
II.5 Lợi ích của điện toán đám mây 18
CHƯƠNG I. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ATM ĐIỆN TOÁN
ĐÁM MÂY
I.1. Khái niệm:
Điện toán đám mây (tiếng Anh: cloud computing), còn gọi là điện toán máy
chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển
dựa vào mạng Internet. Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ
mạngInternet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính)
và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở
mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều
được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập
các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà
không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như
không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. Theo tổ
chức Xã hội máy tính IEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ
thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời
ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính
trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, ". Điện toán đám
mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm như phần mềm dịch
vụ, Web 2.0 và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xu hướng công nghệ
nổi bật, trong đó đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet để đáp ứng
những nhu cầu điện toán của người dùng.
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
1
Tìm hiểu về điện toán đám mây
Theo nhà phân tích của Research 2.0: "ĐTĐM căn bản là sự kết hợp của
điện toán lưới (grid computing) và SaaS, chủ yếu là xử lý dữ liệu thô. Kết

quả ĐTĐM thực chất là ảo hóa mạng". Giám đốc công nghệ (CTO) của
nhóm Giải Pháp Công Nghệ Cao của IBM cho biết: "Chúng tôi đã thiết kế
ĐTĐM dựa trên công nghệ ảo hóa. Bạn có một trung tâm dữ liệu với nhiều
máy chủ và chúng đều trở thành các máy ảo". Ở mô hình quen thuộc hiện tại
là multi-tenant SaaS, nhiều khách hàng có thể truy cập và chạy ứng dụng của
nhà cung cấp dịch vụ. Với ĐTĐM, khách hàng cũng có thể chạy ứng dụng,
nhưng là ứng dụng của chính họ, trên hạ tầng của nhà cung cấp.
Thuật ngữ cloud computing ra đời giữa năm 2007 không phải để nói về một
trào lưu mới, mà để khái quát lại các hướng đi của cơ sở hạ tầng thông tin
vốn đã và đang diễn ra từ mấy năm qua. Quan niệm này có thể được diễn
giải một cách đơn giản: các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch
vụ và các dịch vụ sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì
trongmáy tính gia đình và văn phòng (trên mặt đất) để mọi người kết nối và
sử dụng mỗi khi họ cần. Với các dịch vụ sẵn có trên Internet,doanh
nghiệp không phải mua và duy trì hàng trăm, thậm chí hàng nghìn máy
tính cũng như phần mềm. Họ chỉ cần tập trung vào kinh doanh lĩnh vực
riêng của mình bởi đã có người khác lo cơ sở hạ tầng và công nghệ thông
tin thay họ. Google, theo lẽ tự nhiên, nằm trong số những hãng ủng hộ điện
toán máy chủ ảo tích cực nhất bởi hoạt động kinh doanh của họ dựa trên việc
phân phối các cloud (virtual server). Đa số người dùng Internet đã tiếp cận
những dịch vụ đám mây phổ thông như e-mail, album ảnh và bản đồ số.
I.2 Lịch sử ra đời
Thuật ngữ điện toán đám mây xuất hiện bắt nguồn từ ứng dụng điện toán
lưới (grid computing) trong thập niên 1980, tiếp theo là điện toán theo nhu
cầu (utility computing) và phần mềm dịch vụ (SaaS).
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
2
Tìm hiểu về điện toán đám mây
Điện toán lưới đặt trọng tâm vào việc di chuyển một tải công

việc (workload) đến địa điểm của các tài nguyên điện toán cần thiết để sử
dụng. Một lưới là một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia
thành những tác vụ nhỏ để chạy song song, được xem là một máy chủ ảo.
Với điện toán đám mây, các tài nguyên điện toán như máy chủ có thể được
định hình động hoặc cắt nhỏ từ cơ sở hạ tầng phần cứng nền và trở nên sẵn
sàng thực hiện nhiệm vụ, hỗ trợ những môi trường không phải là điện toán
lưới như Web ba lớp chạy các ứng dụng truyền thống hay ứng dụng Web
2.0.
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
3
Tìm hiểu về điện toán đám mây
CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM CHUNG

II.1 Kiến trúc:
Các dạng thử nghiệm trong điện toán đám mây:
Đại bộ phận hạ tầng cơ sở của điện toán đám mây hiện nay là sự kết hợp của
những dịch vụ đáng tin cậy được phân phối thông qua các trung tâm dữ
liệu (data center) được xây dựng trên những máy chủ với những cấp độ khác
nhau của các công nghệ ảo hóa. Những dịch vụ này có thể được truy cập từ
bất kỳ đâu trên thế giới, trong đó Đám mây là một điểm truy cập duy nhất
cho tất cả các máy tính có nhu cầu của khách hàng. Các dịch vụ thương mại
cần đáp ứng yêu cầu chất lượng dịch vụ từ phía khách hàng và thông thường
đều đưa ra các mức thỏa thuận dịch vụ (Service level agreement).
[5]
Các tiêu
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
4
Tìm hiểu về điện toán đám mây

chuẩn mở (Open standard) và phần mềm mã nguồn mở (open source
software) cũng góp phần phát triển điện toán máy chủ ảo.
[6]
II.2 Các mô hình triển khai Cloud Computing:
- Các đám mây công cộng
- Các đám mây riêng
- Các đám mây lai
II.2.1. Các đám mây công cộng (Public cloud )
Là các dịch vụ đám mây được một bên thứ ba (người bán) cung cấp. Chúng
tồn tại ngoài tường lửa công ty và chúng được lưu trữ đầy đủ và được nhà
cung cấp đám mây quản lý.
Các đám mây công cộng cố gắng cung cấp cho người tiêu dùng với các phần
tử công nghệ thông tin tốt nhất. Cho dù đó là phần mềm, cơ sở hạ tầng ứng
dụng hoặc cơ sở hạ tầng vật lý, nhà cung cấp đám mây chịu trách nhiệm về
cài đặt, quản lý, cung cấp và bảo trì. Khách hàng chỉ chịu phí cho các tài
nguyên nào mà họ sử dụng, vì thế cái chưa sử dụng được loại bỏ.
Tất nhiên điều này liên quan đến chi phí. Các dịch vụ này thường được cung
cấp với "quy ước về cấu hình," nghĩa là chúng được phân phối với ý tưởng
cung cấp các trường hợp sử dụng phổ biến nhất. Các tùy chọn cấu hình
thường là một tập hợp con nhỏ hơn so với những gì mà chúng đã có nếu
nguồn tài nguyên đã được người tiêu dùng kiểm soát trực tiếp. Một điều
khác cần lưu ý là kể từ khi người tiêu dùng có quyền kiểm soát một chút trên
cơ sở hạ tầng, các quy trình đòi hỏi an ninh chặt chẽ và tuân thủ quy định
dưới luật không phải lúc nào cũng thích hợp cho các đám mây chung.
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
5
Tìm hiểu về điện toán đám mây
Một đám mây công cộng là sự lựa chọn rõ ràng khi
• Phân bố tải workload cho các ứng dụng được sử dụng bởi nhiều người,

chẳng hạn như e-mail.
• Bạn cần phải thử nghiệm và phát triển các mã ứng dụng.
• Bạn có các ứng dụng SaaS từ một nhà cung cấp có một chiến lược an ninh
thực hiện tốt.
• Bạn cần gia tăng công suất (khả năng bổ sung năng lực cho máy tính cao
nhiều lần).
• Bạn đang thực hiện các dự án hợp tác.
• Bạn đang làm một dự án phát triển phần mềm quảng cáo bằng cách sử
dụng PaaS cung cấp các đám mây.
II.2.2. Các đám mây riêng (Private cloud)
Là các dịch vụ đám mây được cung cấp trong doanh nghiệp. Những đám
mây này tồn tại bên trong tường lửa công ty và chúng được doanh nghiệp
quản lý.
Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi ích giống như các đám mây chung thực
hiện với sự khác biệt chính: doanh nghiệp có trách nhiệm thiết lập và bảo trì
đám mây này. Sự khó khăn và chi phí của việc thiết lập một đám mây bên
trong đôi khi có thể có chiều hướng ngăn cản việc sử dụng và chi phí hoạt
động liên tục của đám mây có thể vượt quá chi phí của việc sử dụng một
đám mây chung.
Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi thế hơn so với loại chung. Việc kiểm
soát chi tiết hơn trên các tài nguyên khác nhau đang tạo thành một đám mây
mang lại cho công ty tất cả các tùy chọn cấu hình có sẵn. Ngoài ra, các đám
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
6
Tìm hiểu về điện toán đám mây
mây riêng là lý tưởng khi các kiểu công việc đang được thực hiện không
thiết thực cho một đám mây chung, do đúng với các mối quan tâm về an
ninh và về quản lý
Một đám mây riêng là sự lựa chọn rõ ràng khi

• Việc kinh doanh của bạn gắn với dữ liệu và các ứng dụng của bạn. Vì vậy,
việc kiểm soát và bảo mật chiếm phần lớn công việc.
• Việc kinh doanh của bạn là một phần của một ngành công nghiệp phải phù
hợp với an ninh nghiêm ngặt và các vấn đề bảo mật dữ liệu.
• Công ty của bạn là đủ lớn để chạy một dữ liệu trung tâm điện toán đám
mây có hiệu quả .
II.3.3. Các đám mây lai (Hybrid cloud )
Là một sự kết hợp của các đám mây công cộng và riêng. Những đám mây
này thường do doanh nghiệp tạo ra và các trách nhiệm quản lý sẽ được phân
chia giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp đám mây công cộng. Đám mây lai
sử dụng các dịch vụ có trong cả không gian công cộng và riêng.
Các đám mây lai là câu trả lời khi một công ty cần sử dụng các dịch vụ của
cả hai đám mây riêng và công cộng. Theo hướng này, một công ty có thể
phác thảo các mục tiêu và nhu cầu của các dịch vụ và nhận được chúng từ
đám mây công cộng hay riêng, khi thích hợp. Một đám mây lai được xây
dựng tốt có thể phục vụ các quy trình nhiệm vụ-tới hạn, an toàn, như nhận
các khoản thanh toán của khách hàng, cũng như những thứ là không quan
trọng bằng kinh doanh, như xử lý bảng lương nhân viên.
Hạn chế chính với đám mây này là sự khó khăn trong việc tạo ra và quản lý
có hiệu quả một giải pháp như vậy. Phải có thể nhận được và cung cấp các
dịch vụ lấy từ các nguồn khác nhau như thể chúng có nguồn gốc từ một chỗ
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
7
Tìm hiểu về điện toán đám mây
và tương tác giữa các thành phần riêng và chung có thể làm cho việc thực
hiện thậm chí phức tạp hơn nhiều. Do đây là một khái niệm kiến trúc tương
đối mới trong điện toán đám mây, nên cách thực hành và các công cụ tốt
nhất về loại này tiếp tục nổi lên và bất đắc dĩ chấp nhận mô hình này cho
đến khi hiểu rõ hơn

Dưới đây là một vài tình huống mà một môi trường hybrid là tốt nhất.
• Công ty của bạn muốn sử dụng một ứng dụng SaaS nhưng quan tâm về bảo
mật . Nhà cung cấp SaaS có thể tạo ra một đám mây riêng chỉ cho công ty
của bạn bên trong tường lửa của họ. Họ cung cấp cho bạn một mạng riêng ảo
(VPN) để bổ sung bảo mật.
• Công ty của bạn cung cấp dịch vụ được thay đổi cho thị trường khác nhau.
Bạn có thể sử dụng một đám mây công cộng để tương tác với khách hàng
nhưng giữ dữ liệu của họ được bảo đảm trong vòng một đám mây riêng.
Các yêu cầu quản lý của điện toán đám mây trở nên phức tạp hơn nhiều khi
bạn cần quản lý dữ liệu cá nhân, công cộng, và truyền thống tất cả với nhau.
Bạn sẽ cần phải thêm các khả năng cho phù hợp với các môi trường
II.4 Cấu trúc của một đám mây nguồn mở
II.4.1 Cấu trúc điện toán đám mây
Bài viết này bắt đầu bằng việc xem xét các khái niệm trừu tượng cốt lõi của
kiến trúc đám mây (từ cơ sở hạ tầng như một dịch vụ [IaaS: Infrastructure as
a Service]), sau đó bước ra ngoài các khối xây dựng tới các giải pháp tích
hợp cao hơn.
Mặc dù không phải là một yêu cầu, nhưng công nghệ ảo hóa mang lại các lợi
ích có một không hai để xây dựng các kiến trúc có khả năng mở rộng động.
Ngoài khả năng mở rộng, công nghệ ảo hóa còn đưa vào khả năng di chuyển
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
8
Tìm hiểu về điện toán đám mây
các máy ảo (VM) giữa các máy chủ vật lý dùng cho các mục đích cân bằng
tải. Hình 1 cho thấy rằng thành phần ảo hóa được tạo ra bởi một tầng phần
mềm có tên là tầng siêu giám sát -hypervisor (đôi khi được gọi là giám sát
máy ảo [VMM]). Tầng này tạo ra khả năng chạy đồng thời nhiều hệ điều
hành (và các ứng dụng của chúng) trên một máy tính vật lý. Trên tầng siêu
giám sát là đối tượng gọi là máy ảo chứa đựng hệ điều hành, các ứng dụng

và cấu hình. Theo tùy chọn, sự mô phỏng thiết bị có thể được tạo ra trong
tầng siêu giám sát hoặc như là một máy ảo. Cuối cùng, do tính chất năng
động mới của công nghệ ảo hóa và các khả năng mới do nó mang lại, cần có
các lược đồ quản lý mới. Việc quản lý này tốt nhất được thực hiện trong các
tầng, khi tính đến quản lý cục bộ tại máy chủ, cũng như quản lý cơ sở hạ
tầng mức cao hơn, tạo ra sự phối hợp tổng thể của môi trường ảo.
Hình 1. Các phần tử cốt lõi của một nút trong đám mây
Nếu bạn lấy các nút mạng như Hình 1 và nhân chúng lên nhiều lần trên một
mạng vật lý với lưu trữ có chia sẻ, phối hợp quản lý trên toàn bộ cơ sở hạ
tầng, rồi cung cấp cân bằng tải ban đầu của các kết nối đến (cho dù theo
cách thiết lập công cộng hay riêng tư) với việc lưu trữ nhanh và lọc, bạn có
một cơ sở hạ tầng ảo được gọi là đám mây. Cấu trúc mới này được chỉ ra
trong Hình 2. Các máy không hoạt động có thể được tắt nguồn điện cho đến
khi cần bổ sung thêm khả năng tính toán (tạo ra hiệu năng tốt hơn), với các
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
9
Tìm hiểu về điện toán đám mây
máy ảo được cân bằng (thậm chí là động) trên các nút tùy thuộc vào tải riêng
của chúng.
Hình 2. Cơ sở hạ tầng điện toán đám mây
Với kiến trúc cơ bản của một đám mây đã xác định, bây giờ chúng ta hãy
tìm hiểu xem nguồn mở đang được áp dụng ở đâu để xây dựng cơ sở hạ tầng
điện toán đám mây động.
II.4.2 Các công nghệ mã nguồn mở cốt lõi
Bối cảnh Linux đang chứng kiến một làn sóng phát triển tập trung vào các
cơ sở hạ tầng được ảo hóa dành cho việc ảo hóa, quản lý và tích hợp với quy
mô lớn hơn của các gói phần mềm đám mây. Chúng ta hãy bắt đầu xem xét
mã nguồn mở ở cấp nút mạng riêng lẻ, sau đó chuyển lên toàn bộ cơ sở hạ
tầng để xem chuyện gì đang xảy ra ở đây.

Các tầng siêu giám sát
Cơ sở của đám mây ở cấp nút mạng là tầng siêu giám sát. Mặc dù việc ảo
hóa không phải là một yêu cầu, nhưng nó cung cấp khả năng không thể thiếu
được cho các kiến trúc có khả năng mở rộng và có hiệu năng. Ở đó tồn tại
một số giải pháp ảo hóa mã nguồn mở, nhưng có hai giải pháp chủ yếu là
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
10
Tìm hiểu về điện toán đám mây
chuyển đổi hệ điều hành Linux thành một tầng siêu giám sát: KVM (Linux
Kernel Virtual Machine - Máy ảo nhân Linux) và Lguest. KVM là giải pháp
tầng siêu giám sát chính thức, được triển khai trong môi trường sản xuất.
Lguest là một giải pháp tập trung vào Linux, chỉ chạy các máy ảo Linux,
nhưng được tích hợp trong nhân (kernel) và đang được sử dụng rộng rãi hơn.
Ngoài việc chuyển đổi Linux thành tầng siêu giám sát, có những giải pháp
khác chọn cách tiếp cận tập trung vào máy ảo khách. UML (User-Mode
Linux - Linux trong chế độ người dùng) là một cách tiếp cận, sửa đổi nhân
(kernel) Linux máy khách để chạy trên hệ điều hành Linux (không có phần
mở rộng tầng siêu giám sát). Vì hầu hết người dùng muốn chạy một nhân
chưa sửa đổi, nên các giải pháp ảo hóa đầy đủ (như KVM) được ưa thích
hơn.
Cách tiếp cận UML này cũng rất phổ biến, nhưng đòi hỏi phần cứng ảo hóa
(như là bàn điều khiển, đĩa ảo và kết nối mạng).
Mô phỏng thiết bị
Tầng siêu giám sát cung cấp các phương tiện để chia sẻ CPU với nhiều hệ
điều hành (ảo hóa CPU), nhưng để cung cấp công nghệ ảo hóa đầy đủ, toàn
bộ môi trường phải được ảo hóa cho các máy ảo. Việc mô phỏng máy —
hay nền tảng — có thể được thực hiện theo một số cách, nhưng một gói mã
nguồn mở phổ biến hỗ trợ một số các tầng siêu giám sát được gọi
là QEMU. QEMU là trình mô phỏng và tầng siêu giám sát đầy đủ. Nhưng

KVM sử dụng QEMU để mô phỏng thiết bị như một quá trình riêng biệt
trong vùng người dùng (xem Hình 1). Một tính năng thú vị của QEMU là vì
nó cung cấp mô phỏng đĩa (thông qua định dạng QCOW), nên QEMU cung
cấp các tính năng cao cấp khác như ảnh chụp nhanh và di chuyển máy ảo
sống.
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
11
Tìm hiểu về điện toán đám mây
Kể từ nhân 2.6.25, KVM sử dụng virtio như là một phương tiện tối ưu hóa
hiệu năng ảo hóa vào/ra. Virtio thực hiện điều này bằng cách đưa vào các
trình điều khiển có ảo hóa một phần vào tầng siêu giám sát với các móc nối
từ máy khách để mang lại hiệu năng đến mức gần như nguyên bản. Việc này
chỉ thực hiện được khi hệ điều hành có thể được sửa đổi cho mục đích này,
nhưng tìm ra được cách sử dụng trong máy khách Linux trong các kịch bản
tầng siêu giám sát của Linux.
Hiện nay, virtio và QEMU hoạt động cùng với nhau sao cho các giao dịch
thiết bị được mô phỏng có thể được tối ưu hóa giữa máy khách Linux và bộ
mô phỏng QEMU trong vùng người sử dụng.
Nối mạng ảo
Do các máy ảo hợp nhất trong các máy chủ vật lý, nên các nhu cầu nối mạng
của nền tảng này tăng lên. Nhưng thay vì bắt buộc tất cả nối mạng các máy
ảo tới các lớp vật lý của nền tảng này, để thay thế thì truyền thông nội bộ có
thể tự được ảo hóa . Để tối ưu hóa truyền thông mạng giữa các máy ảo, có
đưa vào chuyển mạch ảo. Chuyển mạch ảo vSwitch hoạt động giống như
một chuyển mạch vật lý, nhưng được ảo hóa trong nền tảng này (xem Hình
3). Trong hình này, các giao diện được ảo hóa (VIF) đã liên kết với các máy
ảo truyền thông qua chuyển mạch ảo tới các giao diện vật lý (các PIF).
Hình 3. Khung nhìn mức cao của Open vSwitch với các giao diện ảo, giao
diện vật lý

SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
12
Tìm hiểu về điện toán đám mây
Nguồn mở cũng đang giải quyết vấn đề này, bằng một giải pháp rất thú vị
được gọi làOpen vSwitch. Ngoài việc cung cấp một chuyển mạch ảo cho các
môi trường ảo, vSwitch cũng có thể tích hợp ngang qua các nền tảng vật lý
và cung cấp các tính năng mức doanh nghiệp như các mạng cục bộ ảo
(VLAN), Chất lượng dịch vụ (QoS) dựa trên quyền ưu tiên, trung chuyển và
hỗ trợ tăng tốc phần cứng (như các bộ điều hợp mạng ảo hóa vào/ra một gốc
[IOV-single-root I/O virtualization]). Open vSwitch hiện có sẵn cho các
nhân 2.6.15 và hỗ trợ một loạt các giải pháp ảo hóa dựa trên Linux (Xen,
KVM, VirtualBox) và các tiêu chuẩn quản lý (Remote Switched Port
Analyzer - Bộ phân tích cổng được chuyển mạch từ xa [RSPAN], NetFlow,
v.v ).
Các công cụ và các công nghệ máy ảo
Do các máy ảo là sự kết hợp của hệ điều hành, hệ thống tệp gốc và cấu hình,
nên không gian này đã chín muồi để phát triển công cụ. Nhưng để thấy rõ
tiềm năng đầy đủ của các máy ảo và các công cụ, phải có một cách di động
để lắp ráp chúng. Cách tiếp cận hiện tại, được gọi là Định dạng ảo hóa
mở (OVF: Open Virtualization Format) là một cấu trúc máy ảo linh hoạt,
hiệu quả và di động. OVF gói gọn một hình ảnh đĩa ảo trong một trình bao
gói XML định nghĩa cấu hình của máy ảo, bao gồm các yêu cầu cấu hình nối
mạng, bộ xử lý và bộ nhớ và một loạt siêu dữ liệu mở rộng để định nghĩa
thêm các nhu cầu hình ảnh và nền tảng của nó. Khả năng quan trọng mà
OVF cung cấp là tính di động để phân phối các máy ảo theo cách mà tầng
siêu giám sát không thể biết được.
Hiện có một số tiện ích để quản lý các ảnh máy ảo (VMI) cũng như chuyển
đổi chúng sang và từ các định dạng khác. ovftool của VMware là một công
cụ hữu ích mà bạn có thể sử dụng để chuyển đổi VMI (ví dụ, để chuyển đổi

từ định dạng Bộ dụng cụ phát triển đĩa ảo VMware [VMDK: VMware
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
13
Tìm hiểu về điện toán đám mây
Virtual Disk Development Kit] sang OVF). Công cụ này và các công cụ
khác rất hữu ích một khi bạn có một VMI, nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu bạn
có một máy chủ vật lý mà bạn muốn chuyển đổi thành một VMI? Bạn có thể
sử dụng một công cụ hữu ích được gọi là Clonezilla cho mục đích này. Mặc
dù lúc khởi đầu Clonezilla được phát triển như một công cụ sao chép đĩa
dùng để phục hồi sau thảm họa, những bạn có thể sử dụng nó để chuyển đổi
một thực thể máy chủ vật lý thành máy ảo để triển khai dễ dàng trong một
cơ sở hạ tầng ảo hóa. Rất nhiều công cụ khác hiện có (như là các tiện ích
được xây dựng trên libvirt) hoặc đang được phát triển để chuyển đổi và quản
lý khi định dạng OVF được chấp nhận.
Quản lý cục bộ
Bài viết này tìm hiểu cách quản lý từ hai quan điểm. Phần này bàn về cách
quản lý nền tảng, phần sau mở rộng sang cách quản lý cơ sở hạ tầng ở cấp
độ cao hơn.
Red Hat đã giới thiệu thư viện libvirt như là một Giao diện lập trình ứng
dụng (API) để quản lý ảo hóa nền tảng (các tầng siêu giám sát và các máy
ảo). Điều làm cho libvirt thú vị là nó hỗ trợ một số các giải pháp tầng siêu
giám sát (KVM và Xen là hai trong số đó) và cung cấp các liên kết API với
một số ngôn ngữ (như C, Python và Ruby). Nó cung cấp "bước đi cuối
cùng" về quản lý, giao tiếp trực tiếp với tầng siêu giám sát của nền tảng và
mở rộng các API ra tới các giải pháp quản lý cơ sở hạ tầng lớn hơn. Với
libvirt, để khởi động và dừng máy ảo rất đơn giản và nó cung cấp các API
cho nhiều hoạt động cao cấp hơn, chẳng hạn như di chuyển các máy ảo giữa
các nền tảng. Khi sử dụng libvirt, có thể sử dụng trình vỏ (shell) của nó
(được xây dựng trên libvirt), được gọi là virsh.

II.4.3 Các công nghệ mã nguồn mở của cơ sở hạ tầng
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
14
Tìm hiểu về điện toán đám mây
Bây giờ bạn đã nhìn thấy một số các giải pháp nguồn mở ở cấp nút mạng ảo
hóa, hãy xem xét một số ứng dụng nguồn mở khác có hỗ trợ cơ sở hạ tầng.
Bài viết này tìm hiểu ba thể loại. Hai thể loại đầu là các công nghệ cấp cơ sở
hạ tầng bổ sung cho các giải pháp đã thảo luận ở trên. Thể loại thứ ba bao
gồm các giải pháp tích hợp để ghép tất cả các mảnh với nhau giúp cho việc
triển khai đơn giản hơn.
Các công nghệ vào/ra
Việc xây dựng một kiến trúc Web có thể mở rộng và cân bằng tùy thuộc vào
khả năng cân đối lưu lượng truy cập Web ngang qua các máy chủ thực hiện
các chức năng tầng sau. Một số giải pháp cân bằng tải hiện có, nhưng gần
đây, Yahoo! đã mở mã nguồn một giải pháp được gọi là Máy chủ lưu
lượng (Traffic Server). Traffic Server rất thú vị, vì nó chứa đựng một số
lượng lớn các khả năng trong một gói dành cho các cơ sở hạ tầng đám mây,
bao gồm cả quản lý phiên làm việc, chứng thực, lọc, cân bằng tải và định
tuyến. Yahoo! ban đầu mua lại sản phẩm này từ Inktomi, nhưng bây giờ đã
mở rộng và giới thiệu sản phẩm trong nguồn mở.
Quản lý cơ sở hạ tầng
Việc quản lý cơ sở hạ tầng quy mô lớn hơn (quản lý nhiều tầng siêu giám sát
và thậm chí nhiều máy ảo hơn) có thể được thực hiện theo một số cách. Hai
trong số các giải pháp phổ biến nhất là mỗi giải pháp được xây dựng từ cùng
một nền tảng (libvirt). Gói oVirt là một công cụ quản lý máy ảo mở có quy
mô từ một vài máy ảo đến hàng ngàn máy ảo chạy trên hàng trăm máy chủ.
Gói oVirt, do Red Hat phát triển, là một bàn điều khiển quản lý dựa trên
Web, ngoài việc quản lý truyền thống, còn hỗ trợ tự động hóa phân cụm và
cân bằng tải. Công cụ oVirt được viết bằng ngôn ngữ Python. VirtManager,

cũng dựa trên libvirt và do Red Hat phát triển, là một ứng dụng với một giao
diện người dùng GTK+ (thay vì dựa trên Web như oVirt). VirtManager trình
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
15
Tìm hiểu về điện toán đám mây
bày một màn hình đồ họa phong phú hơn nhiều (về hiệu năng trực tiếp và sử
dụng tài nguyên) và bao gồm một trình hiển thị khách Điện toán mạng ảo
(VNC: Virtual Network Computing) với một bàn điều khiển đồ họa đầy đủ
cho các máy ảo từ xa.
Còn Puppet là một gói phần mềm nguồn mở khác được thiết kế cho cơ sở hạ
tầng trung tâm dữ liệu (một đám mây). Mặc dù không được thiết kế riêng
cho các cơ sở hạ tầng ảo hóa, nó làm đơn giản hoá việc quản lý các cơ sở hạ
tầng lớn bằng cách trừu tượng hóa các chi tiết của hệ điều hành ngang hàng.
Nó thực hiện điều này thông qua việc sử dụng ngôn ngữ Puppet. Puppet là lý
tưởng để tự động hóa các nhiệm vụ quản trị trên một số lượng lớn các máy
chủ và được sử dụng rộng rãi hiện nay.
II.4.4 Các giải pháp IaaS tích hợp
Các gói nguồn mở sau đây có cách tiếp cận toàn diện hơn bằng cách tích hợp
tất cả các chức năng cần thiết vào trong một gói duy nhất (bao gồm cả ảo
hóa, quản lý, các giao diện và an ninh). Khi được thêm vào một mạng các
máy chủ và lưu trữ, các gói này tạo ra các cơ sở hạ tầng điện toán đám mây
và lưu trữ linh hoạt (IaaS).
Eucalyptus
Một trong những gói mã nguồn mở phổ biến nhất để xây dựng các cơ sở hạ
tầng điện toán đám mây là Eucalyptus (viết tắt của Elastic Utility Computing
Architecture for Linking Your Programs to Useful Systems - Kiến trúc điện
toán tiện ích linh hoạt để liên kết các chương trình của bạn với các hệ thống
có ích). Điều làm cho nó độc nhất vô nhị là giao diện của nó là tương thích
với Đám mây điện toán linh hoạt Amazon - Amazon Elastic Compute Cloud

(Amazon EC2 — giao diện của điện toán đám mây của Amazon). Ngoài ra,
Eucalyptus bao gồm Walrus (Hải mã), là một ứng dụng lưu trữ đám mây
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
16
Tìm hiểu về điện toán đám mây
tương thích với Dịch vụ lưu trữ đơn giản của Amazon – Amazon Simple
Storage Service (Amazon S3 — giao diện lưu trữ đám mây của Amazon).
Eucalyptus hỗ trợ KVM/Linux và Xen cho các tầng siêu giám sát và bao
gồm việc trình phân phối cụm Rocks để quản lý phân cụm.
OpenNebula
OpenNebula là một ứng dụng mã nguồn mở thú vị khác (theo giấy phép của
Apache) được phát triển tại Đại học Complutense de Madrid. Ngoài việc hỗ
trợ xây dựng đám mây riêng, OpenNebula ủng hộ ý tưởng về các các đám
mây lai. Đám mây lai cho phép kết hợp một cơ sở hạ tầng đám mây riêng tư
với một cơ sở hạ tầng đám mây công cộng (như Amazon) để cho phép các
mức độ mở rộng cao hơn.
OpenNebula hỗ trợ Xen, KVM/Linux và VMware và dựa vào các phần tử
như libvirt để quản lý và tự kiểm tra.
Nimbus
Nimbus là một giải pháp IaaS khác tập trung vào các tính toán khoa học. Với
Nimbus, bạn có thể thuê tài nguyên ở xa (chẳng hạn như tài nguyên do
Amazon EC2 cung cấp) và quản lý chúng cục bộ (đặt cấu hình, triển khai
các máy ảo, theo dõi, v.v). Nimbus được biến đổi từ dự án Dịch vụ vùng làm
việc -Workspace Service (một phần của Globus.org). Do lệ thuộc vào
Amazon EC2, nên Nimbus hỗ trợ Xen và KVM/Linux.
Nền tảng đám mây Xen
Citrix đã tích hợp Xen vào một nền tảng IaaS, sử dụng Xen như là tầng siêu
giám sát trong khi tích hợp các khả năng mã nguồn mở khác như vSwitch
Open. Một ưu điểm thú vị với giải pháp Xen là tập trung vào quản lý dựa

theo các tiêu chuẩn (bao gồm cả OVF, Lực lượng đặc nhiệm quản lý phân
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
17
Tìm hiểu về điện toán đám mây
tán [DTMF: Distributed Management Task Force], Mô hình thông tin chung
[CIM: Common Information Model] và Sáng kiến quản lý ảo hóa [VMAN:
Virtualization Management Initiative]) từ dự án Kensho. Ngăn xếp quản lý
Xen hỗ trợ cho các bảo đảm của Thỏa thuận cấp dịch vụ (SLA), cùng với
các số liệu thông kê chi tiết để trả phí sau.
OpenQRM
Cuối cùng nhưng không kém quan trọng là OpenQRM, được phân loại là
nền tảng quản lý trung tâm dữ liệu. OpenQRM cung cấp một bàn điều khiển
duy nhất để quản lý toàn bộ trung tâm dữ liệu được ảo hóa, về mặt kiến trúc
trung tâm này có cho phép cắm thêm để tích hợp các công cụ của bên thứ ba.
OpenQRM kết hợp hỗ trợ với tính sẵn sàng cao (thông qua dự phòng) và hỗ
trợ một loạt các các tầng siêu giám sát, bao gồm KVM/Linux, Xen, VMware
và Linux VServer.
II.4.4 Đi xa hơn nữa
Người ta có thể đã viết nhiều cuốn sách về vai trò dẫn đầu mà nguồn mở
đang chào đón lĩnh vực đám mây và ảo hóa, còn bài viết này chỉ đưa ra một
giới thiệu ngắn về một số giải pháp phổ biến và dễ thấy có sẵn hiện nay. Cho
dù bạn đang muốn xây dựng một đám mây dựa trên các yêu cầu riêng của
bạn từ những mảnh riêng biệt hoặc đơn giản chỉ muốn có một giải pháp gắn
kết sẵn sàng hoạt động ngay, thì mã nguồn mở vẫn hỗ trợ đủ cho bạn.
II.5 Lợi ích của điện toán đám mây
Như vậy, trước đây để có thể triển khai một ứng dụng (ví dụ một trang
Web), bạn phải đi mua/thuê một hay nhiều máy chủ (server), sau đó đặt máy
chủ tại các trung tâm dữ liệu (data center) thì nay điện toán đám mây cho
phép bạn giản lược quá trình mua/thuê đi. Bạn chỉ cần nêu ra yêu cầu của

mình, hệ thống sẽ tự động gom nhặt các tài nguyên rỗi (free) để đáp ứng yêu
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
18
Tìm hiểu về điện toán đám mây
cầu của bạn. Chính vì vậy, có thể kể đến một vài lợi ích cơ bản của điện toán
đám mây như sau :
II.5.1 Sử dụng các tài nguyên tính toán động (Dynamic computing
resources)
Các tài nguyên được cấp phát cho doanh nghiệp đúng như những gì doanh
nghiệp muốn một cách tức thời. Thay vì việc doanh nghiệp phải tính toán
xem có nên mở rộng hay không, phải đầu tư bao nhiêu máy chủ thì nay
doanh nghiệp chỉ cần yêu cầu “Hey, đám mây, chúng tôi cần thêm tài
nguyên tương đương với 1 CPU 3.0 GHz, 128GB RAM…” và đám mây sẽ
tự tìm kiếm tài nguyên rỗi để cung cấp cho bạn.
II.5.2 Giảm chi phí
Doanh nghiệp sẽ có khả năng cắt giảm chi phí để mua bán, cài đặt và bảo trì
tài nguyên. Rõ ràng thay vì việc phải cử một chuyên gia đi mua máy chủ, cài
đặt máy chủ, bảo trì máy chủ thì nay bạn chẳng cần phải làm gì ngoài việc
xác định chính xác tài nguyên mình cần và yêu cầu. Quá tiện!.
II.5.3 Giảm độ phức tạp trong cơ cấu của doanh nghiệp
Doanh nghiệp sản xuất hàng hóa mà lại phải có cả một chuyên gia IT để vận
hành, bảo trì máy chủ thì quá tốn kém. Nếu outsource được quá trình này
thì doanh nghiệp sẽ chỉ tập trung vào việc sản xuất hàng hóa chuyên môn
của mình và giảm bớt được độ phức tạp trong cơ cấu.
II.5.4 Tăng khả năng sử dụng tài nguyên tính toán
Một trong những câu hỏi đau đầu của việc đầu tư tài nguyên (ví dụ máy chủ)
là bao lâu thì nó sẽ hết khấu hao, tôi đầu tư như thế có lãi hay không, có bị
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090

19
Tìm hiểu về điện toán đám mây
outdate về công nghệ hay không. Khi sử dụng tài nguyên trên đám mây thì
bạn không còn phải quan tâm tới điều này nữa.
II. 5.5 Sử dụng các tài nguyên tính toán động (Dynamic computing
resources)
Các tài nguyên được cấp phát cho doanh nghiệp đúng như những gì doanh
nghiệp muốn một cách tức thời. Thay vì việc doanh nghiệp phải tính toán
xem có nên mở rộng hay không, phải đầu tư bao nhiêu máy chủ thì nay
doanh nghiệp chỉ cần yêu cầu “Hey, đám mây, chúng tôi cần thêm tài
nguyên tương đương với 1 CPU 3.0 GHz, 128GB RAM…” và đám mây sẽ
tự tìm kiếm tài nguyên rỗi để cung cấp cho bạn.
II. 5.6 Giảm chi phí
Doanh nghiệp sẽ có khả năng cắt giảm chi phí để mua bán, cài đặt và bảo trì
tài nguyên. Rõ ràng thay vì việc phải cử một chuyên gia đi mua máy chủ, cài
đặt máy chủ, bảo trì máy chủ thì nay bạn chẳng cần phải làm gì ngoài việc
xác định chính xác tài nguyên mình cần và yêu cầu. Quá tiện!.
II.5.7 Giảm độ phức tạp trong cơ cấu của doanh nghiệp
Doanh nghiệp sản xuất hàng hóa mà lại phải có cả một chuyên gia IT để vận
hành, bảo trì máy chủ thì quá tốn kém. Nếu outsource được quá trình này thì
doanh nghiệp sẽ chỉ tập trung vào việc sản xuất hàng hóa chuyên môn của
mình và giảm bớt được độ phức tạp trong cơ cấu.
II.5.8 Tăng khả năng sử dụng tài nguyên tính toán
Một trong những câu hỏi đau đầu của việc đầu tư tài nguyên (ví dụ máy chủ)
là bao lâu thì nó sẽ hết khấu hao, tôi đầu tư như thế có lãi hay không, có bị
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
20
Tìm hiểu về điện toán đám mây
outdate về công nghệ hay không … Khi sử dụng tài nguyên trên đám mây

thì bạn không còn phải quan tâm tới điều này nữa.
Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy vấn đề về bảo mật là rào cản lớn
nhất quyết định liệu điện toán đám mây có được sử dụng rộng rãi nữa hay
không
Các vấn đề bảo mật vẫn không ngăn được sự bùng nổ công nghệ cũng như
sự ưa chuông điện toán đám mây bởi khả năng giải quyết và đáp ứng các
nhu cầu bức thiết trong kinh doanh. Để đảm bảo an toàn cho đám mây điện
toán, chúng ta cần nắm được vai trò của nó trong sự phát triển công nghệ.
Rất nhiều câu hỏi tồn tại xung quanh những ưu và khuyết điểm khi sử dụng
điện toán đám mây trong đó tính bảo mật, hữu dụng và quản lí luôn được
chú ý xem xét kĩ lưỡng. Bảo mật là đề tài được giới người dùng thắc mắc
nhiều nhất và sau đây là 10 câu hỏi hàng đầu được đặt ra để quyết định liệu
việc triển khai điện toán đám mây có phù hợp hay không và nếu không thì
nên chọn mô hình nào cho phù hợp: cá nhân, công cộng hay cả 2.
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
21
Tìm hiểu về điện toán đám mây
CHƯƠNG III: KẾT LUẬN
Nói một cách dễ hiểu, đám mây chính là tập hợp các dịch vụ CNTT được
cung cấp qua mạng Internet, mà ở đó người dùng sẽ được trao nhiều quyền
chủ động hơn, chẳng hạn như thích gì dùng nấy, dùng bao nhiêu trả bấy
nhiêu, được quyền lựa chọn những dịch vụ tốt nhất, có thể dùng bất cứ khi
nào và bất cứ ở đâu. tại
Điện toán máy chủ ảo thường bị lẫn lộn với điện toán lưới, ("một dạng
của điện toán phân tán trong đó tồn một 'siêu máy tính ảo', là sự bao gồm
một cụm mạng máy tính, những máy tính liên kết mềm, hoạt động phối hợp
để thực thi những tác vụ cực lớn"), điện toán theo nhu cầu (utility
computing) ("khối những tài nguyên máy tính, như các bộ xử lý và bộ nhớ,
trong vai trò một dịch vụ trắc lượng tương tự với các công trình hạ tầng kỹ

thuật truyền thống chẳng hạn như điện lực hay mạng điện thoại") và điện
toán tự trị(autonomic computing) ("những hệ thống máy tính có khả năng tự
quản lý"). Thực ra nhiều hệ thống điện toán máy đám mây ngày nay được
trang bị hệ thống lưới, có tính năng tự trị và được tiếp thị giống như những
tiện ích, nhưng điện toán đám mây có thể được nhìn nhận như một bước
phát triển tự nhiên tiếp theo từ mô hình lưới-theo nhu cầu. Nhiều kiến trúc
đám mây thành công có cơ sở hạ tầng không quy tập hay ít quy tập hay
những hệ thống tiếp thị trong đó có như BitTorrent và Skype và điện toán
tình nguyện như SETI@home.
Theo các chuyên gia của EMC, điện toán đám mây được coi là giải pháp lý
tưởng để khắc phục các khó khăn mà nhiều doanh nghiệp đang gặp phải như
thiếu ngân sách, bùng nổ dữ liệu, bảo mật…Theo đó, điện toán đám mây là
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
22
Tìm hiểu về điện toán đám mây
xu hướng mới, mở ra cánh cửa đến với những cơ hội lớn trong tương lai
gần. Trong điện toán đám mây, các tài nguyên và dịch vụ công nghệ thông
tin được tách khỏi cơ sở hạ tầng và được cung cấp theo nhu cầu, phù hợp với
quy mô trong một môi trường đa người dùng.
SVTH: Lê Khắc Tiệp
MSV: LT111090
23