Phát triển dịch vụ quản lý và phân phối tài nguyên trong điện toán đám mây

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ






TRẦN THỊ NGỌC TRÂM





PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ
QUẢN LÝ VÀ PHÂN PHỐI TÀI NGUYÊN
TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY






LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ





TRẦN THỊ NGỌC TRÂM



PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ
QUẢN LÝ VÀ PHÂN PHỐI TÀI NGUYÊN
TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Ngành : Công nghệ thông tin
Chuyên ngành : Hệ thống thông tin
Mã số : 06020596



LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TRỌNG PHÚC






Hà Nội - 2011
5


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ 7
DANH MỤC BẢNG BIỂU 8
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT 9
CHƢƠNG 1 – MỞ ĐẦU 10
1.1.  10
1.2.  10
1.2.1.  11
1.3.  11
CHƢƠNG 2 – KIẾN THỨC CƠ SỞ 12
2.1.  12
2.2.  13
2.1.1.  13
2.1.2.  14
2.1.3.  15
2.1.4.  17
2.1.5.   19
2.1.6.  20
CHƢƠNG 3 – TẦNG QUẢN LÝ VÀ PHÂN PHỐI TÀI NGUYÊN 23

3.1.  23
3.2.  . 23
3.3.  25
3.3.1. VMWare 25
3.3.2. Microsoft Hyper-V 27
3.3.3. Citrix XEN 28
3.4.  28
3.4.1.  28
3.4.2. Tivoli Provisioning  29
CHƢƠNG 4 – PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ QUẢN LÝ VÀ PHÂN PHỐI TÀI
NGUYÊN 30
4.1.  30
4.1.1.  30
4.1.2.  31
4.1.3.  32
4.2.  33
4.2.1.  33
4.2.2.  35
6


4.3.  35
4.3.1. Các  36
4.3.2.  40
4.4.  42
4.4.1.  42
4.4.2.  43
4.4.3.  44
4.4.4.  45
4.4.5.  47

4.4.6.  49
4.4.7.  50
4.4.8.  51
4.4.9.  52
4.4.10.  54
4.4.11.  55
4.4.12.  56
4.4.13.  57
4.4.14.  57
4.4.15.  58
4.4.16.  61
4.4.17.  62
4.4.18.  62
4.4.19.  63
4.4.20.  64
4.4.21.  64
4.4.22.  65
4.5.  66
4.5.1.  66
4.5.2.  68
CHƢƠNG 5 – KẾT LUẬN 69
5.1.  69
5.2.  70
5.3.  71
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
PHỤ LỤC 74

7

DANH MỤC HÌNH VẼ
 13
Hình 2. Các  15
 17
 24
 25
 26
 31
 34
 35
 67

8


DANH MỤC BẢNG BIỂU
 9
 22
 40
 42
 43
 44
 45
 47
 48
 50
 51
 52
 54
 55

 56
 57
 57
 58
 61
 62
 62
 63
 63
 64
 65
 65
 67

9


BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Viết đầy đủ
Ý nghĩa
API
Application Programming Interface

IaaS
Infrastructure as a Service

PaaS
Platform as a Service


REST
REpresentational State Transfer
     

SaaS
Software as a Service

SDK
Software Development Kit

URL
Uniform Resource Locator
    
Internet
URI
Uniform Resource Identifier

VMM
Virtual Machine Manager

Bảng 1: Bảng ký hiệu các chữ viết tắt
10


CHƢƠNG 1 – MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề

 

       


               






 
1.2. Mục đích nghiên cứu




                



  
                  

 
khách hàng.

nguyên 
thô

             




11



  


1.2.1. Phạm vi nghiên cứu

 (provisioning layer) theo yêu

                
programming interface  
. 
-V,

1.3. Bố cục của luận văn
 
  

                 
 
mây,    
 
 3      
lý và  và 
mây. 
   



  
  
 

12


CHƢƠNG 2 – KIẾN THỨC CƠ SỞ
2.1. Ảo hóa

các máy ảo (virtual machine)




 


 


              
 



 resource overbooking. 

 
















overbook resource 
13


2.2. Điện toán đám mây
2.1.1. Định nghĩa
N

Điện toán đám mây đề cập tới các ứng dụng được cung cấp như là các dịch vụ
cũng như hệ thống phần cứng, phần mềm của trung tâm dữ liệu cung cấp dịch vụ đó.
Bản thân các dịch vụ trong điện toán đám mây từ lâu đã được đề cập đến với thuật
ngữ Software as a Service (SaaS). Tất cả phần cứng phần mềm trong trung tâm lưu trữ
dữ liệu gộp lại được gọi là một Đám mây (Cloud). Khi một đám mây được xây dựng
sẵn sàng để cung cấp dịch vụ cho mọi người dùng và người dùng chỉ phải trả tiền cho
những thứ đã sử dụng (pay-as-you-go) thì đó là Đám mây công cộng (Public Cloud);

dịch vụ được bán ở đây là điện toán tiện ích (Utility Computing). Bên cạnh đó, chúng
ta sử dụng thuật ngữ Đám mây riêng (Private Cloud) để nói về các trung tâm dữ liệu
nội bộ của một doanh nghiệp hoặc tổ chức và không cung cấp dịch vụ cho người dùng
công cộng. Tóm lại, Điện toán đám mây là tập hợp của dịch vụ cung cấp và điện toán
tiện ích nhưng không bao gồm đám mây riêng. Mọi người có thể là người dùng hoặc
nhà cung cấp dịch vụ, hoặc là người dùng hoặc nhà cung cấp điện toán tiện ích [2].
Theo Wiki:

Hình 1. Mô phỏng điện toán đám mây
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 mạng Internet (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
14


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, "[13].
2.1.2. Các đặc điểm cơ bản của điện toán đám mây
Theo NIST (National Institute of Standards and Technology - 
 ), 

a) Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service)






b) Truy xuất diện rộng (Broad network access)
 

máy khách
 IPad,  
 

c) Dùng chung tài nguyên (Resource pooling)
T             
      -    - 





 


khách hàn
15


d) Khả năng co giãn (Rapid elasticity)
               


 












e) Điều tiết dịch vụ (Measured service)
  



2.1.3. Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây


Dịch vụ cơ sở hạ tầng
(Infrastructure-as-a-Service)
Dịch vụ nền tảng
(Platform-as-a-Service)
Dịch vụ
ứng dụng
(Software-as-a-Service)

Hình 2. Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây

16


a) Các dịch vụ ứng dụng (SaaS – Software-as-a-Service)











C



b) Các dịch vụ nền tảng (PaaS – Platform-as-a-Service)



          



 
   WebSphere Application Server virtual images, Amazon Web Services,
Boomi, Cast Iron, và Google App Engine. 



c) Các dịch vụ cơ sở hạ tầng (IaaS – Infrastructure-as-a-Service)

 

- 
 hay không-   

                  
17


VMware, IBM Bluehouse, Amazon EC2, Microsoft Azure Platform, Sun ParaScale





2.1.4. Các mô hình triển khai dịch vụ điện toán đám mây
Đám mây riêng
Đám mây lai
Đám mây chung
Môi trường doanh nghiệp
Môi trường Internet

Hình 3. Các mô hình triển khai của điện toán đám mây
a) Các đám mây chung
L










18




       

                
chung.
b) Các đám mây riêng
L 



 





           


c) Các đám mây lai
L
         






-
 







19


2.1.5. Ƣu – nhƣợc điểm của điện toán đám mây
a) Các lợi ích của điện toán đám mây
 
 






 , 












(

).
 





 ,  c 



















.
 




















, 




























 (
















).
 


















 , 






:
 



























.
 









 . ,
















.
  10-20% 




.
 





 , 










 , 
































 . Tuy nhiên, 














 , 








. 








 , 

































.
  , 


.
 .
  








không 

 








y . 










.
 






  , 



 , 

, 




.
20




















































.
b) Nhƣợc điểm của điện toán đám mây
 Tính riêng tư: 











, 










?
 Tính sẵn dùng : 














 

, 




























?
 Mất dư
̃
liê
̣
u : 

















 

















, 


 . 
 . 












 ,  


, 

















.
 Tính di động của dữ liệu và quyền sở hữu : 





 , 








 ? 






















, 



























?  h








.
 Khả năng bảo mật : 





























 , 





 





















 . 


















 ,  . Tuy
nhiên, 














 , 






















 ,











.
2.1.6. So sánh điện toán đám mây và điện toán lƣới



 có



 bao hàm
21




t siêu








phi -
- - 
         


 
 

[5].
Tiêu chí đánh giá
Điện toán lƣới
Điện toán đám mây

    


 



    
     
   
    

    



x


    
    
    
    

    
cao
22



Bảng 2: Điện toán đám mây và điện toán lƣới
               





.
23


CHƢƠNG 3 – TẦNG QUẢN LÝ VÀ PHÂN PHỐI TÀI NGUYÊN
3.1. Định nghĩa


 





 





 


 
Gateway

3.2. Vị trí của tầng quản lý và phân phối tài nguyên trong điện toán
đám mây


ình

24


Người sử dụng
dịch vụ
Các dịch vụ ứng dụng
Các dịch vụ hỗ trợ và quản lý
Nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây

Quản lý bản quyền
Quản lý và phân phối
tài nguyên
Cơ sở hạ tầng
Máy chủ Lưu trữ Mạng
Các dịch vụ
Bảo mật, phân quyền và xác thực
Website thương mại điện tử
(bao gồm danh mục các dịch vụ cung
cấp, giá tiền, cho phép truy cập tới tài
nguyên, tự phục vụ theo nhu cầu
Thanh toán
Tính tiền
Khác
Các dịch vụ nền tảng
Các dịch vụ cơ sở hạ tầng

Hình 4: Các thành phần của một hệ thống điện toán đám mây

 
 
 


 
 
 

 





  


sau:
25


Quản lý và phân phối tài nguyên
Cơ sở hạ tầng
Máy chủ
Lưu trữ Mạng
Website thương mại điện tử
(bao gồm danh mục các dịch vụ cung cấp, giá tiền, cho phép truy
cập tới tài nguyên, tự phục vụ theo nhu cầu
Các dịch vụ ứng dụng
Các dịch vụ nền tảng
Các dịch vụ
Các dịch vụ cơ sở hạ tầng
Các dịch vụ khác
Quản lý
bản quyền
Bảo mật, phân quyền và xác thực
Tính tiền
Thanh toán
Khác
Đo lường

Hình 5: Vị trí của tầng quản lý và phân phối tài nguyên





3.3. Một số giải pháp ảo hóa cơ sở hạ tầng
virtualization_villa.pdf
 
 
vSphere, Citrix XEN, Microsoft Hyper-
3.3.1. VMWare
  
  


26


 VMWare Player           
 

-64 bit, và 

 VMWare Server (  
 dành cho  

khách-- 

 VMWare Workstation: 

-64
 
hành khác nhau.
           


Hình 6: Cơ sở hạ tầng VMWare

 VMWare ESX: 
27


 VMware Virtual Simmetric Multi-Processing (  ): cho phép


 VMware virtual machine storage technology (C   
) ,

nhau cùng lúc.
 VMware Distribuited Resource Scheduler (    
phân tán): 
 VMware High Availability  cao): 


 
             

           

3.3.2. Microsoft Hyper-V


Viridian, Hyper-
 Windows Server 2008.
-
.
Hyper-V cho phé


máy
 dành riêng.
Microsoft Hyper-

 
Phân



