BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC MẠNG MÁY TÍNH NÂNG CAO TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
Khoa Công nghệ thông tin





BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC
MẠNG MÁY TÍNH NÂNG CAO

Đề tài:
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ
ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Thảo
Nguyễn Thu Thủy
Nguyễn Thị Thùy
Bùi Văn Vũ
Phạm Hoàng Vũ
Nguyễn Thị Ngọc Yến


HÀ NỘI 03/2012

2

Mục lục
Đặt vấn đề 3

I.Giới thiệu về Điện toán đám mây - Cloud Computing 3
I.1.Các khái niệm 3
I.2.Lịch sử 6
I.3.Phân biệt với các mô hình điện toán khác 8
I.4.Các tính chất 9
I.5.Các đặc tính 10
I.6. Các loại hình dịch vụ điện toán đám mây 11
I.6.1.Dịch vụ hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service) 12
I.6.2.Dịch vụ nền tảng PaaS (Platform as a Service) 12
I.6.3.Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service) 14
I.7.Các mô hình triển khai điện toán đám mây 14
I.7.1.Đám mây “công cộng”-Public Cloud 14
I.7.2.Đám mây “doanh nghiệp”-Private Cloud 15
I.7.3.Đám mây “chung” –Community Cloud 15
I.7.4.Đám mây “lai”- Hybrid Cloud 16
I.8.Lợi ích 17
I.9. Một số xu hướng phát triển của điện toán đám mây hiện nay. 18
II.Ảo hóa –Virtualization 19
II.1. Kiến trúc cung cấp dịch vụ ứng dụng -ASP Model Architecture 19
II.2.Khái niệm ảo hóa 20
II.3.Lợi ích của việc ảo hóa 20
II.4.Một số mô hình ảo hóa 21
II.4.1.Ảo hóa Hệ điều hành-OS Virtualization 21
II.4.2.Ảo hóa phần cứng - Hardware Virtualization 22
III.Một số nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây 24
III.1. Google 24
III.2. Amazon 25
III.3. Microsoft 25
III.4. IBM, HP 26
Tài liệu tham khảo 26

3

Đặt vấn đề
*Ngày nay, ngành CNTT cần phải đáp ứng các yêu cầu,thách thức ngày càng cao trong lĩnh vực kinh
doanh,quản lý.
Một số yêu cầu được đặt ra:
 Thu được nhiều với đầu tư ít
 Giảm rủi ro: Tăng cường bảo mật và khả năng phục hồi trên mọi quy trình và dữ liệu
 Chất lượng dịch vụ cao hơn
 Khả năng đột phá nhanh chóng
*Khi một tổ chức cần thêm tài nguyên điện toán mới:
 Lựa chọn 1 : Đầu tư và Mở rộng cơ sở hạ tầng của tổ chức
o Thường xuyên bổ sung thêm máy chủ,thiết bị lưu trữ và kết nối
o Các thành phần, các hệ thống HVAC
 Lựa chọn 2 : Tập trung hóa và ảo hóa các tài nguyên hiện có
o Nâng cao mức độ sử dụng tài nguyên vượt qua những hạn chế vật lý
 Lựa chọn 3 : Sử dụng cơ sở hạ tầng điện toán đám mây
o Mở rộng ảo hóa vượt khỏi phạm vi trung tâm dữ liệu doanh nghiệp
o Thuê các tài nguyên điện toán từ các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây và
trả tiền theo mức độ sử dụng
Điện toán đám mây là một lựa chọn phù hợp để giải quyết các vấn đề trên?
I.Giới thiệu về Điện toán đám mây - Cloud Computing
I.1.Các khái niệm
Điện toán đám mây (Cloud computing),hay điện toán máy chủ ảo,là mô hình điện toán (hệ thống tính
toán) sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet.
4

Thuật ngữ “đám mây” chỉ mạng Internet,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 tới công nghệ thông tin (CNTT) 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 kiến thức ,kinh nghiệm về 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 một khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm như phần mềm dịch vụ,Web
2.0,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.
Ví dụ, dịch vụ Google AppEngine cung cấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có
thể truy nhập từ một trình duyệt web, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ.
*Định nghĩa điện toán đám mây theo NIST
Viện tiêu chuẩn và công nghệ - National Institute of Standards and Technology (NIST) định nghĩa:
“Điện toán đám mây là một mô hình cho phép sự truy cập qua mạng ở khắp mọi nơi, thuận tiện và
theo nhu cầu đến một kho chia sẻ các tài nguyên tính toán có thể cấu hình được (ví dụ: mạng, máy chủ,
5

thiết bị lưu trữ, ứng dụng và các dịch vụ), các tài nguyên này có thể được nhanh chóng cấp phát và giải
phóng chỉ với nỗ lực quản lý hoặc tương tác với nhà cung cấp dịch vụ ở mức tối thiểu nhất”.
*Khái niệm đơn giản :
- “Cloud Computing” được diễn giải như sau: các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ
sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì trong máy 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. Thay vì mua tài
nguyên thì khách hàng sẽ thuê và trả phí theo mức độ sử dụng của mình.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.
-Một cách đơn giản, điện toán đám mây là việc ảo hóa các tài nguyên tính toán và các ứng dụng. Thay
vì việc ta sử dụng một hoặc nhiều máy chủ thật (ngay trước mắt, có thể sờ được, có thể tự ta ấn nút bật tắt
được) thì nay ta sẽ sử dụng các tài nguyên được ảo hóa (virtualized) thông qua môi trường Internet. Bản

thân từ đám mây (cloud) là một từ ẩn dụ cho Internet.
-Đa số người dùng Internet đã tiếp cận những dịch vụ đám mây phổ thông như e-mail, album ảnh và
bản đồ số
*Ví dụ minh họa định nghĩa điện toán đám mây
Trước năm 2000, người sử dụng muốn dùng dịch vụ gì đều phải mua bản quyền, đĩa CD để cài lên
máy tính cá nhân như phần mềm kế toán, quản lý địa chỉ, số điện thoại, quản lý nhân viên. Xu hướng này
thời đó tỏ ra khá hiệu quả khi chỉ cần một vài thao tác, người dùng có thể tìm ra những thông tin cần thiết
về một nhân viên nào đó hay địa chỉ và số điện thoại của một cá nhân. Tuy nhiên, tất cả các dữ lỉệu đều
được lưu trữ trên máy tính cá nhân chính vì thế khả năng di chuyển linh hoạt của những dịch vụ này
không cao trừ khi người sử dụng sở hữu một máy tính xách tay. Ngày nay không ai làm như thế nữa. Chỉ
cần một thiết bị PDA hay một máy tính cá nhân có kết nối internet, người dùng cá nhân có thể tìm kiếm
những thông tin cần thiết được lưu trữ đâu đó trên mạng internet. Có rất nhiều dịch vụ về quản lý thông
tin cá nhân, thư điện tử trên internet mà người dùng có thể khai thác như Yahoo mail, Gmail, facebook,
…. Các công ty không còn phải mua bản quyền các phần mềm về quản lý nhân viên, quản lý tài chính, …
không còn phải đầu tư những máy tính có cấu hình mạnh mẽ để làm máy chủ chứa dữ liệu của công ty.
Thay vào đó, công ty chỉ cần trả tiền sử dụng dịch vụ, cụ thể hơn, tất cả các phần mềm về quản lý nhân
viên, quản lý tài chính, đã được một nhà cung cấp dịch vụ cài đặt tại một trung tâm điện toán nào đó. Các
máy chủ có dung lượng bộ nhớ lớn cũng được những nhà cung cấp dịch vụ cài đặt và công ty có thể thuê
để lưu trữ dữ liệu của công ty.
6

Sức mạnh tính toán của điện toán đám mây được triển khai thông qua các hệ thống tính toán phân tán,
kết hợp với công nghệ ảo hoá máy tính và song song. Đối ngược với mô hình tính toán truyền thống trên
máy tính cá nhân, nơi mà tài nguyên máy tính cá nhân được dùng để xử lý các công việc từ đầu đến cuối
và trả kết quả cho người sử dụng, mô hình điện toán đám mây chỉ sử dụng máy tính cá nhân của người
dùng như giao diện giữa người sử dụng và các trung tâm dữ liệu và điện toán. Nói cách khác, máy tính cá
nhân chỉ là nơi để soạn thảo yêu cầu và gửi yêu cầu đến trung tâm điện toán thông qua một giao diện nào
đó như Web.
I.2.Lịch sử
*Sự tiến hóa mô hình điện toán

Mô hình điện toán tiến hóa qua các thời kì lịch sử khác nhau do sự phát triển của máy tính và hạ tầng
mạng truyền thông. Từ thế hệ máy tính thứ nhất đến thế hệ thứ ba, máy tính vẫn là các máy tính cồng
kềnh, đắt đỏ; các chương trình ứng dụng được phát triển với chi phí rất cao do sự thiếu thân thiện của
ngôn ngữ lập trình cũng như điều kiện vận hành và sử dụng hệ thống khắt khe.

Thế hệ thứ 4 của máy tính xuất hiện những năm 70 đến nay với sự xuất hiện của vi xử lí với các ngôn
ngữ lập trình thân thiện, phù hợp hơn cho từng lĩnh vực ứng dụng đặc thù. Với việc cho ra đời máy tính
cá nhân đầu những năm 80 của IBM và Apple, điện toán đã được tiếp cận rộng rãi và trở nên phổ thông.
Bước sang những năm 80 nhất là những năm 90 công nghệ và hạ tầng mạng. Truyền thông đã có những
bước phát triển vượt bậc, với sự ra đời của mạng Internet kết nối toàn cầu và sự bùng nổ của ứng dụng
Web.
7

Ngày nay, những năm đầu thế kỷ 21, hạ tầng máy tính, viễn thông đã hội tụ trên nền công nghệ số.
Công nghệ kết nối có dây, không dây qua cáp đồng, cáp quang, vệ tinh, wifi, mạng 3G, 4G,… cho phép
kết nối mạng toàn cầu, vươn tới cả vùng sâu, vùng xa nghèo khó. Với hạ tầng ICT phát triển như vậy, các
thiết bị tính toán cũng hết sức đa dạng từ các siêu máy tính, máy chủ lớn, tới các máy tính cá nhân, máy
tính xách tay, các thiết bị di động thông minh hay các điện thoại di động giá rẻ đều có thể kết nối với nhau
– một thế giới đã kết nối.
Khi thế giới điện toán đã kết nối, làm thế nào để khai thác được tối đa năng lực điện toán đó với chi
phí thấp nhất và nhanh nhất? Làm thế nào để một doanh nghiệp có hệ thông ứng dụng ERP trong vòng 24
giờ? Làm thế nào để dự án phần mềm có môi trường phát triển với công cụ quản lý dự án sẵn sàng trong
vòng 4 giờ? Làm thế nào để cô giáo hiệu trưởng ở vùng cao có thể có ứng dụng quản lí hồ sơ, giáo án tức
thì mà không phải tìm hiểu các bước “cài đặt” hoặc “sao lưu dữ liệu”? Không thể kể hết các nhu cầu
tương tự, nhưng có thể nói điện toán đám mây là mô hình được kỳ vọng đáp ứng các nhu cầu đó, đem sản
phẩm và dịch vụ công nghệ thông tin chất lượng cao đến mọi đối tượng theo nhu cầu, với thời gian nhanh
hơn và chi phí rẻ hơn.
*Thuật ngữ cloud computing (điện toán máy chủ ảo/điện toán đám mây) mới được nhắc tới từ năm
2007 nhưng xu hướng này đã xuất hiện ngay ở cuối thập niên 80 với khái niệm điện toán lưới (grid
computing), tiếp theo là điện toán theo nhu cầu (utility computing) và phần mềm dịch vụ (SaaS).

*Một cuộc cách mạng về công nghệ: Điện toán đám mây là cuộc cách mạng lần 3 trong công nghiệp
IT tiếp sau cuộc cách mạng PC thập kỷ 80 và Internet thập kỷ 90

8

I.3.Phân biệt với các mô hình điện toán khác
Điện toán đám mây thường bị lẫn lộn với điện toán lưới, điện toán theo yêu cầu hay điện toán tự trị.
*Sự khác biệt giữa grid computing và cloud computing: cơ bản nằm ở cách thức chúng cung cấp
tài nguyên cho một workload (tải công việc):
o Trong điện toán lưới, trọng tâm được đặt vào việc di chuyển workload đến địa điểm của
các tài nguyên điện toán cần thiết, thường là địa điểm ở xa và sẵn sàng để sử dụng. Thông thường
một lưới là một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn có thể được chia thành những nhiệm vụ
nhỏ để chạy song song. Từ quan điểm này, một lưới được xem chỉ là một máy chủ ảo. Các lưới
cũng đòi hỏi ứng dụng tuân thủ giao diện phần mềm của lưới.
o Trong một môi trường 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.
Thêm vào đó, điện toán đám mây không chỉ hỗ trợ điện toán lưới mà nó còn hỗ trợ cả những môi
trường không phải là điện toán lưới, ví dụ như kiến trúc Web ba lớp chạy các ứng dụng truyền
thống hay ứng dụng Web 2.0.
*Điện toán theo yêu cầu (utility computing) là khối tài nguyên máy tính như bộ nhớ, bộ xử lý trong
vai trò một dịch vụ riêng biệt và cụ thể tương tự với các công trình hạ tầng kỹ thuật truyền thống chẳng
hạn như điện lực hay mạng điện thoại.
*Điện toán tự trị là những hệ thống có khả năng tự vận hành, quản lý và xử lý những vấn đề xảy ra
trong quá trình vận hành.
*Điện toán đám mây được nhìn nhận như là một bước phát triển tự nhiên tiếp theo từ những mô hình
trên. Những hệ thống điện toán đám mây hiện nay đều có khả năng tự trị và có khả năng xử lý những tác
vụ lớn như điện toán lưới, và riêng biệt cụ thể cho một yêu cầu nào đó như điện toán theo yêu cầu.
9

I.4.Các tính chất
 Virtualization (ảo hóa):Các tài nguyên máy tính (máy chủ ứng dụng,máy chủ vật lý,CSDL,dịch vụ)
được tự động tạo ra,mở rộng,nén lại hay di chuyển phù hợp với nhu cầu thay đổi.
 Provisioning (cung cấp/thu hồi nhanh):Tài nguyên CNTT được nhanh chóng cấp phát (hoặc thu hồi)
dựa vào nhu cầu của người tiêu dùng.
 Elastic Scaling (mềm dẻo) :Mở rộng,thu hẹp quy mô các môi trường CNTT để đáp ứng nhu cầu
khách hàng
 Service Automation Management (quản lý dịch vụ tự động)
 Pervasiveness (Chạy trên mọi thiết bị, mọi nền tảng)
 Flexible Pricing (giá cả linh hoạt)
10

I.5.Các đặc tính
 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 “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.
 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 ta chẳng cần phải làm gì ngoài việc xác định chính xác tài nguyên mình cần và
yêu cầu.
 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 thuê bên ngoài 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.
 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 lạc hậu về công nghệ hay không … Khi sử dụng tài nguyên trên đám mây thì ta không còn
phải quan tâm tới điều này nữa.

11

I.6. Các loại hình dịch vụ điện toán đám mây

Dịch vụ Cloud Computing rất đa dạng và bao gồm tất cả các lớp dịch vụ điện toán từ cung cấp năng
lực tính toán trên dưới máy chủ hiệu suất cao hay các máy chủ ảo, không gian lưu trữ dữ liệu, hay một hệ
điều hành, một công cụ lập trình, hay một ứng dụng kế toán … Các dịch vụ cũng được phân loại khá đa
dạng, nhưng các mô hình dịch vụ Cloud Computing phổ biến nhất có thể được phân thành 3 nhóm: Dịch
vụ hạ tầng (IaaS), Dịch vụ nền tảng (PaaS) và Dịch vụ phần mềm (SaaS).

12

I.6.1.Dịch vụ hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service)
Tên ban đầu được sử dụng là dịch vụ phần cứng (HaaS) và được tạo ra bởi một nhà kinh tế học
Nichlas Car vào tháng 3 năm 2006, nhưng điều này cần thiết. Nhưng từ này đã dần bị thay thế bởi khái
niệm dịch vụ hạ tầng vào khoảng cuối năm 2006.
Dịch vụ IaaS cung cấp dịch vụ cơ bản bao gồm năng lực tính toán, không gian lưu trữ, kết nối mạng
tới khách hàng. Khách hàng (cá nhân hoặc tổ chức) có thể sử dụng tài nguyên hạ tầng này để đáp ứng nhu
cầu tính toán hoặc cài đặt ứng dụng riêng cho người sử dụng. Với dịch vụ này khách hàng làm chủ hệ
điều hành, lưu trữ và các ứng dụng do khách hàng cài đặt. Khách hàng điển hình của dịch vụ IaaS có thể
là mọi đối tượng cần tới một máy tính và tự cài đặt ứng dụng của mình.
*Những đặc trưng tiêu biểu:
 Cung cấp tài nguyên như là dịch vụ: bao gồm cả máy chủ, thiết bị mạng, bộ nhớ, CPU,
không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu.
 Khả năng mở rộng linh hoạt
 Chi phí thay đổi tùy theo thực tế
 Nhiều người thuê có thể cùng dùng chung trên một tài nguyên
 Cấp độ doanh nghiệp: đem lại lợi ích cho công ty bởi một nguồn tài nguyên tích toán
tổng hợp
Ví dụ điển hình về dịch vụ này là dịch vụ EC2 của Amazon. Khách hàng có thể đăng ký sử dụng một

máy tính ảo trê dịch vụ của Amazon và lựa chọn một hệ thống điều hành (ví dụ, Windows hoặc Linux) và
tự cài đặt ứng dụng của mình.
I.6.2.Dịch vụ nền tảng PaaS (Platform as a Service)
Dịch vụ PaaS cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàng phát triển các phần mềm, phục vụ nhu
cầu tính toán hoặc xây dựng thành dịch vụ trên nền tảng Cloud dó. Dịch vụ PaaS có thể được cung cấp
dưới dạng các ứng dụng lớp giữa (middleware), các ứng dụng chủ (application server) cùng các công cụ
lập trình với ngôn ngữ lập trình nhất định để xây dựng ứng dụng. Dịch vụ PaaS cũng có thể được xây
dựng riêng và cung cấp cho khách hàng thông qua một API riêng. Khách hàng xây dựng ứng dụng và
tương tác với hạ tầng Cloud Computing thông qua API đó. Ở mức PaaS, khách hàng không quản lý nền
tảng Cloud hay các tài nguyên lớp như hệ điều hành, lưu giữ ở lớp dưới. Khách hàng điển hình của dịch
vụ PaaS chính là các nhà phát triển ứng dụng (ISV).
*Những đặc trưng tiêu biểu:
13

 Phục vụ cho việc phát triển, kiêm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giống như là môi
trường phát triển tích hợp
 Các công cụ khởi tạo với giao diện trên nền web.
 Kiến trúc đồng nhất
 Tích hợp dịch vụ web và cơ sở dữ liệu
 Hỗ trợ cộng tác nhóm phát triển
 Công cụ hỗ trợ tiện tích
* Thuận lợi:
 Dịch vụ nền tảng (PaaS) đang ở thời kì đầu và được ưa chuộng ở những tính năng vốn
được ưa thích bơi dịch vụ phần mềm (đề cập sau), bên cạnh đó có tích hợp các yếu tố về nền tảng
hệ thống.
 Ưu điểm trong những dự án tập hợp những công việc nhóm có sự phân tán về địa lý.
 Khả năng tích hợp nhiều nguồn của dich vụ web
 Giảm chi phí ngoài lề khi tích hợp các dịch vụ về bảo mật, khả năng mở rộng, kiểm soát
lỗi…
 Giảm chi phí khi trừu tượng hóa công việc lập trình ở mức cao để tạo dịch vụ, giao diện

người dùng và các yếu tố ứng dụng khác.
 Mong đợi ở người dùng có kiến thức có thể tiếp tục hoàn thiện và hỗ trợ tương tác với
nhiều người để giúp xác định mức đô khó khăn của vấn đề chúng ta gặp phải.
 Hướng việc sử dụng công nghệ để đạt được mục đích tạo điều kiện dễ dàng hơn cho việc
phát triển ứng dụng đa người dùng cho những người không chỉ trong nhóm lập trình mà có thể
kết hợp nhiều nhóm cùng làm việc
*Khó khăn:
 Ràng buộc bởi nhà cung cấp: do giới hạn phụ thuộc và dịch vụ của nhà cung cấp
 Giới hạn phát triển: độ phức tạp khiến nó không phù hợp với yêu cầu phát triển nhanh vì
những tính năng phức tạp khi hiện thực trên nền tảng web.
Dịch vụ App Engine của Google là một dịch vụ PaaS điển hình, cho phép khách hàng xây dựng các
ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng và phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình Java hoặc Python.
14

I.6.3.Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service)
Dịch vụ SaaS cung cấp các ưng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầu cho nhiều khách hàng
với chỉ một phiên bản cài đặt. Khách hàng lựa chọn ứng dụng phù hợp với nhu cầu và sử dụng mà không
quan tâm tói hay bỏ công sức quản lý tài nguyên tính toán bên dưới.
*Những đặc trưng tiêu biểu
 Phần mềm sẵn có đòi hỏi việc truy xuất, quản lý qua mạng.
 Quản lý các hoạt dộng từ một vị trí tập trung hơn là tại mỗi nơi của khách hàng, cho phép
khác hàng truy xuất từ xa thông qua web.
 Cung cấp ứng dụng thông thường gần gũi với mô hình ánh xạ từ một đến nhiều hơn là
mô hình 1:1 bao gồm cả các đặc trưng kiến trúc, giá cả và quản lý.
 Những tính năng tập trung nâng cấp, giải phóng người dùng khỏi việc tải các bản vá lỗi
và cập nhật.
 Thường xuyên tích hợp những phần mềm giao tiếp trên mạng diện rộng
Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng cho doanh nghiệp mà nổi
bật nhất là CRM. Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổ biến là các ứng dụng office Online của
Microsoft hay Google Docs của Google.

I.7.Các mô hình triển khai điện toán đám mây
Từ “đám mây” (cloud) xuất phát từ hình ảnh minh họa mạng Internet đã được sử dụng rộng rãi trong
các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của giới CNTT. Một cách nôm na, điện toán đám mây là mô hình
điện toán Internet. Tuy nhiên, khi mô hình Cc dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp
dụng trong các môi trường có quy mô và phạm vi riêng, hình thành các mô hình triển khai khác nhau.
I.7.1.Đám mây “công cộng”-Public Cloud
Mô hình đầu tiên được nói đến khi đề cập tới Cloud Computing chính là mô hình Public Cloud. Đây là
mô hình mà hạ tầng Cloud Computing được một tổ chức sỡ hữu và cung cấp dịch vụ rộng rãi cho tất cả
các khách hàng thông qua hạ tầng mạng Internet hoặc các mạng công cộng diện rộng. Các ứng dụng khác
nhau chia sẻ chung tài nguyên tính toán, mạng và lưu trữ. Do vậy, hạ tầngCloud Computing được thiết kế
để đảm bảo cô lập về dữ liệu giữa các khách hàng và tách biệt về truy cập.
15



Các dịch vụ Public Cloud hướng tới số lượng khách hàng lớn nên thường có năng lực về hạ tầng cao,
đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chi phí thấp cho khách hàng. Do đó khách hàng của dịch vụ
trên Public Cloud sẽ bao gồm tất cả các tầng lớp mà khách hàng cá nhân và doanh nghiệp nhỏ sẽ được lợi
thế trong việc dễ dàng tiếp cận các ứng dụng công nghệ cap, chất lượng mà không phải đầu tư ban đầu,
chi phí sử dụng thấp, linh hoạt.
I.7.2.Đám mây “doanh nghiệp”-Private Cloud
Đám mây doanh nghiệp (Private Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được sở hữu bởi một tổ
chức và phục vụ cho người dùng của tôt chức đó. Private Cloud có thể được vận hành bởi một bên thứ ba
và hạ tầng đám mây có thể được đặt bên trong hoặc bên ngoài tổ chức sở hữu (tại bên thứ ba kiêm vận
hành hoặc thậm chí là một bên thứ tư).
Private Cloud được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm được
các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm về công nghệ và khả năng
quản trị của Cloud Computing. Với Private Cloud, các doanh nghiệp tối ưu được hạ tầng IT của mình,
nâng cao hiệu quả sử dụng, quản lý trong cấp phát và thu hồi tài nguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản
phẩm sản xuất, kinh doanh ra thị trường.

I.7.3.Đám mây “chung” –Community Cloud
Đám mây chung (Community Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được chia sẻ bởi một số tổ
chức cho cộng đồng người dùng trong các tổ chức đó. Các tổ chức này do đặc thù không tiếp cận với các
16

dịch vụ Public Cloud và chia sẻ chung một hạ tầng Cloud Computing để nâng cao hiệu quả đầu tư và sử
dụng.


I.7.4.Đám mây “lai”- Hybrid Cloud
Mô hình đám mây lai (Hybrid Cloud) là mô hình bao gồm hai hoặc nhiều hơn các đám mây trên tích
hợp với nhau. Mô hình Hybrid Cloud cho phép chia sẻ hạ tầng hoặc đáp ứng nhu cầu trao đổi dữ liệu.
17



I.8.Lợi ích
*Các lợi ích mà Điệm toán đám mây đem lại cho CNTT và công việc kinh doanh.
 Tiết kiệm chi phí đầu tư: mua phần cứng, phần mềm
 Tiết kiệm chi phí vận hành: trả theo mức độ sử dụng, giảm chi phí hỗ trợ, vận hành, bảo trì, giảm
chi phí nhân công IT
 Triển khai áp dụng nhanh hơn và linh hoạt trong việc mở rộng phạm vi ứng dụng
 Truy cập dữ liệu và thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn
 Giảm bớt mức độ phụ thuộc vào đội ngũ IT nội bộ
 Chuẩn hóa và tự động hóa quy trình làm việc
 Được cập nhật với các nâng cấp mới nhất
*Tuy nhiên, cũng có những quan ngại liên quan đến sử dụng dịch vụ Public cloud:
18

 Việc bảo mật và khả năng đảm bảo tính riêng tư của dữ liệu: đây là mối quan ngại hàng đầu của

khách hàng khi quyết định sử dụng các dịch vụ điện toán đám mây công cộng.
 Chất lượng dịch vụ và năng lực của hệ thống
 Sự nghi ngờ về khả năng thực sự tiết kiệm được chi phí so với mô hình triển khai truyển thống
 Tính sẵn sàng của hệ thống khi triển khai trên mạng internet: khi triển khai trên mạng thì sẽ có
nhiều rủi ro dẫn đến việc gián đoạn đường truyền
 Khó khăn trong việc tích hợp với các hệ thống IT hiện có của doanh nghiệp

I.9. Một số xu hướng phát triển của điện toán đám mây hiện nay.
*Sự phát triển của đám mây di động (mobile cloud):
Apple iCloud, Amazon Cloud và dịch cụ điện toán đám mây trên Windows Phone đang giúp công
nghệ này trở nên đại trà. Nhu cầu lưu trữ thông tin trên đám mây và khả năng truy cập bất cứ khi nào họ
cần sẽ giảm bớt "gánh nặng" cho thiết bị. Nỗi lo mất điện thoại vì "mọi dữ liệu quan trọng như số liên lạc,
ảnh, video… nằm cả trong đó" sẽ không còn bởi thông tin đã được tự động sao lưu lên đám mây và người
sử dụng có thể thoải mái xóa dữ liệu từ xa để tránh tình trạng dữ liệu bí mật, riêng tư rơi vào tay kẻ xấu.
*Sự nở rộ của đám mây lai (hybrid cloud):
Đám mây lai là sự giao thoa của hai hay nhiều mô hình đám mây, như như kết hợp giữa public cloud
(các dịch vụ cloud được cung cấp cho mọi người sử dụng rộng rãi và 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 sẽ giúp khai thác
những điểm mạnh nhất của từng mô hình, mang đến khả năng bảo vệ dữ liệu an toàn hơn, nhưng cũng
linh động và gần gũi hơn với người sử dụng. Năm tới sẽ có ngày càng nhiều doanh nghiệp vừa và lớn sẽ
chuyển sang mô hình này. Theo Gartner, tổng giá trị cho các dịch vụ đám mây hiện thời là gần 2,4 tỷ
USD và đến năm 2013 sẽ đạt gần 8,1 tỷ USD.
*Sự tiến hóa của bảo mật đám mây:
Bảo mật luôn là đề tài nóng và là một trong những nguyên nhân chính khiến các tổ chức có liên quan
đến các dữ liệu nhạy cảm lưỡng lự trong việc đón nhận. Họ lo ngại hacker tìm cách xâm nhập vào kho
thông tin nằm trên đám mây, do đó việc liên tục tạo ra những
phương pháp bảo mật kiểu mới, an toàn và hiệu quả là mục tiêu hàng đầu của các chuyên gia phát triển
trong năm 2012.
*Cuộc cách mạng môi trường làm việc di động:
19

Tương tự e-mail thay đổi cách con người liên lạc với bạn bè và đồng nghiệp, cloud được cho là đang
tạo ra con đường gửi và lưu trưc thông tin nhanh chóng và thông suốt hơn bao giờ hết. Với khả năng truy
cập và làm việc từ xa, công việc sẽ được giải quyết dễ dàng hơn mà không bị ngắt quãng.
*Dịch vụ phần mềm (SaaS) mở rộng thành dịch vụ IT (ITaaS):
SaaS sẽ không chỉ giới hạn trong lĩnh vực CRM mà dần có tầm ảnh hưởng đến cả cơ sở hạ tầng IT.
"Một lĩnh vực mới đang nổi lên trên thị trường là IT as a Service (dịch vụ IT), trong đó các doanh nghiệp
sẽ 'tiêu thụ' IT, biến nó trở thành một dịch vụ trong doanh nghiệp. Bạn có thể hình dung một thế giới mà ở
đó việc triển khai các ứng dụng trên toàn cầu chỉ mất 2 tiếng thay vì 2 tháng, các chuyên gia phát triển sẽ
sử dụng một nền tảng tự phục vụ (a self-service platform) để cung cấp và triển khai ứng dụng thay vì phải
thông qua một quá trình thủ công tốn kém nào đó, hoặc một người có thể quản lý 10.000 server thay vì
chỉ 100 server", ông Tyson Dowd, Giám đốc chiến lược thương mại của Microsoft thuộc khu vực châu Á
- Thái Bình Dương, nhấn mạnh.
II.Ảo hóa –Virtualization
II.1. Kiến trúc cung cấp dịch vụ ứng dụng -ASP Model Architecture

-Đây còn được gọi là kiến trúc truyền thống.
-ASP là viết tắt Tiếng Anh của “Application Service Providers”,có nghĩa là cung cấp dịch vụ ứng
dụng.
*Kiến trúc 4 tầng : tầng trình bày – tầng Business – tầng dữ liệu – tầng OS và phần cứng.



20


Theo hình trên,mỗi người thuê ứng dụng (tenant được hiểu như là công ty) được nhà cung cấp dịch vụ
lưu trữ ứng dụng ở một phần cứng riêng và quản lý riêng.
*Ưu điểm:
- ứng dụng ko phải thiết kế lại theo yêu cầu (hoặc ít)

- bảo mật tốt
- sao lưu đơn giản và dễ dàng phục hồi nếu có rủi ro
- quản lý dễ dàng hơn
*Nhược điểm:
- chi phí hoạt động cao
- khả năng mở rộng kém
II.2.Khái niệm ảo hóa
Ảo hóa là một khái niệm quan trọng của điện toán đám mây. Có thể hiểu ảo hóa qua ví dụ sau :
Một doanh nghiệp có 1000 máy tính, tại mỗi thời điểm, mỗi nhân viên sử dụng máy tính với các công
việc khác nhau : đọc báo, chat, game, lập trình, word,……
Dễ thấy rằng tài nguyên máy tính chưa được sử dụng hết, gây lãng phí.
Khi đó ta tiến hành gom hết tất cả 1000 máy tính lại với nhau, thành một máy tính lớn với tổng tài
nguyên, sau đó tạo lập các máy ảo. Đối với các nhân viên của công ty : họ làm công việc gì và sử dụng tài
nguyên bao nhiêu thì sẽ xin được cấp và được cấp một máy ảo phù hợp.
Như vậy các tài nguyên tính toán đã được ảo hóa.
Ảo hóa là công nghệ trừu tượng các nguồn tài nguyên của CNTT (physical, application,
memory,CPU….) được các nhà cung cấp mây sử dụng nhằm tận dụng tối đa mọi tài nguyên này đồng
thời độc lập với người dùng. Các tài nguyên được gom lại và đưa lên mạng truyền thông, cung cấp cho
người sử dụng theo nhu cầu.
II.3.Lợi ích của việc ảo hóa
* Tăng tính sử dụng tài nguyên : tài nguyên được khai thác tận dụng tối đa, Tối ưu hóa sử dụng công
suất phần cứng
Ví dụ : cấp phát máy ảo cho nhân viên này, khi họ dùng xong, máy ảo được thu hồi và cấp cho một
người khác.
21

* Tiết kiệm chi phí : người sử dụng không phải đầu tư quá nhiều vào cơ sở hạ tầng và giảm đc chi
phí vận hành và bảo trì do phí sử dụng đc tính theo thời gian và dịch vụ
Ví dụ : một công ty xuất nhập khẩu không cần thuê nhân viên về CNTT để quản lý bảo trì máy tính
của công ty, không cần đầu tư cơ sở vật chất nhiều

*Tách biệt sự phức tạp hóa của CNTT với người sử dụng: người sử dụng chỉ cần ít hiểu biết về
CNTT là có thể sử dụng, không cần quan tâm tới việc cài đặt, cấu hình, phần cứng, phần mềm, bảo trì,…
*Tăng khả năng lưu trữ : do cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp có quy mô lớn, việc lưu trữ và bảo trì
được thực hiện dễ dàng.
II.4.Một số mô hình ảo hóa
II.4.1.Ảo hóa Hệ điều hành-OS Virtualization

*Kiến trúc


Các lớp hoạt động :
+ Nền tảng phần cứng : RAM, CPU, thiết bị nhập xuất, thiết bị lưu trữ, thiết bị mạng, vi
xử lý đồ họa, , âm thanh,… tóm lại là toàn bộ phần cứng của máy chủ
22

+Hệ điều hành chạy trên máy chủ : thực hiện việc liên lạc trực tiếp với phần cứng, qua đó
cung cấp các dịch vụ và chức năng thông qua OS này.
+ OS virtualization : chạy trên nền tảng hệ điều hành của máy chủ, có nhiệm vụ lấy tài
nguyên và dịch vụ do OS này cung cấp, thực hiện quản lý, phân chia tài nguyên này cho các
OS ảo.(theo tài liệu thì lớp này là hypervisor)
+ Các OS ảo : sử dụng tài nguyên do OS virtualization quản lý

*Một số hệ thống sử dụng mô hình này :VMware, Amazon AMIs
*Ưu điểm:
+ Do có một OS lớn cung cấp tài nguyên và dịch vụ, nên khi cần cập nhật một thay đổi,
chỉ cần thực hiện 1 lần tại OS này=> dễ dàng trong quản lý và cập nhật
+Cung cấp ứng dụng tự động, sử dụng các template application
+Yêu cầu ít tài nguyên hệ thống
*Nhược điểm :
+Chỉ một OS máy chủ : khi OS này gặp sự cố, tất cả hệ thống bị ảnh hưởng

+Vấn đề có thể có một số vấn đề với sự chia sẻ các thành phần OS, sự tương thích về các
OS, giới hạn sự lựa chọn các OS
+Các vấn đề độ trễ mạng
II.4.2.Ảo hóa phần cứng - Hardware Virtualization
*Kiến trúc :
23


Mô tả :
+ Nền tảng phần cứng :
+Hypervisor : là một lớp phần mềm “mỏng “ giữa phần cứng và OS để cho phép các OS
đó quản lý và sử dụng tài nguyên phần cứng cùng lúc
Lớp này chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng, điều khiển và kiểm soát phần cứng máy
chủ, quản lý, phân phối tài nguyên cho các OS chạy trên nó
+Các OS ảo (máy ảo ): lấy tài nguyên từ phần cứng thông qua sự cấp phát và quản lý của
Hypervisor.
*Một số hệ thống sử dụng mô hình này : IBM Power Systems
*Ưu điểm
+thích hợp cho thử nghiệm phần mềm trên nhiều OS khác nhau
+ Trong mỗi phân vùng có thể có các OS khác nhau về cấu hình hoặc phiên bản, được
quản lý độc lập, tức là ko giới hạn việc lựa chọn OS
*Nhược điểm
24

+sử dụng nhiều tài nguyên hệ thống làm ứng dụng chạy trên máy ảo bị chậm hơn
+khó khăn khi muốn thay đổi nâng cấp phần cứng vì liên quan đến hypervisor
III.Một số nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây
Điện toán đám mây đang được phát triển và cung cấp bới nhiều nhà cung cấp, trong đó có Amazon,
Google, DataSynapse, và Salesforce cũng như những nhà cung cấp truyền thống như Sun Microsystems,
HP, IBM, Intel, Ciscovà Microsoft.

III.1. Google
Google là nhà cung cấp các dịch vụ trên Internet khổng lồ, bởi vậy không ngạc nhiên khi họ là một
trong những công ty đi đầu trong việc thúc đẩy xu hướng điện toán đám mây. Google cung cấp nhiều giải
pháp ứng dụng công nghệ điện toán đám mây cho cá nhân và doanh nghiệp, bao gồm cả các dịch vụ thu
phí và miễn phí.
Một số ứng dụng quen thuộc có thể kể đến như dịch vụ thư điện tử Gmail, phần mềm ứng dụng văn
phòng trên nền web Google docs, công cụ tra cứu thông tin, công cụ lập lịch Google Calendar, công cụ
xây dựng trực tuyến Google Site.
Bên cạnh đó không thể không nhắc đến các nền tảng phát triển ứng dụng trên “mây” của hãng là App
Engine. App Engine là nền tảng phát triển ứng dụng công nghệ điện toán đám mây cho phép người dùng
25

thiết kế ứng dụng chạy trên máy chủ ảo của Google. App Engine hỗ trợ ngôn ngữ Python và đã bổ sung
ngôn ngữ phổ biến khác là Java cho phép tạo ra các ứng dụng có độ tùy biến, linh hoạt cao. Tuy nhiên,
không phải nhà phát triển nào cũng thích nền tảng này, đơn giản là bởi nó thuộc dạng kế thừa. Người ta
không thích cách thức App Engine yêu cầu xử lý dữ liệu, và những sản phẩm viết trên nền tảng này lại
không thể triển khai dễ dàng trên các nền tảng khác.
Google đã phát triển hệ điều hành chạy trên máy tính cá nhân sử dụng công nghệ điện toán đám mây
là Google Chrome OS. Hệ điều hành này hoạt động được hoàn toàn nhờ vào Internet và nó có thể khởi
động dễ dàng từ ổ cứng di động hay USB, như vậy nó chỉ cần cài đặt một lần và sử dụng ở bất cứ đâu có
kết nối Internet.
III.2. Amazon
Amazon là nơi thương mại hóa các trung tâm điện toán đầu tiên mặc dù kỹ thuật này đã được sử dụng
từ lâu. Năm 2006, Amazon chào mời dịch vụ mang tên Amazon Web Services (AWS). Nó bao gồm nhiều
dịch vụ như tính toán, xử lý, lưu trữ dữ liệu, gửi thông điệp và tập hợp dữ liệu. Bất kỳ ai có thẻ tín dụng
cũng có thể vào đây thuê một máy ảo trên hệ thống máy tính khổng lồ của Amazon để chạy ứng dụng.
Các nhà điều hành AWS có thể nhanh chóng bổ sung máy chủ khi nhu cầu tăng hay tắt bớt khi nhu cầu
giảm. Người dùng cũng có thể sử dụng các dịch vụ lưu trữ và xử lý dữ liệu của Amazon. Các dịch vụ này
có giá cả phù hợp cho mọi đối tượng và nó có tính mềm dẻo nên có thể mở rộng kiến trúc dễ dàng.
III.3. Microsoft

Công ty Microsoft là nhà cung cấp phần mềm đóng gói và các giải pháp điện toán truyền thống cũng
đang đã bắt đầu cung cấp dịch vụ và các nền tảng ứng dụng điện toán đám mây của riêng mình nhằm
cạnh tranh với các đối thủ trong xu thế điện toán tất yếu.
Các dịch vụ trên mây của hãng bao gồm dịch vụ web Windows Live với các ứng dụng như Hotmail,
Windows Live Calendar, Messenger với nhiều công cụ hữu ích như phần mềm văn phòng trực tuyến
Office Web Apps, quản lý xử lý ảnh trực tuyến và lưu trữ trên Sky drive. Dịch vụ lưu trữ trực tuyến Sky
drive với 25 GB dung lượng miễn phí và tích hợp chặt chẽ với các dịch vụ Windows Live khác.
Cùng với Google, Microsoft cũng đang nỗ lực để xây dựng các nền tảng phát triển ứng dụng điện toán
đám mây của riêng mình. Hệ điều hành Windows Azure là nền tảng OS điện toán đám mây có thể xây
dựng ứng dụng trên “mây” với các ngôn ngữ dotNET. Windows Azure là một tảng phát triển ứng dụng
điện toán đám mây mới mẻ nhưng mạnh mẽ với hàng loạt dịch vụ tích hợp khác như Microsoft
Sharepoint Service, Live Services, .NET serviecs và hệ quản trị cơ sở dữ liệu điện toán đám mây MS
SQL Azure.