Tiểu luận môn Điện toán lưới và đám mây SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
VÕ THỊ THÚY LAN
TÊN ĐỀ TÀI: SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI
VÀ ĐÁM MÂY
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY
TP HỒ CHÍ MINH - Năm 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
VÕ THỊ THÚY LAN
TÊN ĐỀ TÀI: SO SÁNH GIỮA ĐIỆN TOÁN LƯỚI
VÀ ĐÁM MÂY
Ngành: Khoa học máy tính
Mã số học viên: CH1301096
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:
PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
TP HỒ CHÍ MINH - Năm 2014
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bài báo cáo này hoàn toàn do tôi thực hiện với nội dung dựa
theo bài báo “Comparison between Cloud and Grid computing: review paper” của các
tác giả Hosam AlHakami, Hamza Aldabbas và Tariq Alwada’n.
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
MỤC LỤC
Danh mục các bảng
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 4
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ

Danh mục các hình vẽ
Hình 3 1. Điện toán đám mây 13
Hình 3 2. Kiến trúc đám mây định hướng thị trường cấp cao 15
Hình 3 3. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 1 17
Hình 3.4. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 2 18
Hình 3.5. Các giai đoạn Kiến trúc của GrepTheWeb 18
Hình 3 6. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 3 20
Hình 4.1. Bản đồ giảm hoạt động (trong GrepTheWeb) 23
Hình 4.2. Các thành phần cơ sở hạ tầng 25
Hình 5 1. Xu hướng tìm kiếm Google trong 12 tháng qua 27
Hình 5.2. Ứng dụng Grid trong một môi trường đám mây 33
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 5
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
MỞ ĐẦU
Đám mây là công nghệ được công bố gần đây nhất và được đưa ra trên thế giới
mạng. Đám mây được coi là một thế hệ mới của điện toán lưới. Đám mây bao gồm các
trung tâm dữ liệu thuộc sở hữu của cùng một viện. Tính đồng nhất trong mỗi trung tâm
dữ liệu trong cơ sở hạ tầng là tính năng chính của điện toán đám mây so với điện toán
lưới. Bài báo cáo này cung cấp một định nghĩa cho các đám mây, thảo luận về nhiều
khía cạnh của điện toán đám mây, và mô tả kiến trúc cho các đám mây (bằng cách nhìn
vào ứng dụng của Amazon_GrepTheWeb) và cách nhìn nhận giá trị khác nhau của đám
mây so với điện toán lưới.
Bài báo cáo này tập trung vào so sánh điện toán đám mây với các thế hệ trước
như điện toán lưới, bằng cách xem xét một số vấn đề an ninh và chính sách trong điện
toán lưới và đám mây. Cuối cùng, bài báo cáo mô tả những điểm tương đồng và khác
biệt giữa các phương pháp tiếp cận điện toán lưới và đám mây.
Nội dung bài báo cáo gồm 2 phần chính:
• Giới thiệu chung về điện toán đám mây
• So sánh mô hình điện toán đám mây với điện toán lưới

Em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Nguyễn Phi Khứ đã truyền đạt những
kiến thức quý báu trong môn Điện toán lưới và đám mây làm cơ sở nền tảng cho em
thực hiện báo cáo này.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 6
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Chương 1. TỔNG QUAN
Sự xuất hiện của điện toán đám mây đã được quan sát gần đây như là một mô
hình mới đầy hứa hẹn mang lại dịch vụ công nghệ thông tin (CNTT) như máy tính tiện
ích cho các công ty, điện toán học và các doanh nghiệp. Nó đã gây ra ảnh hưởng không
nhỏ trong ngành công nghiệp CNTT. Theo IBM, đám mây là một hồ bơi tài nguyên
máy tính ảo hóa máy chủ cho một loạt các khối lượng công việc khác nhau và cho phép
họ được triển khai và nhân rộng thông qua việc cung cấp nhanh chóng của các máy ảo
hoặc các thiết bị thực; hỗ trợ dự phòng, tự phục hồi, các mô hình lập trình có khả năng
mở rộng và giám sát sử dụng tài nguyên trong thời gian thực để cho phép tái cân bằng
phân bổ khi cần thiết.
Một số doanh nghiệp đang có kế hoạch sử dụng trung tâm dữ liệu ảo để tạo điều
kiện quản lý cơ sở hạ tầng và cố gắng để làm giảm nhu cầu bảo trì phần cứng. Loại cơ
sở hạ tầng mạng này làm giảm đi những khó khăn khi được đưa vào triển khai các dịch
vụ. Ví dụ, nhiều người dùng có thể muốn triển khai ứng dụng trong một môi trường đã
được xây dựng sẵn, bất kể chi phí của việc triển khai này và mất đi sự linh hoạt.
Nguyên nhân của việc thiết kế các đám mây là để cung cấp dịch vụ cho người sử dụng
và các nhà cung cấp cần phải thực hiện việc chia sẻ khả năng và tài nguyên của họ.
Đám mây đã gần như có cùng tầm nhìn với điện toán lưới, tuy nhiên vẫn có sự khác
biệt rất đáng kể.
Lưới là một hệ thống có khả năng quản lý và tổ chức tài nguyên và dịch vụ được
phân phối trên một số miền kiểm soát, sử dụng các giao thức, giao diện và cung cấp
chất lượng dịch vụ cao. Grimshaw đã định nghĩa điện toán lưới như “chia sẻ tài nguyên
và phối hợp giải quyết vấn đề trong các tổ chức ảo, động và đa hội”.
Điện toán đám mây đã được cung cấp bởi một số tổ chức lớn như Amazon,

Google, Sun và Yahoo. Người dùng cá nhân thông qua các tổ chức khác cũng được cho
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 7
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
phép sử dụng. Amazon là một tổ chức quan trọng trong sự phát triển của điện toán đám
mây. Amazon hiện đại hóa trung tâm dữ liệu nội bộ của họ, dẫn đến gia tăng đáng kể
hiệu quả trong nội bộ. Năm 2005, hệ thống điện toán đám mây của Amazon ra đời với
tên gọi dịch vụ web Amazon. Amazon là một trong những tổ chức đầu tiên cung cấp cơ
sở điện toán đám mây.
Sau đây, chúng ta sẽ xem xét các định nghĩa hiện tại của các đám mây và điện
toán đám mây được triển khai trong phần 2. Trong phần 3 là mô tả kiến trúc chi tiết cho
các đám mây thông qua một ví dụ từ tổ chức Amazon (một ứng dụng phổ biến gần đây
là GrepTheWeb). Phần 4 thảo luận về mô hình chi phí trong các đám mây. Phần 5 tập
trung vào so sánh mô hình điện toán đám mây với lưới và các kết luận được đưa ra
trong phần cuối.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 8
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Chương 2. ĐỊNH NGHĨA MÂY
2.1. Định nghĩa
Không có tiêu chuẩn hoặc định nghĩa thống nhất cho mây. Theo Gartner, điện
toán đám mây là một dạng thức điện toán nơi khả năng liên quan đến CNTT ồ ạt mở
rộng được cung cấp như một dịch vụ trên cơ sở hạ tầng mạng cho người sử dụng bên
ngoài. Nó đã được khẳng định đối với một số khía cạnh mà điện toán đám mây là hệ
thống lưới hẹp, theo nghĩa phơi bày các giao diện bị thu hẹp.
Tuy nhiên, những nỗ lực khác nhau của các nhà nghiên cứu và các học viên đã
được thực hiện để xác định điện toán đám mây, dựa trên quan sát của họ về điều kiện
tiên quyết và các nguyên tắc cơ bản về những khả năng và tương lai của điện toán đám
mây sẽ làm được. Nhiều chuyên gia đã đề xuất nhiều định nghĩa, trong đó cung cấp các
khái niệm khác nhau về điện toán đám mây. Bảng dưới đây cho thấy một số định nghĩa

của các chuyên gia.
Bảng 2. Định nghĩa mây
Tác giả /
Tham khảo
Năm Định nghĩa / Trích dẫn
M. Klems 2008 có thể mở rộng cơ sở hạ tầng theo yêu cầu của bạn
trong vòng vài phút hoặc thậm chí vài giây, thay vì
ngày hoặc tuần, do đó tránh được trạng thái lãng phí sử
dụng (máy chủ nhàn rỗi) và sử dụng quá giới hạn (màn
hình xanh) các nguồn tài nguyên sẵn có
P. GAW 2008 sử dụng internet để cho phép mọi người truy cập vào
các dịch vụ công nghệ khả dụng. Các dịch vụ phải “ồ ạt
mở rộng
R. Buyya 2008 Đám mây là một loại hệ thống song song và phân phối
bao gồm một tập hợp các máy tính ảo kết nối với nhau,
tự động cung cấp và trình bày như một hoặc nhiều các
tài nguyên tính toán thống nhất dựa trên các thỏa thuận
cấp độ dịch vụ được thiết lập thông qua thương lượng
giữa các nhà cung cấp dịch vụ và người tiêu dùng
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 9
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
R. Cohen 2008 Điện toán đám mây là một trong những từ thông dụng
cố gắng để bao gồm một loạt các khía cạnh khác nhau,
từ việc triển khai, cân bằng tải, trích lập dự phòng, mô
hình kinh doanh và kiến trúc (như Web 2.0). Đó là
bước đi hợp lý tiếp theo trong phần mềm (phần mềm
10.0). Đối với tôi những lời giải thích đơn giản nhất
cho điện toán đám mây là mô tả nó như là internet,
“trung tâm phần mềm

J. Kaplan 2008 một loạt các dịch vụ dựa trên web nhằm mục đích cho
phép người dùng có được một loạt các chức năng khả
dụng trên một ‘pay-as-you-go’ cơ sở mà trước đây cần
thiết phải đầu tư phần cứng/phần mềm và kỹ năng
chuyên nghiệp mới có được.
Điện toán đám mây là việc thực hiện những lý tưởng
trước đó của tiện ích điện toán mà không có sự phức
tạp kỹ thuật hoặc những lo lắng trong việc triển khai
D. Gourlay 2008 tiếp theo khả năng xây dựng ẩn các mô hình phần
mềm ảo hóa
D. Edwards 2008 những gì có thể khi bạn tận dụng cơ sở hạ tầng quy
mô web (ứng dụng và vật lý) theo yêu cầu …
B. de Haff 2008 Thực sự chỉ có ba loại hình dịch vụ đám mây: SaaS,
PaaS, và nền tảng máy tính mây. Tôi không chắc chắn
khả năng mở rộng ồ ạt là một yêu cầu phù hợp với bất
kỳ một thể loại nào
B. Kepes 2008 … đơn giản điện toán đám mây là mô hình cơ sở hạ
tầng chuyển đổi cho phép sự thăng thiên của SaaS.
Đó là một mảng rộng của dịch vụ dựa trên web nhằm
mục đích cho phép người dùng có được một loạt các
chức năng khả dụng trên cơ sở ‘pay-as-you-go’ mà
trước đây cần đầu tư phần cứng/phần mềm rất lớn và
kỹ năng chuyên nghiệp mới có được
K.
Sheynkman
2008 Mây tập trung vào làm cho lớp phần cứng tiêu hao như
yêu cầu theo tính toán và dung lượng lưu trữ. Đây là
một bước quan trọng đầu tiên, nhưng đối với các công
ty khai thác sức mạnh của điện toán đám mây, cơ sở hạ
tầng ứng dụng hoàn chỉnh cần phải được cấu hình dễ

dàng, triển khai, quy mô động và quản lý trong các môi
trường phần cứng được ảo hóa
O. Sultan 2008 Trong một môi trường trung tâm dữ liệu 3.0 đầy đủ,
bạn có thể quyết định xem một ứng dụng được chạy nội
bộ (cook at home), trong trung tâm dữ liệu của một
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 10
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
người nào khác (cook at home) và bạn có thể thay đổi
tâm trí của bạn trên chuyến bay trong trường hợp tài
nguyên trung tâm dữ liệu của bạn là ngắn hạn (pantry is
empty) hoặc bạn có môi trường/các vấn đề cơ sở (too
hot to cook). Trong thực tế, với tự động hóa, rất nhiều
điều có thể được thực hiện với chính sách và thời gian
thực gây nên …
K. Hartig 2008 thực sự được tiếp cận các nguồn lực và dịch vụ cần
thiết để thực hiện chức năng có nhu cầu thay đổi là
sự ảo hóa các nguồn lực duy trì và quản lý của chính
nó.
J. Pritzker 2008 Mây là hồ bơi rộng lớn với nguồn tài nguyên theo yêu
cầu nguồn phân bổ ảo hóa và tiện ích trong giá cả
T. Doerksen 2008 Điện toán đám mây là phiên bản thân thiện của điện
toán lưới
T. von Eicken 2008 bên ngoài, ‘pay-as-you-go’, theo yêu cầu, một nơi nào
đó trên Internet, mạng .v.v…
M. Sheedan 2008 “Kim tự tháp Mây”để giúp phân biệt các mây khác
nhau với các dịch vụ hiện có Trên: SaaS; Giữa:
PaaS; Dưới: IaaS
A. Ricadela 2008 dự án điện toán đám mây mạnh hơn và có bằng
chứng hơn các hệ thống lưới đã phát triển ngay cả

trong những năm gần đây
I. Wladawsky
Berger
2008 điều quan trọng là chúng tôi muốn ảo hóa hoặc ẩn từ
người sử dụng những thứ phức tạp tất cả những phần
mềm sẽ được ảo hóa hoặc ẩn và được chăm sóc bởi các
hệ thống hoặc các chuyên gia ở một nơi khác - hiện có
trong các đám mây
pay-per-B.
Martin
2008 Điện toán đám mây bao gồm bất kỳ những gì dựa trên
đăng ký hoặc sử dụng dịch vụ, trong thời gian thực
thông qua Internet, mở rộng khả năng của CNTT hiện
nay
R. Bragg 2008 Khái niệm chính đằng sau các đám mây là ứng dụng
Web đám mây phát triển và đáng tin cậy hơn. Nhiều
người thấy bây giờ rẻ hơn để dùng Web Cloud hơn đầu
tư vào hệ thống máy chủ của mình nó là một máy
tính để bàn cho người dân không có máy tính
G. Gruman và
E. Knorr
2008 Điện toán đám mây là tất cả về: SaaS điện toán tiện
ích Dịch vụ Web PaaS Internet tích hợp nền
tảng thương mại điện tử
P. McFedries 2008 Điện toán đám mây, trong đó không chỉ là dữ liệu của
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 11
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
chúng tôi, nhưng ngay cả phần nằm trong đám mây, và
chúng tôi truy cập vào tất cả mọi thứ không chỉ thông

qua máy tính mà còn các thiết bị điện toán đám mây
thân thiện, chẳng hạn như điện thoại thông minh,
PDA các siêu máy tính kích hoạt ảo hóa và phần
mềm như một dịch vụ Đây là điện toán tiện ích được
hỗ trợ bởi hàng loạt các trung tâm dữ liệu tiện ích.
2.2. Triển khai mô hình điện toán đám mây
Đây là một mô hình khái niệm mới và có thể được chia thành bốn mô hình nổi
tiếng sau đây (có thể có các mô hình khác được rút ra từ chúng):
• Công cộng (Public): Dịch vụ và các nguồn tài nguyên có thể được truy cập bởi
mọi người bằng cách sử dụng internet. Môi trường này nhấn mạnh những lợi thế
của hợp lý hóa (như là một người sử dụng có khả năng sử dụng chỉ có các dịch
vụ cần thiết và chỉ trả tiền cho việc sử dụng chúng), đơn giản hoạt động (như hệ
thống tổ chức và được tổ chức bởi một bên thứ ba) và khả năng mở rộng. Mối
quan tâm chính trong loại môi trường điện toán đám mây này là an ninh; từ môi
trường này có thể truy cập công cộng và dữ liệu người dùng trong một giai đoạn
được tổ chức bởi một bên thứ ba.
• Cá nhân (Private): Dịch vụ và các nguồn tài nguyên có thể truy cập trong một tổ
chức tư nhân. Môi trường này nhấn mạnh những lợi thế của hội nhập, tối ưu hóa
các giao dịch phần cứng và khả năng mở rộng. Mối quan tâm chính là sự phức
tạp, như môi trường này tổ chức và được tổ chức bởi các nguồn lực nội bộ. An
ninh không phải là một vấn đề chính so với các đám mây công cộng so với các
dịch vụ có thể truy cập chỉ thông qua mạng cá nhân và nội bộ.
• Cộng đồng (Community): Dịch vụ và các nguồn tài nguyên của loại này được
chia sẻ bởi các tổ chức khác nhau với mục đích chung. Nó có thể được tổ chức
bởi một trong những viện nghiên cứu hoặc một bên thứ ba.
• Lai (Hybrid): Loại này kết hợp các phương pháp từ các đám mây riêng và công
cộng, nơi các nguồn tài nguyên có thể được sử dụng, hoặc công cộng hoặc một
môi trường đám mây riêng. Những thuận lợi và những mối quan tâm là sự kết
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 12
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây

GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
hợp của các loại trước đó. Một công nghệ điện toán đám mây đã trở nên rất phổ
biến gần đây được gọi là điện toán đám mây xanh. Mục đích của nó là để giảm
tiêu thụ tài nguyên, chưa đáp ứng chất lượng dịch vụ cần thiết và giữ nguồn tài
nguyên cũ càng lâu càng tốt. “Những lợi thế của công nghệ này là sản xuất nhiệt
thấp hơn và tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng máy chủ hợp nhất và ảo
hóa công nghệ; từ nguồn lực hoạt động (máy chủ, các thành phần mạng, và các
đơn vị A/C) nhàn rỗi dẫn đến lãng phí năng lượng”.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 13
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Chương 3. KIẾN TRÚC CỦA MÂY
3.1. Tổng quan về đám mây
Điện toán đám mây có thể bao gồm một số thành phần không đồng nhất như:
máy tính lưới, cluster, siêu máy tính, v.v… (Hình 3.1). Tập hợp này được sử dụng bởi
hàng triệu người dùng. Ví dụ như trường hợp của Microsoft Live, nơi mà hệ thống có
khoảng 300 triệu người sử dụng. Thêm vào đó, có gần 330.000 nhà phát triển ứng dụng
của Amazon EC2. Kiến trúc điện toán đám mây bao gồm các ứng dụng phần mềm, có
thể truy cập sử dụng dịch vụ Internet theo yêu cầu. Vì vậy, các ứng dụng này được coi
là một cơ sở hạ tầng điện toán cần thiết được sử dụng khi nó có nhu cầu (chẳng hạn
như xử lý một yêu cầu người sử dụng) và để thực hiện một công việc cụ thể bằng cách
cho đi nguồn tài nguyên không mong muốn. Cũng phác họa các nguồn tài nguyên cần
thiết theo yêu cầu (như các máy chủ tính toán hay lưu trữ).
Hình 3. Điện toán đám mây
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 14
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Có một số khó khăn trong việc xử lý dữ liệu quy mô lớn được giải quyết bằng
kiến trúc điện toán đám mây.
• Đầu tiên nhất, khá khó khăn để tăng số lượng máy móc đạt được yêu cầu ứng

dụng.
• Không phải dễ dàng để sử dụng hết được các máy khi cần thiết bởi bất kỳ ứng
dụng nào.
• Thật phức tạp để phân phối và tổ chức một công việc quy mô lớn trên các máy
khác nhau ví dụ như tiến trình đang chạy trên chúng và cung cấp máy tính khác
để khôi phục lại nếu một trong số chúng ngừng làm việc.
• Khó có thể đạt trạng thái trống tất cả các máy khi công việc đã được hoàn thành.
• Rất khó để quy mô tự động tăng giảm dựa trên khối lượng công việc động.
Những vấn đề này đã được giải quyết bằng các kiến trúc điện toán đám mây.
Rất nhiều ứng dụng có thể đạt hiệu quả bởi vì sử dụng sức mạnh của kiến trúc
điện toán đám mây. Một số các ứng dụng được sử dụng rộng rãi và thường xuyên, ví
dụ chế biến đường ống dẫn (đường ống chuyển mã hóa video- mã chuyển AVI sang
phim MPEG), hàng loạt các hệ thống xử lý (phân tích đăng nhập - phân tích và tạo ra
các báo cáo hàng ngày/hàng tuần) và các trang web (“trang web theo mùa” - trang web
chỉ chạy trong mùa thuế hoặc kỳ nghỉ lễ “ngày thứ 6 đen tối-Black Friday” hoặc giáng
sinh).
3.2. Kiến trúc điện toán đám mây định hướng thị trường cấp cao
Hình dưới đây mô tả một kiến trúc cấp cao để hỗ trợ phân bổ nguồn tài nguyên
theo hướng thị trường trong trung tâm dữ liệu và đám mây.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 15
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Hình 3. Kiến trúc đám mây định hướng thị trường cấp cao
Hình 3.2 mô tả bốn yếu tố giá trị nhất trong kiến trúc điện toán đám mây. Đầu
tiên, người sử dụng hay thực thể môi giới sẽ chăm sóc quá trình dịch vụ, tiếp nhận các
yêu cầu đi đến trung tâm dữ liệu và điện toán đám mây từ bất kỳ nơi nào và đặt chúng
vào trong tiến trình.
Thứ hai, đưa ra quy định về mức độ dịch vụ cấp phát thực thể tài nguyên như
giao diện giữa trung tâm dữ liệu hay nhà cung cấp dịch vụ mây và người sử dụng bên
ngoài hoặc người môi giới. Trong thực thể này có một số tương tác cần thiết giữa các

cơ chế xuất hiện chi tiết trong hình trên như dịch vụ thẩm định yêu cầu và cơ chế kiểm
soát có nhiệm vụ giải thích các trình yêu cầu chất lượng dịch vụ trước khi quyết định
chấp nhận yêu cầu hay không, xác định những cách tính phí theo yêu cầu dịch vụ dựa
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 16
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
trên một số yếu tố (ví dụ thời gian giải quyết vấn đề (đỉnh điểm hay ngoài giờ cao
điểm).
Ngoài ra, tỷ lệ giá cả (cố định hoặc thay đổi) hay nguồn tài nguyên sẵn có
(cung/cầu), kế toán (tính toán chi phí cuối cùng có thể được tính vào người dùng sẽ có
trong cơ chế này), trình điều khiển máy ảo sẽ kiểm tra xem các máy ảo và đặc quyền
tài nguyên của họ có sẵn hay không, điều tiết điều độ (làm một quá trình để thực hiện
yêu cầu dịch vụ đã được chấp nhận trên máy ảo phân bổ) và dịch vụ giám sát yêu cầu
(tiến độ thực hiện các yêu cầu dịch vụ có thể được giám sát và theo dõi trong cơ chế
này).
Thứ ba, thực thể máy ảo cung cấp một sự linh hoạt cao để cấu hình phân vùng
khác nhau của các tài nguyên trên một máy vật lý để xử lý các yêu cầu khác nhau của
dịch vụ. Hơn nữa, có khả năng chạy đồng thời các ứng dụng dựa trê n môi trường hệ
điều hành khác nhau trên một máy vật lý. Những điều này là do việc triển khai động và
dừng nhiều máy ảo trên một máy vật lý để đáp ứng yêu cầu dịch vụ được chấp nhận.
Cuối cùng, thực thể máy vật lý, một số máy chủ tính toán có được nguồn tài nguyên để
đáp ứng yêu cầu dịch vụ từ trung tâm dữ liệu.
3.3. GrepTheWeb
Một trong những ứng dụng quan trọng và hiệu quả nhất hiện nay sản xuất tại
Amazon được gọi là GrepTheWeb, đó là một ví dụ về thành phần dịch vụ, tích hợp với
kiến trúc điện toán đám mây. GrepTheWeb có thể được sử dụng để thực hiện tìm kiếm
cụ thể hơn như tìm kiếm các file có nội dung khác nhau cho các tài liệu có một thẻ
HTML cụ thể hoặc thẻ META. Ngoài ra, để tìm kiếm các tài liệu có dấu câu đặc biệt
(“hello”), phương trình toán học ( “f (g) = g + h”), mã nguồn, địa chỉ e-mail hoặc các
mẫu khác.

Hơn nữa, thiết kế GrepTheWeb nhằm mục đích quy mô trong nhiều khía cạnh
bao gồm khớp ngôn ngữ mô hình mạnh hơn, người sử dụng đồng bộ nhiều cơ sở dữ
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 17
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
liệu nói chung và kết quả tốt hơn ký tự. Ngoài ra, GrepTheWeb không cần chi phí bảo
dưỡng các máy móc nhàn rỗi và đầu tư trả trước lớn mà vẫn làm giảm các chi phí xử
lý. Xét về hiệu suất thời gian, công việc đã được phân phối thành nhiều nhiệm vụ để
thực hiện một hoạt động Grep phân tán chạy các nhiệm vụ trên nhiều nút song song.
Hình 3.3 mô tả một minh họa cấp cao của kiến trúc GrepTheWeb. GrepTheWeb
có hai đầu vào đầu tiên là đầu ra của các dịch vụ kết quả tìm kiếm, đó là một danh sách
các liên kết được nén vào một tập tin duy nhất. Đầu vào thứ hai là một biểu hiện
thường xuyên. Đầu ra là một tập hợp con lọc các liên kết tài liệu lưu trữ và nén vào
một tập tin duy nhất. Nhà phát triển có thể có được trạng thái của công việc của họ
bằng cách gọi GetStatus() để xem liệu thực hiện được hoàn thành hay không miễn là
toàn bộ quá trình là không đồng bộ.
Hình 3. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 1
Hình 3.4 cho thấy kiến trúc GrepTheWeb bao gồm các thành phần dịch vụ Web
Amazon là Amazon S3 (để lấy các bộ dữ liệu đầu vào và để lưu trữ các dữ liệu đầu ra),
Amazon SQS (để đệm yêu cầu), Amazon SimpleDB (để lưu trữ trạng thái trung gian,
đăng nhập, và cho dữ liệu người dùng về nhiệm vụ), Amazon EC2 (để chạy một phân
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 18
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
cụm xử lý Hadoop lớn theo yêu cầu) và khung Hadoop (để chế biến phân phối, tiến độ
công việc và làm song song tự động).
Hình 3.5 mô tả công việc của GrepTheWeb. Nó xây dựng quá trình trong bốn
giai đoạn ẩn. Giai đoạn đầu (giai đoạn khởi động) có trách nhiệm xác nhận và bắt đầu
quá trình xử lý một yêu cầu GrepTheWeb, khởi tạo EC2 của Amazon, đưa ra cụm
Hadoop vào và bắt đầu tất cả các quy trình công việc. Giai đoạn thứ hai (giai đoạn màn

hình) làm một số công việc quan trọng như giám sát các cụm EC2, bản đồ, tiết giảm và
kiểm tra cho việc thành công và thất bại. Giai đoạn thứ ba (giai đoạn tắt máy) để đóng
các trường hợp EC2 của Amazon và các quá trình Hadoop, trong khi xóa dữ liệu
thoáng qua Amazon SimpleDB trong giai đoạn cuối cùng (giai đoạn dọn dẹp).
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 19
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Hình 3.4. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 2
Hình 3.5. Các giai đoạn Kiến trúc của GrepTheWeb
Quy trình làm việc chi tiết cho kiến trúc GrepTheWeb xuất hiện trong hình 3.6
bên dưới:
Các bước sau đây đã được tóm tắt.
a. Nếu hàng đợi và đường điều khiển đã không được tạo ra ban đầu khi bắt đầu
ứng dụng, chúng được tạo ra để làm điều đó. Đường điều khiển có liên quan của
chúng nhằm thông điệp có thể chứa cuộc thăm dò hàng đợi.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 20
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
b. Một thông báo trung được thêm vào hàng đợi ngay sau khi yêu cầu startGerp
được nhận.
c. Giai đoạn công bố: Bộ đường điều khiển làm một loạt của các hành động như
sau:
• Chỉ ra những thông điệp khởi động biến.
• Tiến hành nhiệm vụ trung.
• Cập nhật tình trạng thông tin hiện tại và thời gian trong miền Amazon
SimpleDB.
• Thêm một thông điệp trong hàng đợi màn hình và cuối cùng phát sinh
thông điệp từ hàng đợi trung sau khi đã xử lý.
d. Giám sát giai đoạn: Trong giai đoạn này bộ điều khiển màn hình thực hiện các
công việc sau:

• Chọn lựa tiêu biểu lên thông báo này,
• Xác nhận tình trạng hoặc lỗi trong Amazon SimpleDB
• Tiến hành nhiệm vụ theo dõi
• Cập nhật tình trạng thông tin trong miền Amazon SimpleDB
• Thêm một tin nhắn mới để tắt máy và thanh toán hàng đợi
• Cuối cùng xóa các tin nhắn từ màn hình hàng đợi sau khi xử lý.
e. Giai đoạn tắt máy trong ngữ bộ điều khiển tắt máy có các hành động:
• Chọn lựa tiêu biểu lên thông điệp từ hàng đợi tắt máy
• Tiến hành nhiệm vụ tắt máy
• Cập nhật tình trạng thông tin và thời gian trong miền Amazon SimpleDB
• Xóa tin nhắn từ hàng đợi tắt máy sau khi xử lý.
f. Giai đoạn xóa: mục đích của giai đoạn này để lưu trữ các SimpleDB cùng với
thông tin người dùng.
g. Cuối cùng để có được những trạng thái của hệ thống, người dùng có thể thực
hiện GetStatus vào điểm dịch vụ cuối cùng và sau đó tải về kết quả lọc từ thành
phần giao diện Amazon S3.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 21
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Hình 36. Kiến trúc GrepTheWeb - cấp độ 3
BẢN ĐỒ SUY LUẬN HADOOP
“Hadoop là một khung xử lý phân phối mã nguồn mở cho phép tính toán của
các tập dữ liệu lớn bằng cách tách dữ liệu thành nhiều phần quản lý, truyền nó trên một
hạm đội máy và quản lý toàn bộ quá trình bằng việc tung ra, xử lý công việc không
quan trọng vấn đề vị trí mà các dữ liệu thực sự đang ở, cuối cùng, tập hợp kết quả công
việc vào một kết quả cuối”.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 22
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Nó thường hoạt động trong ba giai đoạn, như đã thể hiện trong hình 7 dưới đây:

• Một bản đồ giai đoạn biến đổi đầu vào thành một đại diện trung gian của chính
cặp giá trị.
• Một giai đoạn kết hợp (tự xử lý bằng Hadoop) để kết hợp và sắp xếp bằng các
khóa.
• Một giai đoạn giảm tái kết hợp các đại diện trung gian vào kết quả cuối cùng.
Kể từ khi các nhà phát triển thực hiện hai giao diện, Mapper and Reducer, tất cả
các xử lý phân tán (song song tự động, việc lập kế hoạch, giám sát công việc và kết quả
tổng hợp) được đưa về chăm sóc bởi Hadoop trong đó có một quá trình tổng thể chạy
trên một nút để giám sát một vùng của quá trình nô lệ (còn gọi là công nhân) đang chạy
trên các nút riêng biệt. Như vậy, cơ chế Hadoop có thể được mô tả cơ bản như sau:
Thứ nhất, các yếu tố đầu vào được chia thành nhiều phần, được giao nhiệm vụ
phục vụ nơi mỗi nô lệ thực hiện bản đồ nhiệm vụ (logic theo quy định của người sử
dụng) trên mỗi cặp được tìm thấy trong các đoạn. Sau đó, kết quả sẽ được viết tại địa
phương và được thông báo tổng thể về tình trạng hoàn thành. Tiếp theo, Hadoop kết
hợp tất cả các kết quả và sắp xếp các kết quả theo các khóa. Cuối cùng, các khóa này
được giao cho gia giảm và làm kết quả sử dụng một lần lặp, vận hành hoạt động giảm
(logic theo quy định của người sử dụng), kết quả cuối cùng được gửi trở lại hệ thống
phân phối tập tin.
Số lượng các trường hợp nô lệ Hadoop có thể được quyết định bởi nơi tiếp nhận
logic cho GrepTheWeb, dựa trên sự phức tạp của regex và bộ dữ liệu đầu vào.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 23
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
Chương 4. CHI PHÍ CỦA ĐÁM MÂY
Trong phần này tập trung vào mô hình chi phí một số thành phần trong kiến trúc
điện toán đám mây như những gì liệt kê trong bảng 4.1. Câu hỏi quan trọng về chi phí
của đám mây thì đâu mới là chi phí đi trong trung tâm dịch vụ dữ liệu điện toán đám
mây hiện nay? Bảng dưới đây cung cấp một hướng dẫn sơ bộ chi phí liên quan.
Bảng 4. Hướng dẫn vị trí có chi phí trong trung tâm dữ liệu
Chi phí phân bổ Thành phần Các thành phần con

~ 45% máy chủ CPU, bộ nhớ, hệ thống lưu trữ
~ 25% cơ sở hạ tầng Phân phối điện và làm mát
~ 15% điện tiêu thụ Chi phí tiện ích điện
~ 15% mạng Liên kết, quá cảnh, thiết bị
Hình 4.1. Bản đồ giảm hoạt động (trong GrepTheWeb)
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 24
So sánh giữa điện toán lưới và đám mây
GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ
4.1. Chi phí máy chủ
Như trong bảng 4.1 ở trên, chi phí lớn nhất đến từ các máy chủ. Có một số yếu
tố cấu trúc ngăn chặn việc hoàn thành sử dụng hiệu quả cao của trung tâm dữ liệu.
Trước hết, các ứng dụng không đồng đều, kết hợp các thành phần không cần thiết như
bộ nhớ, mạng và lưu trữ, mà có thể chưa được sử dụng bởi các ứng dụng trang bị trên
máy chủ. Thứ hai, không chắc chắn trong dự báo nhu cầu, nhu cầu dịch vụ trong đám
mây đặc biệt mới cần phải được tổ chức chắc chắn cao bằng cách đi xa hơn những gì
dự báo sẽ dự đoán được, nếu không nó có thể tăng đột biến một cách nhanh chóng. Thứ
ba, quy mô thời gian dài cung cấp có xu hướng được mua lớn, với số lượng lớn các
thành phần mua. Cơ sở hạ tầng được thiết kế để mở rộng hơn trong khoảng thời gian
dài. Máy chủ được dự định sử dụng tiếp tục trong nhiều năm càng tốt, với mức tăng
trưởng được đưa ra thêm hàng năm. Ngoài ra, có một số tính năng khác có giá trị (ví dụ
như quản lý rủi ro, tích trữ và ảo hóa ngắn), trong đó phản ánh xấu việc sử dụng các
trung tâm dữ liệu.
Vì vậy, yếu tố hiệu quả chính để nâng cao việc sử dụng và giải quyết những vấn
đề trên là sự nhanh nhẹn, khả năng tăng và giảm số lượng các nguồn tài nguyên để phù
hợp với nhu cầu và để trích xuất các nguồn tài nguyên từ vị trí tối ưu.
4.2. Chi phí cơ sở hạ tầng
Như bảng 4.1 đại diện cho tổng chi phí là đáng kể. Ngoài ra, như thể hiện trong
hình 4.2 bản vẽ năng lượng điện từ các tiện ích dẫn đến đầu tư vốn trong máy phát điện
quy mô lớn, máy biến áp, và các hệ thống cung cấp điện (UPS- Uninterrupted Power
Supply). Chi phí của sự khác biệt trong thời gian giữa đặt hàng và cung cấp là 8 tháng.

Tuy nhiên, thỏa các yêu cầu về máy chủ cá nhân có thể được sử dụng để giảm chi phí
cơ sở hạ tầng.
HVTH: Võ Thị Thúy Lan – CH1301096 25