CLOUD COMPUTING VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ TRONG VIỆC PHỐI HỢP VỚI GIS ĐỂ THEO DÕI HÀNH TRÌNH , KHỐI LƯỢNG CỦA XE VẬN CHUYỂN XĂNG DẦU

Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 1
I. Tổng quan về Cloud Computing
1. Giới thiệu về Cloud Computing
Trong giai đoạn này, điện toán đám mây không còn là một công nghệ ở đỉnh điểm bùng nổ nữa
mà thật sự là một công nghệ có giá trị và ảnh hưởng to lớn của nó đang thay đổi cơ bản cách thức
chúng ta sử dụng và phát triển các ứng dụng. Hơn thế nữa, điện toán đám mây đã sẵn sàng thực
hiện theo những cách “riêng biệt” để làm tăng sự hài lòng của người sử dụng bằng cách đơn giản
hóa việc sử dụng các ứng dụng CNTT, giảm chi phí, thời gian cung cấp dịch vụ, phân bổ tài
nguyên theo yêu cầu thực tế và đặc biệt là khả năng điều chỉnh - linh hoạt, nhanh chóng, giúp
thích nghi với sự thay đổi liên tục từ yêu cầu kinh doanh.
Vì lợi ích to lớn của nó đặc biệt trong lĩnh vực giao thông, định vị, theo dõi hành trình nhờ phối
hợp với GIS, em đã thực hiện đề tài tìm hiểu về “ Cloud Computing và ứng dụng của nó trong
việc phối hợp với Gis để theo dõi hành trình, theo dõi khối lượng của xe vận chuyển xăng dầu”
với mong muốn hiểu rõ thêm môn học cũng như tìm hiểu sâu hơn về một công nghệ quan trọng
đang chi phối đến nhiều lĩnh vực trong cuộc sống và làm việc của mỗi chúng ta.
Công nghệ điện toán đám mây ra đời không những giải quyết được vấn đề trên mà còn mang lại
thêm nhiều lợi ích khác:
 Quản lý và lưu trữ dữ liệu lớn (Big data/Data intensive): Các công ty lưu trữ các thông tin
địa lý (GIS), thông tin về biến đổi khí hậu trên một khu vực, các công ty tài chính, chứng
khoán.
 Nâng cao khả năng tính toán chuyên sâu (Computation intensive): Các công ty phân tích
về thị trường, phân tích dữ liệu lớn, phân tích mạng, hay các hệ thống cần thời gian tính
toán nhanh và chính xác nói chung.
 Tiết kiệm các phi phí: Giảm thiểu chi phí trang bị phần mềm, nhất là đối với các cá nhân
và tổ chức nhỏ mong muốn phát triển bằng các công nghệ phần mềm thương mại mới hay
các doanh nghiệp có thể tinh giảm nhân sự mà công việc vẫn hoạt động tốt.
Thuật ngữ “Cloud computing - điện toán đám mây” bắt nguồn từ ý tưởng đưa tất cả mọi thứ như
dữ liệu, phần mềm, tính toán,… lên mạng Internet. Chúng ta sẽ không còn trông thấy các máy
PC, máy chủ của riêng các doanh nghiệp để lưu trữ dữ liệu, phần mềm nữa mà chỉ còn một số các
“máy chủ ảo” tập trung ở trên mạng. Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh

nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, họ chỉ trả chi phí cho lượng sử dụng dịch vụ của họ,
mà không cần phải đầu tư nhiều vào cơ sở hạ tầng cũng như quan tâm nhiều đến công nghệ. Xu
hướng này sẽ giúp các công ty, doanh nghiệp vừa và nhỏ mà không có cơ sở hạ tầng mạng, máy
chủ có thể lưu trữ, quản lý dữ liệu hiệu quả nhưng với chi phí tối thiểu. Để đạt được mục tiêu
trong chiến lược phát triển thì các nhà quản lý, các chuyên gia lập kế hoạch, các IT leader xem xu
hướng áp dụng công nghệ điện toán đám mây là điều tất yếu. Giờ đây, những từ ngữ như
“Innovation – Bước đột phá” và “Agility – Sự linh động” không chỉ là những từ hoa mỹ trên bài
báo cáo, mà đó còn là điều bắt buộc để sinh lợi nhuận và mang lại sự khác biệt.
Trước công nghệ điện toán đám mây, một số hệ thống tính toán như Massive computing đã phát
triển và mang lại những lợi ích to lớn cho nhiều lĩnh vực như: tính toán song song – Parallel
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 2
computing, tính toán lưới – Grid computing. Tuy nhiên, điện toán đám mây chính là một xu
hướng mới của CNTT với ý tưởng “di chuyển” phần mềm từ máy tính cá nhân lên Internet hay
các máy chủ ảo.

Mô hình điện toán đám mây
Tên hệ thống xử lý
Triết lý hướng đến
Mục tiêu hỗ trợ
Tính toán song song - Parallel
computing
Khai thác tối đa hiệu suất của
hệ thống về tốc độ, và tính
hiệu quả.
Thường là các hệ thống chia
sẻ bộ nhớ
Tính toán lưới - Grid
computing
Hợp tác (collaborative) và chia

sẻ việc sử dụng tài nguyên
khoa học, cung cấp các dịch vụ
các ứng dụng/bài toán cụ thể.
Thường hỗ trợ các tổ chức
bằng các tổ chức ảo thông qua
các ứng dụng người dùng cuối.
Điện toán đám mây - Cloud
computing
Cung cấp tài nguyên, làm
back-end cho các hệ thống
front-end thiếu tài nguyên (bộ
xử lý, bộ nhớ, lưu trữ) như
smart-phone, tablet…
Hỗ trợ chủ yếu đến các cá
nhân và doanh nghiệp/tổ chức
nhờ vào các dịch vụ cài đặt từ
xa.
2. Định nghĩa
Thuật ngữ “điện toán đám mây” có nhiều cách định nghĩa khác nhau, tùy thuộc vào cách khai
thác, vận hành của nhà cung cấp.
Theo định nghĩa của SYS-CON Media Inc[2]: Điện toán đám mây là một hệ thống bao gồm nhiều
máy tính sao cho các tài nguyên gồm: nguồn điện (power), khả năng lưu trữ (storage), nền tảng
(platform) và các dịch vụ (services) được trừu tượng hóa, ảo hóa, có tính co dãn động và quản lý
tài nguyên một cách thật hiệu quả để cung cấp theo nhu cầu cho người dùng qua Internet.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 3
Theo định nghĩa của NIST[6]: Điện toán đám mây là một mô hình phổ biến, thuận lợi, có khả
năng truy cập Internet để chia sẻ cấu hình về nguồn tài nguyên một cách nhanh chóng và người
dùng chỉ cần bắt đầu với một chi phí tối thiểu để tương tác với các dịch vụ được cung cấp. Điện
toán đám mây có các đặc điểm nổi bật như:

 Tự cấu hình, tự tối ưu, tự điều chỉnh, tự bảo vệ theo yêu cầu: Người sử dụng có thể tự chủ
trong quá trình sử dụng mà không đòi hỏi có sự tương tác giữa người dùng với nhà cung
cấp dịch vụ. (Self-configuring, Self-healing, Self-optimizing, Self-protecting)
 Có tính đàn hồi và độ co giãn “động”: Nghĩa là có khả năng thay đổi nhanh chóng về quy
mô tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của người dùng tại thời điểm khác nhau.
Theo định nghĩa của CISCO[4]: Điện toán đám mây là thông tin về nguồn tài nguyên và dịch vụ
được trừu tượng từ cơ sở hạ tầng cơ bản, cung cấp theo yêu cầu và quy mô trong một môi người
đa người sử dụng.
 Theo yêu cầu: Các nguồn tài nguyên được cấp quyền ngay lập tức khi cần thiết, bắt đầu
khi có yêu cầu và chỉ lập hóa đơn khi có sử dụng.
 Theo quy mô: Cung cấp dịch vụ các nguồn tài nguyên ảo vô hạn có sẵn để đáp ứng được
nhu cầu thực sự của nó.
 Theo môi trường đa người sử dụng: Các nguồn tài nguyên cung cấp cho nhiều người sử
dụng từ một hiện thực đơn giản nhất, tiết kiệm được chi phí cho quá trình cung cấp.
Theo “Cloud Security and Privacy - An Enterprise Perspective on Risk and Compliance “ -
O'Reilly, 2009: Điện toán đám mây là một dạng hệ thống song song phân tán bao gồm tập hợp
máy chủ ảo kết nối với nhau, các máy chủ ảo này được cấp phát tự động và thể hiện như một hay
nhiều tài nguyên tính toán độc lập dựa trên sự đồng thuận ở mức dịch vụ được thiết lập thông qua
quá trình đàm phán giữa người sử dụng và nhà cung cấp.
Theo Wikipedia [15]: Điện toán đám mây (cloud computing) là một mô hình điện toán có khả
năng co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thường được ảo hóa được cung cấp như một
dịch vụ trên mạng Internet.

Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 4

Biểu đồ sử dụng Cloud Computing
3. Lịch sử phát triển:
Quá trình phát triển điện toán đám mây liên quan đến hai yếu tố gồm: Các tiện ích về tính toán
lưới (parallel computing, distributed computing) và xem phần mềm như là một dịch vụ để kinh

doanh. Các mốc phát triển chính trong quá trình hình thành và phát triển điện toán đám mây như
sau:
 Năm 1961, John MaCarthy đã chuyển việc tính toán như là một tiện ích.
 Năm 1969, J.C.R. Licklider đã đưa ra ý tưởng liên kết giữa các máy tính lại với nhau để
truy cập và thực hiện các ứng dụng tại bất kỳ nơi đâu.
 Năm 1999, công ty Salesforce đã cung cấp các ứng dụng dựa trên website salesforce.com.
 Năm 2002, công ty Amazon đã đưa ra dịch vụ cloud computing trong việc lưu trữ và tính
toán trên website amazon.com.
4. Mô hình tổng quan
Các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ, sẽ nằm tại các máy chủ ảo hay còn gọi
là “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 bất cứ khi nào.
Hiện nay, các nhà cung cấp đưa ra nhiều dịch vụ của điện toán đám mây theo nhiều hướng khác
nhau, theo các chuẩn riêng cũng như các cách thức hoạt động khác nhau. Do đó, việc tích hợp các
cloud hay “máy chủ ảo” để giải quyết một bài toán lớn của khách hàng vẫn còn là một vấn đề khó
khăn. Chính vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ đang có xu hướng tích hợp các “máy chủ ảo” lại
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 5
với nhau thành “sky computing” và đưa ra các chuẩn chung để giải quyết các bài toán lớn của
khách hàng.

Mô hình tổng quan của Cloud Computing
5. Phân loại lớp dịch vụ
Hệ thống điện toán đám mây được phân loại thành 4 lớp dịch vụ:
 Software as a Service (SaaS): Các ứng dụng được phân phối qua mạng dựa trên quá trình
đăng ký dịch vụ và theo yêu cầu. Ví dụ như Salesforce, Google, Microsoft.

Software as a Service
 Platform as a Service (PaaS): Bao gồm môi trường thực hiện, các framework phát triển
phần mềm và các thành phần được chuyển giao kèm theo bản quyền phần mềm qua mạng

dưới dạng tính tiền theo thời gian sử dụng (pay-as-you-go). Ví dụ: Google Apps Engine,
Amazon Web Services
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 6
 Infrastructure as a Service (IaaS): Là nơi dùng để tính toán và lưu trữ được chuyển giao
qua mạng dưới dạng tính tiền phí theo thời gian sử dụng. Ví dụ: Hệ thống Amazon EC2.
 IT foundation: Nền tảng IT nhằm xây dựng các khối cơ bản cho các lớp phía trên nó.
6. Phân loại dựa theo vị trí
Dựa vào tiêu chí vị trí nơi các cloud đóng vai trò là máy chủ, công nghệ điện toán đám mây được
chia thành 4 loại: Private Cloud, Public Cloud, Hybrid Cloud và Community Cloud.
 Public Cloud:
o Cơ sở hạ tầng tính toán được lưu tại nhà cung cấp dịch vụ và có sự chia sẻ cơ sở hạ
tầng này giữa các tổ chức với nhau.
o Người dùng không nhìn thấy được vị trí đặt máy chủ trong cơ sở hạ tầng điện toán
đám mây.
o Các nhà cung cấp dịch vụ public cloud: Amazon, Window Azure, Google Apps…
 Private Cloud
o Cơ sở hạ tầng tính toán được quyết định bởi khách hàng. Vì vậy, đương nhiên
khách hàng sẽ biết được vị trí máy chủ đặt ở đâu và không có sự chia sẻ giữa các
tổ chức với nhau.
o Do chỉ có mỗi khách hàng sử dụng nên chi phí thông thường khách hàng bỏ ra sẽ
tốn hơn nhiều và nâng cao được tính bảo mật hơn Public Cloud.
o Điển hình cho nhà cung cấp Private Cloud: eBay.com,…
 Community Cloud
o Cơ sở hạ tầng được chia sẻ giữa các tổ chức có cùng một mối quan tâm chung với
nhau như bảo mật, thẩm quyền, chuyên môn…
o Được quản lý nội bộ bởi những tổ chức trong nhóm hoặc giao cho bên thứ ba (a
third-party) đáng tin cậy để quản lý.
o Vị trí đặt máy chủ có thể ở trong hoặc ngoài nhóm.
o Chi phí bỏ ra của những người sử dụng trong Community Cloud thường sẽ ít hơn

Public Cloud nhưng so với Private Cloud sẽ tốn nhiều hơn.
 Hybrid Cloud
o Đây là sự kết hợp giữa hai hay nhiều loại cloud kể trên (Private Cloud, Public
Cloud, Community Cloud) để hình thành nên một Hybrid Cloud.

Phân loại theo vị trí các cloud
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 7
o Trong mối quan hệ kết hợp này, máy chủ được quản lý giống như Public Cloud và
các ứng dụng liên quan đến bảo mật được quản lý như Private Cloud.
Bùng nổ điện toán đám mây (cloud bursting) là thuật ngữ dùng để xác định một hệ thống tổ chức
sử dụng cơ sở hạ tầng riêng của mình cho việc sử dụng bình thường nhưng lại sử dụng điện toán
đám mây trong giờ cao điểm.
Các giai đoạn phát triển của cloud có thể được trình bày tóm lược như Hình 8 gồm có 4 giai đoạn
từ quá trình lưu trữ dữ liệu tự phát ở nhiều trung tâm khác nhau cho đến hình thành quá trình sử
dụng chung các nguồn ứng dụng qua sự kết hợp của nhiều loại cloud khác nhau.

Các giai đoạn phát triển Cloud
7. Các đặc điểm trong điện toán đám mây:
Ưu điểm:
Lợi ích về chi phí: Người dùng chỉ cần trả các chi phí liên quan tới vận hành hệ thống và chi phí
sử dụng có ứng dụng. Nghĩa là người dùng sử dụng bao nhiêu thì chỉ cần trả chi phí cho mục đích
đó mà thôi “use-only-what-you-need ” và“pay-only-what-you-used”.
Tính linh hoạt: Nhanh chóng cung cấp dung lượng phù hợp cho nhu cầu sử dụng, dễ dàng thay
đổi các khối lượng công việc với nhau cũng như có khả năng cung cấp sẵn các tài nguyên cơ sở
hạ tầng công nghệ một cách nhanh chóng và ít tốn kém.
Tập trung vào khả năng cốt lõi: Nghiên cứu các lợi ích của nguồn tài nguyên chung trong điện
toán đám mây, để cung cấp các dịch vụ cần thiết cho người sử dụng dưới sự điều tiết và giám sát
của cơ quan trực thuộc chính phủ.
Tính bền vững: Điện toán đám mây có năng lượng tiêu thụ ít hơn so với một trung tâm lưu trữ dữ

liệu thông thường trong cùng phương diện lưu trữ dữ liệu.
Tính co giãn linh động: Cung cấp tài nguyên trên một cơ sở “mịn”, tự bản thân dịch vụ và gần
thời gian thực. Hiệu suất hoạt động được quan sát và các kiến trúc nhất quán được cấu trúc dùng
web service như giao tiếp hệ thống.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 8
Cơ sở hạ tầng và tài nguyên: Sự độc lập giữa thiết bị và vị trí làm cho người dùng có thể truy cập
hệ thống bằng cách sử dụng trình duyệt web mà không quan tâm đến vị trí của họ hay thiết bị nào
mà họ đang dùng
Tính bảo mật: Nhờ vào tập trung hóa dữ liệu, các tài nguyên được chú trọng bảo mật. Việc bảo
mật thường thì tốt hay tốt hơn các hệ thống truyền thống, một phần bởi các nhà cung cấp có thể
dành nhiều nguồn lực cho việc giải quyết các vấn đề bảo mật mà nhiều khách hàng không có đủ
chi phí để thực hiện.
Khả năng tính toán và lưu trữ: Một câu hỏi được đặt ra là làm cách nào để có thể tăng năng lực
tính toán và lưu trữ dữ liệu lên hàng nghìn lần so với chỉ dùng phần cứng tại chỗ? Điện toán đám
mây là một dịch vụ tính toán và lưu trữ do nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng, vì vậy
năng lực tính toán và lưu trữ dữ liệu có khả năng tăng lên hàng nghìn lần so với việc chỉ dùng hệ
thống tính toán truyền thống của khách hàng.
Vấn đề bản quyền: Vấn đề về bản quyền phần mềm là một vấn đề hết sức nan giải đối với các
công ty khi mà các phần mềm có giá quá cao. Với điện toán đám mây thì chỉ cần nhà cung cấp
dịch vụ bỏ tiền ra mua bản quyền thì tất cả các khách hàng của họ đều có thể sử dụng nó như một
phần mềm có bản quyền thật sự mà không phải bỏ ra một số tiền lớn để mua bản quyền.
Cơ sở dữ liệu: Là những kho chứa thông tin với các đường liên kết và giúp cho việc tìm kiếm dữ
liệu. Các ưu điểm của cơ sở dữ liệu bao gồm:
 Tăng cường tính sẵn sàng: Nếu xảy ra lỗi trên một hệ thống cơ sở dữ liệu, nó chỉ xảy ra
trên một mảnh thông tin, không phải toàn bộ cơ sở dữ liệu.
 Tăng cường hiệu suất: Dữ liệu được đặt gần với site với nhu cầu lớn nhất và các hệ thống
cơ sở dữ liệu có tính song song, cho phép tải dữ liệu cân bằng giữa các máy chủ.
 Giá cả: Ít tốn kém cho việc tạo ra một mạng liên kết các máy tính mà có sức mạnh nhỏ
hơn chi phí của một máy lớn.

 Mềm dẻo: Hệ thống có thể thay đổi hay sửa đổi mà không gây ảnh hưởng có hại đến toàn
bộ cơ sở dữ liệu.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 9

Ưu điểm của cloud computing
Nhược điểm
 Khả năng bảo mật:
 Sở hữu trí tuệ (Intellectual Property)
 Tính riêng tư (Privacy)
 Độ tin cậy (Trust)
 Cần phải có đường truyền Internet tốc độ cao để thực hiện ứng dụng.
 Khả năng đáp ứng cấu hình của hệ thống.
 Tính sẵn sàng của dịch vụ, dữ liệu
 Các dịch vụ kèm theo
 Khả năng không kiểm soát dữ liệu
 Độ trễ dữ liệu
 Khả năng cộng tác giữa các “điện toán đám mây”, của nhiều tổ chức khác nhau.
 Các quy định pháp luật cho các dịch vụ, giữa khách hàng và nhà cung cấp
II. So sánh giữa Grid Computing và Cloud Computing
1. Mô hình thương mại (Business Model)
Mô hình thương mại truyền thống trong các phần mềm trước đây là các hình thức tính phí theo
một máy tính. Trong cloud computing mô hình thanh toán phí linh hoạt hơn nhiều, khách hàng
chỉ cần trả theo nhu cầu sử dụng. Ngoài ra, cloud computing còn hỗ trợ khả năng mở rộng hệ
thống mang tính kinh tế, tức là người sử dụng có thể triển khai với hệ thống ngày một lớn hơn với
chi phí phù hợp.
Mô hình thương mại của grid computing là hướng đến các dự án nghiên cứu trong môi trường
học thuật như các đại học, viện nghiên cứu, phòng thí nghiệm của chính phủ. TeraGrid là một ví
dụ điển hình cho hình thức thương mại của grid. Khi một tổ chức nào đó gia nhập vào TeraGrid
Điện toán lưới và đám mây

Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 10
thì có thể truy cập đến các Girds khác và đồng thời có thể sử dụng tài nguyên, kết quả thí nghiệm
trên hệ thống Grid này.
2. Mô hình kiến trúc (Architecture Model)
Trong khi Grids tập trung trên việc tích hợp các tài nguyên sẵn có gồm cả phần cứng, hệ điều
hành, cơ sở hạ tầng an ninh của các hệ thống thì Clouds hướng đến các cấp độ khác nhau của dịch
vụ nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu người sử dụng như SaaS, IaaS, PaaS.

So sánh 2 mô hình kiến trúc grid computing và cloud computing
3. Kết hợp tính toán và quản lý dữ liệu
Tính cục bộ của dữ liệu chỉ hiệu quả khi mà số lượng người dùng và qui mô chưa thực sự lớn.
Khi hệ thống ngày càng mở rộng thì vấn đề kết hợp tính toán và quản lý dữ liệu trở thành yếu tố
quan trọng cho việc cải thiện hiệu suất. Đó là bài toán định thời công việc gần với dữ liệu mà nó
sử dụng trong suốt quá trình thực thi để tránh tối đa hoạt động di dời dữ liệu qua mạng. Girds đã
có các mô hình tập trung cho các ứng dụng dữ liệu khổng lồ còn Clouds thì sẽ phải đối mặt với
vấn đề này trong tương lai.
4. Ảo hóa (Virtualization)
Đây là công nghệ được khai thác mạnh mẽ trong hầu hết các Clouds. Không giống như mô hình
tính toán của Grids, Clouds đòi hỏi chạy nhiều ứng dụng người dùng và tất cả các ứng dụng này
phải được thực hiện một cách đồng thời đối với người sử dụng. Grids không dựa vào công nghệ
ảo hóa nhiều như Clouds, nhưng để đảm bảo được tính riêng tư cho các tổ chức ảo trên tài nguyên
thì công nghệ ảo hóa cũng được sử dụng trong lưới chẳng hạn như Nimbus.

Mô hình kiến trúc grid computing
Mô hình kiến trúc cloud computing
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 11
5. Mô hình lập trình (Programming Model)
Mặc dù mô hình lập trình trong môi trường Grids không có các khác biệt về cơ bản so với các
môi trường lập trình song song và phân tán truyền thống. Ngoài các môi trường lập trình truyền

thống như MPI, Globus Toolkit, còn có một một mô hình lập trình được quan tâm gần đây là
MapReduce.
Clouds về khái quát chấp nhận các Web Services APIs, nơi mà người dùng cấu hình và lập trình
dịch vụ Cloud dựa trên các API được trình bày trong Web Services. Các giao thức HTTP và
SOAP là những giao thức chuẩn được chọn trong các dịch vụ này.
6. Mô hình ứng dụng (Application Model)
Grids một cách tổng quát hỗ trợ nhiều loại ứng dụng khác nhau và hỗ trợ tốt cho các tính toán
hiệu năng cao (High Performance Computing - HPC). HPC là các ứng dụng song song chạy trên
một hệ thống cục bộ không phải qua internet. Mặt khác cloud computing cũng hỗ trợ các loại ứng
dụng tương tự Grids nhưng không đạt được tính hiệu quả đối với các ứng dụng HPC.
III. Quản lý tài nguyên trong Cloud Computing
1. Tổng quan
Quản lý tài nguyên trong điện toán đám mây được chia thành 3 tầng:
 Tầng Infrastructure: dùng để quản lý các tài nguyên tính toán như máy tính, RAM, nơi lưu
trữ dữ liệu và hạ tầng mạng.
 Tầng Platform: bao gồm Object Storage, Identity, môi trường thực thi, queue và database.
 Tầng Application: bao gồm các ứng dụng như ứng dụng theo dõi, giao tiếp, cộng tác

Mô tả các tầng quản lý tài nguyên trong điện toán đám mây
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 12

Mô tả các dịch vụ trong điện toán đám mây
2. Các dạng tài nguyên
Dựa trên việc quản lý, các tài nguyên được phân thành hai dạng chính:
 Tài nguyên vật lý (Physical resources): Máy tính, đĩa lưu trữ, cơ sở dữ liệu, hạ tầng
mạng…
 Tài nguyên luận lý (Logical resources): Các ứng dụng dùng để thực thi, và ứng dụng giao
tiếp…
3. Quản lý tài nguyên

Quản lý tài nguyên có thể hiểu là những tác vụ điều khiển những khả năng sẵn có của điện toán
đám mây như dịch vụ, tài nguyên tính toán, làm cho chúng luôn sẵn sàng cho những thực thể
khác như người sử dụng, dịch vụ và ứng dụng. Quản lý tài nguyên trong điện toán đám mây có
thể đề cập đến một số khía cạnh như quản lý tài nguyên tính toán, dữ liệu và năng lượng
 Quản lý tài nguyên tính toán
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 13

Ba mô hình cơ bản trong Điện toán đám mây
o Infrastructure as a Service (IaaS): Đây là mô hình dịch vụ cơ bản nhất của cloud,
nhà cung cấp sẽ cung cấp máy tính có thể là máy vật lý hoặc máy ảo, nơi lưu trữ,
firewall, load balance và network. Họ sẽ cung cấp theo những tài nguyên được yêu
cầu và được tích hợp lại trong data center, truy xuất thông qua địa chỉ IP. Để triển
khai một ứng dụng, người dùng clouds phải cài đặt hệ diều hành thông qua các
image cũng như các ứng dụng cần thiết. Trong mô hình này, người sử dụng chịu
trách nhiệm cho việc duy trì hệ điều hành và phần mềm ứng dụng. Nhà cung cấp
sẽ tính phí dựa trên các tài nguyên được cấp phát và tiêu thụ. Mô hình này cần
phải quản lý phần cứng, firewall và network.
o Platform as a Service (PaaS): Trong mô hình này, nhà cung cấp sẽ cung cấp nền
tảng tính toán “computing platform” và giải pháp cấu trúc dữ liệu ngăn xếp
“stack” bao gồm: hệ điều hành, môi trường thực thi ngôn ngữ lập trình, cơ sở dữ
liệu và web server. Người phát triển ứng dụng có thể phát triển và chạy các giải
pháp phần mềm trên nền tảng tính toán mà không quan tâm đến chi phí và độ phức
tạp của việc mua bán, quản lý phần cứng và phần mềm. Với một số dịch vụ cung
cấp, các tài nguyên lưu trữ và tính toán có thể được mở rộng một cách tự động
thông qua nhu cầu của ứng dụng.
o Software as a service (SaaS): Trong mô hình này, nhà cung cấp sẽ cài đặt, thực thi
các ứng dụng trên cloud và sau đó người dùng truy xuất những ứng dụng đó từ
cloud clients. Người dùng không có quyền quản lý cloud infrastructure và platform
mà chỉ sử dụng ứng dụng thực thi trên đó. Điều này đã loại bỏ đi việc cài đặt và

chạy ứng dụng trên máy tính của người dùng nhằm đơn giản hóa việc bảo trì. Đặc
điểm nổi bật làm cho ứng dụng cloud khác biệt những ứng dụng khác chính là tính
linh hoạt cao. Khả năng này cho phép nhân bản các công việc để thực thi trên
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 14
nhiều máy ảo tại cùng một thời điểm. Việc điều phối đó được thực hiện thông qua
load balancer. Quá trình này trong suốt đối với người dùng, họ chỉ thấy một điểm
nhập duy nhất.
Chính vì thế mà cloud computing có khả năng phục vụ cho nhiều người dùng tại một thời
điểm thay vì phải sử dụng hàng đợi và phục vụ tuần tự như grid computing. Với khả năng
này nhà cung cấp đã mở rộng những dịch vụ tới người dùng nhằm mục đích chuyên biệt
hơn như:
o Desktop as a service.
o Business process as a service.
o Test environment as a service.
o Communication as a service.
 Quản lý tài nguyên dữ liệu
Dữ liệu trong môi trường điện toán đám mây có những đặc điểm sau:
o Dữ liệu được đặt trong những máy chủ không thật sự tin cậy: Các nhà cung cấp có
thể vi phạm tính riêng tư về dữ liệu của khách hàng mà không cần sự cho phép của
họ và việc di chuyển dữ liệu có thể dẫn đến những vấn đề về bảo mật.
o Dữ liệu được nhân bản qua một khoảng cách địa lý lớn: Tính sẵn sàng và thời hạn
của dữ liệu là những vấn đề cần quan tâm của nhà cung cấp cũng như người dùng.
Việc dữ liệu bị mất hoặc không sẵn sàng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ là
điều không mong muốn giữa hai bên.
 Quản lý tài nguyên năng lượng
Điện toán đám mây trong những năm qua đã bùng nổ thành một thị trường rộng lớn và
doanh thu hàng năm luôn tăng trưởng một cách đáng kể. Hai trong số những lợi thế mà
điện toán đám mây đem lại cho các nhà doanh nghiệp là khả năng cắt giảm chi phí cũng
như nhân công và giảm thiểu năng lượng bằng cách hạn chế các tác vụ trong trung tâm dữ

liệu. Một số lượng lớn máy chủ được triển khai trong các ứng dụng điện toán đám mây
được dự kiến sẽ tăng gấp nhiều lần trong một khoảng thời gian ngắn. Các trung tâm dữ
liệu cung cấp nhiều lợi ích cho điện toán đám mây nhưng việc sử dụng năng lượng trong
nó có thể trở thành nhân tố chính gây ảnh hưởng không nhỏ đến khí hậu. Vì vậy, cần quản
lý tài nguyên năng lượng trong các trung tâm dữ liệu hiệu quả hơn.
IV. Phần mềm (Software as a Service – SaaS)
1. Giới thiệu
SaaS là một mô hình triển khai ứng dụng mà ở đó người cung cấp cho phép người dùng sử dụng
dịch vụ theo yêu cầu. Những nhà cung cấp SaaS có thể lưu trữ ứng dụng trên máy chủ của họ
hoặc tải ứng dụng xuống thiết bị của khách hàng và vô hiệu hóa ứng dụng sau khi khách hàng kết
thúc thời hạn sử dụng. Một số phần mềm được cung cấp như:
 Quản lý tài nguyên khách hàng
 Hội thảo truyền hình
 Quản lý dịch vụ IT
 Kế toán
 Quản lý nội dung web
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 15
2. Lợi ích của SaaS đem lại cho người dùng.
Quen thuộc với World Wide Web: Hầu hết những người làm việc đều có máy tính và biết cách sử
dụng trên World Wide Web. Như vậy, việc sử dụng các ứng dụng bên ngoài có thể nhỏ hơn nhiều
nhưng mang lại nhiều lợi ích.
Tinh giảm nhân sự: Đội ngũ nhân viên ít hơn.
Tùy biến: Những ứng dụng cũ thường gây khó khăn với việc tùy biến và yêu cầu hoàn thiện code.
Ứng dụng SaaS dễ dàng hơn với việc tùy biến và có thể cung cấp chính xác những gì doanh
nghiệp hay người tiêu dùng yêu cầu.
Tiếp thị tốt hơn: Nhà cung cấp phát triển ứng dụng cho một thị trường rất hẹp rất có thể gặp phải
vấn về tiếp thị cho ứng dụng đó. Tuy nhiên, với SaaS toàn bộ thế giới được mở cửa cho nhà cung
cấp.
Tin cậy: Người tiêu dùng an tâm với môi trường web đáng tin cậy.

An ninh: Secure Sockets Layer (SSL) được sử dụng rộng rãi và bảo mật cho phép khách hàng đưa
ra ứng dụng của mình một cách an toàn.
Băng thông rộng hơn: Băng thông được mở rộng trong thời gian gần đây và chất lượng dịch vụ
cung cấp cải tiến cho phép các doanh nghiệp tin rằng họ có thể truy cập vào ứng dụng của họ với
độ trễ thấp và tốc độ cao.
V. Cơ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS)
1. Giới thiệu về IaaS (Infrastructure as a Service Operation)
IaaS là một mô hình dịch vụ cung cấp các thiết bị nhằm hổ trợ hoạt động hệ thống cho khách
hàng. Các thiết bị bao gồm kho dữ liệu, phần cứng, máy chủ (server) và các thành phần
networking. Nhà cung cấp sẽ làm chủ các thiết bị và chịu trách nhiệm cho việc hoạt động và bảo
trì hệ thống.
Các ứng dụng chính: Các ứng dụng chạy trên laptop, máy chủ, điện thoại và các thiết bị thông
minh đều hoạt động tương tự như thế. Điện toán đám mây hoặc là có thể chứa những ứng dụng
đó hoặc là mang ứng dụng đó đến cho chúng ta.
Với việc mang các ứng dụng mới, cách thao tác, cách nhìn và chia sẻ dữ liệu đến cho người dùng,
thì sự khác nhau giữa các ứng dụng chính là cách mà người dùng tương tác với các ứng dụng đó.
Và việc này ảnh hưởng đến vấn đề chính đó là lưu trữ cơ sở dữ liệu trên đám mây.
Lưu trữ: Một trong những ứng dụng của điện toán đám mây là lưu trữ dữ liệu. Nếu người dùng
thuê không gian lưu trữ từ một nhà cung cấp, có nghĩa là người dùng không phải chịu trách nhiệm
về mua thiết bị, chi phí vận hành, hay các chi phí khác.
Tạo nên sự độc lập: Người dùng sẽ không còn bị bó hẹp với 1 thiết bị hay 1 vị trí cụ thể nào nữa.
Với điện toán đám mây, phần mềm, dữ liệu có thể được truy cập và sử dụng từ bất kỳ đâu, trên
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 16
bất kỳ thiết bị nào mà không cần phải quan tâm đến giới hạn phần cứng cũng như địa lý.Tuy
nhiên, cũng có nhiều lựa chọn khác nhau tùy theo yêu cầu sử dụng dịch vụ.
Cơ sở dữ liệu: là những kho chứa thông tin với các đường liên kết và giúp cho việc tìm kiếm dữ
liệu. Cơ sở dữ liệu trong điện toán đám mây vẫn có một số ưu, nhược điểm nhất định.
Ưu điểm:
 Tăng cường tính sẵn sàng: Nếu xảy ra lỗi trên một hệ thống cơ sở dữ liệu, nó chỉ xảy ra

trên một mảnh thông tin, không phải toàn bộ cơ sở dữ liệu.
 Tăng cường hiệu suất: Dữ liệu được đặt gần với site với nhu cầu lớn nhất và các hệ thống
cơ sở dữ liệu có tính song song, cho phép tải dữ liệu cân bằng giữa các máy chủ.
 Giá cả: ít tốn kém cho việc tạo ra một mạng liên kết các máy tính mà có sức mạnh nhỏ
hơn chi phí của một máy lớn.
 Mềm dẻo: Hệ thống có thể thay đổi hay sửa đổi mà không gây hại đến toàn bộ cơ sở dữ
liệu.
Nhược điểm:
 Phức tạp: Khó khăn trong việc bảo trì hệ thống.
 Tính toàn vẹn: Khó khăn trong việc duy trì tính toàn vẹn cơ sở dữ liệu nếu dữ liệu phức
tạp và thay đổi nhanh.
 Những tiêu chuẩn: Hiện nay không có một chuẩn thống nhất nào để chuyển đổi từ dữ liệu
tập trung tới giải pháp đám mây
 Đồng bộ hóa: Khó khăn trong việc đồng bộ hóa dữ liệu giữa các hệ thống.
Những dịch vụ cơ sở dữ liệu: Xu hướng này đang trở nên thông dụng và phổ biến trong điện toán
đám mây và dần trở thành như một dịch vụ (Database as a Services - DaaS) được các nhà cung
cấp đám mây cung cấp cho khách hàng nhằm tránh sự phức tạp và chi phí vận hành cho cơ sở dữ
liệu.
Những lợi ích của DaaS:
 Dễ sử dụng: Doanh nghiệp hay người dùng không phải lo lắng về những hệ thống cung
cấp và sự dư thừa hệ thống của máy chủ. Không phải lo lắng về việc mua, cài đặt, bảo trì
phần cứng cho cơ sở dữ liệu.
 Mạnh hơn: Mặc dù cơ sở dữ liệu không lưu trữ tại tổ chức của cá nhân hay doanh nghiệp,
nhưng không có nghĩa là thiếu chức năng và không hiệu quả.
 Tích hợp: Cơ sở dữ liệu có thể được tích hợp với các dịch vụ khác của bạn và sẽ cho nhiều
giá trị và sức mạnh hơn.
 Quản lý: Những cơ sở dữ liệu lớn phải được tối ưu hóa nên phải mất những nguồn tài
nguyên lớn cho việc này. Với DaaS, việc quản lý này có thể được cung cấp như một phần
của dịch vụ và tốn ít chi phí. Ví dụ một số nhà cung cấp lớn như: MS SQL, Oracle.

Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 17
2. Dịch vụ IaaS (Infrastructure as a Service Operation)
Các bản hợp đồng ở các mức dịch vụ khác nhau và tùy theo nhu cầu khác nhau mà các khách
hàng có thể chọn những dịch vụ thích hợp. Ứng với các dịch vụ đó sẽ có những hợp đồng tương
ứng. Khi sử dụng dịch vụ IaaS phải trả phí vì IaaS dựa trên các hoạt động của máy ảo. Cơ chế của
việc sử dụng các thiết bị ảo trong điện toán đám mây rất thích hợp vì có nhiều lợi ích trong việc
chia sẻ, quản lý tài nguyên. IaaS tập trung chủ yếu vào việc cho thuê các thiết bị phần cứng như là
máy chủ (server), kỹ thuật networking và không gian lưu trữ hơn là mua và cài đặt máy chủ trong
trung tâm dữ liệu của người dùng.
Điện toán đám mây liên quan tới việc phân phối các dịch vụ máy chủ. Một dịch vụ clouds có 3
điểm khác nhau chính so với dịch vụ hosting truyền thống trên internet: được bán theo nhu cầu,
được tính theo giờ, khả năng cung cấp vô hạn và linh động theo nhu cầu và dịch vụ hosting được
quản lý bởi nhà cung cấp.
3. Các đặc điểm của IaaS
Các tài nguyên IaaS được phân phối như là dịch vụ. Các tài nguyên đó là các máy chủ server,
thiết bị mạng, bộ nhớ, CPU, không gian vùng nhớ.
Cơ sở hạ tầng thay đổi động: Người dùng có thể điều chỉnh các tài nguyên theo yêu cầu sử dụng.
IaaS trong clouds sẽ đáp ứng nhanh chóng việc tăng hay giảm tài nguyên một cách dễ dàng.
Có chi phí biến đổi nghĩa là tùy vào nhu cầu sử dụng khác nhau thì các khách hàng sẽ trả chi phí
trên các dịch vụ đó. Không cố định chi phí cho bất cứ dịch vụ nào.
IaaS thường có nhiều người thuê (lease holders or tenants).
IaaS có những mức dịch vụ khác nhau đáp ứng cho tất cả nhu cầu của doanh nghiệp.
4. Tổng quan về kiến trúc và hoạt động của IaaS trong điện toán đám mây
Khi thực thi một yêu cầu từ người sử dụng, việc thực thi công việc có thể thực hiện song song và
chia sẻ tài nguyên để đáp ứng yêu cầu càng nhanh càng tốt. Hoặc có thể truy cập các kho dữ liệu
khác nhau để có thể thỏa mãn nhu cầu của khách hàng. IaaS trong clouds phải đảm bảo hiệu năng
và hiệu quả chi phí trong khi bảo trì các trung tâm điều khiển và khả năng cập nhật tài nguyên để
bảo đảm các dịch vụ không gián đoạn.
Có 3 thành phần chính trong kiến trúc của hệ thống Clouds: cloud manager, cluster manager và

computer manager.
 Cloud manager: Là điểm truy cập vào cloud nơi mà các thuê bao đăng ký tài khoản, quản
lý các tài nguyên mà họ thuê từ clouds và truy cập dữ liệu. Cloud manager thực hiện việc
truy cập tài nguyên ở mức đầu tiên (top level) cũng như quyết định xem có đủ tài nguyên
để đáp ứng yêu cầu khách hàng hay không và cluster manager sẽ thực hiện yêu cầu của
khách hàng. Cloud manager cũng thực hiện các luật trên clouds đối với yêu cầu từ khách
hàng.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 18
 Cluster manager: Chịu trách nhiệm vận hành các máy thông qua network. Cluster
manager sẽ nhận lệnh hay truy vấn và truy cập tài nguyên từ cloud manager, đồng thời xác
định tài nguyên nào có thể đáp ứng yêu cầu từ người sử dụng và hiện thực truy cập tài
nguyên.
 Computer manager: Hợp tác với hypervisor chạy trên mỗi hệ thống máy tính trong một
cluster. Trong việc đáp ứng các truy vấn từ cluster manager, cluster manager trả về thông
tin trạng thái liên quan đến tài nguyên được sử dụng và có sẵn mà có thể được sử dụng.

Mô hình phân lớp của kiến trúc IaaS
5. Cảnh báo khi sử dụng IaaS
Mặc dù IaaS trong clouds phụ thuộc vào một mạng lưới, một trình duyệt an toàn và đáng tin cậy
cho việc quản trị tài khoản nhưng khi sử dụng cần lưu ý:
 Phụ thuộc vào network.
 Lỗ hổng về bảo mật (Legacy Security Vulnerabilities): IaaS cloud sẽ cung cấp cho các
thuê bao về các lỗ hổng này.
 Các máy ảo đã bị lỗi thời (Out-of-Date Virtual Machine): Các máy ảo vẫn còn có thể lưu
lại các trạng thái khác nhau như là: running, suspended hay off. Một máy ảo không hoạt
động có thể dễ dàng trở thành lỗi thời đối với các bản cập nhật bảo mật quan trọng.
 Cô lập mức máy ảo (VM-level Isolation): Là một mô hình nhiều người thuê và thuê bao
có thể chia sẻ các máy chủ vật lý với người tiêu dùng khác của đám mây. Một VM-Level
isolation là phải dựa trên mô hình bảo mật mạnh mẽ cũng như cấu hình đúng.

 Cô lập mức network (Network – level isolation.)
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 19
 Hiện thực việc xóa bỏ (Data Erase Practices): các máy ảo truy cập tài nguyên được bảo trì
bởi nhà cung cấp.
 Khi nhà thuê bao giải phóng một tài nguyên. Nhà cung cấp phải bảo đảm rằng các thuê
bao kế tiếp không thấy được dữ liệu từ người thuê trước đó.
 An toàn dữ liệu (Secure Data Purge): Nhà cung cấp clouds cần đưa ra một cơ chế để xóa
dữ liệu một cách đáng tin cậy theo yêu cầu của thuê bao. Lưu ý là phải lưu lại dữ liệu khi
chuyển nhà cung cấp hoặc khi hợp đồng hết hạn.
 Vendor Lock-in: Xây dựng một chiến lược cho việc chuyển đổi trong tương lai của các
máy ảo và các kho lưu trữ liên quan khi thay đổi nhà cung cấp.
 Hiệu năng (Performance).
 Tính liên tục trong kinh doanh (Risk of Business Continuity)
 Độ trễ (Latency).
 Các hợp đồng ở mức dịch vụ (Service Level Agreements)
 Thực hiện việc khôi phục khi có sự cố (Disaster Recovery Practices).
 Lưu trữ và tuân thủ các chính sách bảo mật (Audit and Compliance with Information
Security Policies)
 Thẩm quyền và quy định (Jurisdiction and Regulation).
VI. Nền tảng (Platform as a Service – PaaS)
1. Giới thiệu về PaaS
Khái niệm và các định nghĩa:
Đến năm 2012, nhiều định nghĩa và quan điểm về PaaS được đề xuất bởi các tổ chức về chuẩn
cũng như các tổ chức hay doanh nghiệp cung cấp dịch vụ PaaS. Nhìn chung, các định nghĩa đều
có chung một quan điểm là PaaS là tầng dịch vụ nằm giữa hai tầng dịch vụ SaaS và IaaS. Ngoài
ra, tùy thuộc cách tổ chức khác nhau, các định nghĩa thường đi kèm với những dịch vụ cung cấp
do chính các tổ chức.

Điện toán lưới và đám mây

Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 20
Mô hình phân lớp của kiến trúc PaaS

Theo quan điểm của IBM, PaaS đóng vai trò là một môi trường phục vụ việc phát triển phần
mềm. Bên cạnh đó, Platform as a Service (PaaS) là một phương cách thuê phần cứng, hệ điều
hành, lưu trữ và băng thông mạng trên mạng Internet [11]. Mô hình cung cấp dịch vụ cho phép
khách hàng thuê các server ảo và các dịch vụ liên quan để chạy các ứng dụng có sẵn hoặc phát
triển hoặc thử nghiệm những ứng dụng mới. Một số lãnh đạo về CNTT cho rằng, PaaS là một sự
phát triển của SaaS, một mô hình phân bố phần mềm mà các ứng dụng phần mềm được tạo từ các
khách hàng trên Internet.
PaaS có nhiều ưu điểm cho các nhà phát triển phần mềm. Với PaaS, các đặc điểm của hệ điều
hành có thể thay đổi và nâng cấp thường xuyên. Sự phân bố theo địa lý của các nhóm phát triển
có thể làm việc với nhau trên các dự án phát triển phần mềm. Các dịch vụ có thể nhận được các
nguồn khác nhau trên các quốc gia khác nhau. Chi phí ban đầu và chi phí sử dụng có thể giảm
bằng việc sử dụng các dịch vụ hạ tầng từ một nhà cung cấp hơn là giữ nhiều phần cứng để thực
hiện các chức năng trùng lắp hoặc đối đầu với các vấn đề không tương thích.
Theo một hướng tiếp cận khác, PaaS cho ta một môi trường tích hợp cao cấp để build (xây
dựng), test (kiểm thử), deploy (triển khai) và cho thuê các ứng dụng có thể tùy chỉnh trên Internet.
Một cách khái quát, các nhà phát triển chấp nhận một số giới hạn để xây dựng loại phần mềm
mang tính khả chuyển cao. Các khách hàng sử dụng PaaS sẽ không quản lý các hạ tầng kỹ thuật
của các gói phần mềm như của các khách hàng thuê dịch vụ SaaS. Tuy nhiên, họ sẽ quản lý các
ứng dụng được triển khai và các cấu hình về môi trường hosting.
Giữa ứng dụng hay phần mềm có chung một lớp các phần mềm hạ tầng. Tuy nhiên, điểm phân
biệt chính giữa phần mềm và hạ tầng là hạ tầng thường cung cấp các chuẩn phục vụ mở rộng các
tính năng. Trong khi đó, phần mềm là chương trình cố định, PaaS sẽ cung cấp các phần mềm hạ
tầng và kể cả hệ điều hành. Ví dụ, chúng ta có thể xem lõi của một hệ điều hành là một flatform
hay có thể xem gói Apache-MySQL-PHP là một platform và chỉ có các đoạn code PHP với cấu
trúc CSDL lập nên lớp phần mềm hay lớp ứng dụng.
Chính sự ảo hóa là điểm nhấn phân biệt giữa nền tảng (flatform) và bộ ba phần cứng, middleware
(được xem là thiết bị trung gian hay là một tầng phần mềm hay các chức năng nằm giữa hai hệ

thống, cho phép những hệ thống này trao đổi thông tin hay kết nối với nhau ngay cả khi chúng có
platform khác nhau) và phần mềm. Trong sự ảo hóa đó, một nền tảng sẽ cung cấp những máy ảo
không có hệ điều hành lẫn phần cứng.
Các tiêu chuẩn cần có để kết luận “đó chính là một PaaS” như sau:
 Tiêu chuẩn 1: Browser-based development studio – nghĩa là người sử dụng sẽ được cung
cấp công cụ phát triển phần mềm trên nền tảng web.
 Tiêu chuẩn 2: Seamless deployment to hosted runtime environment – người sử dụng triển
khai phần mềm mà không cần quan tâm đến các cấu hình, hoặc các service pack liên quan
đến phần mềm nền.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 21
 Tiêu chuẩn 3: Management and monitoring tools – các giải pháp clouds rất hiệu quả với
nhiều công cụ quản lý và giám sát ứng dụng.
 Tiêu chuẩn 4: Pay as you go billing – tránh được các chi phí mua sắm phần mềm, PaaS
phải cung cấp cho chúng ta phương án thanh toán dựa trên việc sử dụng dịch vụ.
Các đặc điểm của PaaS

Mô hình hệ thống và mô hình các nhà cung cấp dịch vụ
Dịch vụ PaaS bao gồm các dịch vụ thiết kế, phát triển, kiểm tra, tạo trang web, và quản lý ứng
dụng. Việc thiết kế, xây dựng trang web dựa trên giao diện người dùng và thường dựa trên
HTML và JavaScript.
Tích hợp ứng dụng web và cơ sở dữ liệu.
Hỗ trợ cho Simple Object Access Protocol (SOAP) và các giao diện khác cho phép các
dịch vụ PaaS tạo liên kết với dịch vụ web.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 22
Hỗ trợ các kiến trúc để giúp loại bỏ những gì ảnh hưởng đến quá trình phát triển ứng dụng bởi
nhiều người sử dụng đồng thời. PaaS thường bao gồm các dịch vụ quản lý đồng thời, có khả năng
mở rộng, tránh lỗi và bảo mật.
Ích lợi và trở ngại khi sử dụng dịch vụ PaaS

 Ích lợi
Với triết lý: “Không cần cấu hình là cấu hình tốt nhất - The best config, deploy, patch is
the one I don't have to do”, PaaS đem lại cho người sử dụng nhiều lợi ích về thời gian và
kinh tế. Trước tiên với lập trình viên, PaaS cung cấp sẵn các nền tảng để lập trình viên an
tâm phát triển. Họ không cần lo lắng về những bản vá lỗi của phần mềm, sự phức tạp
trong việc setup một hệ thống để lập trình, sự lo lắng khi tích hợp các gói khác nhau, và
đến cả việc triển khai ứng dụng lên hệ thống cho người sử dụng. PaaS cung cấp một môi
trường lập trình tối ưu với nhiều công cụ hỗ trợ.
o Chi phí về phần mềm (Up Front Cost): Là chi phí ban đầu cần thiết để sở hữu một
phần mềm. Đối với PaaS, chi phí ban đầu mua phần mềm được phân phối cho
nhiều người thuê. Do đó, người sử dụng không cần đầu tư nhiều về phần mềm,
phần cứng, các thiết bị mạng, các phần mềm, các thiết bị trung gian, cơ sở hạ tầng.
o Chi phí vận hành phần mềm (Operational Cost): Bao gồm các chi phí về nâng cấp
phần cứng và phần mềm, sự thích hợp của các gói. Với PaaS, những chi phí trên
được giảm thiếu hoặc người sử dụng chỉ chi trả trong thời gian dài thông qua hình
thức sử dụng.
o Tính ổn định (Reliability): PaaS cung cấp nhiều mức độ phát triển phần mềm khác
nhau. Mỗi mức độ đều có sự đảm bảo an toàn về thiết bị, và các cam kết theo các
tiêu chuẩn sử dụng thường trực.
o Chi phí quản lý (Management Cost): Các hệ thống được hỗ trợ và do đó người sử
dụng không cần quan tâm nhiều đến việc cập nhật và bảo trì phần mềm nền.
o Mang lại lợi thế chiến lược (Strategic Advantage): PaaS cung cấp chính là chiến
lược phát triển dựa trên tiềm lực của từng doanh nghiệp.
o Giảm thiểu rủi ro (Lower Risk): VIệc đầu tư CNTT là một đầu tư có rủi ro cao về
sự lạc hậu của công nghệ phần cứng và phần mềm. Với PaaS, càng nhiều người sử
dụng dịch vụ chứng tỏ dịch vụ theo kịp thời đại.
 Trở ngại và khó khăn
Công nghệ điện toán đám mây mang lại rất nhiều lợi ích cho người sử dụng. Tuy nhiên,
đây sẽ là một lựa chọn hoàn hảo nếu như công nghệ này vượt qua những trở ngại gặp phải
khi hệ thống vận hành. Những trở ngại khi sử dụng dịch vụ PaaS nói riêng và những dịch

vụ khác trong điện toán đám mây nói chung bao gồm:
o Trở ngại về bảo mật (Security): Vấn đề bảo mật và thông tin riêng tư (Security and
Privacy) vì hacker và nhiều người cố ý có thể xâm nhập vào hệ thống và truy xuất
những dữ liệu nhạy cảm bên trong hệ thống.
o Trở ngại về tính riêng tư (Privacy): Các thông tin về người sử dụng như tuổi, sở
thích, giới tính, thu nhập có thể bị mất. Hơn thế nữa, người sử dụng các dịch vụ có
lúc phải đối mặt với những vấn đề về bản quyền và ý tưởng.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 23
o Trở ngại về tính pháp lý: Đối với một số quốc gia những tranh chấp và sự cố trong
việc sử dụng các dịch vụ cloud computing đặt tại các nước khác là vấn đề liên
quan đến các pháp luật liên chính phủ và cần có những hành lang pháp lý ổn định.
o Trở ngại khi chuyển đổi dịch vụ hoặc chuyển sang sử dụng hệ thống khác: Người
sử dụng dịch vụ clouds qua nhiều năm sẽ phải đối mặt với việc chuyển đổi hệ
thống. Do đó, việc chọn lựa hệ thống đầu tiên sử dụng sẽ là bài toán về đầu tư. Sự
trở ngại này đặc biệt đối với dịch vụ PaaS, khi đó, người sử dụng phải chọn các
yếu tố như: ngôn ngữ lập trình, các gói chương trình/phần mềm đã được lập trình.
Một minh họa cụ thể là các gói chương trình của Facebook chỉ thực hiện được trên
nền tảng Facebook mà không thực hiện được trên nền tảng khác.
Một số tiêu chí so sánh đối với dịch vụ PaaS
 Ngôn ngữ lập trình hỗ trợ - Runtime languages support
 Các công cụ hỗ trợ phát triển ứng dụng - Developer tools
 Các dịch vụ phục vụ các ứng dụng - Application Services
 Quản lý dữ liệu - Data management
 Ứng dụng quản lý về thể hiện của ứng dụng - Application Performance Management
 Ứng dụng cho phép chuyển đổi giữa các môi trường - Application Portability
2. Giới thiệu các nhà cung cấp điện toán đám mây
Không quá bất ngờ khi những cái tên lớn nhất trong danh sách những nhà cung cấp điện toán đám
mây chính là những cái tên lớn nhất trong lĩnh vực kỹ thuật máy tính của thế giới như: Google,
Microsoft, Yaho, IBM, Amazon….

Công ty thứ 1: Amazon Web Services
Amazon xây dựng các ứng dụng về PaaS, Amazon Web Service (AWS). Elastic Beanstalk được
xây dựng trên nền tảng vững chắc rất nổi tiếng về nền tảng dịch vụ hạ tầng, đó là EC2. Hiện tại,
Amazon cung cấp các plugins như: AWS Toolkit for Eclipse (plug-in cho Eclipse), AWS
CloudFormation (một dịch vụ cho phép các nhà lập trình tạo và quản lý tài nguyên của Amazon),
một vài tùy chọn về CSDL trên nền tảng đám mây và SDKs (Software Development Kits) cho
Android và các máy di động Apple, ERuby, Java, PHP và .Net.
Amazon được biết đến như là nhà cung cấp điện toán đám mây lớn nhất, đưa ra rất nhiều dịch vụ
hữu ích cho khách hàng.
Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2): Môi trường điện toán ảo, cho phép khách hàng
sử dụng một giao diện web và quản lý các dịch vụ cần thiết để khởi động một hoặc nhiều trường
hợp của một loạt các hệ điều hành. Khách hàng có thể tải các môi trường hệ điều hành với nhiều
ứng dụng, đồng thời quản lý những quyền truy cập mạng và chạy nhiều hay một số hệ thống mà
họ cần.
Để sử dụng Amazon EC2, trước tiên khách hàng cần tạo một Amazon Machine Image (AMI).
Hình ảnh này có chứa các ứng dụng, thư viện, và dữ liệu thiết lập cấu hình có liên quan được sử
dụng trong các môi trường tính toán ảo.
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 24
Amazon EC2 cung cấp việc sử dụng các hình ảnh được cấu hình với các mẫu sẵn để người sử
dụng có thể nhận và chạy ngay lập tức. Một khi người dùng đã xác định và cấu hình AMI của họ,
họ sử dụng các công cụ Amazon EC2 cung cấp để lưu trữ bằng cách tải lên các AMI trong
Amazon S3.
Amazon SimpleBD: Cung cấp những chức năng cơ sở dữ liệu cốt lõi của truy vấn và chỉ mục dữ
liệu. Dịch vụ này kết hợp chặt chẽ với Amazon S3 và Amazon EC2 cung cấp khả năng lưu trữ, xử
lý và truy vấn dữ liệu trên đám mây.
Amazon Simple Storage Service (Amazon S3): Giải pháp lưu trữ trên Internet, được thiết kế
nhằm tạo ra mô hình tính toán trên web trở nên dễ dàng hơn với những người phát triển. Amazon
S3 sử dụng những giao diện dịch vụ web đơn giản, có thể lưu trữ và tìm kiếm bất kỳ số lượng dữ
liệu nào từ khắp mọi nơi trên Web.

Amazon CloudFont: Dịch vụ web để chuyển giao nội dung, liên kết với Amazon Web Services để
giúp các nhà phát triển và các doanh nghiệp phân bổ nội dung đến khác hàng một cách dễ dàng.
Dịch vụ web này chuyển nội dung với độ trễ thấp, dữ liệu được chuyển đi với tốc độ cao bằng
cách sử dụng mạng toàn cầu.
Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS): Amazon SQS cung cấp hàng đợi và khả năng mở
rộng lưu trữ tin nhắn trên máy chủ. Những nhà phát triển có thể di chuyển dữ liệu giữa các bộ
phận phân tán của những ứng dụng và thực hiện trên các nhiệm vụ khác nhau, không làm mất tin
nhắn hoặc không yêu cầu các bộ phận phải luôn luôn sẵn sàng. Amazon SQS cho phép luồng
công việc tự động được tạo ra và làm việc chặt chẽ với Amazon EC2 và các dịch vụ Amazon
Web Services khác.
Công ty thứ 2: Salesforce.com
Thành công trên một nền tảng SaaS khổng lồ, đó là Force.com’s AppExchange và nền tảng
Heruko (Heroku là một phần của Salesforce.com từ năm 2010). Hiện nay, theo IDC,
Salesforce.com đang ở vị trí đầu của thị trường chia sẻ dữ liệu. Salesforce.com có những phát
triển vượt bậc sau hội thảo DreamForce vào mùa thu năm 2011, trong đó có tuyên bố trong năm
2011 là “3000 ứng dụng được xây dựng hoặc cài đặt cứ mỗi 24 giờ và nền tảng Force.com thực
thi hơn 650 triệu giao tác mỗi ngày”. Và chắc chắn, con số thống kê này hiện nay còn hơn thế
nữa.
Công ty thứ 3: LongJump
LongJump “bước vào” lĩnh vực PaaS năm 2008. LongJump bổ sung thêm các tính năng mới và
hỗ trợ bằng cả một trung tâm về lập trình để thu hút khách hàng. Theo các tài liệu, họ đang có 600
khách hàng tại thời điểm 02/2012. Sự kiện lớn nhất của Long Jump là trở thành “partner” của
AT&T vào 11/2011.
Công ty thứ 4: Microsoft
PaaS của Microsoft với môi trường tính toán cho các ứng dụng và lưu trữ bằng dữ liệu có và
không cấu trúc trên Windows Azure. Windows Azure AppFabric là nhóm dịch vụ kết nối người
Điện toán lưới và đám mây
Hồ Viết Quang Thạch – CH1301052 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 25
sử dụng và các ứng dụng thuê, quản lý việc chứng thực, cài đặt quản lý dữ liệu, và cả SQL Azure
– một dịch vụ CSDL trên clouds. Tuy nhiên, các nhà phân tích cho rằng Microsoft chỉ “making

noises” về những dịch vụ ít ỏi đem lại. Và các nhà phân tích cũng nói rằng không thể ước đoán
được sức mạnh của Microsoft với “lực lượng quân sự” là các lập trình viên .Net đang chờ đợi một
môi trường cloud computing cất cánh cho họ.

LongJump và Windows Azure
Azure Services Platform
Azure Services Platform: Là dịch vụ nền tảng lưu trữ tại trung tâm dữ liệu của Microsoft. Azure
Services Platform cung cấp phạm vi chức năng rộng cho việc xây dựng ứng dụng cho các dịch vụ
riêng hoặc các hình thức kinh doanh rộng. Những ứng dụng có thể được phát triển với các giao
thức chuẩn trong công nghiệp như REST và SOAP
Azure Services Platform bao gồm:
 Window Azure: Là hệ điều hành dựa trên đám mây cho phép phát triển, lưu trữ và môi
trường quản lý dịch vụ trên Azure Services Platform. Window Azure mang đến cho những
người sử dụng môi trường lưu trữ và tính toán theo yêu cầu giúp họ có thể lưu trữ, quản lý
ứng dụng web qua trung tâm dữ liệu Microsoft.
 SQL Service: SQL Service cung cấp một tập hợp các dịch vụ tích hợp cho phép các truy
vấn quan hệ, tìm kiếm, báo cáo, phân tích, tích hợp, và đồng bộ hóa dữ liệu. Điều này có
thể được thực hiện bởi người sử dụng điện thoại di động, văn phòng từ xa, hoặc các đối
tác kinh doanh.
 Net Service: Là một tập các dịch vụ lưu trữ, định hướng phát triển. Net Service cung cấp
các bộ phận được yêu cầu bởi các ứng dụng dựa trên đám mây và các ứng dụng về đám
mây.
 Live Service: là trung tâm phát triển và nhà cung cấp bộ phát triển phần mềm cho
Windows Live và Azure Services platforms.
Windows Live
Là một tập các dịch vụ trực tuyến, các dịch vụ trực tuyến này làm cho việc kết nối và chia sẻ với
những người khác trở nên dễ dàng hơn và thú vị hơn với người dùng. Thế hệ mới của Windows
Live bao gồm các hình thức cập nhật để chia sẻ ảnh, email, và tin nhắn tức thời, cũng như tích