TÌM HIỂU VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TRÊN GOOGLE APP ENGINE

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO THU HOẠCH ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY
TÌM HIỂU VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ TRIỂN KHAI
ỨNG DỤNG TRÊN GOOGLE APP ENGINE
GVHD : PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
HVTH : NGÔ VĂN LINH
MSHV : CH1301021
TP.HCM - 2014
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
MỤC LỤC
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 2 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
PHẦN MỞ ĐẦU

. Với sự ra đời của internet, việc tính toán đã có những thay đổi mạnh mẽ. Điện toán đám
mây là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet.
Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó
trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa
trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được
cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ
một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về
công nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó.
Điện toán đám mây là một xu hướng công nghệ mới. Nó đã, đang và sẽ được quan tâm,
phát triển và ứng dụng. Theo khảo sát mới đây của hãng nghiên cứu Gartner, tốc độ phát triển
"đám mây" trên toàn thế giới đã đạt mức 17% hàng năm trong khi hơn 50% doanh nghiệp, tổ
chức tham gia đều triển khai điện toán đám mây dưới hình thức này hay hình thức khác.
Trong bài thu hoạch này giới thiệu tổng quan về điện toán đám mây, giới thiệu về đám
mây Google App Engine (GAE) và cách triển khai ứng dụng trên GAE.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 3 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
1.1 – GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.1 – Khái niệm
Điện toán đám mây (cloud computing) là một mô hình điện toán có khả năng mềm dẻo co
giản dựa trên việc quản lý và chia sẻ các tài nguyên thông tin dữ liệu thường được ảo hóa và cung
cấp như một dịch vụ online trên mạng Internet.
Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí
của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng
chứa trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều
được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ
từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm
về công nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó.
Một mô hình điện toán là sự phân tán dữ liệu có cơ chế chia sẻ tài nguyên và ảnh hưởng
lớn về mặt kinh tế, chứa sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các dịch vụ được trực quan, dịch vụ ảo
hóa … được phân phối và cung cấp theo nhu cầu của khách hàng thông qua Internet.
Một số ứng dụng Cloud Computing:
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 4 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Jooce ( ): Là một giao diện dựa trên nền flash, Jooce cho phép
người dùng có thể kéo thả tệp tin vào đó rồi có thể truy cập từ bất cứ PC có kết nối Internet.
Blender 3d ( ): Đây là trung tâm dữ liệu cho thuê của Sun dành
cho doanh nghiệp. Người dùng cần bao nhiêu khả năng xử lý sẽ được đáp ứng bấy nhiêu. Blender
3D thường dùng để phân tích các dữ liệu khoa học, nhưng cũng có thể sử dụng để làm hoạt hình
3D.
Evernote ( ): Người dùng sử dụng điện thoại để chụp hình rồi
upload lên máy chủ đám mây của Evernote. Dịch vụ sẽ quét chữ (text) trong ảnh rồi lập chỉ mục
để tạo cơ sở dữ liệu tìm kiếm sau này.
Twitterfone ( ): Dịch vụ này sử dụng khả năng nhận dạng

giọng nói để chuyển đổi tin nhắn thoại thành các đoạn tin nhắn (tweet) rồi đăng tải trên trang
Twitter.
Picnik ( ): Đây là ứng dụng chỉnh sửa ảnh “đám mây”, cho phép
bạn upload ảnh từ PC lên trang hoặc lấy ảnh từ các trang chia sẻ ảnh như Flick hoặc mạng xã hội
Facebook. Picnik có nhiều công cụ chỉnh sửa ảnh rất mạnh, và chắc chắn sẽ làm bạn hài lòng.
Zoho Offitce Suite ( ): Bạn có thể tạo, chỉnh sửa, lưu trữ, chia sẻ,
và tương tác đồng thời với các dữ liệu lưu trữ trên Zoho. Trên thực tế, đây là gói phần mềm văn
phòng trực tuyến có các chức năng y hệt như Microsoft Office, chỉ khác là nó miễn phí. Giao
diện của Zoho khá giống với Microsoft Office, thao tác sử dụng đơn giản, và có thể trích xuất tệp
tin tương thích với gói phần mềm văn phòng của Microsoft.
Adobe Photoshop Express: APE là phiên bản thu gọn của Photoshop nhưng cũng có đầy
đủ tính năng, và quan trọng hơn là người dùng có thể làm trực tiếp trên mạng thay vì phải cài đặt
bộ phần mềm Photoshop rất nặng trên PC.
1.1.2 – Lịch sử phát triển
Thuật ngữ điện toán đám mây xuất hiện bắt nguồn từ ứng dụng điện toán lưới (grid
computing) trong thập niên 1980, tiếp theo là điện toán theo nhu cầu (utility computing) và phần
mềm dịch vụ (SaaS).
Điện toán lưới đặt trọng tâm vào việc di chuyển một tải công việc (workload) đến địa
điểm của các tài nguyên điện toán cần thiết để sử dụng. Một lưới là một nhóm máy chủ mà trên
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 5 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
đó nhiệm vụ lớn được chia thành những tác vụ nhỏ để chạy song song, được xem là một máy chủ
ảo.
Với điện toán đám mây, các tài nguyên điện toán như máy chủ có thể được định hình
động hoặc cắt nhỏ từ cơ sở hạ tầng phần cứng nền và trở nên sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ, hỗ trợ
những môi trường không phải là điện toán lưới như Web ba lớp chạy các ứng dụng truyền thống
hay ứng dụng Web 2.0
Hình - Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây hàng đầu
1.2 – CÁC MÔ HÌNH TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY
1.2.1 – Mô hình dịch vụ

Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing cung cấp nhiều loại dịch vụ
khác nhau. Tuy nhiên có ba loại dịch vụ Cloud Computing cơ bản là: dịch vụ cơ sở hạ tầng
(Infrastructure as a Service IaaS), dịch vụ nền tảng(Platform as a Service – PaaS) và dịch vụ phần
mềm (Software as a Service SaaS).
Cách phân loại này thường được gọi là “mô hình SPI”.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 6 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Hình – Các loại dịch vụ Cloud Computing
• Hạ tầng hướng dịch vụ (Iaas)
Hạ tầng hướng dịch vụ là cách mà điện toán đám mây cung cấp cơ sở hạ tầng máy tính
(thường là môi trường ảo) như là một dịch vụ. Thay vì phải mua máy chủ, phần mềm hay thiết bị
mạng, khách hàng có thể mua các tài nguyên như là một dịch vụ bên ngoài.
Các lợi ích mà dịch vụ này mang lại:
• 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.
• Về cấp độ doanh nghiệp: đem lại lợi ích cho công ty bởi một nguồn tài nguyên tính toán tổng
hợp.
• Nền tảng hướng dịch vụ (PaaS)
Nền tảng hướng dịch vụ hỗ trợ việc triển khai ứng dụng mà không quan tâm đến chi phí
hay sự phức tạp của việc trang bị và quản lý các lớp phần cứng và phần mềm bên dưới, cung cấp
tất cả các tính năng cần thiết để hỗ trợ chu trình sống đầy đủ của việc xây dựng và cung cấp
một ứng dụng và dịch vụ web sẵn sàng trên internet mà không cần bất kì thao tác tải hay cài đặt
phần mềm cho những người phát triển, quản lý tin học hay người dùng cuối.
Khi PaaS có sẵn như một dịch vụ, những người phát triển phần mềm có thể kiểm soát
toàn bộ việc phát triển và triển khai ứng dụng. PaaS cho phép những người phát triển phần mềm
tạo ra các ứng dụng web tùy chỉnh và phát hành nó một cách nhanh chóng, khi nhiều rắc rối như
việc thiết lập hosting, servers, databases, quá trình tương tác người dùng và những frameworks

được đóng gói.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 7 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Hình - Platform as Service
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.
Một số đặc trưng của PaaS bao gồm:
• Phục vụ cho việc phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giống như là môi trường
phát triển tích hợp.
• Cung cấp các công cụ khởi tạo với giao diện trên nền web
• Có kiến trúc đồng nhất
• Tích hợp dịch vụ web và cơ sở dữ liệu
• Hỗ trợ cộng tác nhóm phát triển
• Cung cấp các công cụ hỗ trợ tiện tích khác
Việc sử dụng dịch vụ này mang lại một số lợi ích:
• 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 dịch 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.
• 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
• Phần mềm hướng dịch vụ (SaaS)
Phần mềm hướng dịch vụ là một mô hình triển khai ứng dụng mà ở đó nhà cung cấp cho
phép người dụng 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 khách hàng, vô hiệu hóa nó sau khi
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 8 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ

kết thúc thời hạn. Các chức năng theo yêu cầu có thể được kiểm soát bên trong để chia sẻ bản
quyền của một nhà cung cấp ứng dụng thứ ba.
Hình - Software as a Service
Một số ứng dụng sử dụng dịch vụ này:
• Quản lí quan hệ khách hàng (Customer Relationship Management, viết tắt là CRM). Đây là một
phương pháp giúp các doanh nghiệp tiếp cận và giao tiếp với khách hàng một cách có hệ thống
và hiệu quả, quản lý các thông tin của khách hàng như thông tin về tài khoản, nhu cầu, liên
lạcv.vv nhằm phục vụ khách hàng tốt hơn.
• Dịch vụ hội thảo trực tuyến ( Video Conferencing )
• Kế toán
• Hệ quản trị nội dung web DotNetNuke
Lợi ích lớn nhất của dịch vụ này mang lại là chi phí thấp. Nhà cung cấp dịch vụ có thể
đưa ra các ứng dụng rẻ hơn và đáng tin hơn.
Ngoài ra còn một số lợi ích khác như:
• Sử dụng ít nhân viên
• Sự tùy chỉnh: những ứng dụng trước đây rất khó tùy chỉnh và đòi hỏi hải cập nhật các bản vá lỗi.
Ứng dụng SaaS dễ dàng tùy chỉnh và có thể đáp ứng chính xác yêu cầu của tổ chức
• Bảo mật: SSL (Secure Sockets Layer) được sử dụng rộng rãi và tin cậy
1.2.2 – Mô hình triển khai
• Đám mây công cộng (public cloud)
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 9 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Là các dịch vụ điện toán đám mây được một bên thứ ba cung cấp. Chúng tồn tại ngoài
tường lửa công ty và được lưu trữ đầy đủ và được nhà cung cấp đám mây quản lý. Các đám mây
công cộng cố gắng cung cấp cho người dùng với các phần tử công nghệ thông tin tốt nhất. Cho
dù đó là phần mềm, cơ sở hạ tầng ứng dụng hoặc cơ sở hạ tầng vật lý, nhà cung cấp đám mây
chịu trách nhiệm về cài đặt, quản lý, cung cấp và bảo trì. Khách hàng chỉ chịu phí cho các tài
nguyên nào mà họ sử dụng, vì thế tài nguyên chưa sử dụng được loại bỏ. Tất nhiên điều này liên
quan đến chi phí. Các dịch vụ này thường được cung cấp với quy ước về cấu hình, nghĩa là chúng
được phân phối với ý tưởng cung cấp các trường hợp sử dụng phổ biến nhất. Các tùy chọn cấu

hình thường là một tập hợp con nhỏ hơn so với những gì mà chúng đã có nếu nguồn tài nguyên
đã được người tiêu dùng kiểm soát trực tiếp. Một điều khác cần lưu ý là kể từ khi người tiêu dùng
có quyền kiểm soát một chút trên cơ sở hạ tầng, các quy trình đòi hỏi an ninh chặt chẽ và tuân thủ
quy định dưới luật không phải lúc nào cũng thích hợp cho các đám mây chung.
Hình - Đám mây công cộng
• Đám mây cá nhân (private cloud)
Là các dịch vụ đám mây được cung cấp trong doanh nghiệp. Những đám mây này tồn tại
bên trong tường lửa công ty và chúng được doanh nghiệp quản lý. Các đám mây riêng đưa ra
nhiều lợi ích giống như các đám mây chung thực hiện với sự khác biệt chính: doanh nghiệp có
trách nhiệm thiết lập và bảo trì đám mây này.
Sự khó khăn và chi phí của việc thiết lập một đám mây bên trong đôi khi có thể có chiều
hướng ngăn cản việc sử dụng và chi phí hoạt động liên tục của đám mây có thể vượt quá chi phí
của việc sử dụng một đám mây chung. Các đám mây cá nhân đưa ra nhiều lợi thế hơn so với loại
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 10 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
cộng cộng. Việc kiểm soát chi tiết hơn trên các tài nguyên khác nhau đang tạo thành một đám
mây mang lại cho công ty tất cả các tùy chọn cấu hình có sẵn. Ngoài ra, các đám mây riêng là lý
tưởng khi các kiểu công việc đang được thực hiện không thiết thực cho một đám mây công cộng,
do đúng với các mối quan tâm về an ninh và về quản lý.
Hình - Đám mây cá nhân
• Đám mây lai (hybrid cloud)
Là một sự kết hợp của các đám mây công cộng và cá nhân. Những đám mây này thường
do doanh nghiệp tạo ra và các trách nhiệm quản lý sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp và nhà
cung cấp đám mây công cộng. Đám mây lai sử dụng các dịch vụ có trong cả không gian công
cộng và cá nhân.
Các đám mây lai là câu trả lời khi một công ty cần sử dụng các dịch vụ của cả hai đám
mây riêng và công cộng. Theo hướng này, một công ty có thể phác thảo các mục tiêu và nhu cầu
của các dịch vụ và nhận được chúng từ đám mây công cộng hay cá nhân, khi thích hợp.
Một đám mây lai được xây dựng tốt có thể phục vụ các quy trình nhiệm vụ-tới hạn, an
toàn, như nhận các khoản thanh toán của khách hàng, cũng như những thứ là không quan trọng

bằng kinh doanh, như xử lý bảng lương nhân viên.
Hạn chế chính với đám mây này là sự khó khăn trong việc tạo ra và quản lý có hiệu quả
một giải pháp như vậy.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 11 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Hình - Đám mây lai
• Đám mây cộng đồng (community cloud)
Là các đám mây được chia sẻ bởi một số tổ chức và hỗ trợ một cộng đồng cụ thể có mối
quan tâm chung (ví dụ như chung sứ mệnh, yêu cầu an ninh, chính sách, v.v ). Nó có thể được
quản lý bởi các tổ chức hoặc một bên thứ ba.
Một đám mây cộng đồng có thể được thiết lập bởi một số tổ chức có yêu cầu tương tự và
tìm cách chia sẻ cơ sở hạ tầng để thực hiện một số lợi ích của điện toán đám mây. Tùy chọn này
là tốn kém hơn nhưng có thể đáp ứng về sự riêng tư, an ninh hoặc tuân thủ các chính sách tốt
hơn.
Hình - Đám mây cộng đồng
1.3 – ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 12 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
1.3.1 – Ưu điểm
- Tiết kiệm và giảm chi phí: chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy móc và nguồn
nhân lực của người sử dụng điện toán đám mây được giảm đến mức thấp nhất. Khi khách hàng
ngừng sử dụng dịch vụ thì tài nguyên sẽ được nhà cung cấp giải phóng và cho khách hàng khác
thuê lại. Khách hàng sẽ tận dụng được nguồn vốn dùng để đầu từ cho thiết bị cho các công việc
kinh doanh khác.
- Tốc độ xử lý nhanh: người dùng của dịch vụ điện toán đám mây sẽ tận dụng được sức
mạnh mà các siêu máy tính của nhà cung cấp mang lại.
- Đa phương tiện: không còn phụ thuộc vào thiết bị và vị trí địa lý, điện toán đám mây
cho phép người dùng truy cập và sử dụng hệ thống thông qua trình duyệt web ở bất kỳ đâu và
trên bất kỳ thiết bị nào mà họ sử dụng (chẳng hạn là PC hoặc là điện thoại di động, v.v )
- Chia sẻ tài nguyên và chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các lợi ích cho người

dùng như:
• Công suất xử lý nhanh hơn do tài nguyên được tập trung. Ngoài ra, người dùng không cần phải
đầu tư về nguồn nhân lực quản lý hệ thống.
• Khả năng khai thác và hiệu suất được cài thiện hơn 10-20% so với hệ thống máy tính cá nhân
thông thường.
- Độ tin cậy cao: điện toán đám mây không chỉ giành cho người dùng phổ thông, mà còn
phù hợp với các yêu cầu cao và liên tục của các công ty kinh doanh và các nghiên cứu khoa học.
Tuy nhiên, một vài dịch vụ lớn của điện toán đám mây đôi khi rơi vào trạng thái quá tải, khiến
hoạt động bị ngưng trệ. Khi rơi vào trạng thái này, người dùng không có khả năng để xử lý các sự
cố mà phải nhờ vào các chuyên gia từ đám mây tiến hành xử lý.
- Tính co giãn: khả năng mở rộng, co giãn các tài nguyên giúp khách hàng dễ dàng cơ
cấu lại hoạt động của mình khi có sự thay đổi về quy mô cũng như phương thức hoạt động.
- Bảo mật: khả năng bảo mật được cài thiện do sự tập trung về dữ liệu.
- Bảo trì và sửa chữa: các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa hơn bởi
lẽ chúng không được cài đặt cố định trên một máy tính nào và có đội ngũ chuyên gia trong ngành
chịu trách nhiệm về vấn đề bảo trì, sửa chữa.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 13 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
- Thống kê tài nguyên: tài nguyên sử dụng của điện toán đám mây luôn được quản lý và
thống kê trên từng khách hàng và ứng dụng, theo từng ngày, từng tuần, từng tháng. Điều này đảm
bảo cho việc định lượng giá cả của mỗi dịch vụ do điện toán đám mây cung cấp để người dùng có
thể lựa chọn phù hợp
1.3.2 – Nhược điểm
- Phụ thuộc vào nhà cung cấp:
Ngày nay, khả năng tương tác giữa các nền tảng khác nhau của các phần mềm đã được cải
thiện, nhưng các hàm API (Application Programming Interface) của điện toán đám mây vẫn chưa
được chuẩn hóa nên nếu một người dùng viết một ứng dụng trên nền tảng của nhà cung cấp dịch
vụ thì ứng dụng đó không thể chạy được trên nền tảng của nhà cung cấp dịch vụ khác. Như vậy
người dùng phụ thuộc nhà cung cấp dịch vụ là điều bất lợi.
Nếu các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cùng nhau chuẩn hóa API thì người

dùng có thể phát triển ứng dụng trên nền tảng của nhiều nhà cung cấp dịch vụ. Khi hệ thống cung
cấp dịch vụ nào đó gặp sự cố thì dữ liệu người dùng không mất vì nó đã nằm đâu đó trên hệ
thống của các nhà cung cấp dịch vụ khác.
- Bảo mật và kiểm tra dữ liệu:
Dữ liệu lưu trên đám mây có an toàn không? Nhưng chắc chắn rằng xác suất bị người
khác khác truy xuất rất cao, đây thực sự là một thách thức trong bảo mật dữ liệu. Trước hết người
dùng phải mã hóa dữ liệu trước khi đưa lên đám mây để lưu trữ, khi sử dụng tất nhiên phải giải
mã trên PC của họ. Người dùng ghi nhận thông tin hệ thống đã xử lý cùng với sử dụng các hệ
điều hành ảo khi cung cấp dịch vụ IaaS sẽ làm cho ứng dụng của mình khó bị tấn công hơn.
- Tắc nghẽn trên đường truyền dữ liệu và hiệu quả PC:
Có những ứng dụng khi bắt đầu chạy thì dữ liệu ít, càng về sau dữ liệu càng nhiều, có ứng
dụng chạy trên Cloud và có thể lưu ở các vị trí khác nhau, khi chạy ứng dụng này phát sinh “vận
chuyển dữ liệu giữa các data center”. Người dùng phải trả phí vận chuyển dữ liệu giữa các data
center, ứng dụng chạy càng về sau thì chi phí này càng tăng lên, đây là điều phải cân nhắc.
Khi nhiều máy tính ảo cùng chạy, thì vấn đề chia sẽ về CPU hay bộ nhớ đạt hiệu quả cao,
nhưng vấn đề giao tiếp IO của các máy ảo này gây ra nhiều vấn đề liên quan đến hiệu suất máy
tính.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 14 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
- Nhu cầu lưu trữ người dùng:
Mặc dù điện toán đám mây đáp ứng linh hoạt nhu cầu lưu trữ của người nhưng lại gây
khó khăn trong quản lý hệ thống lưu trữ, chẳng hạn một người sử dụng mua một khoảng dung
lượng thì phải cung cấp cho người đó bao nhiêu là tối ưu, vừa đủ cho người dùng hay nhiều hơn
yêu cầu, nếu cơ chế quản lý không phù hợp sẽ dẫn đến tình trạng phân mảnh dữ liệu, dẫn đến quá
trình truy xuất sẽ khó khắn hơn.Như vậy, làm sao tạo ra một hệ thống lưu trữ tiện lợi, đáp ứng vụ
nhu cầu và khả năng lưu trữ của người sử dụng đang là vấn đề phức tạp phải giải quyết của các
nhà cung cấp Cloud Computing Service.
1.4 – SO SÁNH VỚI KIẾN TRÚC CLIENT/SERVER TRUYỀN THỐNG
Điện toán đám mây "mở" hơn, quan trọng hơn, giá rẻ hơn,.v.v Như vậy rất tiện lợi cho
các doanh nghiệp và tổ chức hoạt động vì giảm chi phí. Để trả lời ngắn gọn câu hỏi: “Điện toán

đám mây có thật sự hữu ích cho một tổ chức, công ty hay không?” chúng ta phải xem xét: quy
mô, hình thức hoạt động,v.vv Đặc biệt nếu dữ liệu là vô cùng quan trọng đối với họ, chắc hắn
người ta sẽ xây dựng một hệ thống lưu trữ riêng và nó sẽ vận hành theo mô hình clien/server
truyền thống. Đối với các doanh nghiệp nhỏ mà dữ liệu không quan trọng lắm, điện toán đám
mây sẽ là giải pháp tối ưu do họ không phải chi phí đầu tư, quản lý, bảo trì, vận hành hệ thống
lưu trữ.
Điện toán đám mây có bốn tính chất nổi bật so với mô hình truyền thống:
• Khả năng co giãn (Rapid elasticity)
Điện toán đám mây: Điện toán đám mây có khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ
thống theo yêu cầu người dùng (hệ thống sẽ tự mở rộng hoặc thu hẹp bằng cách thêm hoặc giảm
bớt tài nguyên). Một người dùng ký hợp đồng thuê một Server gồm 4 CPU. Nếu lượng truy cập
thấp chỉ cần 1 CPU là đủ, khi đó hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ sẽ tự ngắt bớt 3
CPU, người dùng không phải trả phí cho 3 CPU nói trên và chúng được đưa sang phục vụ người
dùng khác. Đến khi nhu cầu tăng tức là lượng truy cập tăng, hệ thống ngay lập tức sẽ tự động
thêm CPU vào, nếu nhu cầu vượt quá 4 CPU thì người dùng trả phí theo hợp đồng đã ký với nhà
cung cấp dịch vụ điện toán đám mây.
Client/Server: Ở mô hình truyền thống thì việc nâng cấp hệ thống xảy ra rất khó khăn và
tốn rất nhiều chi phí (mua thiết bị, lắp đặt). Khi hệ thống của bạn chạy không hết công suất thì
bạn cũng không thể giảm chất lượng hay số lượng thiết bị và tài nguyên xuống được vì như vậy
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 15 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
hệ thống của bạn sẽ rất dễ gặp sự cố trong quá trình vận hành, từ đó cho thấy một sự lãng phí rất
lớn khi sử dụng mô hình truyền thống.
• Dịch vụ theo nhu cầu (On-demand self-service)
Điện toán đám mây: Người dùng gửi yêu cầu thông qua trang web cung cấp dịch vụ, hệ
thống của nhà cung cấp sẽ đáp ứng để người dùng có thể tự phục vụ như: tăng – giảm thời gian
sử dụng server và dung lượng lưu trữ, v.v mà không cần phải trực tiếp yêu cầu nhà cung cấp
dịch vụ, tức là mọi nhu cầu khách hàng đều được xử lý trên internet.
Client/Server: Bạn sẽ phải liên hệ trực tiếp với nhà cung cấp server/ hosting mà bạn đang
sử dụng.

• Truy xuất
Điện toán đám mây: Người dùng có kết nối internet là có thể sử dụng dịch vụ, dịch vụ
điện toán đám mây không yêu cầu người dùng phải có khả năng xử lý cao, người dùng có thể
truy xuất bằng các thiết bị di dộng như điện thoại, PDA và laptop.
Client/Server: Một số doanh nghiệp sử dụng mô hình truyền thống nhưng đặt server tại
chính nơi làm việc thì có thể không cần internet các hoạt động vẫn diễn ra bình thường, tuy nhiên
các ứng dụng chạy trên mô hình truyền thống đa số chỉ chạy được trên máy tính cá nhân.
• Dùng chung tài nguyên và điều tiết dịch vụ
Điện toán đám mây: Nhà cung cấp dịch vụ cho phép người dùng dùng chung tài nguyên
do họ cung cấp, tài nguyên được phân phát rất linh hoạt tùy theo nhu cầu của người dùng. Khi
nhu cầu của một người dùng nào đó giảm xuống, lập tức phần tài nguyên dư thừa sẽ được phục
vụ cho người dùng khác. Nếu một người dùng 4 CPU từ 7 - đến 11 giờ hàng ngày, một người
dùng khác thuê 4 CPU tương tự 13 giờ đến 17 giờ hàng ngày thì họ có thể dùng chung 4 CPU đó.
Cloud Computing Service dựa trên công nghệ ảo hóa, tài nguyên ở đây đa phần là tài nguyên ảo,
chúng được cấp phát linh hoạt tùy theo nhu cầu (động) của từng người dùng khác nhau, nhà cung
cấp dịch vụ có thể phục vụ nhiều người dùng hơn so với cách cấp phát tài nguyên (tĩnh) truyền
thống. Hệ thống Cloud Computing Service tự động kiểm soát và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên
bao gồm: dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, băng thông .v.v…
Client/Server: Các nhà cung cấp sử dụng mô hình truyền thống không thể nào thực hiện
việc linh động tài nguyên như mô hình điện toán đám mây. Giả sử bạn thuê một máy chủ đặt ở
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 16 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Mắt bão thì chỉ có bạn mới có quyền sử dụng nó, khi bạn không sử dụng thì nhà cung cấp cũng
không có quyền cấp hay chia sẻ máy chủ này với bất cứ khách hàng nào khác.
1.5 – SO SÁNH GIỮA GRIDS VÀ CLOUDS
Phần này tập trung so sánh giữa Grids và Clouds ngang qua nhiều khía cạnh từ kiến trúc,
mô hình bảo mật, mô hình thương mại, mô hình lập trình, ảo hóa, mô hình dữ liệu, mô hình tính
toán đến “nguồn gốc (provenance)” và ứng dụng. Cả hai mô hình tính toán về mặt tổng quát thì
giống nhau nhưng trong cụ thể thì có một số điểm khác biệt.
• 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 Clouds mô hình thanh toán phí linh hoạt hơn nhiều, người khách hàng
chỉ cần trả theo nhu cầu sử dụng như các loại phí sinh hoạt hàng ngày mà họ phải trả: điện,
nước, gas v.v. Ngoài ra Clouds 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. Các tiềm
năng hiện của có là các trung tâm dữ liệu lớn của các tập đoàn Amazon, IBM, Sun, Google v.v.
Người dùng trong tương lai chỉ cần một thẻ tín dụng đã có thể truy cập theo nhu cầu đến
hàng 100 000 bộ xử lý ngang qua hàng chục trung tâm dữ liệu trải khắp thế giới.
Mô hình thương mại của Grids 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 làm một ví dụ
điển hình cho hình thức thương mại của Grid, nó sử dụng hàng chục Grid khác nhau từ các viện
nghiên cứu trong cùng một quốc gia. Khi một tổ chức nào đó gia nhập vào TeraGrid thì sẽ 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. Mô hình này đã được ứng dụng rộng rải nhiều nơi trên thế giới. Có
nhiều nỗ lực để xây dựng một Grid kinh tế cho cở sở hạ tầng Grid toàn cầu, nó hỗtrợ thương
mại, đàm phán, cung cấp dịch vụ theo nhu cầu sử dụng, khả năng rủi ro, chi phí và sở thích của
người sử dụng. Nếu như các cố gắng này mang đến kết quả khả quan thì mô hình thương
mại của Grids và Clouds thật khó phân biệt trong tương lai.
• Kiến trúc (Architecture)
Phần này trình bày mô hình kiến trúc của Grids và Clouds để làm nổi bật sự khác biệt
trong hướng tiếp cận của cả hai. Trong khi Grids tập trung trên việc tích hợp các tài nguyên sẵn
có gồm cả phần cứng, hệ điều hành, cở sở hạ tầng an ninh của các hệ thống thì Clouds hướng
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 17 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
đến các cấp độ khác nhau của dịch vụ nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu người sử dụng như SaaS,
IaaS, PaaS.
Để hỗ trợ cho việc tạo ra các tổ chức ảo (Virtual Organizations) – một thực thể luận lý mà
bên trong nó các tài nguyên phân bố có thể được khám phá và chia sẻ như thể trong cùng một tổ
chức, Grids đã định nghĩa và cung cấp một tập các giao thức chuẩn, phần mềm cơ sở
(middleware), bộ công cụ và các dịch vụ được xây dựng trên tập giao thức này. Khả năng hoạt

động liên kết và tính an toàn là những vấn đề chính được quan tâm cho cơ sở hạ tầng Grids bởi
vì các tài nguyên có thểđến từ các miền quản trị khác nhau, có cả chính sách sử dụng tài nguyên
cục bộ và toàn cục khác nhau, các nền và cấu hình phần cứng và phần mềm cũng khác nhau về
khả năng sử dụng và tính sẵn sàng của chúng. Grids cung cấp các giao thức và dịch vụ ở 5 lớp
khác nhau như được minh họa bởi:
Lớp connectivity định nghĩa các giao tiếp và chứng thực cốt lõi cho quá trình giao tác an
toàn và dễ dàng qua mạng. Lớp resource định nghĩa các giao thức công bố, khám phá, đàm
phán, giám sát, kế toán và thanh toán chi phí cho các hoạt động trên các tài nguyên riêng
biệt. Lớp collective nắm giữ sự tương tác ngang qua các tập tài nguyên, dịch vụ thư mục cho
phép giám sát và khám phá ra các tài nguyên tổ chức ảo. Cuối cùng là lớp application bao
gồm các ứng dụng người dùng được xây dựng trên đầu của các giao thức.
Clouds được phát triển để giải quyết những bài toán tính toán mở rộng qua
Internet trong đó một số giả thiết là khác biệt so với Grids. Clouds thường được xem như là một
“hồ” tính toán và lưu trữ có thể được truy cập thông qua các giao thức chuẩn và qua một giao
tiếp trừu tượng. Thật ra Clouds có thể được hiện thực trên nhưng công nghệ Grids đã tồn tại
hàng thập niên nhưng hướng vào kiến trúc 4 lớp sau: Lớp Fabric gồm các tài nguyên phần cứng,
lớp Unified Resource chứa các tài nguyên được trừu tượng hóa để có thể xuất hiện đồng nhất với
người dùng, lớp Platform thêm vào một tập các công cụ, phần mềm và dịch vụ trên lớp Unified
Resource, lớp Application là lớp chứa các ứng dụng chạy trên Clouds.
Kiến trúc của Clouds nhằm hướng đến ba mô hình dịch vụ sau: Software as a Service –
SaaS, Platform as a Service – PaaS, Infrastructure as a Service – IaaS.
Tuy nhiên người sử dụng có thể yêu cầu đan xen hay tổng hợp các loại hình dịch vụ
này.Infrastructure as a Service: Mô hình này cho phép cung cấp phần cứng, phần mềm và thiết bị
với hình thức chi trả dựa trên tài nguyên sử dụng. Cơ sở hạ tầng (infrastructure) có thể mở
rộng hay thu nhỏ một cách linh hoạt tùy theo nhu cầu.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 18 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Các ví dụ tiêu biểu là Amazon EC2 (Elastic Cloud Computing), S3 (Simple
Storage Service). Platform as a Service: đưa ra môi trường tích hợp cấp cao để xây dựng, kiểm
tra, và triển khai các ứng dụng tùy ý. Một cách tổng quát các nhà phát triển ứng dụng sẽ phải

chấp nhận một số hạn chế trên các kiểu phần mềm mà họ có thể viết đổi lại tính mở rộng
gắn liền với ứng dụng. Ví dụ điển hình là Google App Engine.
Sofware as a Service: hướng tới việc phân phối phần mềm với yêu cầu cụ thể, trong mô
hình này người sử dụng có thể truy cập từ xa thông qua Internet và chi trả theo mức độ sử
dụng. Salesforce là một trong những nhà tiên phong cung cấp mô hình dịch vụ này. Ngoài ra còn
có Live Mesh của Microsoft cũng cho phép chia sẻ tập tin, thư mục đồng thời qua nhiều thiết bị.
Từ kiến trúc của Clouds và Grids cho thấy do mục tiêu hướng đến khác nhau nên chúng
có cách giải quyết vấn đề và tổ chức hệ thống khác nhau.
• Quản lý tài nguyên (Resource Management)
Quản lý tài nguyên là vấn đề quyết định khả năng hoạt động của hệ thống và đương
nhiên nó không thể thiếu trong các hệ thống lớn như Grids và Clouds.
Trong phần này, đề cập đến những thách thức chính mà cả Grids và Clouds phải đối mặt
để thấy được điểm tương đồng và khác biệt trong hai mô hình.
Mô hình tính toán (Compute Model): Hầu hết các Grids sử dụng mô hình tính toán bó
(batch-scheduled compute model) cùng với một bộ quản lý tài nguyên cục bộ như PBS, SGE,
Condor để quản lý tài nguyên tại các vị trí khác nhau. Với phương thức quản lý này. Grids
không thể phục vụ tốt cho các chương trình yêu cầu nhiều bộ xử lý và thực thi trong thời gian
dài. Chẳng hạn trong trường hợp một chương trình cần 100 bộ xử lý và thực thi trong 60 phút,
nó phải đợi đến khi hệ thống có đủ 100 bộ xử lý và rảnh trong 60 phút. Mô hình tính
toán trong Clouds hoàn toàn khác, các người dùng được sử dụng tài nguyên đồng thời mặc dù
phải đảm bảo được chất lượng dịch vụ cho người sử dụng. Đây cũng là một trong những thách
thức của Clouds về khả năng mở rộng và khi số lượng người dùng lớn.
Mô hình dữ liệu (Data Model): Mô hình dữ liệu có khuynh hướng trong tương lai là mô
hình tương tác tam giác như chỉ ra trong hình 4. Tính toán Internet sẽ xoay quanh mô hình dữ
liệu ở trên do các nguyên nhân khách quan từ thực tiễn. Người khách hàng không muốn đưa các
dữ liệu nhạy cảm hoặc tối quan trọng lên xử lý và lưu trữ trên Clouds. Đồng thời, người dùng
cũng muốn truy cập đến dữ liệu riêng tư của họ ngay khi các giao tiếp mạng chậm hay hư hỏng.
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 19 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Ngoài ra, công nghệ đa nhân (multicore - technology) cũng mang đến cho người dùng nhiều

hệ thống con mạnh mẽ trong tương lai.
Đối với Grids, thì mô hình tính toán tập trung vào dữ liệu đa được quan tâm từ sớm,
chẳng hạn như Data Grid đã được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng tập trung lớn trên dữ
liệu. Do đó, Grids không cần thiết đưa ra định hướng phát triển mô hình dữ liệu như Clouds thay
vào đó nó đã có mô hình chuyên biệt để sử dụng.
Tính cục bộ của dữ liệu (Data Locality): Một thách thức chính trong vấn đề mở rộng
ứng dụng một cách hiệu quả là vị trí dữ liệu liên quan đối với các tài nguyên đã sẵn sàng.
Việc di dời dữ liệu ở xa về các bộ xử lý một cách liên tục là một hạn chế rõ rệt, hơn nữa quá
trình nhập xuất (I/O) dữ liệu từ xa có khác biệt lớn với I/O trên dữ liệu cục bộ và ảnh hưởng trực
tiếp đến hiệu suất của hệ thống. Đây là một định hướng được Clouds quan tâm giải quyết. Quá
trình xử lý dữ liệu là kết hợp dữ liệu liên quan và tiến trình (process) xử lý nó trong cùng một
nút (node), do đó vấn đề “data locality” sẽ được giải quyết một cách hiệu quả. Về phía Grids,
dữ liệu được lưu trữ dựa trên các hệ thống file chia sẻ như NFS, GPFS, PVFS v.v. Nơi
mà tính “data locality” không dễ dàng áp dụng, đây cũng là một điểm yếu của Grids so với
Clouds.
Kết hợp tính toán và quản lý dữ liệu(Combining compute and data management):
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 (job) gần với dữ
liệu mà nó sử dụng trong suốt quá trình thực thi 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.
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. Bên cạnh đó mỗi người dùng có cảm giác như là họ đại sở hữu toàn bộ tài
nguyên sẵn có. Công nghệ ảo hóa cung cấp mức trừu tượng thiết yếu cho việc hợp nhất tài
nguyên nhằm đạt được mục tiêu này. Đồng thời ảo hóa còn cho phép mỗi ứng dụng có thể
được đóng gói (encapsulate) để có thể cấu hình, triển khai, bắt đầu, di chuyển, tạm dừng, tiếp
tục, dừng hẳn, v.v. và vì vậy cung cấp tính độc lập, khả năng quản lý, bảo mật tốt hơn. Grids

HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 20 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
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.
Giám sát (Monitoring): Một thách thức khác mà công nghệ ảo hóa mang lại cho Clouds
đó là việc giám sát tài nguyên. Vấn đề giám sát tài nguyên trên Clouds chưa được tổ chức trực
tiếp như Grids. Grids đề ra các mô hình tin cậy khác nhau để người dùng được ủy quyền có thể
truy cập các tài nguyên khác nhau trên các Grid khác nhau và quá tình duyệt tài nguyên này được
đảm bảo an toàn.
Hơn nữa, Grids không có độ trừu tượng cao và tận dụng ảo hóa như Clouds, ví dụ công
cụgiám sát Ganglia có thể theo dõi các cluster và Grids phân tán một cách khá hiệu quả và được
chấp nhận rộng rải trong cộng đồng Grids. Khả năng giảm sát tài nguyên của Clouds gặp
nhiều thách thức do mục tiêu đề ra của nó về việc cân bằng quá trình giám sát các ứng
dụng thương mại, quản lý máy chủ xí nghiệp, giám sát máy ảo, bảo trì phần cứng v.v.
Do đó trong tương lai gần Clouds sẽ hướng đến việc cung cấp khả năng tự bào trì, cấu hình
và quản lý về phía người dùng.
Nguồn gốc dữ liệu(Provenance): Đây là quá trình hướng dẫn về nguồn gốc, lai lịch của
các sản phẩm dữ liệu bao gồm tất cả các dữ liệu nguồn, sản phẩm dữ liệu trung gian, và các thủ
tục được ứng dụng vào trong sản phẩm dữ liệu.
Thông tin này là cần thiết để hiểu, khám phá, hợp lệ và chia sẻ các sản phẩm dữ liệu
cũng như các ứng dụng, chương trình dẫn xuất từ nó. Trong Grids “provenance” đã được
triển khai thành các hệ thống workflow và được sử dụng hiệu quả. Ngược lại, Clouds còn chưa
khai thác lĩnh vực này và có nhiều thách thức trong việc theo vết dữ liệu ngang qua các nhà cung
cấp dịch vụ khác nhau, ngang qua các phần mềm khác nhau và các lớp phần cứng trừu tượng
thuộc một nhà cung cấp.
• 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 bố truyền thống. Nó có một số vấn đề phức tạp như
nhiều miền quản trị, tài nguyên bất đồng bộ, hiệu suất và tính ổn định, điểu khiển ngoại lệ trong

môi trường có tính linh động cao v.v. Mục đích chính của Grids là các ứng dụng khoa học đòi
hỏi khả năng mở rộng cao, mởrộng đến khối lượng tài nguyên lớn và thực thi vừa nhanh vừa hiệu
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 21 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
quả, do dó các chương trình cần phải hoàn tất một cách chính xác nên phải xem xét đến độ tin
cậy và khả năng kháng lỗi trong môi trường Grids.
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. MapReduce thật ra chỉ là một
mô hình lập trình song song khác nhằm vào các hệ thống với khối lượng dữ liệu lớn. Nó được
xây dựng dựa trên hai từ khóa chính là “map” và “reduce” mượn từ ngôn ngữ tự nhiên. Chức
năng “map” là cung cấp thao tác cụthể lên một tập dữ liệu và sinh ra một tập dữ liệu mới. Thao
tác “reduce” ngược lại sẽ thu gom các dữ liệu lại. Một hiện thực mã mở của mô hình này là
Hadoop và đang được quan tâm trong Clouds.
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. Mặc dù
Clouds chấp nhận một số giao thức tổng quát như HTTP và SOAP, khả năng tích hợp và liên kết
giữa các dịch vụ lẫn ứng dụng vẫn là một thách thức lớn khi người sử dụng làm việc với các
nhà cung cấp Clouds khác nhau.
• 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
ứng dụng hiệu suất 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 Clouds Computing cũng hỗ
trợ các loại ứng dụng tương tự Grids nhưng không đạt được tính hiệu quả đối với các ứng
dụng HPC. Bởi vì Clouds còn trong quá trình sơ khai, nó còn nhiều vấn đề cần giải quyết.
• Mô hình bảo mật (Security Model)
Clouds hầu như bao gồm các trung tâm dữ liệu (data center) chuyên dụng thuộc
về cùng một tổ chức, nó mang tính đồng nhất khác biệt hoàn toàn với môi trường Grids. Mô
hình bảo mật của Clouds hiện tại đơn giản và ít an toàn hơn các mô hình sẵn có của Grids.
Tiêu biểu là Clouds dựa trên Web tạo ra tài khoản người dùng, cho phép họ đặt lại mật

khẩu và nhận mật khẩu mới thông qua email trong một môi trường không mã hóa và không an
toàn. Chú ý rằng, người dùng có thể dễ dàng sử dụng Clouds ngay lập tức với chỉ một thẻ
tín dụng hay địa chỉ email. Ngược lại hoàn toàn, Grids hạn chế hơn về tính bảo mật. Chẳng
hạn, mặc dù thông qua Web để tạo tài khoản người dùng, thông tin nhạy cảm về tài khoản, mật
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 22 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
khẩu được yêu cầu giao tiếp giữa người với người để xác nhận rõ ràng người dùng được ủy
quyền.
Tính bảo mật là một vấn đề quan trọng được quan tâm trong Cloud Computing. Có 7
điểm chính mà một người dùng Clouds cần chú ý khi quyết định sử dụng:
1/ Truy cập bởi người dùng có quyền hạn: Việc dữ liệu nhạy cảm được xử lý bên ngoài
xí nghiệp cần đảm bảo rằng nó chỉ truy cập và lan truyền bởi người sử dụng có đặc quyền.
2/ Đồng thuận về điều chỉnh: Người khách hàng cần phải biết được nhà cung cấp Clouds
có thực hiện các thao tác ngoài luồng trên dữ liệu của họ hay không.
3/ Vị trí dữ liệu: Do người dùng không biết nơi lưu trữ dữ liệu của họ, nhà cung
cấp Clouds phải đảm bảo lưu trữ và xử lý dữ liệu đúng theo thỏa thuận pháp lý ban đầu và phải
tuân thủ yêu cầu về tính riêng tư của người khách hàng.
4/ Sự tách biệt về dữ liệu: Dữ liệu giữa các người sử dụng khác nhau phải được lưu trữ
riêng biệt.
5/ Khôi phục: Nhà cung cấp Clouds phải có cơ chế nhân bản và khôi phục dữ liệu trong
trường hợp có hỏng hóc xảy ra.
6/ Hỗ trợ kiểm tra: Các dịch vụ Clouds rất khó kiểm tra, nếu như điều đó là quan trọng
với khách hàng thì nhà cung cấp dịch vụ cũng phải có có chế hỗ trợ.
7/ Tính lâu dài: Dữ liệu trên Clouds phải tồn tại lâu dài bền vững ngay khi nhà cung cấp
Clouds bị thu mua bởi một tập đoàn khác.
1.6 - CÁC ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TIÊU BIỂU
1.6.1 - Google App Engine
Google App Engine (GAE) cho phép bạn triển khai ứng dụng của mình trên hạ tầng của
Google. Việc xây dựng ứng dụng với App Engine rất dễ dàng, thuận lợi trong quá trình bảo trì,
dễ mở rộng khi có lƣợng truy cập tăng, hoặc khi có thêm nhu cầu lưu trữ.

Google App Engine hỗ trợ 2 môi trường phát triển ứng dụng : Java runtime environment
và Python runtime environment
1.6.2 - Windows Azure
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 23 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
Windows Azure cho phép triển khai ứng dụng windows và lưu trữ dữ liệu trên nền tảng hạ
tầng của Microsoft thông qua môi trường Internet. Windows Azure cung cấp môi trường phát
triển ứng dụng sử dụng .NET Framework, Windows Azure hỗ trợ các ngôn ngữ thông thƣờng
như C#, Visual Basic, C++ hoặc có thể bằng java. Sử dụng Visual Studio hoặc công cụ phát triển
khác.
1.6.3 - Amazon Web Services
Amazon Web Services là tập hợp các dịch vụ cung cấp cho người lập trình có khả năng
truy cập tới hạ tầng kiến trúc tính toán kiểu sẵn sàng để sử dụng (ready-to-use) của Amazon. Các
máy tính có nền tảng vững chắc đã được xây dựng và tinh chế qua nhiều năm của Amazon có thể
cho phép bất cứ ai cũng có quyền cập tới Internet. Amazon cung cấp một số dịch vụ Web đáp ứng
được một số yêu cầu cốt lõi của hầu hết các hệ thống như: lưu trữ, tính toán, truyền thông điệp và
tập dữ liệu
1.7 – MỘT VÀI VÍ DỤ QUAN TRỌNG VÀ ĐIỂN HÌNH (THEO CẤU TRÚC PHÂN LỚP)
1.7.1 - Cloud application
• Skype - điện thoại và hội nghị truyền hình sử dụng Internet.
• Facebook - trang web tương tác xã hội.
• Google Docs - Xử lý văn bản, bảng tính, thuyết trình, chia sẻ tập tin. Miễn phí.
• Zoho suite - Email, xử lý văn bản, bảng tính, thuyết trình, Wiki, chia sẻ tập tin, cơ sở dữ liệu, hoá
đơn, các dự án. Miễn phí cho sử dụng cá nhân.
1.7.2 - Cloud clients
• IPhone - Apple điện thoại thông minh với các ứng dụng phụ có sẵn từ Apple.
• Android - google hệ điều hành điện thoại thông minh.
• GOS - google phân phối Linux với các kết nối đến dịch vụ đám mây Google.
• Firefox / Google Chrome Trình duyệt Internet
1.7.3 - Cơ sở hạ tầng mây–Cloud infrastructure

• Amazon Simple Storage Service
• Amazon DB Đơn giản
• Amazon Simple Queue Service
• IBM DB2, MySQL và Microsoft SQL 2005. Máy chủ web IIS có thể được Microsoft, Apache
hoặc Sphere Web IBM
1.7.4 - Cloud platform
• Microsoft.NET
• Google App Engine: Chạy các ứng dụng của bạn trên phần cứng của Google
1.7.5 - Cloud service
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 24 / 42
ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ
• Paypal - Instant World tùy chọn thanh toán rộng trong nhiều loại tiền tệ bằng cách sử dụng tài
khoản người dùng Paypal hay thẻ tín dụng phổ biến.
• Goggle Maps
• Amazon Simple Queue Service - Cung cấp phân phối tin nhắn qua mạng Internet.
• Google Custom Search - Cung cấp các tùy chỉnh Google tìm kiếm trên các website khác.
1.7.6 - Cloud Storage
• Backup Direct - PC và sao lưu Server. Dữ liệu được lưu giữ đến 2 quốc gia cho sự thừa.
• Amazon Simple DB - Lên đến 10 GB lưu trữ cơ sở dữ liệu trên đường dây.
• Mobile Me - Apple trang web, email và các tập tin lưu trữ trên đường dây lên đến 20 GB. Có thể
đồng bộ hóa lịch biểu giữa nhiều thiết bị Apple.
• Live Mesh - đồng bộ hóa tập tin và thư mục trên nhiều máy tính bằng cách sử dụng và quản lý
lưu trữ đám mây. 5 GB lưu trữ có sẵn miễn phí
HVTH: NGÔ VĂN LINH – CH1301021 Trang 25 / 42