Công nghê mạng cấu trúc các dịch vụ trong điện toán đám mây

CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Điện toán đám mây

Cấu trúc các dịch vụ trong
điện toán đám mây

Ảo hóa

Mô phỏng ảo hóa dùng
Vmware vsphere

3/44


Sơ lược 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.

Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và linh hoạt về công nghệ thông tin được
cung cấp như một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các công nghệ trên Internet.

4/44


Một công nghệ tiềm năng
Giả
m
Sự
độc

lập

chi
phí

t bị
Cải
thiệ

thiện
với
ngườ

của
thiế

Thân

i

Đặc

dùng
.

điể
m

Tính
linh

n độ

Bảo

độn

tin

mật

g

cậy

nhờ

cao

tạp
trung
hóa
dữ
5/44


Các mô hình triển khai của
Điện toán đám mây

Hybrid cloud

Private cloud
Public cloud

Những đám mây này tồn

là các dịch vụ đám mây được

tại bên trong tường lửa

một bên thứ ba cung cấp, tồn tại

công ty và chúng được

ngoài tường lửa công ty và

doanh nghiệp quản lý.

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

chúng được nhà cung cấp đám
mây quản lý.

7/44


Xu hướng phát triển

Sự phát triển của đám mây di động

Sự nở rộ của đám mây lai (hybrid cloud).

Sự tiến hóa của bảo mật đám mây

Cuộc cách mạng môi trường làm việc di động

Dịch vụ phần mềm (SaaS) mở rộng thành dịch vụ IT (ITaaS)

8/44


II. Cấu trúc các dịch vụ trong điện toán đám mây

9/44


Dịch vụ đám mây

Platform:

Infrastructure

được truy cập thông qua

Là môi trường phát triển

Là những server, storage,

web browser, ở bất kì hệ

phần mềm được tổ chức

bandwidth,…

Software:

Là những ứng dụng web,

điều hành nào( Mac OS,

trên Internet.

Linux, Windows,…)

10/44


Software as a Service – SaaS

Với SaaS, phần mềm được cung cấp hoàn chỉnh như là dịch vụ theo yêu cầu (service
on demand). Người sử dụng trả chi phí cho những gì họ sử dụng.

Ứng dụng SaaS phổ biến nhất hiện giờ là e-mail trong web browser.

11/44

Vấn đề triển khai SaaS

Những ứng dụng cụ thể:
Nên triển khai

Không nên triển

Kế toán, quản lý tài chính,thương
khai
mại điện tử…

Tạo flowchart, diagram,bản vẽ kĩ

Với những ứng dụng đòi hỏi
truy cập di động hoặc web

Những ứng dụng đòi hỏi xử lí thời gian
thực, tốc độ cao

thuật, quản lí dự án …

Chỉnh sửa, tạo, lưu trữ, chia sẻ tài
Những ứng dụng
cần sự tương tác(vd đưa tin)

liệu, video,…

Những ứng dụng cần sự đáp ứng tốt của
dữ liệu (available data)

Web-mail, instant messaging,
Những phần mềm chỉ dùng trong 1 khoảng thời gian

video conferencing

ngắn hoặc không sử dụng thường xuyên hoặc dùng
không hết chức năng

12/44


2. Platform as a Service - PaaS

PaaS cung cấp cho người dùng một
PaaS cung cấp cho người dùng một
môi trường trực tuyến ổn định để họ có thể
môi trường trực tuyến ổn định để họ có thể
tạo, kiểm tra và triển khai các ứng dụng
tạo, kiểm tra và triển khai các ứng dụng
trên nền web thông qua công cụ phát triển
trên nền web thông qua công cụ phát triển
phần mềm dựa trên browser(vd Firefox).
phần mềm dựa trên browser(vd Firefox).

PaaS đặc biệt hữu ích khi nhiều
PaaS đặc biệt hữu ích khi nhiều
nhà phát triển cùng làm việc chung
nhà phát triển cùng làm việc chung
trong một dự án phát triển.
trong một dự án phát triển.

Những ví dụ của PaaS có thể kể
Những ví dụ của PaaS có thể kể
đến là Google app Engine, Microsoft
đến là Google app Engine, Microsoft
Azure Services, force.com platform.
Azure Services, force.com platform.

 Đặc điểm:
• Dựa trên browser (browser-based).
• Dễ tích hợp với những ứng dụng cùng platform.
13/44


Google App Engine

Windows Azure Services
14/44


3. Infrastructure as a Service - IaaS

IaaS là phương thức chuyển giao hạ tầng Cloud-computing tới
người dùng.

Người dùng sẽ truy cập trên nền web tới các tài nguyên điện
toán: servers, storage, networks, operating systems.

15/44

Đặc điểm IaaS
Cung cấp một danh sách các máy ảo đã cài hệ điều
hành(Windows, Linux, Solaris) sẵn sàng hoạt động
với những ứng dụng ảo đã cài sẵn
Lưu trữ dữ liệu phân tán trên khắp thế giới nhằm
bảo đảm dữ liệu có thể được download
nhanh nhất có thể.

Đặc
Đặc
điểm
điểm

Có khả năng tăng/giảm tài nguyên điện toán
theo yêu cầu ứng dụng

Linh hoạt trong việc tăng/giảm tài nguyên
điện toán theo yêu cầu người dùng

Cho phép thực hiện đồng thời nhiều tác vụ nặng,
xử lí số lượng lớn dữ liệu nhờ vào nhiều máy server ảo
cấu hình “khủng” hoạt động song song

16/44


Vấn đề triển khai IaaS

- Khi yêu cầu biến đổi thường xuyên
- Khi yêu cầu biến đổi thường xuyên

- Đối với nhứng tổ chức yêu cầu khắt khe về kinh tế
- Đối với nhứng tổ chức yêu cầu khắt khe về kinh tế

Nên

-

-

Cho
Cho

những
những

công
công

ty,
ty,

cơ
cơ

quan,
quan,

tổ
tổ

chức
chức

khó
khó

khăn
khăn

trong việc đầu tư cơ sở phần cứng ban đầu
trong việc đầu tư cơ sở phần cứng ban đầu

-- Cho
những cá nhân, tổ chức chỉ cần thử( trial) hay có
Cho những cá nhân, tổ chức chỉ cần thử( trial) hay có
nhu cầu tạm thời đối với một cơ sở hạ tầng nào đó
nhu cầu tạm thời đối với một cơ sở hạ tầng nào đó
- Đối với những tổ chức phát triển nhanh chóng với
- Đối với những tổ chức phát triển nhanh chóng với
yêu cầu mở rộng phần cứng thích ứng với sự phát triển
yêu cầu mở rộng phần cứng thích ứng với sự phát triển

Không
nên

- Khi cơ sở hạ tầng hiện tại đã đáp ứng tốt nhu cầu, và việc chuyển sang IaaS sẽ gây ra
khó khăn!

17/44

III. Ảo hoá

ẢO HÓA?

 Ảo hoá là công nghệ tiên tiến nhất trong một loạt các cuộc cách mạng công nghệ nhằm tăng
hiệu suất làm việc của máy tính lên một cấp độ chưa từng có.

Ảo hóa hệ thống máy chủ tức là ta tiến hành phân chia một server thành nhiều server ảo hoặc
kết hợp nhiều máy chủ vật lý thành một máy chủ logic

18/44


Lợi ích ảo hoá

Quản lí đơn giản

Phục hồi và lưu trữ
Triển khai nhanh

hệ thống nhanh

Lợi Ích

Cân bằng tải và

Tăng cường tính

phân phối tài

liên tục

nguyên linh hoạt

Tiết kiệm

19/44


1. Kiến trúc ảo hóa

Hosted-based

Hybrid

Hypervisor-based

20/44


Hosted - based

Kiến trúc Hosted-based
Còn gọi là hosted hypervisor, kiến trúc này sử dụng một lớp hypervisor chạy trên
nền tảng hệ điều hành, sử dụng các dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài
nguyên tới các máy ảo

21/44

Hypervisor - based

Hypervisor-based
Còn gọi là bare-metal hypervisor. Trong mô hình này, lớp phần mềm hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng
của máy chủ, không thông qua bất kì một hệ điều hành hay một nền tảng nào khác.

Qua đó, các hypervisor này có khả năng điều khiển, kiểm soát phần cứng của máy chủ. Đồng thời, nó cũng có khả năng
quản lý các hệ điều hành chạy trên nó. Nói cách khác, các hệ điều hành sẽ chạy trên một lớp nằm phía trên các hypervisor dạng
bare-metal

22/44


Hypervisor - based

Monolithic Hypervisor

• Bao gồm trình điều khiển phần cứng trong
hypervisor

• Hypervisor có những driver riêng của nó để truy
cập phần cứng bên dưới. Guest OS (VMM) khi truy
cập phần cứng thì sẽ thông qua hypervisor và mô
hình driver của hypervisor.

Microkernelized Hypervisor

• Driver của các thiết bị phần cứng được cài đặt trên máy chính “parent” còn

các driver được chạy trong mỗi partition VM là các driver ảo từ đó khi các
VM muốn truy cập phần cứng đơn giản là chỉ cần liên hệ với máy chính
“parent”. Cách sắp xếp này làm cho mỗi máy ảo trở thành một partition
hoàn toàn riêng biệt để đạt được sự an ninh và độ tin cậy cao hơn.

• Ex: Windows Server s008 Hyper-V

• Mô hình mololithic hypervisor mang lại hiệu suất
hoàn hảo, nhưng nó có những điểm yếu trong lĩnh
vực an ninh và tính ổn định

• Ex: VMware ESX Server

23/44


Hybrid

Hybrid
Hybrid là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm. Trong đó lớp ảo hóa hypervisor chạy song
song với hệ điều hành máy chủ. Tuy nhiên trong cấu trúc ảo hóa này các máy chủ ảo vẫn phải đi qua hệ
điều hành máy chủ để truy cập phần cứng nhưng khác biệt ở chỗ cả hệ điều hành máy chủ và các máy
chủ ảo đều chạy trong chế độ hạt nhân.

24/44


25/44

Ứng dụng

Hệ điều hành

•

Là giải pháp tiến đến công nghệ "điện toán đám mây" cho phép bạn sử dụng phần mềm của công ty mà không cần phải cài phần mềm này vào bất cứ
máy tính con nào

Song song

•

Một hệ điều hành được vận hành ngay trên một hệ điều hành chủ đã tồn tại và có khả năng cung cấp một tập hợp các thư viện tương tác với các ứng
dụng, khiến cho mỗi ứng dụng truy xuất tài nguyên phần cứng cảm thấy như truy xuất trực tiếp máy chủ vật lý

Toàn phần

•

Là một lớp mỏng dồn các truy cập các hệ điều hành máy chủ vào tài nguyên máy vật lý cơ sở, sử dụng một kernel đơn để quản lý các server ảo và cho
phép chúng chạy cùng một lúc, đem lại tốc độ cao hơn so với ảo hóa toàn phần và hiệu quả sử dụng các nguồn tài nguyên cũng cao hơn.

Không cần chỉnh guest OS cũng như các phần mềm đã được cài đặt trên nó

•

XP Mode của Windows 7 là một ví dụ điển hình về ảo hóa song song.

•

2. Mức độ ảo hoá

để chạy trong môi trường host OS.

•

Khi một phần mềm chạy trên guest OS, các đoạn code của nó không bị biến đổi


Công nghệ ảo hoá máy chủ

RAID

Virtual machine

SANHigh available

27/44


Virtual machine

1

2

3
Điều khác biệt ở đây là lớp phần

Máy ảo là một máy

tính

Một máy ảo cũng bao gồm

được cài trên một hệ điều hành

phần cứng, các ứng dụng phần

khác hay một máy tính khác.

mềm và hệ điều hành.

cứng của máy ảo không phải là các
thiết bị thường mà chỉ là một môi
trường hay phân vùng mà ở đó nó
được cấp phát một số tài nguyên như
là chu kì CPU, bộ nhớ, ỗ đĩa….

28/44


Virtual machine

 Công nghệ máy ảo cho phép cài và chạy nhiều máy ảo trên một
máy tính vật lý.

 Khi máy ảo cần truy

xuất tài nguyên phần cứng thì nó hoạt động

giống như một máy thật hoàn chỉnh.

29/44