Các mô hình lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ hỗ trợ đa người dùng trong tính toán đám mây : Luận văn ThS. Công nghệ thông tin: 60 48 10

2

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ 1
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 8
1.
Đặt vấn đề ..........................................................................................................8
2.

Bố cục luận văn ..................................................................................................8

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN .......................................................................................... 10
1.1 Giới thiệu chung về tính tốn đám mây ..............................................................10
1.1.1 Khái niệm về tính tốn đám mây .....................................................................10
1.1.2 Tính chất cơ bản của tính tốn đám mây .........................................................13
1.1.3 Các mơ hình của tính tốn đám mây ................................................................14
1.2 Lợi ích và khó khăn của tính tốn đám mây .......................................................21
1.2.1 Những lợi ích của tính tốn đám mây ..............................................................21
1.2.2 Những khó khăn của tính tốn đám mây .........................................................23
1.3 Tổng kết chƣơng ...................................................................................................24
CHƢƠNG 2 MỘT SỐ KĨ THUẬT ÁNH XẠ LƢỢC ĐỒ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN
HỆ TRONG TÍNH TỐN ĐÁM MÂY........................................................................ 25
2.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................25
2.2 Một số kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ cơ sở dữ liệu .......................................................29
2.2.1

Bảng riêng.....................................................................................................30

2.2.2

Bảng mở rộng ...............................................................................................30

2.2.3

Bảng phổ quát ...............................................................................................31

2.2.4

Sử dụng XML trong IBM DB2 ....................................................................32

2.2.5 Bảng trục ........................................................................................................32
2.3 Đánh giá................................................................................................................35
2.3.1 Ƣu và nhƣợc điểm của kĩ thuật dùng bảng riêng ............................................36
2.3.2 Ƣu và nhƣợc điểm của kĩ thuật dùng bảng mở rộng........................................36
2.3.3 Ƣu và nhƣợc điểm của kĩ thuật dùng bảng phổ quát ......................................37
2.3.4 Ƣu và nhƣợc điểm của kĩ thuật XML in DB2 ................................................37


3

2.3.5 Ƣu và nhƣợc điểm của kĩ thuật dùng bảng trục ..............................................38
2.3.6 Ƣu và nhƣợc điểm của kĩ thuật dùng bảng đoạn ............................................38
2.4 Tổng kết chƣơng ..................................................................................................39
CHƢƠNG 3 SO SÁNH MỘT SỐ KĨ THUẬT ÁNH XẠ LƢỢC ĐỒ CƠ SỞ DƢ̃ LIỆU40
3.1 Mơ tả bài tốn ......................................................................................................40
3.1.1 Mơ hì nh lƣợc đồ cơ sở dữ liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng phổ quát .................42
3.1.2 Mô hì nh lƣợc đồ cơ sở dữ liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng đoạn.........................43
3.1.3 Mô hì nh lƣợc đồ cơ sở dữ liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng trục ..........................44
3.2 Môi trƣờng thƣ̣c nghiệm.......................................................................................45
3.3 Kịch bản định lƣợng ba phƣơng pháp ..................................................................46
3.4 Đánh giá kết quả ...................................................................................................46

3.4.1 Kết quả thực nghiệm trong môi trƣờng 1........................................................46
3.4.2 Kết quả thực nghiệm trong môi trƣờng 2.........................................................49
3.5 Đánh giá chung .....................................................................................................51
3.6 Tổng kết chƣơng ...................................................................................................52
CHƢƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .............................................. 53
4.1 Kết quả thu đƣợc ..................................................................................................53
4.2 Hƣớng phát triển ...................................................................................................54


4

BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
RDBMS (Relational database
management system)

Tên đầy đủ
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ

SaaS (Software as a Service)

Phần mềm nhƣ một dịch vụ

PaaS (Platform as a Service)

Nền tảng nhƣ một dịch vụ

IaaS (Infrastructure as a Service)

Cơ sở hạ tầng nhƣ một dịch vụ

DaaS (Database as a Service)

Cơ sở dữ liệu nhƣ một dịch vụ

Tenant

Bên thuê, khách hàng

Single-tenant

Đơn bên thuê

Multi-tenant

Đa ngƣời dùng, đa bên thuê

Database

Cơ sở dữ liệu

Universal tables

Bảng phổ quát

Chunk tables

Bảng đoạn

Private tables

Bảng riêng

Extension tables

Bảng mở rộng

Pivot tables

Bảng trục

ROI (Return On Investment)

Lợi tƣ́c đầu tƣ

XML

Extensible Markup Language

On-premises model

Mơ hình tại chỡ


5

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2. 1. Bảng dung lƣợng lƣu trữ yêu cầu với những loại cơ sở dữ liệu ..................26
Bảng 2. 2. Bảng so sánh chi phí giữa mơ hình truyền thống và nhiều ngƣời truy cập 28
Bảng 2. 3. Bảng riêng ....................................................................................................30

Bảng 2. 4. Bảng mở rộng ...............................................................................................31
Bảng 2. 5. Bảng phổ quát ..............................................................................................31
Bảng 2. 6. XML in IBM DB2........................................................................................32
Bảng 2. 7. Bảng trục .....................................................................................................33
Bảng 2. 8. Bảng đoạn ....................................................................................................34
Bảng 2. 9 Bảng cơ sở dữ liệu theo phƣơng pháp XML.................................................37
Bảng 2. 10. Bảng cơ sở dữ liệu theo phƣơng pháp XML..............................................38


6

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Mơ hình chung của tính tốn đám mây ..........................................................10
Hình 1.2 Mơ hình tính tốn đám mây theo định nghĩa của Rajkumar Buyya ...............12
Hình 1.3. Mơ hình dùng chung tài ngun trong tính tốn đám mây ...........................13
Hình 1. 4. Mơ hình dịch vụ trong tính tốn đám mây ...................................................15
Hình 1.5. Mơ hình Software as a Service ......................................................................17
Hình 1. 6. Mơ hình đám mây riêng và đám mây chung ................................................19
Hình 1. 7. Mơ hình triển khai tính tốn đám mây lai ....................................................20
Hình 1. 8. Mơ hình quan hệ giữa các mơ hình triển khai của tính tốn đám mây ........20
Hình 1. 9 Đơn ngƣời dùng .............................................................................................22
Hình 1.10. Đa ngƣời dùng ............................................................................................23
Hình 2. 1. Các mức độ chia sẻ trong tính tốn đám mây ..............................................26
Hình 2. 2. Độ ƣu tiên trong việc phát triển phần mềm .................................................35
Hình 2. 3. Sƣ̣ phƣ́c tạp của ƣ́ng dụng ...........................................................................36
Hình 3. 1. Một số thuộc tính quản lý ............................................................................41
Hình 3. 2 Mơ hình nghiệp vụ nền tảng ..........................................................................42
Hình 3. 3. Lƣợc đồ cơ sở dữ liệu với phƣơng pháp ánh xạ bảng phổ quát ...................43
Hình 3. 4. Lƣợc đồ cơ sở dữ liệu sử dụng phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng đoạn .........44
Hình 3. 5. Lƣợc đồ cơ sở dữ liệu sử dụng phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng trục ..........45

Hình 3. 6. Biểu đồ so sánh hai phƣơng ánh xạ dùng bảng phổ quát và bảng đoạn .......47
Hình 3. 7. Biểu đồ so sánh cùng với việc hỡ trợ chỉ mục..............................................48
Hình 3. 8. Biểu đồ so sánh trong môi trƣờng 2 .............................................................50
Hình 3. 9. Biểu đồ so sánh khi phƣơng pháp bảng phổ quát nhiều cột .........................51


7

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên tôi xin đƣợc bày tỏ sự trân trọng và lòng biết ơn sâu sắc đối với TS. Võ
Đình Hiếu - giảng viên Bộ mơn Cơng nghệ phần mềm - Khoa Công nghệ thông tin Trƣờng Đại học Công nghệ - ĐHQGHN. Trong thời gian học và làm luận văn tốt
nghiệp, Thầy đã dành nhiều thời gian q báu và tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn tơi trong
việc nghiên cứu, thực hiện luận văn. Trong thời gian làm việc với Thầy, tôi không
những học hỏi đƣợc nhiều kiến thức bổ ích mà cịn học đƣợc tinh thần làm việc, thái
độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc của Thầy.
Tôi xin đƣợc cảm ơn các Thầy/Cô ở Khoa Công nghệ thông tin – Trƣờng Đại học
Công nghệ đã giảng dạy chúng tơi trong q trình học tập và góp ý cho tơi hồn thiện
trong q trình làm luận văn.
Xin cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp và đặc biệt là các thành viên trong gia đình đã tạo
mọi điều kiện tốt nhất, động viên tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu để
hoàn thành tốt bản luận văn tốt nghiệp này.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thiện luận văn với tất cả sự nỗ lực của bản thân, nhƣng chắc
chắn khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong q Thầy/Cơ tận tình chỉ bảo.

Tác giả


8

LỜI MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề
Tính tốn đám mây (cloud computing) là một thuật ngữ đƣợc nhắc đến thƣờng xuyên
trong các hội thảo cơng nghệ thơng tin gần đây. Tính tốn đám mây trở thành một trào
lƣu cơng nghệ mới và thu hút sự quan tâm của một số lƣợng lớn các công ty danh
tiếng nhƣ Amazon, Google, IBM. Một số dịch vụ nổi bật mà tính tốn đám mây cung
cấp đó là CRM (Customers Relationship Management) của Salesforce.com, Google
App Engine của Google hay Amazon EC2 của Amazon.
Ƣu điểm lớn nhất trong tính tốn đám mây là giảm chi phí cho ngƣời th. Với mơ
hình truyền thống, khi khách hàng muốn sử dụng một dịch vụ họ phải bỏ chi phí đầu
tƣ ban đầu rất lớn. Sở dĩ chi phí lớn nhƣ vậy là do toàn bộ cơ sở hạ tầng phần cứng,
phần mềm chỉ đƣợc phục vụ cố định cho một bên th. Nhƣng với mơ hình tính tốn
đám mây, việc phân phối tài ngun dựa trên mơ hình đa bên thuê (multi-tenant). Điều
đó có nghĩa một tài nguyên phục vụ cho nhiều khách hàng. Hay nói cách khác tài
nguyên đƣợc chia sẻ đến nhiều ngƣời dùng và có thể luân chuyển sử dụng giữa các
ngƣời dùng với nhau.
Trong tính tốn đám mây, việc chia sẻ tài ngun có thể đến từ chia sẻ máy (shared
machine), chia sẻ xử lý (shared process) hay chia sẻ bảng (shared table). Trong cách
chia sẻ máy, mỗi bên bên thuê sẽ dùng chung một máy nhƣng có một thể hiện cơ sở dữ
liệu riêng. Với cách chia sẻ xử lý, nhiều bên thuê sẽ chia sẻ một cơ sở dữ liệu nhƣng
mỗi bên thuê sẽ có bộ các bảng riêng. Ở mức độ chia sẻ cao hơn đó là chia sẻ bảng,
trong cách chia sẻ này mỗi bên thuê sẽ sử dụng cùng một cơ sở dữ liệu cũng nhƣ một
bộ các bảng. Với hƣớng tiếp cận chia sẻ bảng, việc thiết kế một mơ hình cơ sở dữ liệu
hỡ trợ đa ngƣời dùng là vô cùng quan trọng.
Với nhu cầu đặt ra nhƣ vậy luận văn đi nghiên cứu một số kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ cơ
sở dữ liệu quan hệ đặc biệt là kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng trục (pivot tables),
bảng đoạn (chunk tables), bảng phổ quát (universal tables) giúp giải quyết một phần
nhỏ vấn đề chia sẻ tài nguyên cụ thể ở đây là chia sẻ cơ sở dữ liệu trong tính tốn đám
mây. Bên cạnh đó, luận văn cũng tiến hành so sánh hiệu suất thực thi các thao tác
thƣờng dùng của các bên thuê khi sử dụng phần mềm tính tốn tốn đám mây nhƣ:
Thêm bản ghi, cập nhật, hoặc chọn bản ghi, đƣa ra những đánh giá cho từng phƣơng

pháp cụ thể.

2. Bố cục luận văn
Bố cục luận văn đƣợc chia ra làm 4 chƣơng chính theo trình tự nghiên cứu từ tổng
quan về tính tốn đám mây đến những vấn đề đặt ra trong khi xây dựng một sản phẩm
ứng dụng tính toán đám mây đặc biệt là vấn đề thiết kế mơ hình cơ sở dữ liệu sao cho


9

phù hợp và làm tối ƣu khả năng thực thi của sản phẩm đó trong mơi trƣờng đa ngƣời
th trong tính tốn đám mây. Cụ thể luận văn đƣợc bố trí theo thứ tự nhƣ sau:
 Chương 1- Tổng quan: Chƣơng này trình bày những khái niệm về tính tốn
đám mây cũng nhƣ các tính chất của tính tốn đám mây. Tìm hiểu các mơ hình
dịch vụ chính trong tính tốn đám mây và các mơ hình triển khai các dịch vụ
tính tốn đám mây. Những ƣu và nhƣợc điểm của tính tốn đám mây trong
doanh nghiệp.
 Chương 2- Mợt số kĩ thuật ánh xạ lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ trong
tính tốn đám mây: Chƣơng này trình bày một số kĩ thuật ánh x ạ lƣợc đồ
(schema mapping techniques) trong cơ sở dữ liệu quan hệ đang đƣợc sử dụng
nhƣ XML, bảng trục (pivot tables), bảng đoạn (chunk tables), bảng riêng
(private tables), bảng phổ quát (universal tables), và đƣa ra những yếu điểm và
ƣu điểm của từng phƣơng pháp.
 Chương 3- So sánh một số kĩ thuật ánh xạ lược đồ cơ sở dữ liệu:
Chƣơng này trình bày việc đánh giá hiệu suất của những thủ tục INSERT,
UPDATE, SELECT với ba kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ cơ sở dữ liệu sử dụng bảng
phổ quát (universal tables) và bảng đoạn (chunk tables), bảng trục (pivot
tables).
 Chương 4- Kết luận và hướng phát triển: Tổng kết và đánh giá những
điểm làm đƣợc và chƣa làm đƣợc của luận văn và nêu ra hƣớng phát triển của

đề tài trong những lần nghiên cứu tiếp theo.


10

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
Nội dung của chương 1 trình bày những vấn đề chung nhất của tính tốn đám mây
như: khái niệm, những tính chất cơ bản của tính tốn đám mây, trình bày sơ lược về
một số dịch vụ tính tốn đám mây và một số mơ hình triển khai trong tính tốn đám
mây.

1.1 Giới thiệu chung về tính tốn đám mây
1.1.1 Khái niệm về tính tốn đám mây
Khái niệm và mơ hình tính tốn đám mây mới xuất hiện gần đây, và đang phát triển rất
mạnh mẽ nhƣ một trào lƣu mới. Các công ty cung cấp dịch vụ đám mây ngày càng
nhiều khơng chỉ thị trƣờng ngồi nƣớc (Amazon, Google, DataSynapse, Salesforce)
mà thị trƣờng trong nƣớc cũng khá phát triển. Khơng nằm ngồi xu thế, Việt Nam
cũng đang dần tiếp cận với các dịch vụ đám mây thông qua dự án của một số doanh
nghiệp nhƣ VNTT, FPT.
Với mơ hình lƣu trữ truyền thống chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho
nhân lực là rất lớn. Với thực tế nhƣ vậy, việc phát triển một dịch vụ đáng tin cậy có thể
thay họ quản lý tốt những nguồn tài nguyên là hết sức cấp thiết. Tính tốn đám mây ra
đời đã phần nào giải quyết đƣợc những nhu cầu này. Các công ty không cần phải quan
tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ cần tập trung vào công việc của họ. Ý tƣởng
chính của tính tốn đám mây là đƣa tồn bộ phần mềm, phần cứng lên mạng Internet.
Hình 1.1 đã chỉ ra cái nhìn tổng quan về tính tốn đám mây các doanh nghiệp, các văn
phòng sử dụng các thiết bị nhƣ máy tính cá nhân , điện thoại, thậm chí cả một máy
server thơng qua mạng Internet để sử dụng các dịch vụ của tính tốn đám mây nhƣ:
bảng tính, game, cơ sở dữ liệu. Thuật ngữ “đám mây” đƣợc sử dụng xuất phát từ ý
nghĩ ngƣời sử dụng hệ thống khơng biết đƣợc những gì ẩn phía sau.

Hình 1.1 Mơ hình chung của tính tốn đám mây


11

Đặc điểm nổi bật của tính tốn đám mây chính là khả năng co giãn linh hoạt, sự tiện
lợi và giảm tối đa chi phí cho ngƣời dùng. Chính điều này thu hút sự quan tâm của rất
nhiều doanh nghiệp khi bƣớc chân vào lĩnh vực tính tốn đám mây. Nhƣng tính tốn
đám mây thực sự phát triển vào giữa những năm 2007 khi Amazon đẩy mạnh việc
nghiên cứu và triển khai các dịch vụ tính tốn đám mây. Ngay sau đó, các ơng chủ lớn
của lĩnh vực cơng nghệ thơng tin nhƣ Microsoft, Google, IBM tham gia góp phần thúc
đẩy tính tốn đám mây phát triển trong một tầm vóc mới.
Sự phát triển mạnh mẽ của tính tốn đám mây đã thu hút rất nhiều nhà khoa học, các
trƣờng đại học và cả các công ty công nghệ thông tin đầu tƣ nghiên cứu. Vì là một
cơng nghệ mới nên có những tranh cãi về việc định nghĩa tính tốn đám. Theo thống
kê của tạp chí “Cloud Magazine” thì hiện tại có hơn 200 định nghĩa khác nhau về tính
tốn đám mây. Mỡi hƣớng nghiên cứu đƣa ra định nghĩa và cách tiếp cận khác nhau
dẫn đến những định nghĩa khác nhau. Dƣới đây là ví dụ một số định nghĩa về tính tốn
đám mây [10]:
 Tính tốn đám mây là dịch vụ công nghệ thông tin (IT), dịch vụ này đƣợc cung cấp
khơng phụ thuộc vào vị trí của ngƣời sử dụng dịch vụ.
 Tính tốn đám mây là một kiểu tính tốn mới ở đó việc cung cấp các tài nguyên IT
có khả năng mở rộng và co giãn, các tài nguyên này đƣợc cung cấp dạng dịch vụ
cho nhiều ngƣời dùng thông qua mạng Internet.
Theo những định nghĩa trên, tính năng chủ yếu của tính tốn đám mây là cung cấp cơ
sở hạ tầng và các ứng dụng về IT dƣới dạng dịch vụ có khả năng mở rộng đƣợc. Ian
Foster và Rajkumar Buyya đã định nghĩa tính tốn đám mây dƣới góc độ kỹ thuật và
đang đƣợc sử dụng khá phổ biển và có một số điểm tƣơng đồng.
Theo Ian Foster, tính tốn đám mây là một mơ hình tính tốn phân tán có tính co giãn

linh hoạt về mặt kinh tế, là nơi chứa sức mạnh tính tốn lớn, lƣu trữ dựa trên nền tảng
và dịch vụ cung cấp. Sự ảo hóa tài nguyên và thay đổi linh hoạt để phù hợp với nhu
cầu khách hàng trên Internet [8].
Theo Rajkumar Buyya, “đám mây” là một loại hệ thống phân tán và xử lý song song
gồm các máy tính ảo kết nối với nhau và đƣợc cấp phát động cho ngƣời dùng dựa trên
sự thỏa thuận dịch vụ giữa nhà cung cấp và ngƣời sử dụng. Nhƣ hình vẽ 1.2 khi khách
hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ tính tốn đám mây họ sẽ liên lạc với một hệ thống
máy tính cung cấp dịch vụ đám mây. Các máy tính này bao gồm tập hợp các máy tính
ảo hóa. Bản thân ngƣời dùng cũng khơng biết chính xác việc liên kết. Liên kết này sẽ
thay đổi tùy vào việc cân bằng tải và sự cân bằng tài nguyên khi sử dụng [11][15].


12

Hình 1.2 Mơ hình tính tốn đám mây theo định nghĩa của Rajkumar Buyya
Tính tốn đám mây là sự nâng cấp từ mơ hình máy chủ tính tốn lớn (mainframe) sang
mơ hình client-server. Điều đó thể hiện rất rõ ở chỡ ngƣời dùng khơng cần phải có
kiến thức chun sâu về các công nghệ, cũng không cần phải tốn nhân lực để dùng cho
việc quản trị hay bảo trì hệ thống. Tồn bộ các cơng việc đó đã có các chuyên gia của
bên cung cấp dịch vụ đảm nhiệm.
Nói tóm lại tính tốn đám mây ra đời đã đáp ứng đƣợc những vấn đề sau [21]:
 Vấn đề về lƣu trữ dữ liệu: Khi đã sử dụng tính tốn đám mây dữ liệu khơng cịn
đƣợc lƣu trữ một cách cục bộ mà đƣợc lƣu trữ trong một kho dữ liệu khổng lồ
nhƣ Google hoặc Microsoft. Họ sẽ chịu trách nhiệm bảo trì, bảo mật thơng tin
cho khách hàng.
 Vấn đề cung cấp tài nguyên phần mềm: Một số các dịch vụ phổ biến nhƣ IaaS
(infrastructure as a service), PaaS (platform as a service), SaaS (software as a
service). Ngồi ra cịn có các dịch vụ nhƣ: Storage-as-a-Service, Database-as-aService, Information-as-a-Service, Security-as-a-Service.
 Vấn đề sức mạnh tính tốn: Bằng cách sử dụng dụng các siêu máy tính để tính
tốn, hoặc các hệ thống tính tốn song song, phân tán, tính tốn lƣới.

13

1.1.2 Tính chất cơ bản của tính tốn đám mây
Cơng nghệ tính tốn đám mây có năm tính chất nổi bật so với mơ hình truyền thống
[18].

1.1.2.1 Tự phục vụ theo nhu cầu
Khi có nhu cầu, khách hàng chỉ cần gửi yêu cầu cho bên cung cấp dịch vụ tính tốn
đám mây thơng qua mơi trƣờng mạng (internet) mà khơng cần phải tƣơng tác trực tiếp
với bên cung cấp dịch vụ. Ngƣời dùng có thể tự phục vụ yêu cầu của mình nhƣ tăng
thời gian sử dụng server, tăng dung lƣợng lƣu trữ mà không cần phải tƣơng tác trực
tiếp với nhà cung cấp dịch vụ, mọi nhu cầu về dịch vụ đều đƣợc xử lý trên môi trƣờng
web (Internet).

1.1.2.2 Truy xuất trên diện rộng
Với tính tốn đám mây, nguồn tài nguyên là sẵn sàng trên mạng do vậy việc cung cấp
các dịch vụ này cũng thông qua môi trƣờng internet. Nhà cung cấp dịch vụ đám mây
không cần quan tâm về vị trí và cách bạn truy cập. Do đó, ngƣời dùng có kết nối mạng
là có thể sử dụng dịch vụ. Hơn nữa, tính tốn đám mây ở dạng dịch vụ nên khơng địi
hỏi khả năng xử lý cao ở phía client, vì vậy ngƣời dùng có thể truy xuất bằng các thiết
bị di dộng nhƣ điện thoại, PDA, laptop.

1.1.2.3 Tài nguyên kết hợp
Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ đƣợc dùng chung, phục vụ cho nhiều ngƣời dùng
(multi-tenant) dựa trên mơ hình đa ngƣời dù ng. Trong mơ hình đa ngƣời dùng , tài
ngun sẽ đƣợc phân phát động tùy theo nhu cầu của ngƣời dùng.

Tenant 1

Tenant 4

Tài ngun

Tenant 2

Tenant 3

Hình 1.3. Mơ hình dùng chung tài ngun trong tính tốn đám mây
Tính tốn đám mây dựa trên cơng nghệ ảo hóa, nên các tài ngun trong hì nh 1.3 có
thể là dung lƣợng lƣu trữ, xử lý, băng thông,… đa phần là tài nguyên ảo. Các tài
nguyên ảo này sẽ đƣợc cấp phát động theo sự thay đổi nhu cầu của từng khách hàng


14

khác nhau. Số lƣợng tenant 1, 2… phụ thuộc vào nhu cầu của bên thuê dị ch vụ . Ví dụ
nhƣ khách hàng A thuê 20 CPU mỗi ngày từ 8 giờ đến 12 giờ, một khách hàng B thuê
10 CPU tƣơng tự mỗi ngày từ 12 giờ đến 18 giờ thì hai khách hàng này có thể dùng
chung 10 CPU đó.

1.1.2.4 Khả năng co giãn nhanh chóng
Đây là tính chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và quan trọng nhất của tính tốn đám mây.
Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của ngƣời
dùng. Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào.
Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự giảm bớt tài nguyên. Khả năng co giãn giúp
nhà cung cấp tận dụng đƣợc tài nguyên giúp giảm chi phí cho khách hàng. Ví dụ
khách hàng có nhu cầu sử dụng 2 CPU. Với những thời gian có số lƣợng truy cập ít chỉ
cần dùng 1 CPU khi đó các nhà quản lý dịch vụ tính tốn đám mây sẽ cắt bớt và cho

khách hàng khác thuê. Khi số lƣợng truy cập tăng cao thì hệ thống lại tự thêm vào.

1.1.2.5 Tính đo lường được
Hệ thống tính tốn đám mây tự động kiểm sốt và tối ƣu hóa việc sử dụng tài nguyên
(dung lƣợng lƣu trữ, đơn vị xử lý, băng thơng…). Lƣợng tài ngun sử dụng có thể
đƣợc kiểm tra và báo cáo thông qua việc trang bị một hệ thống đo lƣờng một cách
minh bạch cho cả hai phía nhà cung cấp dịch vụ và ngƣời sử dụng.

1.1.3 Các mơ hình của tính tốn đám mây
Các mơ hình tính tốn đám mây đƣợc phân thành hai loại:


Các mơ hình dịch vụ (Service Models): Phân loại các dịch vụ của các nhà cung
cấp dịch vụ tính tốn đám mây.



Các mơ hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức triển khai
dịch vụ tính tốn đám mây đến với khách hàng.

1.1.3.1 Mơ hình dịch vụ
Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ tính tốn đám mây cung cấp nhiều loại dịch
vụ khác nhau. Tuy nhiên có ba loại dịch vụ tính tốn đám mây 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
thƣờng đƣợc gọi là “mơ hình SPI” [3].
Hạ tầng hƣớng dịch vụ
Trong loại dịch vụ này, khách hàng đƣợc cung cấp những tài nguyên máy tính cơ bản
(nhƣ bộ xử lý, dung lƣợng lƣu trữ, các kết nối mạng…). Nhà cung cấp dịch vụ sẽ quản
lý cơ sở hạ tầng cơ bản bên dƣới, khách hàng sẽ phải quản lý hệ điều hành, lƣu trữ, các

ứng dụng triển khai trên hệ thống, các kết nối giữa các thành phần. Chi phí mà ngƣời


15

sử dụng phải trả dựa trên cơ sở tính tốn chức năng và lƣợng tài nguyên sử dụng. IBM
Blue Cloud, Sun Grid, Amazone EC2 là một số dịch vụ cơ sở hạ tầng nổi tiếng.
Cloud Clients
Web browser, mobile app, thin client, terminal…

Software as a Service
Email, CRM, Virtual desktop, communication…

Platform as a Service
Database, Web server, Development tools…

Infrastructure as a Service
Vitual machine, storage, load balancers…
Hình 1. 4. Mơ hình dịch vụ trong tính tốn đám mây
Đặc trƣng cơ bản:
 Cung cấp tài nguyên nhƣ một dịch vụ: CPU, không gian lƣu trữ
 Khả năng mở rộng linh hoạt
 Chi phí thay đổi tùy thuộc vào ngƣời dùng sử dụng tài nguyên
 Nhiều ngƣời dùng có thể sử dụng cùng một tài nguyên.
Ƣu điểm:
 Giảm bởt chi phí khơng gian phần cứng, và nguồn nhân lực
 Giảm chi phí điện năng
 Tăng tí nh tƣ̣ động hóa và giảm bớt sƣ̣ can thiệp của các nhà quản lý
 Giảm rủi ro lợi tức đầu tƣ (ROI)
 Hệ thống đƣợc quản lý bởi SLA sẽ giảm bớt đƣợc lỡ thủng (Ví dụ một số các

giao ƣớc nhƣ : số lƣợng phần trăm dị ch vụ s ẵn dùng, số ngƣời sƣ̉ dụng có thể
phục vụ cùng một lúc , lịch trình thay đ ổi đƣợc thông báo trƣớc , cung cấp báo
cáo thống kê định kì).
Nhƣợc điểm:
 Các vấn đề bảo mật bên trong , sự tập trung hóa địi hỏi các biện pháp an ninh
khác hoặc mới


16

 Năng xuất và hiệu quả kinh doanh phụ thuộc nhiều vào khả năng của nhà cung
cấp
 Tốn thời gian để hoàn thiện các công cụ quản lý hệ thống
Nền tảng hƣớng dịch vụ
Nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp một nền tảng (platform) cho khách hàng. Khách
hàng sẽ tự phát triển ứng dụng của mình nhờ các cơng cụ và môi trƣờng phát triển
đƣợc cung cấp hoặc cài đặt các ứng dụng sẵn có trên nền tảng đó. Khách hàng khơng
cần phải quản lý hoặc kiểm sốt các cơ sở hạ tầng bên dƣới bao gồm cả mạng, máy
chủ, hệ điều hành, lƣu trữ, các công cụ, môi trƣờng phát triển ứng dụng nhƣng quản lý
các ứng dụng mình cài đặt hoặc phát triển. Google App Engine là một dịch vụ nền
tảng nổi tiếng.
Đặc trƣng cơ bản:
 Phục vụ cho việc phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giống
nhƣ là môi trƣờng phát triển tích hợp, triển khai phiên bản một cách trơn tru.
 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 cơng cụ hỡ trợ tiện tích khác
Ƣu điểm:

 Ƣu điểm trong những dự án tập hợp những cơng việc nhóm có sự phân tán về
địa lý.
 Khả năng tích hợp nhiều nguồn của dịch vụ web
 Giảm chi phí ngồi lề khi tích hợp các dịch vụ về bảo mật, khả năng mở rộng,
kiểm sốt lỡi.
 Giảm chi phí khi trừu tƣợng hóa cơng việc lập trình ở mức cao để tạo dịch vụ,
giao diện ngƣời dùng và các yếu tố ứng dụng khác.
 Hƣớng việc sử dụng công nghệ để đạt đƣợc mục đích tạo điều kiện dễ dàng
hơn cho việc phát triển ứng dụng đa ngƣời dùng cho những ngƣời khơng chỉ
trong nhóm lập trình mà có thể kết hợp nhiều nhóm cùng làm việc.
Nhƣợc điểm:
 Ràng buộc bởi nhà cung cấp: do giới hạn phụ thuộc vào dịch vụ của nhà cung
cấp.
 Giới hạn phát triển: độ phức tạp khiến nó khơng phù hợp với u cầu phát
triển nhanh vì những tính năng phức tạp khi hiện thực trên nền tảng web.
 Sự tập trung hóa địi hỏi các biện pháp an ninh khác hoặc mới


17

Phần mềm hƣớng dịch vụ
Đây là mơ hình dịch vụ mà trong đó nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho khách hàng
một phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh. Khách hàng chỉ cần lựa chọn ứng dụng phần
mềm nào phù hợp với nhu cầu và chạy ứng dụng đó trên cơ sở hạ tầng đám mây. Mơ
hình này giải phóng ngƣời dùng khỏi việc quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, hệ điều
hành, toàn bộ sẽ do nhà cung cấp dịch vụ quản lý và kiểm soát để đảm bảo ứng dụng
luôn sẵn sàng và hoạt động ổn định. SaaS có thể hiểu đơn giản nhƣ một ứng dụng
đƣợc cài đặt ở một máy chủ từ xa, và các ứng dụng này có thể truy cập qua Web. Hiện
nay có một số SaaS rất thơng dụng nhƣ Google Docs, Email, hay Google Calendar.
Đặc trƣng cơ bản:

 Phần mềm sẵn có
 Quản lý các hoạt động một cách tập trung không phụ thuộc vào vùng miền của
khách hàng.
 Cung cấp những ứng dụng thông thƣờng phổ dụng
 Cập nhật và nâng cấp đồng bộ
Ƣu điểm:
 Tránh đƣợc chi phí về vốn cho phần mềm và phát triển tài nguyên.
 Giảm rủi ro lợi tức đầu tƣ
 Giảm ảnh hƣởng của phần cứng
Nhƣợc điểm:
 Yêu cầu cao về bảo mật.

Hình 1.5. Mơ hình Software as a Service


18

Ngồi 3 loại mơ hình dịch vụ trên, tính tốn đám mây cịn cung cấp một số mơ hình
nhƣ: Cơ sở dữ liệu nhƣ một dịch vụ (Database as a Service), lƣu trữ nhƣ một dịch vụ
(Storage as as Service), thông tin nhƣ một dịch vụ (Information as a Service), Kiểm
thử nhƣ một dịch vụ (Testing as a Service).

1.1.3.2 Mô hình triển khai
Cho dù sử dụng loại mơ hình dịch vụ nào đi nữa thì các dịch vụ này cũng đƣợc triển
khai dƣới ba mơ hình chính là : Đám mây công c ộng (Public Cloud), đám mây riêng
(Private Cloud ) và đám mây lai (Hybrid Cloud). Hiện nay, theo tổ chức NIST [19]
(National Institute of Standards and Technology) họ phân chia thêm mơ hình triển
khai đám mây cộng đồng (Community Cloud).
Đám mây cơng cợng
Mơ hình triển khai đám mây cộng cộng còn đƣợc gọi là đám mây ngoại (external

cloud), trong mơ hình này các dịch vụ đám mây đƣợc các nhà cung cấp dịch vụ đám
mây cung cấp cho mọi ngƣời sử dụng rộng rãi. Các dịch vụ này đều đƣợc tập trung
trên hệ thống đám mây. Chúng tồn tại ngồi tƣờng lửa của cơng ty.
Một số lợi ích khi bên thuê sử dụng dịch vụ đám mây công cộng là chi phí đầu tƣ thấp,
giảm rủi ro đến mức thấp nhất do các nhà cung cấp dịch vụ đã gánh vác nhiệm vụ quản
lý hệ thống, cơ sở hạ tầng cũng nhƣ bảo mật. Một lợi ích khác khi sử dụng mơ hình
đám mây cơng cộng là khả năng co giãn theo nhu cầu ngƣời sử dụng. Thêm vào đó khi
sử dụng đám mây cơng cộng nhà cung cấp sẽ có nhiệm vụ cung cấp cho ngƣời tiêu
dùng những phần tử công nghệ thông tin tốt nhất
Tuy nhiên đám mây cơng cợng có một số trở ngại, đó là vấn đề mất kiểm sốt và an
tồn dữ liệu. Trong mơ hình này mọi dữ liệu đều nằm trên dịch vụ đám mây, do nhà
cung cấp dịch vụ đám mây đó bảo vệ và quản lý. Chính điều này khiến cho khách
hàng, nhất là các công ty lớn, các cơng ty coi dữ liệu nhƣ một điều “sống cịn” cảm
thấy khơng an tồn đối với những dữ liệu quan trọng của mình khi sử dụng dịch vụ
đám mây.
Đám mây riêng
Trong mơ hình triển khai đám mây riêng, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ đƣợc xây dựng
để phục vụ cho một tổ chức hay một doanh nghiệp duy nhất. Điều này giúp khắc phục
đƣợc những nhƣợc điểm của đám mây cơng cộng, cụ thể là doanh nghiệp có thể kiểm
soát tối đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất lƣợng dịch vụ. Đám mây riêng có thể đƣợc
xây dựng và quản lý bởi chính đội ngũ kĩ sƣ tin học của doanh nghiệp hoặc có thể thuê
một nhà cung cấp dịch vụ đảm nhiệm công việc này.
Mặc dù tốn chi phí đầu tƣ nhƣng mơ hì nh triển khai đám mây riêng lại cung cấp cho
doanh nghiệp khả năng kiểm soát và quản lý chặt chẽ những dữ liệu quan trọng.


19

Hình 1.6 cho thấy cách thức hoạt động và mơ hình giữa hai mơ hình triển khai đám
mây riêng và đám mây cơng cộng. Cơng ty và doanh nghiệp có thể chọn cách triển

khai theo đám mây riêng và cũng có thể sử dụng các dịch vụ của nhà cung cấp triển
khai theo cách triển khai đám mây cơng cộng.

Hình 1. 6. Mơ hình đám mây riêng và đám mây chung
Đám mây lai
Nhƣ đã phân tích ở trên, mơ hì nh triển khai đám mây cơng cợng chi phí thấp, dễ áp
dụng nhƣng khơng an tồn. Ngƣợc lại, mơ hì nh triển khai đám mây riêng an toàn hơn
nhƣng tốn chi phí và khó áp dụng. Chính vì điều này mơ hình triển khai đám mây lai
ra đời, việc kết hợp hai mơ hình này lại với nhau sẽ khai thác đƣợc ƣu điểm cũng nhƣ
khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của chúng.


20

Hình 1. 7. Mơ hình triển khai tính tốn đám mây lai
Mô hì nh triển khai đám mây lai là sự kết hợp của hai mô hì nh triển khai đám mây
công cộng và đám mây riêng hì nh 1.7. Trong đó doanh nghiệp sẽ “out-source” các
chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan trọng, sử dụng các dịch vụ mô hì nh triển
khai đám mây chung để giải quyết và xử lý các dữ liệu này. Đồng thời, doanh nghiệp
sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan trọng trong tầm kiểm soát ( ƣu
điểm của mô hì nh triển khai đám mây riêng).
Một khó khăn khi áp dụng mơ hình triển khai đám mây lai là làm sao triển khai cùng
một ứng dụng trên cả hai phía cợng cợng và đám mây riêng sao cho ứng dụng đó có
thể hoạt động một cách hiệu quả.

Hình 1. 8. Mơ hình quan hệ giữa các mơ hình triển khai của tính tốn đám mây


21

Doanh nghiệp có thể chọn để triển khai các ứng dụng triển khai theo ba hƣớng triển
khai công cộng, riêng, hay lai tùy theo nhu cầu cụ thể. Mỗi mô hình đều có những
điểm mạnh và điểm yếu riêng. Các doanh nghiệp phải cân nhắc đối với các mơ hình
tính tốn đám mây mà họ chọn. Họ có thể sử dụng nhiều mơ hình để giải quyết các
vấn đề khác nhau. Với một ứng dụng có tính tạm thời, doanh nghiệp có thể triển khai
theo mơ hình triển khai đám mây cơng cợng bởi vì giúp tránh việc phải mua thêm thiết
bị chỉ để giải quyết một nhu cầu tạm thời. Tƣơng tự, nhu cầu về một ứng dụng thƣờng
trú hoặc một ứng dụng có những yêu cầu cụ thể về chất lƣợng dịch vụ hay vị trí của dữ
liệu thì nên triển khai trên mơ hì nh đám mây riêng hoặc đám mây lai . Mạng riêng ảo
(hình 1.8) thƣờng đƣợc cung cấp khi áp dụng mô hì nh triển khai trong đám mây lai
giúp cho việc bảo mật đƣợc tốt hơn.
Đám mây cộng đồng
Cơ sở hạ tầng của đám mây đƣợc chia sẻ bởi một số tổ chức và hỡ trợ một cộng đồng
cụ thể có cùng một mối quan tâm chung (ví dụ: chung sứ mệnh, yêu cầu an ninh, chính
sách) Một đám mây cộng đồng có thể đƣợc thiết lập bởi một số tổ chức có yêu cầu
tƣơng tự và tìm cách chia sẻ cơ sở hạ tầng để thực hiện một số lợi ích của tính tốn
đám mây.
Tùy chọn này là tốn kém hơn vì có ít ngƣời sử dụng nhƣng có thể đáp ứng về sự riêng
tƣ, an ninh hoặc tuân thủ các chính sách tốt hơn.

1.2 Lợi ích và khó khăn của tính tốn đám mây
Tính tốn đám mây có phải là giải pháp tối ƣu cho các doanh nghiệp hay khơng điều
đó phụ thuộc vào quy mơ của cơng ty và tính chất kinh doanh mà doanh nghiệp đó
theo đuổi. Đối với các doanh nghiệp hoạt động mà dữ liệu của công ty mang tính chất
là sống cịn trong việc kinh doanh thì cơng ty đó nên xây dựng một hệ thống riêng.
Nhƣng đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ thì mơ hình đám mây có lẽ là giải pháp
tối ƣu do họ không phải đầu tƣ vào cơ sở hạ tầng và cũng khơng mất phí cho việc quản
lý, bảo trì vận hành hệ thống. Phần này sẽ tìm hiểu kĩ hơn về những lợi ích và khó
khăn của tính tốn đám mây.

1.2.1 Những lợi ích của tính tốn đám mây
Lợi ích của tính tốn đám mây đã đƣợc thể hiện khá mạnh mẽ trong những năm gần
đây. Do là một cơng nghệ khá mới, nên chúng đều có những lợi ích và những rủi ro
tiềm ẩn. Với các cơng ty bƣớc vào lĩnh vực tính tốn đám mây, họ thu đƣợc những lợi
ích nổi bật sau [5]:
Lợi ích về chi phí
Chí phí ở đây có thể là chi phí về xây dựng và vận hành, nguồn lực con ngƣời khi
phải bảo trì hệ thống. Khi ngƣời dùng sử dụng các dịch vụ của tính tốn đám mây,
ngƣời dùng chỉ cần phải trả một phí nhỏ hơn so với mơ hình dịch vụ truyền thống.


22

Ngƣời dùng chỉ cần trả những chi phí cho những tài nguyên sử dụng nhƣ thời gian sử
dụng, dung lƣợng lƣu trữ,... Với những tài nguyên đã thuê nhƣng chƣa dùng đến (do
nhu cầu thấp) thì khách hàng khơng phải trả tiền. Ngồi ra một chi phí khá lớn trong
các doanh nghiệp hiện nay là số tiền trả để mua phần mềm bản quyền. Ví dụ : Theo
nhƣ hãng SAP cơng bố thì chi phí để bảo trì vận hành phần mềm hàng năm chiếm
khoảng 22% giá trị phần mềm.
Sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn
Nhờ khả năng co giãn (elasticity) nên tài nguyên luôn đƣợc sử dụng một cách hợp lý
nhất, theo đúng nhu cầu của khách hàng, không bị lãng phí hay dƣ thừa. Đó chính là
cơ chế hỡ trợ đa ngƣời dùng trong tính tốn đám mây.
Một yếu tố khác ảnh hƣởng đến việc sử dụng tài nguyên đó là cách “gán” (cấp phát)
tài nguyên cho khách hàng. Mơ hình truyền thống cấp phát tài ngun theo kiểu đơn
bên thuê: một tài nguyên đƣợc cấp phát “tĩnh” trực tiếp cho một khách hàng theo quan
hệ một - một tài dù cho khách hàng đó có những lúc khơng có nhu cầu sử dụng thì tài
ngun đó sẽ ở trạng thái rảnh, dƣ thừa chứ không đƣợc thu hồi lại.

Tenant 1

Tài nguyên
1

Tenant 2

Tài nguyên
2

Tenant 3

Tài nguyên
3

Hình 1. 9 Đơn ngƣời dùng
Tính tốn đám mây hiện thực việc phân phối tài nguyên theo kiểu đa bên thuê: một tài
nguyên có thể đƣợc cấp phát “động” cho nhiều khách hàng khác nhau, các khách hàng
này sẽ luân phiên sử dụng tài ngun đƣợc cấp phát chung. Với mơ hình đa bên th
trong tính tốn đám mây, một tài ngun có thể phục vụ cho nhiều khách hàng khác
nhau. Nhƣ vậy khi khách hàng khơng có nhu cầu, tài ngun rảnh sẽ đƣợc hệ thống
thu hồi lại và cấp phát cho khách hàng khác có nhu cầu.


23

Tenant 1

Tenant 2

Tenant 3

Tài ngun

Hình 1.10. Đa ngƣời dùng
Lợi ích về sự quản lý
Với tính tốn đám mây, các doanh nghiệp sẽ tránh đƣợc những rắc rối trong quản trị
IT bởi vì các doanh nghiệp này khơng cần phải quản lý phần cứng, phần mềm. Trách
nhiệm quản lý thuộc về phí nhà cung cấp dịch vụ.
Lợi ích về sự linh hoạt
Trong thời đại kinh tế toàn cầu, việc các doanh nghiệp làm việc ở các vùng miền khác
nhau là điều khơng tránh khỏi. Khi sử dụng dịch vụ tính tốn đám mây khoảng cách về
vị trí địa lý, khoảng cách về khơng gian khơng cịn là vấn đề trở ngại. Chính điều này,
giúp cho các doanh nghiệp có thể hoạt động trên toàn cầu, giúp cho việc kinh doanh
trở lên linh hoạt.
Lợi ích về khả năng mở rộng
Đây là một tính năng khá tốt của tính tốn đám mây, phục vụ theo nhu cầu ngƣời
dùng: khi ngƣời dùng muốn mở rộng khả năng lƣu trữ do nhu cầu tăng lên thì hệ thống
có nhiệm vụ cung cấp đủ dung lƣợng cho ngƣời sử dụng, khi ngƣời dùng muốn giảm
khả năng lƣu trữ thì hệ thống có nhiệm vụ thu hồi dung lƣợng đã cấp cho ngƣời sử
dụng.

1.2.2 Những khó khăn của tính tốn đám mây
Bảo mật
Việc sử dụng các dịch vụ của tính tốn đám mây cũng gây ra một số vấn đề trở ngại
cho doanh nghiệp. Khi dữ liệu của ngƣời sử dụng dịch vụ lƣu trữ trên hệ thống của
nhà cung cấp dịch vụ thì có điều gì đảm bảo cho ngƣời sử dụng là dữ liệu của mình sẽ
an tồn, khơng bị rị rỉ ra bên ngồi. Hiện nay, về mặt kỹ thuật thì vẫn chƣa có cách
nào hiệu quả để giải quyết vấn đề trên.
Ví dụ: tháng 8 năm 2008 khi dịch vụ lƣu trữ dữ liệu trực tuyến của Linkup bị hỏng,
sau khi phục hồi lại hệ thống thì phát hiện ra mất 45% dữ liệu của khách hàng. Sau sự

24

cố này thì uy tín và doanh thu của cơng ty hạ xuống. Khoảng 20.000 ngƣời dùng dịch
vụ của Linkup đã từ bỏ nhà cung cấp nay để tìm đến một nhà cung cấp dịch vụ mới.
Vấn đề bảo mật dữ liệu trong tính tốn đám mây đang là một thách thức thực đối với
các nhà cung cấp dịch vụ dựa trên nền tảng dự toán đám mây. Hiện nay có một giải
pháp là những ngƣời dùng dịch vụ đám mây phải mã hóa dữ liệu trƣớc khi đƣa lên hệ
thống đám mây và khi muốn sử dụng dữ liệu này thì phải thực hiện cơng việc giải mã
này ở máy cục bộ (local).
Việc bảo mật dữ liệu ngoài các vấn đề về kỹ thuật thì nó cịn liên quan đến các vấn đề
khác nhƣ con ngƣời, các đạo luật. Việc sử dụng các luật bảo vệ ngƣời sử dụng dịch vụ
đám mây khi họ đƣa dữ liệu của mình lƣu trữ trên “hệ thống đám mây”, thì các nhà
cung cấp dịch vụ phải bảo đảm dữ liệu của khách hàng khơng bị rị rỉ ra bên ngồi.
Việc gây ra thắt cổ trai trong việc truyền dữ liệu
Đối với các ứng dụng, dữ liệu tăng tuyến tính theo thời gian. Và ngồi ra có thể có ứng
dụng chạy trên nền tảng tí nh toán đám mây mà dữ liệu có thể lƣu ở các vị trí khác
nhau. Khi lúc ứng dụng này chạy có thể dẫn đến việc vận chuyển giữa các dữ liệu giữa
các data center. Việc luân chuyển dữ liệu càng nhiều khi số lƣợng khách hàng sử dụng
dịch vụ tính tốn đám mây càng lớn. Chính điều này dẫn đến việc ùn tắc dữ liệu.
Khó khăn trong lƣu trữ
Khi nhu cầu sử dụng tăng khách hàng muốn mở rộng khả năng lƣu trữ, nhà cung cấp
dịch vụ đám mây có nhiệm vụ cung cấp đủ dung lƣợng cho ngƣời sử dụng hoặc ngƣợc
lại. Chính điều này gây ra khó khăn trong việc quản lý hệ thống lƣu trữ. Khi một
khách hàng mua một khoảng dung lƣợng thì phải cung cấp cho họ nhƣ thế nào? (đúng
nhƣ yêu cầu hay nhiều hoặc ít hơn), tăng độ phức tạp cấu trúc dữ liệu (cấu trúc dữ liệu
làm sao hổ trợ vấn đề lƣu trữ, vấn đề duyệt, vấn đề mở rộng,...), hiệu suất truy vấn có
thể bị ảnh hƣởng do phân mảnh. Điều này dẫn đến vần đề nghiên cứu tạo ra một hệ
thống lƣu trữ sao cho tiện lợi trong phục vụ nhu cầu khả năng lƣu trữ của ngƣời sử

dụng.

1.3 Tổng kết chƣơng
Trong chƣơng này đã trình bày những cái nhìn tổng quan về tính tốn đám mây từ
định nghĩa, các mơ hình dịch vụ, mơ hình triển khai, cũng nhƣ ƣu và nhƣợc điểm của
tính tốn đám mây.


25

CHƢƠNG 2 MỘT SỐ KĨ THUẬT ÁNH XẠ LƢỢC ĐỒ CƠ
SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ TRONG TÍNH TỐN ĐÁM MÂY
Chương 2 trình bày một số kĩ thuật ánh xạ lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ để phù hợp
với ứng dụng đa người dùng trong tí nh toán đám mây . Một số kĩ thuật trì nh bày trong
chương này là: kĩ thuật dùng bảng riêng, bảng mở rộng, sử dụng XML trong IBM DB2
,bảng phổ quát, bảng trục, bảng đoạn.

2.1 Đặt vấn đề
Nhƣ đã đề cập trong chƣơng 1 giới thiệu tổng quan về tính toán đám mây mợt ƣu điểm
của tính tốn đám mây chính là giúp giảm chi phí cho phần cƣ́ng , phần mềm . Việc
giảm chi phí đến từ rất nhiều những phƣơng pháp khác nhau. Mợt trong nhƣ̃ng phƣơng
pháp mà ngƣời ta có thể nhận ra đầu tiên đó là sƣ̣ hợp nhất nhiều khách hàng vào cùng
một nhóm để dễ quản lý cũng nhƣ việc lƣu trƣ̃ dƣ̃ liệu của họ . Vấn đề này trong tính
tốn đám mây đƣợc gọi là việc quản lý dƣ̃ liệu đa ngƣời thuê (multi tenant).
Để hiểu đƣợc điều đó , trƣớc tiên ta đi tì m hiểu v ề thuộc tính đa ngƣời thuê trong tính
tốn đám mây là gì ?. Đa ngƣời th (multi – tenant) là một nguyên lý cấu trúc, trong
đó một ứng dụng chạy một thể hiện - instance phục vụ đồng thời nhiều bên thuê [1][4].
Một ƣ́ng dụng đa ngƣờ i thuê cho phép khách hàng có thể chia nhau cùng một tài
nguyên phần cƣ́ng bằng cách cung cấp cho h ọ một ứng dụng chia sẻ hoặc một thể hiện
của cơ sở dữ liệu, cho phép họ có thể cấu hì nh ƣ́ng dụng để phù hợp với nhu cầu cũng

nhƣ môi trƣờng chuyên biệt nhƣ thể họ đang sử dụng mơi trƣờng riêng của họ.
Tóm lại trong đị nh nghĩ a về đa ngƣời thuê đều tập trung vào khả năng ứng dụng đó
chia sẻ ng̀n tài ngun phần cƣ́ng , cung cấp khả năng cấu hì nh tùy chọn cao của
phần mềm, các hƣớng kiến trúc mà ngƣời dùng đảm bảo sử dụng một ứng dụng đơn và
một cơ sở dữ liệu. Ở đây có 2 thuật ngƣ̃ chúng ta cần quan tâm đó là đa ngƣời thuê và
đa thể hiện. So với đa ngƣời thuê thì đa th ể hiện phù hợp với số lƣợng các bên thuê
thấp và chi phí bảo trì rất cao [1].
Đề giảm chi phí dị ch vụ cần giảm chi phí trên từng bên thuê một. Để làm điều này nhƣ
đã đề cập ở trên là sƣ̣ hợp nhất các bên th vào trong cùng mợt nhóm hay nói cách
khác chính là chia sẻ phần cứng , phần mềm,...Sẽ mang lại lợi ích lớn hơn so v ới việc
tách biệt các bên thuê (isolated). Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp để làm giảm chi
phí theo hƣớng tiếp cận chia sẻ (shared aproach) [2] [7][13].
 Chia sẻ máy (Shared machine)
 Chia sẻ xƣ̉ lý (Shared process)
 Chia sẻ table (Shared table)


26

Tenant01

Tenant02

……

Shared Web Server
Shared Application Server

Shared Database
Shared OS

Shared Physical Server

Hình 2. 1. Các mức độ chia sẻ trong tính tốn đám mây
Chia sẻ máy : Nhiều bên thuê sẽ dùng chung một máy , nhƣng mỡi mợt bên th sẽ có
mợt thể hiện cơ sở dữ liệu riêng (private database instance). Với phƣơng pháp này chỉ
hợp nhất đƣợc số lƣợng í t bên thuê vì dung lƣợng bộ nhớ sẽ tăng lên nhanh chóng.
Chia sẻ xử lý : Nhiều bên thuê sẽ chia sẻ một cơ sở dữ liệu. Nhƣng mỗi bên th sẽ có
mợt mợt bợ các bảng riêng chỉ dành cho tenants đó . Với phƣơng pháp này chi phí sẽ
nhỏ hơn so với phƣơng pháp chia sẻ máy nhƣng dung lƣợng lƣu trƣ̃ cũng tăng lên một
cách nhanh chóng. Dung lƣợng bộ nhớ là tăng tuyến tính với số lƣợng ngƣời sử dụng.
Dựa vào thống kê [2] bảng dƣới có thể hình dung rõ hơn về vấn đề này.
Bảng 2. 1. Bảng dung lƣợng lƣu trữ yêu cầu với những loại cơ sở dữ liệu
Memory
1 instance

Memory
10,000 instances

Disk
1 instance

Disk
10,000 instances

PostgreSql

55

79

4

4,488

MaxDB

80

80

3

1,168

Commercial 1

171

616

200

414,210

Commercial 2

74

2,061

3

693

Commercial 3

273

359

1

13,630