Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.36 MB, 95 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
Đinh Thị Vân Anh
NGHIÊN CỨU CÁC ỨNG DỤNG ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY
TẠI VIỆT NAM
Chun ngành: Cơng nghệ Thơng tin
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Công nghệ Thông tin
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Huỳnh Thị Thanh Bình
Hà Nội - Năm 2013
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................................1
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................5
DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................9
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................11
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY ...................................13
1.
Định nghĩa ........................................................................................................13
2.
Thành phần của điện tốn đám mây .................................................................16
3.
Cách thức hoạt động của điện toán đám mây ...................................................17
4.
Các đặc điểm chính của điện tốn đám mây ....................................................18
5.
Tính chất cơ bản của điện tốn đám mây .........................................................19
6.
Các mơ hình điện tốn đám mây ......................................................................21
7.
Kết luận ............................................................................................................27
CHƯƠNG 2. CÁC MƠ HÌNH THỰC TẾ CỦA ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY ...........30
1.
Mơ hình kiến trúc điện tốn đám mây của IBM ..............................................30
2.
Mơ hình kiến trúc điện tốn đám mây Window Azure của Microsoft .............32
2.1 Giới thiệu nền tảng Windows Azure .......................................................32
2.2 Nền tảng dịch vụ (Azure Services Platform) ...........................................37
2.3 Fabric Controller ......................................................................................38
2.4 Windows Azure với người sử dụng và lập trình viên..............................38
2.5 Các dịch vụ phần mềm phục vụ lợi ích khách hàng ................................39
3.
Đám mây linh hoạt của Amazon ......................................................................40
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
1
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
4.
Máy ứng dụng của Google ...............................................................................42
5.
Salesforce .........................................................................................................42
6.
Web Showcase 1.5............................................................................................43
7.
Các mơ hình phục vụ người sử dụng ................................................................44
7.1 Mơ hình dịch vụ WWW (WWW Service Model) ...................................44
7.2 Mơ hình dịch vụ FTP (FTP Service Model) ............................................44
7.3 Mơ hình Dịch vụ BBS và E-mail (BSS and E-mail Service Model).......45
CHƯƠNG 3. THỰC TRẠNG VÀ MƠ HÌNH CÁC ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN
ĐÁM MÂY TẠI VIỆT NAM ...................................................................................47
1.
Thực trạng triển khai điện tốn đám mây tại Việt Nam ...................................47
2.
Một số mơ hình ứng dụng tại Việt Nam ...........................................................52
2.1 Mơ hình ứng dụng của Công ty Cổ phần tin học Lạc Việt ......................52
2.2 Mơ hình Dịch vụ MegaERP của cơng ty VNPT Hồ Chí Minh ...............54
2.3 Mơ hình dịch vụ phần mềm của NEO .....................................................55
CHƯƠNG 4. CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY .60
1.
Giới thiệu phần mềm eyeOS ............................................................................60
2.
Cài đặt eyeOS trên Ubuntu 12.04 LTS.............................................................60
2.2 Cấu hình tệp “php.ini” .............................................................................61
2.3 Cài đặt một số gói cần thiết khác .............................................................61
2.4 Tải về và cài đặt eyeOS ...........................................................................62
3.
Tổng quan kiến trúc hệ thống phần mềm eyeOS .............................................65
3.1 Cấu trúc cơ bản của eyeOS ......................................................................65
3.2 Thành phần cấu trúc của eyeOS ..............................................................66
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
2
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
4.
Các tính năng chính ..........................................................................................69
4.1 File chia sẻ nền ........................................................................................69
4.2 Các ứng dụng cơ bản ...............................................................................70
4.3 Phát triển tốt hơn, dễ dàng hơn ................................................................70
4.4 RIA khung ...............................................................................................70
4.5 Mã nguồn mở ...........................................................................................71
4.6 Phát triển một cách dễ dàng .....................................................................71
4.7 eyeOS là điện toán đám mây ...................................................................71
5.
Một số kỹ thuật phát triển trong eyeOS ...........................................................71
5.1 Cách hoạt động của các cơng cụ ..............................................................72
5.2 Các bên JavaScript và phía PHP ..............................................................73
5.3 Tin nhắn ...................................................................................................74
5.4 Tuần tự .....................................................................................................75
5.5 Kết nối bạn bè - Friends...........................................................................77
6.
Một số giao diện và ứng dụng chính ................................................................78
7.
Hướng dẫn sử dụng eyeOS ...............................................................................82
8.
Cài đặt thêm ứng dụng vào eyeOS: ..................................................................83
9.
Mơ hình ứng dụng eyeOS tại Trung tâm Đào tạo ............................................84
10. Chính sách bảo mật của eyeOS ........................................................................86
11. Kết luận ............................................................................................................88
KẾT LUẬN ...............................................................................................................90
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................92
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
3
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
1.
Những nội dung trong luận văn này là cơng trình nghiên cứu của tôi dưới sự
hướng dẫn trực tiếp của TS. Huỳnh Thị Thanh Bình
2.
Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả,
thời gian, địa điểm công bố.
3.
Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tơi xin chịu
hồn toàn trách nhiệm.
Tác giả luận văn
Đinh Thị Vân Anh
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
4
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Viết đầy đủ
Ý nghĩa
AGPLv3
The Affero General Public
License v3
Giấy phép công cộng chung
GNU Affero phiên bản 3
AMI
Amazon Machine Instance
Máy cá thể của Amazon
API
Application Programming
Interface
Giao diện lập trình ứng dụng
ASCII
American Standard Code for
Infornation Interchange
Bộ mã ký tự
BBS
Bulletin Board Service
Dịch vụ bản tin
CPU
Central Processing Unit
Đơn vị xử lý trung tâm
CRM
Customer Relationship
Managemet
Quản lý quan hệ khách hàng
DBMS
Database Management System
Hệ thống quản lí cơ sở dữ liệu
EC2
Elastic Compute Cloud
Đám mây điện tốn linh hoạt
ERP
Enterprise Resource Planning
Hoạch định tài nguyên doanh
nghiệp
FIS
FPT information System
Công ty Hệ thống Thông tin
FPT
GB
Giga Byte
Dung lượng bộ nhớ
GFS
Google File System
Hệ thống tập tin Google
GHz
Gigahertz
Tốc độ xử lý
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
5
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
GUI
Graphical User Interface
Giao diện người dùng đồ họa
HTML
HyperText Markup Language
Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn
bản
HTTP
Hypertext Transfer Protocol
Giao thức truyền tải siêu văn
bản
IBM
International Business Machines
Công ty Máy điện toán của Hoa
Kỳ
ID
Identification
Nhận dạng
IMAP
Internet Message Access
Protocol
Giao thức Truy cập Thư tín
Internet
ISV
Independent software vendor
Nhà cung cấp phần mềm độc lập
ITC
Information and Communication
Technologies
Công nghệ thông tin và truyền
thông
LTS
Long Term Support
Hỗ trợ dài hạn
MP3
Movie Picture Experts GroupLayer 3
Định dạng nén âm thanh
OOP
object-oriented programming
Lập trình hướng đối tượng
PC
personal computer
Máy tính cá nhân
PDA
Personal digital asisstant
Máy kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân
PDC
Professional Developers
Conference
Hội nghị các nhà phát triển
PHP
Hypertext Preprocessor
Là ngơn ngữ lập trình bậc cao
POP3
Post Office Protocol
Giao thức Bưu cục
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
6
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
QTSC
Quang Trung Software City
Công viên phần mềm Quang
Trung
RIA
Rich Internet applications
Các ứng dụng Internet phong
phú
RSS
Really Simple Syndication
Một định dạng tập tin
SAN
Storage Area Network
Hệ thống lưu trữ mạng
SI
Integrated System
Tích hợp hệ thống
SOA
Service-oriented architecture
Kiến trúc hướng dịch vụ
SOAP
Simple Object Access Protocol
Một giao thức giao tiếp
REST
Representational State Transfer
Là dạng yêu cầu dịch vụ web
SPI
Software,Platform, Infrastructure
Mơ hình SPI
SQL
Structured Query Language
Ngơn ngữ truy vấn có cấu trúc
SSL
Secure Sockers Layer
Là giao thức Web
TB
Tetra Byte
Dung lượng bộ nhớ
URI
Uniform Resource Identifier
Định danh tài nguyên đồng dạng
URL
Uniform Resource Locator
Được dùng để tham chiếu tới tài
nguyên trên Internet
VDC
Vietnam Data Communication
Company
Cơng ty Điện tốn và Truyền số
liệu
VDI
Virtual Desktop Infrastructure
Ảo hóa máy trạm
VNTT
Vietnam Technology &
Telecommunication
Cơng ty CP Cơng nghệ &
Truyền thông Việt Nam
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
7
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
VSIP
Vietnam Singapore Industrial
Park
Khu công nghiệp Việt Nam
Singapore
XML
Extensible Markup Language
Ngôn ngữ Đánh dấu Mở rộng
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
8
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. Định nghĩa Điện tốn đám mây ...................................................................15
Hình 2. Thành phần của điện tốn đám mây.............................................................16
Hình 3. Cách thức Hoạt động của điện tốn đám mây .............................................17
Hình 4. Nhiều khách hàng dùng chung tài ngun ...................................................20
Hình 5. Mơ hình SPI .................................................................................................22
Hình 6. Các loại dịch vụ Điện tốn đám mây ...........................................................22
Hình 7. Mơ hình Đám mây cơng cộng ......................................................................24
Hình 8. Mơ hình đám mây riêng ...............................................................................25
Hình 9. Kết hợp Đám mây cơng cộng và Đám mây riêng ........................................26
Hình 10. Đám mây lai ...............................................................................................26
Hình 11. Triển khai ứng dụng trên Đám mây lai ......................................................27
Hình 12. Mơ hình tổng qt một trung tâm điện tốn đám mây theo cách tiếp cận
của IBM ..........................................................................................................30
Hình 13. Nền tảng Windows Azure hỗ trợ ứng dụng, dữ liệu và cơ sở hạ tầng trên
đám mây .........................................................................................................32
Hình 14. Windows Azure cung cấp dịch vụ tính tốn và lưu trữ cho ứng dụng đám
mây .................................................................................................................33
Hình 15. SQL Azure cung cấp các dịch vụ định hướng dữ liệu trong đám mây ......35
Hình 16. Windows Azure Platform AppFabric cung cấp cơ sở hạ tầng dựa trên đám
mây .................................................................................................................37
Hình 17. Azure Services Platform ............................................................................38
Hình 18. Minh họa việc phát triển ứng dụng cho Windows Azure ..........................39
Hình 19. Mơ hình Kiến trúc hướng dịch vụ - SOA ..................................................48
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
9
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
Hình 20. Bảng Phân tích hiệu quả sử dụng Điện tốn đám mây của NEO .............56
Hình 21. Lợi ích việc sử dụng Điện tốn đám mây nhìn từ phía NEO .....................56
Hình 22. Màn hình cài đặt eyeOS .............................................................................62
Hình 23. Màn hình đăng nhập mật khẩu ...................................................................63
Hình 24. Cài đặt hồn thành cài đặt ..........................................................................63
Hình 25. Giao diện sau đăng nhập thành cơng .........................................................64
Hình 26. eyeOS Application tab. ..............................................................................64
Hình 27. eyeOS People tab. ......................................................................................65
Hình 28. eyeOS Workgroup tab. ...............................................................................65
Hình 29. Cấu trúc cơ bản eyeOS ...............................................................................65
Hình 30. Tổng quan về thành phần ...........................................................................66
Hình 31. Kernel .........................................................................................................67
Hình 32. Màn hình đăng nhập hệ thống ....................................................................79
Hình 33. Giao diện chính ..........................................................................................79
Hình 34. Bộ Office ....................................................................................................80
Hình 35. PIM .............................................................................................................80
Hình 36. Games .........................................................................................................81
Hình 37. FPT Client ..................................................................................................81
Hình 38. Packages Manager ......................................................................................82
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
10
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
MỞ ĐẦU
Ngày nay, đối với các công ty, doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệu quả dữ
liệu của riêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài
toán được ưu tiên hàng đầu và đang là khó khăn rất lớn cho họ. Để có thể quản lý
được nguồn dữ liệu đó, ban đầu, các doanh nghiệp phải đầu tư, tính tốn rất nhiều
loại chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo
trì, sửa chữa… Ngồi ra họ cịn phải tính tốn khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị,
phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng như tính sẵn sàng cao cho dữ liệu.
Từ một bài tốn điển hình như vậy, thấy được rằng nếu có một giải pháp tin
cậy giúp doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ khơng cịn
phải quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung vào công việc kinh
doanh của họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn.
Xu hướng chuyển dịch từ công nghiệp sang dịch vụ đối với tất cả các ngành
nghề nói chung và lĩnh vực dịch vụ cơng nghệ thơng tin nói riêng cũng đã và đang
phát triển nhanh trên thế giới, trong đó dịch vụ điện toán cũng đang phát triển với
tốc độ rất nhanh trên thế giới. Khơng nằm ngồi xu thế, Việt Nam đã và đang dần
tiếp cận dịch vụ đám mây thông qua các dự án của một số doanh nghiệp nước ngoài
Microsoft, Google, IBM, Intel… Công nghệ này được coi là giải pháp cho những
vấn đề mà nhiều công ty đang gặp phải như thiếu năng lực công nghệ thông tin
(CNTT), chi phí đầu tư hạn chế…
Điện tốn đám mây (thuật ngữ tiếng Anh là Cloud Computing, hay còn biết
đến với tên gọi “Điện tốn máy chủ ảo”) là mơ hình máy tính dựa trên nền tảng phát
triển của Internet được ra đời giữa năm 2007. Có thể diễn giải một cách đơn giản về
điện tốn đám mây đó là các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ... sẽ
nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và
văn phịng (trên mặt đất) để mọi người kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần. Với các
dịch vụ sẵn có trên Internet, doanh nghiệp khơng phải mua và duy trì hàng trăm,
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
11
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
bao gồm máy tính cũng như phần mềm. Họ chỉ cần tập trung sản xuất bởi đã có
người khác lo cơ sở hạ tầng và cơng nghệ thay họ.
Hiện nay, mơ hình điện tốn đám mây đang phát triển rất mạnh mẽ và sôi nổi
như một trào lưu mới, các công ty cung cấp dịch vụ Đám mây ngày càng nhiều,
cung cấp các dịch vụ ngày càng đa dạng. Đặc điểm nổi bật của Điện toán đám mây
chính là khả năng co giãn linh hoạt, sự tiện lợi và giảm tối đa chi phí cho người
dùng. Chính điều này thu hút sự quan tâm của rất nhiều doanh nghiệp khi bước
chân vào Điện toán đám mây.
Đề tài của tơi tập trung vào các vấn đề sau:
-
Tìm hiểu tổng quan về Điện toán đám mây: định nghĩa, thành phần, các mơ
hình dịch vụ, mơ hình triển khai…
-
Tìm hiểu các mơ hình thực tế về Điện tốn đám mây
-
Tìm hiểu thực trạng và các mơ hình ứng dụng điện toán đám mây tại Việt
Nam
-
Nghiên cứu cài đặt thử nghiệm hệ thống Điện toán đám mây dựa trên phần
mềm nguồn mở.
Hướng phát triển trong thời gian tới của đề tài là triển khai việc cài đặt hệ
thống Điện toán đám mây để có thể cung cấp các dịch vụ trên Internet, có kết hợp
với các mơ-đun xác thực người dùng nhằm đem lại sự tiện lợi cho người sử dụng
trong việc quản lý tài khoản Điện toán đám mây của họ.
Với những lý do trên và được sự giúp đỡ của TS. Huỳnh Thị Thanh Bình, tơi
đã lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp của mình: “Nghiên cứu các ứng dụng Điện
toán đám mây tại Việt Nam”.
Do thời gian hạn chế nên chắc chắn những vấn đề được đề cập trong luận
văn sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót. Tơi rất mong nhận ý kiến đóng góp của
các thầy, cô cũng như những ai quan tâm.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
12
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
1.
Định nghĩa
Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mơ hình máy chủ mainframe sang mơ
hình client-server. Cụ thể, người dùng sẽ khơng cịn phải cần có các kiến thức về
chuyên mục để điều khiển các công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà các
chuyên gia trong “đám mây” của các hãng cung cấp sẽ giúp thực hiện điều đó.
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 mơ hình điện tốn này, mọi khả năng
liên quan đến cơng nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các “dịch vụ” cho
phép người sử dụng truy cập các dịch vụ cơng nghệ từ một nhà cung cấp nào đó
“trong đám mây” mà khơng cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về cơng nghệ
đó, cũng như khơng cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. Tài
ngun, dữ liệu, phần mềm và các thơng tin liên quan đều được chứa trên các server
(chính là các “đám mây”).
Sự phát triển mạnh mẽ của Điện toán đám mây đã thu hút rất nhiều nhà khoa
học, các trường đại học và cả các công ty công nghệ thông tin (IT) đầu tư nghiên
cứu. Rất nhiều chuyên gia đã đưa ra định nghĩa của mình về Điện tốn đám mây.
Theo thống kê của tạp chí “Cloud Magazine” thì hiện tại có hơn 200 định nghĩa
khác nhau về Điện tốn đám mây. Mỗi nhóm nghiên cứu đưa ra định nghĩa theo
cách hiểu, cách tiếp cận của riêng mình nên rất khó tìm một định nghĩa tổng qt
nhất của Điện tốn đám mây. Dưới đây là ví dụ một số định nghĩa về Điện toán đám
mây:
Theo Wikipedia [10,11]: Điện toán đám mây là một mơ hình điện tốn gồm
các tài ngun điện tốn thường được ảo hóa, có khả năng tùy biến linh hoạt và
được cung cấp dưới dạng dịch vụ thơng qua mạng Internet.
Theo 451 Group [19]: Điện tốn đám mây nói về CNTT dưới dạng dịch vụ,
được cung cấp bởi các tài nguyên CNTT hoàn toàn độc lập với vị trí.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
13
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
Theo Gartner [7]: Điện toán đám mây là một kiểu tính tốn trong đó các
năng lực CNTT có khả năng mở rộng rất lớn được cung cấp dưới dạng dịch vụ qua
mạng Internet đến nhiều khách hàng bên ngồi.
Theo NIST [20]: “Điện tốn đám mây là một mơ hình cho phép truy cập
mạng thuận tiện, theo nhu cầu đến một kho tài nguyên điện toán dùng chung, có thể
định cấu hình: mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng,…có thể được cung cấp và thu hồi
một cách nhanh chóng với yêu cầu tối thiểu về quản lý hoặc can thiệp của nhà cung
cấp dịch vụ.”. Mơ hình đám mây thúc đẩy tính sẵn sàng và bao gồm 5 đặc tính cơ
bản, 3 mơ hình dịch vụ và 4 mơ hình triển khai.
Theo Rajkumar Buyya [21]: “Điện tốn đám mây là một loại hệ thống phân
bố và xử lý song song gồm các máy tính ảo kết nối với nhau và được cung cấp động
cho người dùng như một hoặc nhiều tài nguyên đồng nhất dựa trên sự thỏa thuận
dịch vụ giữa nhà cung cấp và người sử dụng”.
Theo Ian Foster [15]: Một mơ hình điện tốn phân tán có tính co giãn lớn mà
hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạng tính toán, kho lưu trữ,
các nền tảng (platform) và các dịch vụ được trực quan, ảo hóa và co giãn linh động,
sẽ được phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngồi thơng qua Internet.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
14
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
Hình 1. Định nghĩa Điện tốn đám mây
Muốn hiểu rõ về điện toán đám mây, cần phân biệt 2 khái niệm: mơ hình
điện tốn đám mây và dịch vụ điện tốn đám mây.
Mơ hình điện tốn đám mây là mơ hình cung cấp các tài ngun máy tính,
tính tốn, xử lý và lưu trữ dưới dạng dịch vụ thay vì dưới dạng sản phẩm, qua mơi
trường mạng, trong đó khách hàng có thể tự đặt được cấu hình theo nhu cầu. Các tài
nguyên này bao gồm: Hạ tầng (infrastructures, như hệ thống mạng, phần cứng, máy
tính, bộ lưu trữ,…); Môi trường nền tảng (platforms, như hệ điều hành, phần mềm
hệ thống, phần mềm công cụ,…); và Phần mềm (software, như phần mềm ứng
dụng, tiện ích và ứng dụng máy tính khác).
Dịch vụ điện tốn đám mây bao gồm: dịch vụ cho th hạ tầng theo mơ hình
điện tốn đám mây, dịch vụ cho th mơi trường nền tảng theo mơ hình điện tốn
đám mây, và dịch vụ cho th phần mềm theo mơ hình điện tốn đám mây.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
15
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
2.
Thành phần của điện toán đám mây
Về cơ bản, điện toán đám mây được chia ra thành 5 lớp riêng biệt, có tác
động qua lại lẫn nhau:
Client
Application
Platform
Infrastructure
Server
Hình 2. Thành phần của điện toán đám mây
Client (lớp khách hàng): Lớp khách hàng bao gồm phần cứng và phần mềm,
để dựa vào đó, khách hàng có thể truy cập và sử dụng các ứng dụng/ dịch vụ được
cung cấp từ điện tốn đám mây. Chẳng hạn máy tính được dây kết nối mạng
Internet (thiết bị phần cứng) và các trình duyệt web (phần mềm).
Application (lớp ứng dụng): Lớp ứng dụng làm nhiệm vụ phân phối phần
mềm như một dịch vụ thông qua mạng Internet, người dùng không cần phải cài đặt
và chạy các ứng dụng đó trên máy tính của mình, các ứng dụng dễ dàng được chỉnh
sửa và người dùng dễ dàng nhận được sự hỗ trợ.
-
Các hoạt động được quản lý tại trung tâm của đám mây, chứ khơng nằm ở
phía khách hàng (lớp Client), cho phép khách hàng truy cập các ứng dụng từ xa
thông qua Website.
-
Người dùng cũng khơng cần thực hiện các tính năng như cập nhật phiên bản,
bản vá lỗi, download phiên bản mới… bởi chúng sẽ được thực hiện từ các “đám
mây”.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
16
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
Platform (lớp nền tảng): Lớp nền tảng cung cấp nền tảng cho điện toán và
các giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấu trúc hạ tầng của “đám mây” và là điểm
tựa cho lớp ứng dụng, cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đó. Nó giảm
nhẹ sự tốn kém khi triển khai các ứng dụng khi người dùng không phải trang bị cơ
sở hạ tầng (phần cứng và phần mềm) của riêng mình.
Infrastructure (Lớp cơ sở hạ tầng): Lớp cơ sở hạ tầng cung cấp hạ tầng máy
tính, tiêu biểu là mơi trường nền ảo hóa. Thay vì khách hàng phải bỏ tiền ra mua các
server, phần mềm, trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị kết nối… giờ đây, họ vẫn có thể
có đầy đủ tài nguyên để sử dụng mà chi phí được giảm thiểu, hoặc thậm chí là miễn
phí. Đây là một bước tiến hóa của mơ hình máy chủ ảo (Virtual Private Server).
Server (Lớp Server - Máy chủ): Lớp máy chủ bao gồm các sản phẩm phần
cứng và phần mềm máy tính, được thiết kế và xây dựng đặc biệt để cung cấp các
dịch vụ của đám mây. Các server phải được xây dựng và có cấu hình đủ mạnh
(thậm chí là rất mạnh) để đáp ứng nhu cầu sử dụng của số lượng đông đảo các
người dùng và các nhu cầu ngày càng cao của họ.
3.
Cách thức hoạt động của điện toán đám mây
Để hiểu cách thức hoạt động của “đám mây”, cần tưởng tượng rằng “đám
mây” bao gồm 2 lớp: Lớp Back_End và lớp Front_End. Hai lớp này được kết nối
với nhau thông qua một mạng, trong đa số trường hợp là mạng Internet.
Hạ tầng thiết bị được chứa ở lớp Back_End, và giao diện người dùng của các
ứng dụng được chứa tại lớp Front_End.
Hình 3. Cách thức Hoạt động của điện toán đám mây
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
17
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
Lớp Front_End là lớp người dùng, cho phép người dùng sử dụng và thực
hiện thông qua giao diện người dùng. Khi người dùng truy cập các dịch vụ trực
tuyến, họ sẽ phải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front_End, và các phần mềm
sẽ được chạy trên lớp Back_End nằm ở “đám mây”. Lớp Back_End bao gồm các
cấu trúc phần cứng và phần mềm để cung cấp giao diện cho lớp Front End và được
người dùng tác động thơng qua giao diện đó.
Bởi vì các máy tính trên “đám mây” được thiết lập để hoạt động cùng nhau,
do vậy các ứng dụng có thể sử dụng tồn bộ sức mạnh của các máy tính để có thể
đạt được hiệu suất cao nhất. Điện toán đám mây cũng đáp ứng đầy đủ tính linh hoạt
cho người dùng. Tùy thuộc vào nhu cầu, người dùng có thể tăng thêm tài nguyên
mà các đám mây cần sử dụng để đáp ứng, mà không cần phải nâng cấp thêm tài
nguyên phần cứng như sử dụng máy tính cá nhân. Ngồi ra, với điện toán đám mây,
vấn đề hạn chế của hệ điều hành khi sử dụng các ứng dụng không cịn bị ràng buộc,
như cách sử dụng máy tính thơng thường.
4.
Các đặc điểm chính của điện tốn đám mây
Nói chung khách hàng không cần sở hữu cơ sở hạ tầng, họ sẽ chỉ phải trả cho
những gì họ sử dụng. Việc chia sẻ giữa nhiều người thuê giúp tận dụng nguồn tài
nguyên máy tính và giảm phí tổn.
Một số nhà cung cấp bao gồm Amazon, Google và Yahoo. Gần đây,
Microsoft cũng giới thiệu dịch vụ điện toán đám mây mới là Windows Azure.
Những dịch vụ này có thể được truy cập nhờ Microsoft Visual Studio bằng cách cài
đặt Windows Azure SDK và Windows Azure Tools cho Visual Studio.
Điện toán đám mây có những đặc điểm chính bao gồm:
-
Tránh phí tổn cho khách hàng;
-
Độc lập thiết bị và vị trí: cho phép khách hàng truy cập hệ thống từ bất kỳ
nơi nào hoặc bằng bất kỳ thiết bị gì.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
18
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
-
Nhiều người sử dụng: giúp chia sẻ tài nguyên và giá thành, cho phép tập
trung hóa cơ sở hạ tầng, tận dụng hiệu quả các hệ thống;
-
Phân phối theo nhu cầu sử dụng;
-
Quản lý được hiệu suất;
-
Tin cậy;
-
Khả năng mở rộng;
-
Cải thiện tài ngun;
-
Khả năng duy trì.
5.
Tính chất cơ bản của điện toán đám mây
Điện toán đám mây có 05 tính chất nổi bật:
5.1
Tự phục vụ theo nhu cầu (on-demand self-service)
Mỗi khi có nhu cầu, người dùng chỉ cần gửi yêu cầu thông qua trang web
cung cấp dịch vụ, hệ thống của nhà cung cấp sẽ đáp ứng yêu cầu của người dùng.
Người dùng có thể tự phục vụ yêu cầu của mình như tăng thời gian sử dụng máy
chủ, tăng dung lượng lưu trữ… mà không cần phải tương tác trực tiếp với nhà cung
cấp dịch vụ, mọi nhu cầu về dịch vụ đều được xử lý trên môi trường web (mạng
internet).
5.2
Truy cập thông qua mạng diện rộng (broad network access)
Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ thơng qua mơi trường Internet. Do
đó, người dùng kết nối Internet là có thể sử dụng dịch vụ. Hơn nữa, điện toán đám
mây ở dạng dịch vụ nên khơng địi hỏi khả năng xử lý cao ở phía máy khách
(client), vì vậy người dùng có thể truy xuất bằng các thiết bị di động như điện thoại,
PDA, laptop… Với điện tốn đám mây người dùng khơng cịn bị phụ thuộc vị trí
nữa, họ có thể truy xuất dịch vụ bất kỳ nơi nào, vào bất kỳ lúc nào có kết nối
Internet.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
19
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
5.3
Dùng chung tài nguyên (resource pooling)
Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều
người dùng dựa trên mơ hình “multi-tenant” (xem hình 4). Trong mơ hình “multitenant”, tài ngun sẽ được phân phát động tùy theo nhu cầu của người dùng. Khi
nhu cầu của một khách hàng giảm xuống thì phần tài nguyên dư thừa sẽ được tận
dụng để phục vụ cho một khách hàng khác. Ví dụ như khách hàng A thuê 10 CPU
mỗi ngày từ 7 giờ đến 11 giờ, một khách hàng B thuê 10 CPU tương tự mỗi ngày từ
13 giờ đến 17 giờ thì hai khách hàng có thể dùng chung 10 CPU đó.
Hình 4. Nhiều khách hàng dùng chung tài nguyên
Điện toán đám mây dựa trên cơng nghệ ảo hóa, nên các tài ngun đa phần là
tài nguyên ảo. Các tài nguyên ảo này sẽ được cấp phát động theo sự thay đổi nhu
cầu của từng khách hàng khác nhau. Nhờ đó nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụ
nhiều khách hàng hơn so với cách cấp phát tài ngun tĩnh truyền thơng.
5.4
Tính co giãn nhanh chóng (rapid elasticity)
Đây là tính chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và quan trọng nhất của Điện tốn
đám mây. Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo yêu cầu
của người 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.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
20
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
Ví dụ: khách hàng thuê một Server gồm 10 CPU. Thơng thường do có ít truy
cập nên chỉ cần 5 CPU là đủ, khi đó hệ thơng quản lý của nhà cung cấp dịch vụ sẽ
tự ngắt bớt 5 CPU dư thừa, khách hàng không phải trả chi phí cho những CPU dư
thừa này (những CPU này sẽ được cấp phát cho khách hàng khác có nhu cầu). Khi
lượng truy cập tăng cao, nhu cầu tăng thì hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ
sẽ tự “gắn” thêm CPU vào, nếu nhu cầu tăng vượt q 10CPU thì khách hàng phải
trả phí cho phần vượt mức theo thỏa thuận với nhà cung cấp.
Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận
dụng triệt để tài nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hàng. Đối với người sử
dụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tài
nguyên thực sự dùng.
5.5
Tính đo lường được hay cịn gọi là điều tiết dịch vụ (measured service)
Hệ thống Điện toán đám mây tự động kiểm sốt và tối ưu hóa việc sử dụng
tài nguyên (dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, băng thơng…). Lượng tài ngun sử
dụng có thể được theo dõi, kiểm soát và báo cáo một cách minh bạch cho cả hai
phía nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng.
6.
Các mơ hình điện tốn đám mây
Các mơ hình điện tốn đám mây được phân thành hai loại:
-
Các mơ hình dịch vụ (Service Models): Phân loại các dịch vụ của các nhà
cung cấp dịch vụ điện tốn đám mây.
-
Các mơ hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức triển khai
dịch vụ điện tốn đám mây đến với khách hàng.
6.1
Mơ hình dịch vụ điện tốn đám mây:
Dịch vụ Điện tốn đám mây rất đa dạng và bao gồm tất cả các lớp dịch vụ
điện toán từ cung cấp năng lực tính tốn trên dưới máy chủ hiệu suất cao hay các
máy chủ ảo, không gian lưu trữ dữ liệu, hay một hệ điều hành, một cơng cụ lập
trình, hay một ứng dụng kế toán … Các dịch vụ cũng được phân loại khá đa dạng,
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
21
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
nhưng các mơ hình dịch vụ Điện tốn đám mây phổ biến nhất có thể được phân
thành 3 nhóm: Dịch vụ 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 “mơ hình SPI”. (Xem hình vẽ 5)
Hình 5. Mơ hình SPI
Hình 6. Các loại dịch vụ Điện toán đám mây
a)
Dịch vụ cở sở hạ tầng - IaaS
Trong loại dịch vụ này, khách hàng được cung cấp những tài nguyên máy
tính cơ bản (như bộ xử lý, dung lượng lưu trữ, các kết nối mạng…). Khách hàng sẽ
cài hệ điều hành, triển khai ứng dụng và có thể nối các thành phần như tường lửa và
bộ cân bằng tải. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ quản lý cơ sở hạ tầng cơ bản bên dưới,
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
22
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
khách hàng sẽ phải quản lý hệ điều hành, lưu trữ, các ứng dụng triển khai trên hệ
thống, các kết nối giữa các thành phần.
b)
Dịch vụ nền tảng - PaaS
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 trường phát
triển được 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 dưới bao gồm cả
mạng, máy chủ, hệ điều hành, lưu trữ, các công cụ, môi trường phát triển ứng dụng
nhưng quản lý các ứng dụng mình cài đặt hoặc phát triển.
c)
Dịch vụ phần mềm - SaaS
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 phịng người dùng khỏi việc quản lý hệ thống, cơ
sở hạ tầng, hệ điều hành… tất cả sẽ do nhà cung cấp dịch vụ quản lý và kiểm sốt
để đảm bảo ứng dụng ln sẵn sàng và hoạt động ổn định.
6.2
Mơ hình triển khai điện tốn đám mây
Từ “đám mây” xuất phát từ hình ảnh minh họa mạng Internet đã được sử
dụng rộng rãi trong các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của giới CNTT. Một
cách nơm na, điện tốn đám mây là mơ hình điện tốn Internet. Tuy nhiên, khi mơ
hình điện tốn đám mây dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp
dụng trong các mơi trường có quy mơ và phạm vi riêng, hình thành các mơ hình
triển khai khác nhau. Có ba mơ hình triển khai chính là: Đám mây cơng cộng Public Cloud, đám mây riêng - Private Cloud và đám mây lai - Hybrid Cloud.
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
23
Đề tài: Nghiên cứu các ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam
a)
Đám mây công cộng - Public Cloud
Các dịch vụ đám mây được nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho mọi người sử
dụng rộng rãi. Các dịch vụ được cung cấp và quản lý bởi một nhà cung cấp dịch vụ
và các ứng dụng của người dùng đều nằm trên hệ thống đám mây.
Người sử dụng dịch vụ sẽ được lợi là chi phí đầu tư thấp, giảm thiểu rủi ro
do nhà cung cấp đã gánh vác nhiệm vụ quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, bảo mật…
Một lợi ích khác của mơ hình này là cung cấp khả năng co giãn (mở rộng hoặc thu
nhỏ) theo u cầu của người sử dụng.
Hình 7. Mơ hình Đám mây cơng cộng
Tuy nhiên đám mây cơng cộng có một trở ngại, đó là vấn đề mất kiểm sốt
về dữ liệu và vấn đề an toàn 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 cảm thấy khơng an tồn đối
với những dữ liệu quan trọng của mình khi sử dụng dịch vụ đám mây.
b)
Đám mây riêng - Private Cloud
Trong mơ hình Đám mây riêng, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ được xây dựng
để phục vụ cho một tổ chức (doanh nghiệp) duy nhất. Điều này giúp cho doanh
nghiệp có thể kiểm sốt tối đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất lượng dịch vụ, doanh
nghiệp sở hữu cơ sở hạ tầng và quản lý các ứng dụng được triển khai trên đó. Đám
Học viên thực hiện: Đinh Thị Vân Anh - CB120051 - 12BCNTT.KT
24
