SỰ ảo hóa TRONG CÔNG NGHỆ điện TOÁN đám mây

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Mô hình điện toán đám mây 3 Hình 1.2: Kiến trúc điện toán đám mây 4 Hình 1.3:Các nhánh của điện toán đám mây 10 Hình 1.4: Việc di trú tài nguyên tính toán lên đám mây 10 Hình 1.5: Áp dụng công nghệ ảo hóa để chia sẻ tài nguyên 11 Hình 2.1: Chạy MS Office trên trình duyệt Internet Explorer 13 Hình 2.2: Mô hình ảo hóa đầy đủ 17 Hình 2.3: Mô hình ảo hóa song song 19 Hình 2.4: Mô hình paravirtualization 20 Hình 2.5: Mô hình ảo hóa mức hệ điều hành 21 Hình2.6: Mô hình ảo hóa ứng dụng 22 Hình 2.7: Mô hình ảo hóa lưu trữ 23 Hình 2.8: Kiến trúc ảo hóa XEN 24 Hình 2.9: Kiến trúc ảo hóa KVM 26 Hình 2.10: Kiến trúc ảo hóa VirtualBox 27 Hình 2.11: Sơ đồ điện toán đám mây của Ubuntu 29   MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 PHẦN NỘI DUNG 2 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 2 1.1. GIỚI THIỆU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY: 2 1.1.1. Giới thiệu: 2 1.1.2. Lịch sử: 3 1.1.2.1 Đặc điểm: 3 1.1.3.Các đặc tính: 5 1.2. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 6 1.2.1.Các công ty 6 1.2.2.Trung tâm điện toán 7 1.2.3.Phần mềm đám mây 7 1.2.4.Thiết bị kết nối 8 1.3. CÁC NHÁNH CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 9 1.3.1.Phần mềm hoạt động như dịch vụ (SaaS Software as a Service) : 9 1.3.2. Điện toán theo yêu cầu (Utility Computing) : 9 1.3.3. Dịch vụ web (Web service) : 9 1.3.4. Dịch vụ quản lý (MSP Managed Service Provider) : 9 1.3.5. Điện toán tích hợp (Internet integration) : 10 1.3.6.Nhận xét về điện toán đám mây 10 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA 12 2.1. GIỚI THIỆU ẢO HÓA 12 2.2.VAI TRÒ CỦA ẢO HÓA 13 2.2.1. Tối ưu hóa công suất sử dụng phần cứng 13 2.2.2. Giải quyết vấn đề về chi phí quản lý và sự cố máy tính: 14 2.2.3. Đảm bảo tương thích ứng dụng 14 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ẢO HÓA 15 2.3.1. Ảo hóa phần cứng (Hardware virtualization) 15 2.3.1.1. Công nghệ ảo hóa phần cứng có thể chia thành: 17 2.3.1.2. Ảo hóa phần mềm (Software virtualization) 20 2.3.2. Ảo hóa bộ nhớ (Memory virtualization) 23 2.3.3. Ảo hóa lưu trữ (Storage virtualization) 23 2.3.4. Ảo hóa dữ liệu (Data virtualization) 23 2.3.5. Ảo hóa mạng (Network virtualization) 23 2.4. CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG CỤ ẢO HÓA (XEN, KVM, VIRTUALBOX…) 24 2.4.1. XEN (thuộc loại paravirtualization) 24 2.4.2. KVM (Kernelbased Virtual Machines) 25 2.4.3. VirtualBox 26 2.5. ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CỦA UBUNTU 27 2.5.1. Giải thích sơ đồ 29 2.5.2. Nguyên tắc hoạt động 30 2.6. DEMO MỘT SỐ CÔNG CỤ ẢO HÓA 30 2.6.1. VirtualBox 30 2.6.1.1. Lý do lựa chọn VirtualBox: 30 2.6.1.2. Chuẩn bị cài đặt 31 2.6.1.3.Cài đặt: 31 2.6.1.4. Cài đặt hệ điều hành trên VirtualBox: 31 2.6.2. VMWare 32 2.6.2.1. Lý do lựa chọn VMWare 32 2.6.2.2. Chuẩn bị cài đặt 32 2.6.2.3.Cài đặt: 32 PHẦN KẾT LUẬN 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHẦN MỞ ĐẦU Máy vi tính ngày nay đã trở thành một phần tất yếu của cuộc sống. Chúng ta cần máy tính ở khắp mọi nơi, có thể là cho công việc, nghiên cứu hoặc trong bất kỳ lĩnh vực nào. Khi việc sử dụng máy tính trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta tăng lên, các nguồn tài nguyên máy tính mà chúng ta cũng cần tăng lên. Đối với các công ty lớn như Google và Microsoft, khai thác các nguồn tài nguyên như vậy khi họ cần không phải là một vấn đề lớn. Nhưng khi nói đến doanh nghiệp nhỏ hơn, các nguồn tài nguyên lớn như vậy trở thành một yếu tố rất lớn tác động đến kinh doanh. Với những vấn đề lớn về cơ sở hạ tầng CNTT như máy hỏng, treo ổ cứng, lỗi phần mềm, v.v.. Đó thật sự là những vấn đề rất đau đầu cho các doanh nghiệp. Điện toán đám mây cung cấp một giải pháp cho tình trạng này. Điện toán đám mây là một cuộc dịch chuyển cách mạng trong đó việc tính toán sẽ được chuyển từ máy tính cá nhân và thậm chí cả các máy chủ ứng dụng doanh nghiệp, cá nhân đến một đám mây máy tính. Đám mây là một hình tượng để chỉ đến tập các máy chủ ảo hóa có thể cung cấp các nguồn tài nguyên của máy tính khác nhau cho khách hàng của họ. Người sử dụng của hệ thống này chỉ cần được quan tâm tới các dịch vụ máy tính đang được yêu cầu. Cái chi tiết bên dưới hệ thống của nó như thế nào thì được ẩn khỏi người dùng. Các dữ liệu và các dịch vụ cung cấp nằm trong các trung tâm dữ liệu của đám mây có khả năng mở rộng lớn và có thể được truy cập ở bất kỳ đâu, từ bất kỳ thiết bị được kết nối trên thế giới. Thông qua nội dung Đồ Án này, em xin trình bày khái quát xu hướng của công nghệ thông tin hiện đại mà thế giới đang hướng đến sự hoàn thiện là Sự Ảo Hóa Trong Công Nghệ Điện Toán Đám Mây. Chúng em xin chân thành cảm ơn Th.S Lê Thị Ánh Tuyết đã cung cấp những tài liệu quý giá cũng như những hướng nghiên cứu chính về Đề Tài này.

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

CƠ SỞ THANH HÓA – CÔNG NGHỆ

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP HCM

CƠ SỞ THANH HÓA

Ngành: Công Nghệ Thông Tin Lớp:DHTH5TH

1. Tên đồ án chuyên ngành: Tìm hiểu về sự ảo hóa trong điện toán đám mây

2. Ngày giao: ngày 24 tháng 05 năm 2013

3. Ngày hoàn thành: ngày 10 tháng 07 năm 2013

4. Họ tên giáo viên hướng dẫn: Lê Thị Ánh Tuyết

Thanh Hóa, ngày 09 tháng 07 năm 2013

TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

……….Phần đánh giá:

[…] Được bảo vệ có chỉnh sửa bổ sung

[…] Không được bảo vệ

Thanh Hóa, ngày tháng năm 2013

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ghi rõ họ, tên)

DANH MỤC HÌNH

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU

Máy vi tính ngày nay đã trở thành một phần tất yếu của cuộc sống Chúng tacần máy tính ở khắp mọi nơi, có thể là cho công việc, nghiên cứu hoặc trong bất

kỳ lĩnh vực nào Khi việc sử dụng máy tính trong cuộc sống hàng ngày của chúng

ta tăng lên, các nguồn tài nguyên máy tính mà chúng ta cũng cần tăng lên Đối vớicác công ty lớn như Google và Microsoft, khai thác các nguồn tài nguyên như vậykhi họ cần không phải là một vấn đề lớn Nhưng khi nói đến doanh nghiệp nhỏhơn, các nguồn tài nguyên lớn như vậy trở thành một yếu tố rất lớn tác động đếnkinh doanh Với những vấn đề lớn về cơ sở hạ tầng CNTT như máy hỏng, treo ổ

cứng, lỗi phần mềm, v.v Đó thật sự là những vấn đề rất đau đầu cho các doanh

nghiệp Điện toán đám mây cung cấp một giải pháp cho tình trạng này

Điện toán đám mây là một cuộc dịch chuyển cách mạng trong đó việc tínhtoán sẽ được chuyển từ máy tính cá nhân và thậm chí cả các máy chủ ứng dụngdoanh nghiệp, cá nhân đến một đám mây máy tính Đám mây là một hình tượng đểchỉ đến tập các máy chủ ảo hóa có thể cung cấp các nguồn tài nguyên của máy tínhkhác nhau cho khách hàng của họ Người sử dụng của hệ thống này chỉ cần đượcquan tâm tới các dịch vụ máy tính đang được yêu cầu Cái chi tiết bên dưới hệthống của nó như thế nào thì được ẩn khỏi người dùng Các dữ liệu và các dịch vụcung cấp nằm trong các trung tâm dữ liệu của đám mây có khả năng mở rộng lớn

và có thể được truy cập ở bất kỳ đâu, từ bất kỳ thiết bị được kết nối trên thế giới.Thông qua nội dung Đồ Án này, em xin trình bày khái quát xu hướng củacông nghệ thông tin hiện đại mà thế giới đang hướng đến sự hoàn thiện là Sự ẢoHóa Trong Công Nghệ Điện Toán Đám Mây

Chúng em xin chân thành cảm ơn Th.S Lê Thị Ánh Tuyết đã cung cấp nhữngtài liệu quý giá cũng như những hướng nghiên cứu chính về Đề Tài này

PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.1 GIỚI THIỆU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY:

1.1.1 Giới thiệu:

Điện toán đám mây (Cloud Computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là

mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạngInternet Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vàocách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độphức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó Ở mô hình điện toán này, mọi khảnăng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịchvụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấpnào đó "trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm vềcông nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ côngnghệ đó Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tinđược lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữtạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tínhtrong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, "

Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm như

“phần mềm dịch vụ”, “Web 2.0” và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xuhướng công nghệ nổi bật, trong đó đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet

để đáp ứng những nhu cầu điện toán của người dùng Ví dụ, dịch vụ GoogleAppEngine cung cấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có thểtruy nhập từ một trình duyệt web, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữtrên các máy chủ

Hình 1.1: Mô hình điện toán đám mây

1.1.2 Lịch sử:

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 (utilitycomputing) 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 mộtnhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia thành những tác vụ nhỏ để chạysong song, được xem là một máy chủ ảo

Với điện toán đám mây, các tài nguyên điện toán như máy chủ có thể đượcđịnh hình động hoặc cắt nhỏ từ cơ sở hạ tầng phần cứng nền và trở nên sẵn sàngthực hiện nhiệm vụ, hỗ trợ những môi trường không phải là điện toán lưới nhưWeb ba lớp chạy các ứng dụng truyền thống hay ứng dụng Web 2.0

1.1.2.1 Đặc điểm:

a) So sánh:

Điện toán máy chủ ảo thường bị lẫn lộn với điện toán lưới, ("một dạng củađiện toán phân tán trong đó tồn tại một 'siêu máy tính ảo', là sự bao gồm một cụmmạng máy tính, những máy tính liên kết mềm, hoạt động phối hợp để thực thinhững tác vụ cực lớn"), điện toán theo nhu cầu (utility computing) ("khối nhữngtài nguyên máy tính, như các bộ xử lý và bộ nhớ, trong vai trò một dịch vụ trắc

lượng tương tự với các công trình hạ tầng kỹ thuật truyền thống chẳng hạn nhưđiện lực hay mạng điện thoại") và điện toán tự trị (autonomic computing) ("những

hệ thống máy tính có khả năng tự quản lý") Thực ra việc triển khai nhiều hệ thốngđiện toán máy đám mây ngày nay được trang bị hệ thống lưới, có tính năng tự trị

và được tiếp thị giống như những tiện ích, nhưng điện toán đám mây có thể đượcnhìn nhận như một bước phát triển tự nhiên tiếp theo từ mô hình lưới-theo nhucầu Nhiều kiến trúc đám mây thành công có cơ sở hạ tầng không quy tập hay ítquy tập hay những hệ thống tiếp thị trong đó có mạng ngang hàng như BitTorrent

và Skype và điện toán tình nguyện như SETI@home

b) Kiến trúc

Đại bộ phận hạ tầng cơ sở của điện toán đám mây hiện nay là sự kết hợp củanhững dịch vụ đáng tin cậy được phân phối thông qua các trung tâm dữ liệu (datacenter) được xây dựng trên những máy chủ với những cấp độ khác nhau của cáccông nghệ ảo hóa Những dịch vụ này có thể được truy cập từ bất kỳ đâu trên thếgiới, trong đó Đám mây là một điểm truy cập duy nhất cho tất cả các máy tính cónhu cầu của khách hàng Các dịch vụ thương mại cần đáp ứng yêu cầu chất lượngdịch vụ từ phía khách hàng và thông thường đều đưa ra các mức thỏa thuận dịch

vụ (Service level agreement) Các tiêu chuẩn mở (Open standard) và phần mềm mã nguồn mở (open source software) cũng góp phần phát triển điện toán mây:

Hình 1.2: Kiến trúc điện

tầng cơ sở, họ chỉ đơn thuần truy cập hoặc thuê, họ có thể không cần chi phí đầu

tư và dùng các tài nguyên như một dịch vụ, thay vào đó trả tiền cho nhu cầu sử

dụng của mình Nhiều dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình điện toán theonhu cầu, mô hình tương tự với cách các tiện ích theo nhu cầu truyền thống nhưđiện được tiêu thụ, trong khi một số khác tiếp thị dựa vào tiền đóng trước Bằngcách chia sẻ sức mạnh điện toán vô hình và có thể suy vong giữa những ngườithuê bao, các mức độ tiện ích sẽ có thể được nâng cao, vì những máy chủ sẽ không

bị nhàn rỗi, và do đó sẽ giảm chi phí đáng kể trong khi tốc độ phát triển của ứngdụng được gia tăng Một khía cạnh hiệu quả của cách tiếp cận này là "năng lựcmáy tính được gia tăng nhanh chóng" do các khách hàng không phải quan tâmthiết kế cho đột điểm tải Điện toán đám mây cần được "gia tăng băng thông rộng"

để giúp nó có khả năng nhận được thời gian phản hồi giống nhau từ hạ tầng cơ sởquy tập ở những vị trí khác

Nhanh chóng cải thiện với người dùng có khả năng cung cấp sẵn các tàinguyên cơ sở hạ tầng công nghệ một cách nhanh chóng và ít tốn kém

Chi phí được giảm đáng kể và chi phí vốn đầu tư được chuyển sang hoạtđộng chi tiêu Điều này làm giảm rào cản cho việc tiếp nhận, chẳng hạn như cơ sở

hạ tầng được cung cấp bởi đối tác thứ 3 và không cần phải mua để dùng cho cáctác vụ tính toán thực hiện 1 lần hay chuyên sâu mà không thường xuyên Việcđịnh giá dựa trên cơ sở tính toán theo nhu cầu thì tốt đối với những tùy chọn dựatrên việc sử dụng và các kỹ năng IT được đòi hỏi tối thiểu (hay không được đòihỏi) cho việc thực thi

Sự độc lập giữa thiết bị và vị trí làm cho người dùng có thể truy cập hệ thốngbằng cách sử dụng trình duyệt web mà không quan tâm đến vị trí của họ hay thiết

bị nào mà họ đang dùng, ví dụ như PC, mobile Vì cơ sở hạ tầng off-site (đượccung cấp bởi đối tác thứ 3) và được truy cập thông qua Internet, do đó người dùng

có thể kết nối từ bất kỳ nơi nào

Việc cho thuê nhiều để có thể chia sẻ tài nguyên và chi phí giữa một phạm vilớn người dùng, cho phép:

Tập trung hóa cơ sở hạ tầng trong các lĩnh vực với chi phí thấp hơn (chẳnghạn như bất động sản, điện, v.v.)

- Khả năng chịu tải nâng cao (người dùng không cần kỹ sư cho các mức tải cao nhất

Tính co giãn linh động (“theo nhu cầu”) cung cấp tài nguyên trên một cơ sởmịn, tự bản thân dịch vụ và gần thời gian thực, không cần người dùng phải có kỹ

sư cho chịu tải

Hiệu suất hoạt động được quan sát và các kiến trúc nhất quán, kết nối lỏnglẽo được cấu trúc dùng web service như giao tiếp hệ thống

Việc bảo mật cải thiện nhờ vào tập trung hóa dữ liệu, các tài nguyên chútrọng bảo mật, v.v nhưng cũng nâng cao mối quan tâm về việc mất quyền điềukhiển dữ liệu nhạy cảm Bảo mật thường thì tốt hay tốt hơn các hệ thống truyềnthống, một phần bởi các nhà cung cấp có thể dành nhiều nguồn lực cho việc giảiquyết các vấn đề bảo mật mà nhiều khách hàng không có đủ chi phí để thực hiện.Các nhà cung cấp sẽ ghi nhớ (log) các truy cập, nhưng việc truy cập vào chính bảnthân các audit log có thể khó khăn hay không thể

1.2 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.2.1.Các công ty

Điện toán đám mây đang được phát động bới nhiều nhà cung cấp, trong đó cóAmazon, Google, DataSynapse, và Salesforse cũng như những nhà cung cấptruyền thống như SunMicrosystems, HP, IBM, Intel và Microsoft Nó đang đượcnhiều người dùng cá nhân cho đến những công ty lớn như GeneralElectric,L’Oreal, Procter & Gample và Valeo chấp nhận và sử dụng

1.2.2.Trung tâm điện toán

Có lẽ Amazon là nơi thương mại hóa các trung tâm điện toán đầu tiên mặc dù

kỹ thuật này đã được sử dụng từ lâu Năm 2006, Amazon chào mời dịch vụ mangtên Amazon Web Services (AWS) Bất kỳ ai có thẻ tín dụng cũng có thể vào đâythuê một máy ảo trên hệ thống máy tính khổng lồ của Amazon để chạy ứng dụng.Các nhà điều hành AWS có thể nhanh chóng bổ sung máy chủ khi nhu cầu tănghay tắt bớt khi nhu cầu giảm Dịch vụ này có giá rất rẻ.

Amazon không phải là công ty trực tuyến duy nhất xây dựng các trung tâmđiện toán quy mô lớn Google cũng đang điều hành một mạng lưới toàn cầu mấychục trung tâm điện toán với hơn 2 triệu máy tính Người dùng thường ngày tìmkiếm thông tin trên mạng internet thông qua Google Search chính là đang dùngdịch vụ điện toán đám mây của Google Microsoft đang đầu tư tiền tỷ để bổ sungchừng 35.000 máy chủ mỗi tháng Yahoo cũng đang bận rộn xây dựng các nhàmáy điện toán kiểu như thế

Như vậy, xu hướng sắp tới là các doanh nghiệp có trung tâm dữ liệu riêng lẻ

sẽ củng cố chúng theo hướng cắt giảm (vì các trung tâm loại này có hiệu năng rấtthấp - chỉ chừng 6% năng lực xử lý) tập trung vào một ít trung tâm thật sự có hiệuquả Còn các doanh nghiệp kinh doanh trung tâm dữ liệu sẽ phát triển mạnh, rồicho doanh nghiệp bên ngoài thuê Trước mắt các doanh nghiệp vừa và nhỏ làkhách hàng chính vì doanh nghiệp lớn chưa chắc đã an tâm giao phó dữ liệu củamình cho người khác quản lý Cũng có thể họ sẽ chuyển giao dần dần các loại dữliệu không quan trọng, ví dụ NASDAQ thuê AWS để cung cấp dịch vụ tìm thôngtin giao dịch cũ, gọi là Market Replay

1.2.3.Phần mềm đám mây

Xu hướng phần mềm trở thành một dạng dịch vụ được cung cấp qua mạngInternet ngày càng rõ nét Quan trọng hơn, các ứng dụng, dù có qua mạng haykhông, sẽ không còn là một gói phần mềm ngày càng cồng kềnh - chúng sẽ baogồm nhiều bộ phận cấu thành để đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng

Thuật ngữ đầu tiên được sử dụng cho xu hướng này là kiến trúc hướng dich

vụ - SOA (Service Oriented Architecture) SOA thoạt tiên xuất hiện trong các ứngdụng mã nguồn mở nhưng sau đó các hãng lớn cũng chuyển sang hướng này vì

các ứng dụng của họ ngày càng cồng kềnh, không đáp ứng nổi sự linh hoạt màkhách hàng cần Thay vì cung ứng cho khách hàng những phần mềm chuyên biệtnhư quản lý tài chính hay quản lý khách hàng, các nhà cung cấp dịch vụ giới thiệucác cụm phần mềm có thể kết hợp tùy ý để làm ra loại phần mềm mới, ứng vớinhu cầu của từng khách hàng Sử dụng SOA các doanh nghiệp có thể tích hợp hệthống công nghệ thông tin ngày càng phức tạp bằng cách biến chúng thành tập hợpcác dịch vụ để đan xen chúng vào các quy trình kinh doanh.

Việc thương mại hóa SOA cho giới doanh nghiệp vẫn còn rất sơ khai nhưngngược lại, ứng dụng chạy trên web cho người tiêu dùng thì phát triển mạnh Ví dụ,tận dụng Google Map kết hợp với danh sách nhà bán, nhà cho thuê từ Craglist,người ta làm ra Housingmaps.com, chuyên đáp ứng nhu cầu tìm nhà thuê, nhà bánnhanh chóng, có cả bản đồ chi tiết Hàng loạt dịch vụ kết hợp như thế đã ra đời,người dùng có thể tự mình kết hợp các mô-đun lại với nhau để tạo ra ứng dụngcho mình như tin tức kèm hình ảnh, âm thanh hay kết nối Hồi tháng 4-2008,Salesforce.com và Google tuyên bố tích hợp dịch vụ online của họ, qua đó ngườidùng Salesforce (hỗ trợ quản lý khách hàng) có thể chuyển dữ liệu qua các ứngdụng trên mạng của Google

1.2.4.Thiết bị kết nối

Nếu các trung tâm dữ liệu và phần mềm ứng dụng là bản thân “đám mây”,các thiết bị kết nối sẽ kéo chúng về thế giới thật nơi con người sẽ thông qua đótương tác trở lại với các “đám mây” Sự ra đời của các thiết bị PDA, như điệnthoại di động G1 của Google hay trình duyệt Chrome là nhằm phục vụ cho mụcđích kết nối đó Xu hướng sản xuất loại máy tính xách tay bé xíu - các netbook -cũng không nằm ngoài nỗ lực này Máy đầu cuối không cần mạnh, chỉ cần có tính

di động cao và kết nối tốt Quá trình tính toán sẽ do đám mây đảm nhận

1.3 CÁC NHÁNH CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.3.1.Phần mềm hoạt động như dịch vụ (SaaS - Software as a Service) :

Với loại cloud computing này, một phần mềm sẽ được phân phối qua trình

duyệt tới hàng nghìn khách hàng Về phía người sử dụng, SaaS đồng nghĩa vớiviệc họ không cần đầu tư tiền bạc cho máy chủ và bản quyền phần mềm Còn đốivới nhà cung cấp, ví dụ như Salesforce.com, họ chỉ phải duy trì một ứng dụngchung cho nhiều đơn vị nên chi phí rẻ hơn so với kiểu hosting truyền thống.

1.3.2 Điện toán theo yêu cầu (Utility Computing) :

Hình thức kinh doanh đã xuất hiện từ lâu này đang được thổi một luồng giómới từ Amazon.com, Sun, IBM và một số công ty cung cấp kho lưu và máy chủ

ảo theo nhu cầu khác Hiện đa số doanh nghiệp coi utility computing như một giảipháp bổ sung, phục vụ những công việc không mang tính trọng tâm Nhưng về lâudài nó sẽ thay thế một phần trung tâm cơ sở dữ liệu

1.3.3 Dịch vụ web (Web service) :

Liên quan mật thiết đến SaaS, web service cung cấp giao diện lập trình ứngdụng (API - Application Programming Interface), như API của Google Maps, quaInternet để các chuyên gia phát triển phần mềm có thể khai thác tính năng

Đây cũng là một biến thể của SaaS nhưng mô hình cloud computing nàymang đến môi trường phát triển như một dịch vụ: bạn xây dựng ứng dụng chạytrên cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp và phân phối tới người dùng qua máy chủ củanhà cung cấp đó Bạn sẽ không hoàn toàn được tự do bởi bị ràng buộc về thiết kế

và và công nghệ Một số ví dụ điển hình về PaaS là Force.com củaSalesforce.com, Google App Engine, Yahoo Pipes

1.3.4 Dịch vụ quản lý (MSP - Managed Service Provider) :

MSP - hình thức cloud computing lâu đời nhất - là ứng dụng chủ yếu dànhcho giới chuyên môn hơn là người dùng đầu cuối, chẳng hạn dịch vụ quét viruscho e-mail hay chương trình quản lý desktop Một số nhà cung cấp nổi tiếng làSecureWorks, IBM, Verizon và Everdream

1.3.5 Điện toán tích hợp (Internet integration) :

Quá trình kết hợp các "đám mây" xuất hiện trên Internet mới đang ở giaiđoạn đầu Nhà cung cấp SaaS Workday gần đây đã sáp nhập vào một công ty khác

trong cùng lĩnh vực này là CapeClear Mục tiêu của họ cũng giống hãng GrandCentral là trở thành cổng kết nối các cloud nhằm mang đến những giải pháp tíchhợp cho khách hàng Với mô hình cuối cùng này, điện toán cloud computing vềsau sẽ được mô tả như là sky computing: Internet giống như bầu trời chứa nhiềuđám mây dịch vụ riêng lẻ cho khách hàng dễ dàng kết nối.

Hình 1.3:Các nhánh của điện toán đám mây

1.3.6.Nhận xét về điện toán đám mây

Từ góc nhìn bên ngoài, cloud computing đơn giản chỉ là việc di trú tàinguyên tính toán và lưu trữ từ doanh nghiệp vào “đám mây” Người dùng chỉ địnhyêu cầu tài nguyên và cloud provider hầu như tập hợp các thành phần ảo này trong

hạ tầng của nó

Hình 1.4: Việc di trú tài nguyên tính toán lên đám mây

Ưu điểm mới của cloud computing là khả năng ảo hóa và chia sẻ tài nguyêngiữa các ứng dụng

Hình 1.5: Áp dụng công nghệ ảo hóa để chia sẻ tài nguyên

Ở đây 3 nền tảng độc lập tồn tại cho các ứng dụng khác nhau , mỗi ứng dụngchạy trên server của nó Trong “đám mây”, server có thể được chia sẻ (được ảohóa) giữa các hệ điều hành và các ứng dụng để sử dụng server tốt hơn Càng ítserver thì càng cần ít không gian (giảm vùng bao phủ của các data center) và càng

ít năng lượng làm mát (giảm tiêu hao nhiên liệu)

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA2.1 GIỚI THIỆU ẢO HÓA

Ảo hoá là công nghệ tiên tiến nhất trong một loạt các cuộc cách mạng côngnghệ nhằm tăng mức độ ảo hóa hệ thống cho phép tăng hiệu suất làm việc của máytính lên một cấp độ chưa từng có

Ở mức đơn giản nhất, ảo hóa cho phép bạn sử dụng ít nhất một máy tính hoạtđộng trong nhiều môi trường khác nhau trên một phần cứng duy nhất Ví dụ, với

ảo hóa,bạn có thể đồng thời sử dụng một máy Linux và một máy Windows cùngtrên một hệ thống Hay bạn có thể dùng một máy bàn Windows95 và một máy bànWindows XP trên một trạm máy

Máy ảo Ubuntu chạy trên Windows XP

Về mặt kĩ thuật, ảo hóa tách biệt người sử dụng và ứng dụng về những đặctính phần cứng chuyên biệt của các hệ thống mà họ sử dụng để thực hiện các côngviệc của máy tính Công nghệ này hứa hẹn mở ra một làn sóng cách mạng phầncứng và phần mềm hoàn toàn mới Ví dụ về một ích lợi của ảo hóa là đơn giản hóaquá trình nâng cấp các hệ thống (trong một số trường hợp, không cần nâng cấp hệthống), bằng việc cho phép người sử dụng nắm bắt được trạng thái của máy ảo(VM), và sau đó chuyển trạng thái đó trong tình trạng nguyên vẹn từ hệ thống cũsang một hệ thống mới

Ngoài ra, ảo hóa cũng hứa hẹn tạo ra khả năng điện toán với hiệu quả caohơn Số lượng thực các bộ xử lý, bộ nhớ, và các nguồn lưu trữ cần có cho hệthống ngày nay sẽ được điềuchỉnh và quyết định bởi các tính năng tính toán của ảohóa

Ưu điểm lớn nhất mà ảo hóa mang lại cho chúng ta là khả năng hợp nhấthàng loạt các server dịch vụ vào một server duy nhất Thông thường, các serverchỉ sử dụng rất ít tài nguyên của hệ thống, trong đó phần lớn là bộ vi xử lý và bộnhớ Điều đó cũng có nghĩa là chúng ta đang lãng phí tài nguyên và tăng chi phícho những gì mà ta không cần Việc triển khai hàng loạt các máy ảo (mỗi máy áotương ứng với 1 dịch vụ) trên một server duy nhất sẽ nâng cao hiệu suất sử dụng

tài nguyên hệ thống.

Chính vì vậy, ảo hóa chính là tương lai của điện toán đám mây (cloudcomputing) Mặc dù không phải là bắt buộc, nhưng những mô hình “đám mây” sửdụng công nghệ ảo hóa sẽ có hiệu năng và tính linh hoạt cao hơn nhờ có khả năngchia sẻ các tài nguyên ảo thông qua hệ thống mạng Thực ra, chia sẻ tài nguyênkhông phải là cái gì mới mẻ, nhưng bằng cách sử dụng ảo hóa, chi phí triển khai

hệ thống sẽ được giảm đáng kể và bên cạnh đó còn đảm bảo được tính hiệu quảtrong việc sử dụng các tài nguyên

Google, IBM và Microsoft là các ông lớn đang trong quá trình tìm tòi, khaiphá những tiềm năng của lĩnh vực này Một ví dụ của điện toán đám mây chính làMicrosoft Office Web Applications có dạng một ứng dụng web miễn phí (kèmquảng cáo)

Hình 2.1: Chạy MS Office trên trình duyệt Internet Explorer

2.2.VAI TRÒ CỦA ẢO HÓA

2.2.1 Tối ưu hóa công suất sử dụng phần cứng

- Trên thực tế, ở các công ty, các trung tâm dữ liệu cần nhiều máy chủ thựchiện nhiều tác vụ khác nhau, chẳng hạn cần 1 máy làm DNS Server, 1 máy làmWeb Server, 1 máy là Database Server, 1 máy làm DNS Server Hệ thống máy

chủ này thường hoạt động với 10-15% tổng hiệu suất (tức là 80-05% công suất củacác máy đó không được dùng đến), mà nếu dùng nhiều máy thật yếu yếu, thì nhiềulúc xảy ra tình trạng máy DNS thì gần như chẳng hoạt động trong khi máy đặtWeb quá tải, có thể thấy khá lãng phí tài nguyên.

Bây giờ thay vì dùng nhiều máy thật người ta sử dụng 1 máy (tất nhiên cầnphải có sự đầu tư phần cứng cao hơn) , trên cái máy đó "giả lập" những cái máykhác, dùng bao nhiêu máy thật cấp cho bây nhiêu tài nguyên được sử dụng triệt đểhơn Ngoài ra khi có vấn đề khẩn cấp cần nâng cấu hình của cái máy "yếu yếu"thực tế chẳng hạn, thì trên hệ thống thật cũng khó khăn trong khi trên hệ thống ảolại rất dễ dàng Vì vậy nó giúp tối ưu hóa sử dụng phần cứng

2.2.2 Giải quyết vấn đề về chi phí quản lý và sự cố máy tính:

Quản lý riêng biệt các server này có thể làm đau đầu các nhà quản lý và khichúng gặp sự cố thì quá trình phục hối lại đòi hỏi thời gian, làm gián đoạn hoạtđộng của nhân viên và gây tốn kém cho cty Ảo hóa sẽ giúp giải quyết vấn đề này.Bởi vì với một hệ thống máy máy thường đòi hỏi các yêu cầu: giám sát trạng tháiphần cứng, thay các chi tiết phần cứng bị lỗi, cài đặt hệ điều hành và phần mềmứng dụng, bảo trì và sửa chữa nhanh chóng ứng dụng, quản lý các tài nguyên máychủ then chốt như ổ đĩa, sao lưu dữ liệu sang các phương tiện lưu trữ để bảo mật

và dự phòng Những công việc này đòi hỏi rất nhiều nhân lực Để thuê các nhânviên quản trị hệ thống, người giữ cho các máy có thể hoạt động tốt không hề rẻchút nào Và không giống như các lập trình viên, các quản trị hệ thống thường làmviệc bên cạnh máy chủ do họ cần xử lý phần cứng vật lý Nói chung ảo hóa có thểgiảm thiểu phần lớn các yêu cầu quản lý

Bên cạnh đó ảo hóa còn là một giải pháp giúp tiết kiệm điệm, giảm các chiphí vận hành cho các máy tính thực tế, giảm tỏa nhiệt trong các trung tâm dữ liệu

vì chỉ đơn giản như cắt bỏ được một số máy chủ vật lý cũng có thể giúp cắt giảmrất đáng kể tổng chi phí điện năng cho các công ty

2.2.3 Đảm bảo tương thích ứng dụng

- Ảo hóa là bảo đảm khả năng tương thích ứng dụng.Khi bạn nâng cấp

Windows đang chạy trên desktop một số ứng dụng chạy không tốt trên phiên bảnmới Bạn có thể giải quyết bằng một số cách như chạy chương trình ở chế độtương thích ứng dụng, sử dụng Application Compatibility Toolkit để làm cho ứngdụng hoạt động trên nền windows mới hoặc liên lạc với nhà cung cấp để cập nhậtphiên bạn mới của ứng dụng…Tuy nhiên sự lựa chọn khác là ảo hóa Bạn càiMicrosoft Virtual PC, VirtualBox hay VMWare trên máy tính, sau đó tạo máy ảo

và cài đặt phiên bản cũ của Windows Bạn chạy ứng dụng trên nền máy ảo đó.Như vậy, ảo hóa có thể được xem như là một phần của một xu hướng chungtrong doanh nghiệp CNTT bao gồm máy tính tự trị, một kịch bản mà trong đó cácmôi trường CNTT sẽ có thể quản lý chính nó dựa trên hoạt động nhận thức, vàtính hữu ích, trong đó sức mạnh xử lý máy tính được xem như là một tiện ích màkhách hàng có thể trả tiền cho chỉ khi cần thiết Mục tiêu thông thường của ảo hóa

là để tập trung các nhiệm vụ hành chính đồng thời nâng cao khả năng mở rộng vàtải trọng làm việc

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ẢO HÓA

Một số ứng dụng phổ biến của ảo hóa tập trung xung quanh khái niệm: ảohóa là sự trìu tượng hóa các tài nguyên vật lý Thực tế là có nhiều phương pháp ảohóa đến nỗi chúng ta phải bối rối khi lựa chọn phương pháp ảo hóa nào để ứngdụng Đó là các phương pháp ảo hóa:

2.3.1 Ảo hóa phần cứng (Hardware virtualization)

Trong tất cả các phương pháp trên thì phương pháp ảo hóa đầu tiên, quantrọng và là tiền đề cho các phương pháp khác đó chính là ảo hóa phần cứng(Hardware Virtualization)