ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂYMỘT PHƯƠNG PHÁP MỚI ĐỂ CHIA SẺ THÔNG TIN Y SINH

Điện toán đám mây là một kiểu tính toán mà ở đó các công việc CNTT được cung cấp như một dịch vụ trên internet đến nhiều khách hàng bên ngoài và khách hàng được tính tiền theo sự sử dụng

Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin

BÀI TIỂU LUẬN MÔN

ĐIỆN TOÁN LƯỚI

ĐỀ TÀI:

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY:

MỘT PHƯƠNG PHÁP MỚI ĐỂ CHIA SẺ

THÔNG TIN Y SINH

GVHD: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ HVTH: Tô Hồ Hải

Mã số: CH1101011 Lớp: Cao học khóa 6

TP.HCM – 07/2013

MỤC LỤC



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

Điện toán đám mây là một kiểu tính toán mà ở đó các công việc CNTT được cung cấp như một dịch vụ trên internet đến nhiều khách hàng bên ngoài và khách hàng được tính tiền theo sự sử dụng dịch vụ của họ Nhiều nhà cung cấp điện toán đám mây đã xuất hiện và có một sự tăng trưởng đáng kể trong việc sử dụng dịch vụ này Google, Microsoft, Yahoo, IBM và Amazon đã bắt đầu cung cấp dịch vụ điện toán đám mây Trong đó Amazon là nhà tiên phong trong lĩnh vực này Các công ty nhỏ hơn như SmugMug, một trang web lưu trữ hình ảnh trực tuyến, có sử dụng dịch

vụ điện toán đám mây để lưu trữ tất cả các dữ liệu và thực hiện một số dịch vụ của mình

Điện toán đám mây được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau như web hosting, lập trình song song, dựng hình đồ hoạ, mô hình tài chính (IBM Clouds), các phương pháp duyệt và tìm kiếm trên web (web spider), phân tích gen (Amazon

Em xin gởi lời cám ơn đến thầy, em chúc thầy cùng luôn khỏe mạnh và đạt nhiều thành quả trong công việc của mình

PHẦN I ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1 Giới thiệu

Trong chương giới thiệu chúng tôi định nghĩa khái niệm tính toán đám mây và dịch

vụ đám mây, các tầng (layers) của mô hình tính toán đám mây và kiểu (types) mô hình tính toán đám mây Chúng tôi cũng thảo luận sự khác nhau giữa tính toán đám mây và dịch vụ đám mây Các công nghệ mới đã tạo điều kiện cho tính toán đám mây ra đời sẽ được trình bày tiếp theo Chúng tôi thảo luận về các đặc tính, các tiêu chuẩn và an ninh của tính toán đám mây Chúng tôi giới thiệu cloud computing platforms (nền tảng của tính toán đám mây), các nhà cung cấp platforms và dịch vụ Chúng tôi cũng giới thiệu các thách thức và tương lai của tính toán đám mây

Tính toán đám mây có thể được định nghĩa là một kiểu tính toán mới (new style of computing) trong đó sự cân bằng động (dynamically scalable) và các tài nguyên ảo hóa (virtualized resource) được cung cấp như dịch vụ trên Internet Tính toán đám mây đã trở thành một khuynh hướng công nghệ quan trọng, nhiều chuyên gia kỳ vọng tính toán đám mây sẽ định hình lại các quy trình công nghệ thông tin và thị trường IT Với tính toán đám mây, người dùng có thể dùng các thiết bị như PCs, laptops, smartphones, PDAs để truy nhập các chương trình, các platforms lưu trữ và triển khai ứng dụng trên Internet thông qua các dịch vụ được các nhà cung cấp tính toán đám mây chào mời Lợi thế của tính toán đám mây là tiết kiệm chi phí, khả năng sẵn sàng cao, khả năng cân bằng dễ dàng

Hình 1.1 (dẫn theo Voas và Zhang 2009), thể hiện sáu giai đoạn của mô hình tính toán, hay có thể gọi là sáu mô hình tính toán

Hình 1.1 Sáu giai đoạn của mô hình tính toán - từ tính toán mainframe tới tính

toán Internet, tính toán lưới và tính toán đám mây

Trong giai đoạn 1, nhiều người dùng chia sẻ mainframes công suất cao thông qua các terminal giả (dummy terminals) Trong giai đoạn 2, chỉ một PC cũng đã đủ sức mạnh để đáp ứng nhu cầu tính toán của người dùng Giai đoạn 3, PCs, laptops, và các servers được kết nối vào mạng cục bộ để chia sẻ tài nguyên và nâng cao hiệu năng Giai đoạn 4, mạng cục bộ này được kết nối với mạng cục bộ khác tạo thành một mạng toàn cầu như Internet để sử dụng các ứng dụng và tài nguyên từ xa Giai đoạn 5, tính toán lưới (grid computing) cung cấp năng lực tính toán và năng lực lưu trữ dùng chung thông qua một hệ thống tính toán phân tán Giai đoạn 6, tính toán

đám mây cung cấp các tài nguyên dùng chung trên Internet theo một cách đơn giản

1.1 Các tầng của mô hình tính toán đám mây (Layers of Cloud computing)Hình 1.2 Kiến trúc phân tầng của mô

hình tính toán đám mây (Theo Jones)

Tính toán đám mây có thể coi như một tập hợp dịch vụ, tập hợp này có thể được trình bày như một kiến trúc phân tầng theo hình 1.2 Các dịch vụ tính toán đám mây được cung cấp thường bao gồm như dưới đây

SaaS (Software-as-a-Service, phần mềm như là dịch vụ), đó là tầng đỉnh của kiếntrúc SaaS cho phép người dùng chạy các ứng dụng từ xa của đám mây.

IaaS (Infrastructure-as-a-Service, hạ tầng cơ sở như là dịch vụ) là tài nguyên tính toán được cung cấp như là một dịch vụ Đó là các máy tính được ảo hóa với năng lực xử lý được đảm bảo và băng thông dự trữ đủ để lưu trữ và truy nhập Internet PaaS (Platform-as-a-Service, Platform-như-là-dịch-vụ) tương tự IaaS, ngoài ra còn

có các hệ điều hành và dịch vụ cần thiết cho một ứng dụng cụ thể Nói cách khác, PaaS là IaaS cộng thêm một số phần mềm riêng dành cho một ứng dụng cho trước.dSaaS (data-Storage-as-a-Service, lưu-trữ-dữ-liệu-như-là-dịch-vụ) cung cấp không gian lưu trữ mà khách hàng có thể sử dụng, bao gồm cả băng thông cho lưu trữ

Hình 1.3 Ý tưởng về Platform-as-a-Service, Zoho Creator

http://www.zoho.com/creator/paas.html

Một ví dụ về PaaS cloud computing được thể hiện trên hình 1.3 (Platform as a Service, http://www.zoho.com/creator/paas.html) PaaS cung cấp Môi trường Phát triển Tích hợp (Integrated Development Environment, IDE) gồm an ninh dữ liệu, sao lưu và khôi phục dữ liệu, hosting ứng dụng, kiến trúc cân bằng (scalable architecture) Theo Chappel (2008) có ba kiểu dịch vụ đám mây như được minh họa trên hình 1.4 Hình 1.4a thể hiện dịch vụ đám mây SaaS, theo đó toàn bộ ứng dụng chạy trên đám mây Client chỉ đơn giản dùng một trình duyệt (browser) để truy nhập ứng dụng Một ví dụ điển hình của SaaS là salesforce.com

Hình 1.4 Các loại dịch vụ đám mây (Theo Chappell 2008).

Hình 1.4b minh họa một kiểu khác của dịch vụ đám mây, theo đó ứng dụng chạy trên client; tuy nhiên nó truy nhập các chức năng và dịch vụ tiện ích được cung cấp trên đám mây Một ví dụ điển hình của kiểu dịch vụ đám mây này trên desktop là Apple’s iTunes Ứng dụng trên desktop là để chơi nhạc, trong khi dịch vụ đám mây được sử dụng để người dùng mua nội dung audio và video Một ví dụ của dịch vụ đám mây này là Microsoft Exchange Hosted Services – đám mây cung cấp bộ lọc spam, lưu trữ tài liệu và các chức năng khác Hình 1.4c thể hiện một cloud platform

để tạo ra các ứng dụng, chúng được các developers sử dụng Họ tạo một ứng dụng SaaS mới bằng cách dùng cloud platform

1.2 Các kiểu mô hình tính toán đám mây (Types of Cloud computing)

Có 3 kiểu mô hình tính toán đám mây (xem http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing) là: (a) public cloud, (b) private cloud, (c) hybrid cloud, như minh họa Hình 1.5

sở hữu của một tổ chức IT hoặc một nhà cung cấp đám mây Một môi trường hybrid cloud kết hợp nhiều mô hình public và private clouds Hybrid cloud thể hiện sự phức tạp khi quyết định cách phân bổ các ứng dụng trên cả public và private cloud.

1.3 Tính toán đám mây và dịch vụ đám mây (Cloud computing vs Cloud Services)

Trong mục này, chúng tôi trình bày hai bảng thể hiện sự khác nhau và các thuộc tính chính của cloud computing đối lập với cloud services (Jens, 2008) Cloud computing là nền tảng IT cho cloud services và nó chứa đựng các công nghệ tạo

điều kiện cho cloud services hoạt động Các thuộc tính chính của cloud computing được thể hiện trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Các thuộc tính chính của cloud computing (Theo Jens, 2008)

Hệ thống cơ sở hạ tầng Bao gồm các servers, hệ thống lưu trữ,

mạng có thể cung cấp theo nhu cầu của người dùng một cách cân bằng

Phần mềm ứng dụng Cung cấp giao diện người dùng dựa trên

Web, Web Services APIs, và sự đa dạng

về các cấu hình

Phần mềm triển khai và phát triển ứng

dụng Phát triển và tích hợp phần mềm ứng dụng đám mây.Phần mềm quản lý ứng dụng và hệ thống Cung cấp dịch vụ tự quản lý nhanh, cấu

hình và giám sát sự sử dụng

IP networks Kết nối người dùng cuối với đám mây

các components của cơ sở hạ tầng

Các thuộc tính chính của cloud services xem trong Bảng 1.2 (Jens, 2008)

Bảng 1.2 Các thuộc tính chính của Cloud Services (Jens, 2008)

Nhà cung cấp thứ ba phi trực tuyến Trong sự thực thi tính toán đám mây, giả

định rằng bên thứ ba cung cấp dịch vụ Nhưng cũng hoàn toàn có khả năng dịch

vụ được chính nhà cung cấp tính toán đám mây thực hiện

Truy nhập thông qua Internet Dịch vụ được truy nhập thông qua mạng

toàn cầu, dựa trên các chuẩn thông dụng, bao gồm cả các lựa chọn an ninh và chất lượng dịch vụ

Yêu cầu tối thiểu hoặc không yêu cầu gì

về kỹ năng IT của người dùng

Có bản đặc tả yêu cầu được đơn giản hóa

Dịch vụ được cung cấp Triển khai thời gian gần-thực (near

real-time), cân bằng động

Giá cả Giá cả căn cứ trên sự sử dụng thực tếvà

được chia nhỏGiao diện người dùng Trình duyệt cho nhiều loại thiết bị

Giao diện hệ thống Dựa trên Web Services APIs, cung cấp

một khung làm việc tiêu chuẩn (standard framework) để truy nhập và tích hợp trong dịch vụ đám mây

Tài nguyên dùng chung Tài nguyên được dùng chung giữa

những người dùng của dịch vụ đám mây,

tuy nhiên, thông qua các lựa chọn cấu hình của dịch vụ, người dùng có thể tùy biến.

2 Các công nghệ tạo điều kiện cho sự hình thành của tính toán đám mây (Enabling Technologies)

Các công nghệ chính tạo điều kiện hình thành tính toán đám mây được mô tả ở mục này, chúng gồm: công nghệ ảo hóa (virtualization), Web service and service-oriented architechture, service flows and workflows, Web 2.0 and Mashup

2.1 Công nghệ ảo hóa (virtualization)

Lợi thế của tính toán đám mây là khả năng ảo hóa và chia sẻ tài nguyên giữa các ứng dụng khác nhau với mục tiêu sử dụng server tốt hơn Hình 1.6 thể hiện một ví dụ

Trong tính toán phi đám mây ba platforms độc lập nhau được dùng cho ba ứng dụng khác nhau chạy trên mỗi server của riêng mỗi ứng dụng Trong tính toán đám mây, servers có thể được dùng chung, hoặc ảo hóa, cho các hệ điều hành và ứng dụng, vì vậy cần ít servers hơn

Công nghệ ảo hóa gồm các kỹ thuật máy ảo nhưVmware and Xen, virtual networks như VPN Máy ảo cung cấp cơ sở hạ tầng IT ảo hóa theo nhu cầu (virtualized IT-infrastructures), trong khi đó virtual networks hỗ trợ người dùng một môi trường mạng tùy biến để truy nhập các tài nguyên đám mây

Hình 1.6 Ví dụ về ảo hóa: trong tính toán phi đám mây, cần 3 servers; trong tính

toán đám mây, chỉ 2 servers được sử dụng (Theo Jones)

2.2 Web service and service-oriented architechture

Web Service và service-oriented architechture (SOA) không phải là các ý tưởng mới; tuy nhiên, chúng là các công nghệ cơ sở cho tính toán đám mây Các dịch vụ đám mây được thiết kế điển hình như Web services, tuân theo các chuẩn công nghiệp gồm WSDL, SOAP, UDDI Một SOA tổ chức và quản lý các Web services trong đám mây (Vouk, 2008) MộtSOA cũng gồm một tập hợp dịch vụ đám mây, chúng sẵn sàng hoạt động trên các platforms được phân bố nhiều nơi

2.3 Service flows and workflows

Ý tưởng về service flows and workflow muốn nói đến một sự tích hợp của các hoạt động trên nền dịch vụ (service-based activities) được cung cấp trên đám mây Workflows đã trở thành một trong số những lĩnh vực nghiên cứu quan trọng của cơ

sở dữ liệu và hệ thống thông tin (Vouk, 2008)

2.4 Web 2.0 and Mashup

Web 2.0 là một ý tưởng mới với nội dung là sử dụng công nghệ Web và thiết kế Web để nâng cao sự sáng tạo, chia sẻ thông tin và hợp tác giữa những người dùng

(Wang, Tao & Kunze, 2008) Mặt khác, Mashup là một ứng dụng Web kết hợp dữ liệu từ một vài nguồn thành một công cụ lưu trữ tích hợp duy nhất (single integrated storage tool) Cả hai công nghệ này rất hữu ích đối với tính toán đám mây.

Hình 1.7 Kiến trúc tính toán đám mây sử dụng nhiều components đa dạng ở các

mức khác nhau (Theo Hutchinson and Ward, 2009)

3 Đặc tính của tính toán đám mây (Cloud Computing Features)

Tính toán đám mây có một số đặc tính mới so với các mô hình tính toán khác (Wang et al., 2008; Grossman, 2009) như sau:

• Dịch vụ cân bằng và đáp ứng theo nhu cầu (Scalability and on-demand services) Tính toán đám mây cung cấp các tài nguyên và dịch vụ cho người dùng theo nhu cầu của họ Tài nguyên đáp ứng ở trạng thái cân bằng (cần đến đâu đáp ứng đến đấy)

• Giao diện hướng người dùng (User-centric interface) Giao diện đám mây được thiết kế để truy nhập thông qua các trình duyệt

• Chất lượng dịch vụ được đảm bảo (Guaranteed Quality of Service) QoS được đảm bảo về mặt hiệu năng phần cứng/CPU, băng thông, và công suất

bộ nhớ

• Hệ thống tự quản (Autonomous system) Các hệ thống tính toán đám mây là các hệ thống tự quản lý và trong suốt đối với người dùng Tuy nhiên, phần mềm và dữ liệu trong đám mây có thể được tái cấu hình và được hợp nhất tự động thành một platform đơn giản theo nhu cầu của người dùng Định giá (Pricing) Tính toán đám mây không yêu cầu người dùng phải đầu tư lớn ngay từ đầu Người dùng trả tiền cho dịch vụ và công suất mà họ cần đúng theo nhu cầu.

3.1 Các tiêu chuẩn tính toán đám mây (Cloud computing standards)

Các tiêu chuẩn của tính toán đám mây chưa được phát triển đầy đủ; tuy nhiên, một

số tiêu chuẩn mở và không chặt chẽ (lightweight and open standards) đã tạo điều kiện cho sự phát triển của tính toán đám mây Bảng 1.3 minh họa một số tiêu chuẩn như vậy

Bảng 1.3 Các tiêu chuẩn của tính toán đám mây

(http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing)Ứng dụng (Applications) Truyền thông: HTTP, XMPP

An ninh: Oauth, OpenID, SSL/TLSSyndication: Atom

Client Trình duyệt: AJAX

Ngoạituyến(Offline): HTML5Thi công Ảo hóa: OVF

Platform Solution stack: LAMP

Dịch vụ Dữ liệu: XML, JSON

Web Services: REST

3.2 An ninh của tính toán đám mây (Cloud computing security)

Một trong những vấn đề then chốt khi xây dựng giải pháp tính toán đám mây là thực hiện các máy ảo (virtual machines), chúng chứa các ứng dụng then chốt và dữ liệu nhạy cảm trong môi trường đám mây dùng chung và công khai Vì vậy, người dùng của dịch vụ tính toán đám mây quan tâm đến các vấn đề an ninh sau (“Cloud computing security”, Third Brigade, www.cloudreadysecurity.com):

• Người dùng sẽ vẫn kiểm soát được an ninh thông tin của họ đối với các ứng dụng và dịch vụ?

• Liệu có thể chứng minh cho người dùng tổ chức rằng các hệ thống đảm bảo

an ninh và đáp ứng SLAs?

• Liệu kiểm toán của công ty có biết những rắc rối của hệ thống cung cấp dịch

vụ không?

Trong các trung tâm dữ liệu truyền thống, cách tiếp cận an ninh thông thường là bức tường lửa, vùng giới hạn, phân mảnh mạng, hệ thống phòng ngừa và phát hiện xâm nhập, cung cấp giám sát mạng

Các yêu cầu về an ninh đối với nhà cung cấp tính toán đám mây bắt đầu với các kỹ thuật và công cụ tương tự như trung tâm dữ liệu truyền thống ứng dụng một vành đai an ninh mạng thật tốt Tuy nhiên, các biện pháp dựa trên phần cứng và phân vùng vật lý (physical segmentation) không thể áp dụng cho các cuộc tấn công giữa các máy ảo trên cùng một server Các servers trong hệ thống tính toán đám mây sử dụng cùng các hệ điều hành, các ứng dụng xí nghiệp và ứng dụng web (enterprise and web applications) được gói lại thành các máy ảo trên cùng những servers vật lý

Vì vậy, một kẻ tấn công có thể khai thác từ xa các điểm yếu trong các hệ thống và ứng dụng đó Ngoài ra, sự định vị của nhiều máy ảo (VM) trên cùng một vị trí làm tăng khả năng tấn công bề mặt và rủi ro về sự tấn công giữa các VMs (VM-to-VM) Các hệ thống phòng ngừa và phát hiện xâm nhập cần phải có khả năng phát hiện các hoạt động xấu ở mứcVM, bất chấp vị trí của VM trong môi trường đám mây ảo (“Cloud computing security”, Third Brigade, www.cloudreadysecurity.com)

Tóm lại, các môi trường ảo triển khai các cơ chế an ninh trên các máy ảo bao gồm tưởng lửa, hệ thống phòng ngừa và phát hiện xâm nhập, giám sát tích hợp, thanh tra truy nhập (log inspection)

4 Platforms tính toán đám mây (Cloud computing platforms)

Tính toán đám mây có tiềm năng thương mại rất lớn Theo nghiên cứu thị trường của IDC, các dịch vụ đám mây sẽ tăng từ16 tỷUSD năm 2008 đến khoảng 42 tỷ USD năm 2012 và tăng thị phần trên tổng chi phí IT từ 4,2% lên 8,5%

Bảng 1.4 thể hiện các công ty chính cung cấp cloud computing platforms và một số dịch vụ

Bảng 1.4 Các công ty chính cung cấp cloud computing platforms

(Theo Lakshmanan 2009)

Công ty Cloud

computing platforms

Năm bắt đầu Dịch vụ

Amazon.com AWS (Amazon

Web Services)

2006 Cơ sở hạ tầng như là dịch vụ

IaaS (Lưu trữ, Tính toán, Message queues, Datasets, Content distribution)

Microsoft Azure 2009 Application platforms như là

dịch vụ (.NET, SQL data services)

Google Google App

Engine 2008 Web Application Platform như là dịch vụ (Python run time

environnement)IBM Blue Cloud 2008 Virtualized Blue cloud data

centerSalesforce.co

m

Force.com 2008 Proprietary 4GL Web

application framework as an on Demandplatform

• Tính toán được đo lường như là đơn vị thời gian (time unit) cần thiết để chạy một instance, hoặc một ứng dụng, hoặc một máy (machine) để phục vụ các requests Bảng 6 so sánh giá của ba cloud computing platforms chính

Bảng 1.6 So sánh giá của các cloud computing platforms

(Theo “Which cloud platform is right for you?”, www.cumulux.com)

Tài nguyên Đơn vị tính Amazon Google Microsoft

Strored data GB/tháng 0,1 USD 0,15 USD 0,15 USDStorage

transaction Per 10Krequests 0,1 USD 0,1 USDOutgoing

bandwidth GB 0,1-0,17 USD 0,12 USD 0,15 USDIncoming

bandwidth GB 0,1 USD 0,1 USD 0,1 USDCompute time Instance 0,1-0,12 USD 0,1 USD 0,12 USD

Tóm lại, bằng cách phân tích chi phí của cloud computing, phụ thuộc vào các đặc tính của ứng dụng, chi phí triển khai một ứng dụng có thể biến đổi dựa trên platform được lựa chọn Theo Bảng 1.6, dường như chi phí đơn vị của ba platforms chính khá giống nhau Bên cạnh định phí đơn vị, thì điều quan trọng là chuyển đổi phí này thành phí bảo trì, triển khai và phát triển ứng dụng hàng tháng

4.2 Cloud computing components và các nhà cung cấp

Các phần tử chính hợp thành cloud computing platforms là phần cứng máy tính (computer hardware), hệ thống lưu trữ (storage), cơ sở hạ tầng (infrastructure), phần mềm máy tính (computer software), hệ điều hành (OS), sự ảo hóa platform (platform virtualization) Các nhà cung cấp hàng đầu về cloud computing components được thể hiện trên Bảng 1.7 (“Cloud Computing”, http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing)

Bảng 1.7 Các nhà cung cấp hàng đầu cloud computing components

Cloud computing components Nhà cung cấp

Phần cứng Dell, HP, IBM, Sun

Hệ thống lưu trữ Sun, EMC, IBM

Cơsở hạ tầng Cisco, Juniper Network, Brocade

CommunicationPhần mềm 3tera, Eucalyptus, G-Eclipse, Hadoop

Hệ điều hành Solaris, AIX, Linux (Red Hat, Ubuntu)

Ảo hoá platform Citrix, VMWare, IBM, Xen, Linux

KVM, Microsoft, Sun xVM

5 Ví dụ về triển khai ứng dụng Web

Trong mục này, chúng tôi sẽ giới thiệu một ví dụ về triển khai ứng dụng web hai tầng sử dụng đám mây, minh họa trong Hình 1.8

Hình 1.8 Ví dụ về triển khai một ứng dụng thành kiến trúc two-tier Web server sử

dụng tính toán đám mây (Theo Sun Microsystems, 2009)

Thông thường, khách hàng sử dụng dịch vụ tính toán đám mây thường là doanh nghiệp vừa và nhỏ Tuy nhiên, gần đây đã xuất hiện một số dịch vụ tính toán đám mây dành cho doanh nghiệp lớn Bảng 1.8 minh họa ba ví dụ tính toán đám mây cho doanh nghiệp lớn (Lakshmanan, 2009)

Bảng 1.8 Các ví dụ về tính toán đám mây cho doanh nghiệp lớn

Amazon server and storage cluster for drug discovery analysis and modeling

Thời gian triển khai nhanh với chi phí thấp

New York

Times

Data Conversion Conversion of archival

articles (3 million) into newdata format using Amazon elastic compute services

Cung cấp nhanh và rất linh hoạt tài nguyên cơ sở hạ tầng

Pitney Bowes B2B Application Hosted model mail

printing application for clients Uses MS Azure.net and SQL services for the hosted model option

Độ linh hoạt với chi phí thấp hơn và

cơ hội mới cho doanh nghiệp

6 Thách thức của tính toán đám mây

Nói ngắn gọn, mô hình tính toán đám mây cung cấp một số lợi ích và lợi thế cho người dùng so với các mô hình tính toán khác mà nhiều tổ chức đang sử dụng Tuy nhiên, vẫn có một số thách thức được các nhà nghiên cứu và thực hành kê ra dưới đây (Leavitt, 2009)

6.1 Hiệu năng (Performance)

Vấn đề chính về hiệu năng có thể gặp đối với các ứng dụng hướng giao dịch và hướng dữ liệu (intensive transaction-oriented and data – intensive applications).Những người dùng ở một khoảng cách xa so với nhà cung cấp đám mây có thể có kinh nghiệm về độ trễ của dịch vụ

6.2 An ninh và tính riêng tư (Security and Private)

Các doanh nghiệp khi sử dụng dịch vụ tính toán đám mây vẫn còn cân nhắc về vấn

đề an ninh thông tin Khách hàng băn khoăn về các điểm yếu có thể bị tấn công khi thông tin và các tài nguyên IT trọng yếu ở bên ngoài bức tường lửa Giải pháp về an ninh là giả định cho rằng các nhà cung cấp tính toán đám mây tuân thủ các hướng dẫn thực hành an ninh tiêu chuẩn như được mô tả trong Mục 3.2

6.3 Kiểm soát (Control)

Một số khách hàng băn khoăn về việc nhà cung cấp tính toán đám mây kiểm soát hoàn toàn các platforms

6.4 Chi phí băng thông (Bandwidth costs)

Với tính toán đám mây, các công ty có thể tiết kiệm tiền bạc mua sắm phần cứng và phần mềm, tuy nhiên, có thể họ sẽ phải trả chi phí khá cao cho băng thông Chi phí này có thể thấp đối với các ứng dụng dựa trên Internet có kích thước nhỏ, không sử dụng nhiều dữ liệu, nhưng có thể là đáng kể đối với các ứng dụng sử dụng nhiều dữ liệu

6.5 Độ tin cậy (Reliability)

Tính toán đám mây vẫn không thể cung cấp dịch vụ có độ tin cậy suốt ngày đêm Vẫn có những trường hợp dịch vụ tính toán đám mây có sự cố một vài giờ mỗi ngày

Trong tương lai, chúng ta có thể kỳ vọng có nhiều nhà cung cấp dịch vụ tính toán đám mây hơn, dịch vụ phong phú hơn, các tiêu chuẩn và hướng dẫn thực hành tốt nhất được xác lập Trong lĩnh vực nghiên cứu, HP Labs, Intel, Yahoo đã khởi động distributed Cloud Research Test Bad, với các thiết bị ở Châu Á, Châu Âu và BắcMỹ, nhằm mục tiêu tìm kiếm các sáng kiến về các con chíp dành riêng cho tính toán đám mây IBM đã khởi động Research Computing Cloud - một tập hợp các tài nguyên tính toán có thể truy nhập theo nhu cầu trên toàn thế giới để hỗ trợ các quy trình kinh doanh.

7 Tính toán đám mây trong tương lai

Tóm lại, tính toán đám mây vẫn là một kiểu mô hình/kiến trúc tính toán cần một thời gian dài nữa để hoàn thiện Trong tương lai gần, tính toán đám mây có thể xuất hiện dưới nhiều hình thức Một kịch bản khả thi là doanh nghiệp có thể sử dụng đám mây lai phân tán (distributed hybrid cloud) như minh họa trong Hình 1.9

Hình 1.9 Kiến trúc đám mây lai phân tán (Theo Lakshmanan 2009)

Theo kịch bản này, doanh nghiệp sẽ sử dụng các ứng dụng lõi trên đám mây riêng của họ, trong khi đó một số ứng dụng khác sẽ được phân tán trên một vài đám mây riêng, chúng được tối ưu hóa cho các ứng dụng cụ thể

PHẦN II ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY: MỘT PHƯƠNG PHÁP MỚI ĐỂ CHIA SẺ THÔNG TIN Y SINH

Chúng tôi kiểm chứng những thông tin y sinh (BMI) được chia sẻ như thế nào ở, đặc biệt là các tập đoàn mà chia sẻ dữ liệu và các ứng dụng, có thể tận dụng lợi thế của tài nguyên mới được gọi là “điện toán đám mây” Đám mây thường cung cấp nguồn tài nguyên dựa vào yêu cầu Trong hầu hết các đám mây, phí được trả tiền mỗi lần sử dụng, dựa trên việc thuê các máy chủ chuyên dụng với chi phí thấp, đôi khi hỗ trợ tính toán song song Nó có chi phí thấp hơn so với các hệ thống phòng thí nghiệm chuyên dụng hoặc thậm chí các trung tâm dữ liệu Nhìn chung, ngay cả với giả định thận trọng, cho các ứng dụng mà không phải là I/O chuyên sâu và không đòi hỏi một môi trường hoàn chỉnh, các con số cho rằng đám mây đôi khi có thể cung cấp những cải tiến lớn, và cần được xem xét nghiêm túc để tính BMI Về phương pháp, đó là rất thuận lợi để xây dựng các phân tích về công nghệ thành phần, tập trung vào những chi tiết cụ thể cho phép chúng ta bỏ qua một số các định nghĩa đi kèm (ví dụ, thành phần cấu hình nên điện toán đám mây, ) và phân tích cần thuê những thiết bị nào (ví dụ các trung tâm dữ liệu) Phân tích các thành phần còn lại tương đối đơn giản hơn Thay vì liệt kê những điểm mạnh tuyệt đối và điểm yếu của hệ thống dựa trên đám mây (ví dụ, để bảo mật dữ liệu hoặc bảo quản), chúng tôi tập trung vào những thay đổi từ một điểm khởi đầu đặc biệt, ví dụ như hệ thống phòng thí nghiệm tư nhân Chúng ta thường tìm một khía cạnh ngang hàng (về nguyên tắc), nhưng người ta phải xem xét ở khía cạnh lợi ích cá nhân - là một phòng thí nghiệm quản lý lỏng lẻo di chuyển đến một đám mây được quản lý tốt, hoặc một trung tâm dữ liệu bệnh viện quản lý chặt chẽ di chuyển đến một đám mây kém đảm bảo an toàn?

đám mây và minh họa cách người ta có thể đánh giá một đám mây riêng cho các mục đích y sinh.

Thông thường, các phòng thí nghiệm mua máy chủ cục bộ để tính toán hoặc dữ liệu chuyên sâu công việc mà không thể được thực hiện trên máy tính để bàn Máy chủ này ngày càng được sử dụng để chia sẻ dữ liệu và các ứng dụng trong hợp tác nghiên cứu, ví dụ như, trong y sinh học Tin học Mạng lưới Nghiên cứu (BIRN) và Lưới thông tin về ung thư y sinh (caBIG), cả hai được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH)

Trong khi đó, phân tích hình ảnh, khai thác dữ liệu, tạo hình protein, và chuỗi gen là tất cả các công cụ quan trọng cho các nhà nghiên cứu y sinh học

Các ứng dụng chia sẻ tài nguyên chuyên sâu thường liên quan đến bộ lớn dữ liệu, danh mục sản phẩm, và lưu trữ, theo nhiều chủ sở hữu, thường với khối lượng công việc bùng phát Trong phản ứng, các tập đoàn y sinh học (thường liên quan đến nhiều tổ chức) đã thực hiện các ứng dụng của họ trên các máy chủ trong phòng thí nghiệm lưu trữ trong một cấu trúc lưới điện phân phối, như mô tả trong phần 2 Để duy trì máy chủ như vậy, các phòng thí nghiệm và các tổ chức của họ đòi hỏi không gian, làm mát, năng lượng, quản lý hệ thống cấp thấp, và đàm phán (ví dụ, về tiêu chuẩn phần mềm và tường lửa giữa các tổ chức) Thường các khoản chi phí mua sắm bị lờ đi hoặc chậm trễ và có thể gây ra các hậu quả rất đáng kể

Đám mây chuyển trách nhiệm cài đặt và duy trì phần cứng và dịch vụ tính toán cơ bản đi từ khách hàng (ví dụ, một phòng thí nghiệm hoặc tổ hợp) đến các nhà cung cấp điện toán đám mây Cấp độ cao hơn của ứng dụng ngăn xếp, điều hành chia sẻ vẫn còn nguyên vẹn, và vẫn là trách nhiệm của khách hàng

Đối với người dùng, điện toán đám mây là một mô hình kinh doanh mới, như trái ngược với một mô hình kỹ thuật mới, một nhà cung cấp điện toán đám mây (một công ty thương mại) cung cấp phần cứng, cơ sở hạ tầng phần mềm (nền tảng), hoặc một ứng dụng như một dịch vụ cho khách hàng Trong kịch bản đơn giản, một nhà cung cấp điện toán đám mây cho phép khách hàng của mình có được khả năng của một máy chủ đơn giản (mặc dù chỉ là máy ảo) trong việc xử lý, nối mạng và lưu trữ được điều khiển tự động Đám mây phức tạp hơn cung cấp tập dữ liệu có ích hơn (ví dụ như các vấn đề về di truyền hoặc các dữ liệu điều tra dân số), khả năng quản

lý, môi trường lập trình (ví dụ như Net trong Microsoft Azure), nền tảng dịch vụ web (ví dụ, Google App Engine), hoặc truy cập vào các ứng dụng cụ thể ( ví dụ, BLAST [1]) Người sử dụng điện toán đám mây có thể chọn sử dụng dịch vụ hoặc không chỉ trong vài phút, bằng cách gửi một yêu cầu dịch vụ cho các nhà cung cấp điện toán đám mây Các máy chủ (hoặc lưu trữ, hoặc kênh thông tin liên lạc) là “ảo” theo nghĩa là các nhà cung cấp cung cấp dung lượng khi cần thiết, ví dụ như, một máy chủ, hoặc phần của một máy chủ từ nguồn tài nguyên của đám mây đó.

Mục đích của bài viết này là để giúp chúng ta ra quyết định tại các phòng thí nghiệm y sinh học, các cơ quan tài trợ, và đặc biệt là các tập đoàn hiểu được những

gì phù hợp với điện toán đám mây và cách đánh giá một đám mây đặc thù Chúng tôi tập trung vào các phòng thí nghiệm mà cần phải chia sẻ thông tin với bên ngoài, chẳng hạn như các tổ chức điều tra, khảo sát – và cung cấp nguồn tài nguyên tính toán rẻ hơn

Hai khía cạnh của phân tích của chúng tôi đề cập đến Đầu tiên, chúng tôi chỉ lướt qua việc cần có một điện toán đám mây hay không

Ngoài ra, định nghĩa liên quan đến một danh sách các tạp và loại trừ, mà người đọc khó có thể nhớ lại Vì vậy, chúng tôi trình bày một danh sách tính năng, chứ không phải là hoàn toàn có nhu cầu hoặc cấm các tính năng

Phân tích kỹ thuật đề cập đến hệ thống có hoặc thiếu một tính năng đặc biệt, cho dù

hệ thống được phân loại như một đám mây, trung tâm dữ liệu thể chế, hoặc lưới tập đoàn Các tính năng hữu ích như tìm kiếm thông tin từ khóa, chúng ta gọi là một hệ thống điện toán đám mây nếu nó có một ưu thế của các tính năng mà tác giả nhấn mạnh trong hệ thống mà họ gọi là những đám mây Thứ hai, chúng tôi làm rõ các cuộc thảo luận của cả chi phí và bảo mật bằng cách sử dụng một cách tiếp cận tương đối Đó là, thay vì danh sách ưu và nhược điểm của các đám mây trong sự cô lập, chúng ta xem xét “trước” và “sau” Bằng cách xác định những vấn đề mà không thay đổi đáng kể, chúng tôi giảm đáng kể phạm vi so sánh

Trong phần 2 chúng tôi trình bày những thông tin cơ bản về lưới điện toán lưới và điện toán đám mây

Phần 3 cung cấp một tổng quan về tính toán cộng tác

Phần 4 thảo luận về cơ sở hạ tầng điện toán đám mây cho các tập đoàn y tế và mô tả các nhà cung cấp đám mây mẫu Hai phần tiếp theo có các đánh giá trung tâm Phần 5 đánh giá một số phương pháp trao đổi khác, và phần 6 thảo luận về an ninh điện toán đám mây, một mối quan tâm lớn của nhiều người áp dụng phí thu được Phần 7 xác định thuộc tính mà làm cho một dự án tuân theo (hoặc không) đến điện toán đám mây, và 8 trình bày kết luận

2 Tổng quan

Công cụ mạnh mẽ, vệ tinh, và các mạng cảm biến có thể dễ dàng tạo hàng terabyte đến petabyte dữ liệu khoa học trong một ngày [2] Khi nghiên cứu để chuyển thông tin y sinh sang mô hình dữ liệu trung tâm, các nhà khoa học cần phải làm việc cộng tác hơn, vượt qua các khoảng cách về địa lý, vùng miền, và các rào cản xã hội Phối hợp liên ngành thông qua Internet là nhu cầu tất yếu, điều này cần thiết cho các phòng thí nghiệm cá nhân tự trang bị cơ sở hạ tầng kỹ thuật cần thiết cho việc quản

lý thông tin và chia sẻ dữ liệu Ví dụ, một nhóm nghiên cứu có thể cần phải bao gồm dữ liệu từ hồ sơ bệnh án, nghiên cứu động vật, gen, và phân tích chất độc Thời đại của bảng tính dựa trên các dữ liệu nghiên cứu đang đi đến gần giới hạn của nó [3]

2.1 Kiến trúc hệ thống phân phối

Điện toán lưới, trung tâm dữ liệu ảo hóa, và những đám mây là ba cách để chia sẻ tài nguyên và dữ liệu máy tính để dễ dàng cộng tác Các kiến trúc này đan xen nhau trong kỹ thuật thực hiện và trong các tính năng trong quá trình thực hiện

Hơn nữa, hệ thống đang sử dụng được phát triển từ những ý tưởng tốt có chọn lọc

từ các hệ thống khác và sự cân bằng thường phụ thuộc vào sự thể hiện của các tính năng, không phải trên việc phân loại tổng thể Chúng tôi chỉ tóm tắt các kiến trúc một cách ngắn gọn và so sánh về tính năng của từng loại

Công nghệ lưới điện là phổ biến trong cộng đồng khoa học Người tham gia mạng lưới thường chia sẻ tài nguyên tính toán chạy trên các máy độc lập quản lý, sử dụng giao thức mạng tiêu chuẩn Lưới các bộ công cụ thường cung cấp quản lý và bảo mật khả năng Khi chạy công việc tính toán chuyên sâu, người ta thường nhận được một máy tính toàn bộ, hoặc một số

Một trung tâm dữ liệu ảo hóa sẽ sử dụng một phần tài nguyên được cung cấp Họ khá thành công trong thương mại và trung tâm dữ liệu của chính phủ Trong khi đó, một mặt có thể phân bổ một toàn bộ máy (hoặc cụm) cho một đơn vị, đòi hỏi những tác vụ tính toán mạnh mẽ cần nhiều bộ xử lý ảo, hệ thống lưu trữ, và mạng lưới để được hỗ trợ trên những bộ cùng cấu hình phần cứng Các máy ảo có thể nhanh chóng kích hoạt hoặc vô hiệu hoá Nếu mỗi máy ảo sử dụng ít, người ta có thể hợp nhất nhiều máy ảo trên phần cứng vật lý như nhau, do đó cải thiện việc sử dụng và chi phí Để cạnh tranh với các sản phẩm mã nguồn mở (như Xen), nhà cung cấp hàng đầu (như VMware) hiện nay bao gồm các dịch vụ cao cấp, chẳng hạn như quản lý cấu hình, sắp xếp công việc, dựa trên chính sách phân bổ, và kế toán.

Hiện nay, điện toán đám mây là một cao trào Như đã nói, có rất ít hy vọng đạt được

sự đồng thuận hay một định nghĩa chuẩn về chính xác những gì tạo thành một đám mây (hay lưới) Ví dụ, [4] nhấn mạnh chất lượng của hợp đồng dịch vụ cho một đám mây, [5] tương phản vấn đề xã hội với cơ sở hạ tầng kỹ thuật, trong khi những người khác tập trung vào giá hoặc theo các loại tài nguyên được cung cấp (ví dụ, lưu trữ, xử lý, hạ tầng, hoặc các ứng dụng) Một số tác giả nhấn mạnh những gì các đám mây cung cấp cho người tiêu dùng của mình, ví dụ như các dịch vụ theo yêu cầu Những người khác nhấn mạnh những gì là bên dưới-một nhà kho đầy đủ máy chủ Không có định nghĩa nào là “tốt nhất” cho cho tất cả các mục đích sử dụng

2.2 Tính năng của điện toán đám mây

Các tính năng sau đây, đặc biệt là đặc tính đầu tiên, thường đi theo điện toán đám mây Một khách hàng có thể là một phòng thí nghiệm cá nhân, một phần của tập đoàn hoặc cả một tập đoàn

Cung cấp tài nguyên: Thay vì khách hàng tự trang bị các thiết bị phần cứng thì các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây nhận trách nhiệm trang bị và bảo trì

• Điện toán tiện ích: Khách hàng yêu cầu bổ sung tài nguyên khi cần thiết, và giải phóng các nguồn tài nguyên khi không cần thiết Đám mây khác nhau cung cấp các loại tài nguyên khác nhau (xử lý, lưu trữ, phần mềm quản lý, hoặc các dịch vụ ứng dụng) [6]

• Một lượng lớn các máy tính: đám mây thường được xây dựng sử dụng số lượng lớn các máy rẻ tiền Kết quả là, các nhà cung cấp điện toán đám mây

có thể dễ dàng thêm máy tính để tăng khả năng của đám mây hoặc thay thế các máy tính bị hỏng, so với việc máy móc trong nhiều phòng thí nghiệm Nói chung các máy này như được đồng nhất cả về cấu hình và vị trí.

• Quản lý tài nguyên tự động: Tính năng này bao gồm một loạt các nhiệm vụ cấu hình thường được xử lý bởi một quản trị hệ thống Ví dụ, nhiều đám mây cung cấp tùy chọn sao lưu tự động và lưu trữ Đám mây có thể di chuyển dữ liệu hoặc tính toán để cải thiện hiệu năng Một số đám mây còn giám sát cả những hoạt động gây nguy hiểm cho nó

• Ảo hóa: tài nguyên phần cứng trong các đám mây thường ảo, các tài nguyên

đó được chia sẻ bởi nhiều người dùng để nâng cao hiệu quả Đó là, một số tài nguyên ít sử dụng có thể được hỗ trợ bởi các nguồn tài nguyên vật lý tương đồng

• Tính toán song song: Map / Reduce và Hadoop là khuôn khổ để thể hiện và thực hiện các tính toán song song dễ dàng, mà có thể sử dụng hàng trăm hoặc hàng ngàn bộ vi xử lý trong một đám mây

Hệ thống tọa độ bất kỳ cần thiết cho việc thông tin liên lạc giữa các tiến trình và che giấu các lỗi xảy ra

3 Tính toán tập trung

Đám mây là ứng cử viên cho một số vai trò trong tính toán y sinh học, từ các dịch

vụ tính toán để lưu trữ lưu trữ để hoạt động như một khu vực trung lập giữa các phòng thí nghiệm trong một tập đoàn

Các phòng thí nghiệm cá nhân thường có các máy chủ cơ bản Các phòng thí nghiệm mà tham gia vào nghiên cứu tính toán đắt tiền (ví dụ, tạo hình protein hoặc

mô phỏng) có thể dựa vào các cụm máy hiệu suất cao với kết nối tốc độ cao giữa bộ

vi xử lý Tại một số kho lưu trữ khác, (ví dụ, SwissProt và GenBank) yêu cầu lưu trữ mở rộng, nhưng sức mạnh tính toán ít ấn tượng Nằm giữa các hệ thống này là các tập đoàn y sinh học tạo thuận lợi cho trao đổi dữ liệu và các ứng dụng giữa các thành viên của nó Trong phần này, chúng tôi khái quát về cơ sở hạ tầng điện toán y sinh học, đặc biệt chú ý đến nhu cầu của các tập đoàn

3.1 Cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm

Để đáp ứng nhu cầu nghiên cứu, phòng thí nghiệm phải xây dựng hoặc mua lại cơ

sở hạ tầng tính toán Như minh họa trong hình 1, khả năng cơ bản nhất bao gồm tính toán, lưu trữ và băng thông mạng

Các nguồn tài nguyên được quản lý bởi một hệ điều hành, hệ điều hành này cung cấp cơ chế đơn giản để phối hợp các yêu cầu ứng dụng (ví dụ, đăng ký và yêu cầu dịch vụ) và thực thi chính sách Tầng trên của hệ điều hành, một lớp cơ sở hạ tầng chung phức tạp (ví dụ như hệ quản trị cơ sở dữ liệu - DBMS, danh mục, thư viện

số, hoặc quản lý công việc) và các chính sách phức tạp Cơ sở hạ tầng duy nhất y sinh học (ví dụ, BLAST) thúc đẩy cơ sở hạ tầng chung này Cuối cùng, một trong

những triển khai các ứng dụng y sinh học được xây dựng trên các lớp phía dưới

3.2 Các tập đoàn nghiên cứu y sinh học

Ngày nay, người ta thường cung cấp các máy chủ cho phòng thí nghiệm, trung tâm lưu trữ đứng thứ hai Tuy nhiên, một tổ chức duy nhất không thể cung cấp tất cả các nguồn lực cần thiết, và hợp tác vượt qua phạm vi của nó Sự phức tạp của việc triển

khai cơ sở hạ tầng tính toán, đặc biệt là qua nhiều tổ chức, điều này thúc đẩy việc tạo ra nhiều tập đoàn y sinh học độc lập để tạo điều kiện chia sẻ dữ liệu và phần mềm trong phòng thí nghiệm Hiệp hội cung cấp các kỹ năng và nguồn lực cần thiết

để hỗ trợ một tập hợp đa dạng các khả năng, giảm tải một số công việc từ phòng thí nghiệm

Sau đó các phòng thí nghiệm cá nhân có thể tập trung vào mở rộng, lớp y sinh học

cụ thể cao hơn

Theo truyền thống, những tập đoàn đã đóng góp cho tất cả các lớp của ngăn xếp tính toán Theo khảo sát trong phần tiếp theo, thường xuyên, họ tạo ra một lưới cung cấp một giao diện thống nhất, và một số khả năng quản lý, cho một tập hợp lớn các máy

3.3 Cơ sở hạ tầng lưới cho các tập đoàn

Công nghệ lưới điện đã chứng minh hữu ích trong cộng đồng khoa học, cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng các tính toán, dữ liệu, và phần mềm trên một loạt các máy móc Khảo sát xuất hiện trong [4], [7], và [8] Bên dưới giao diện người tiêu dùng thấy, một lưới chuẩn thường kết nối các thành phần độc lập của nó và các máy chủ phân tán Đương nhiên, đó cũng là một nhu cầu kết hợp trên một số lưới điện hoặc các đám mây [9]

Một số lưới đáng chú ý sử dụng máy tình nguyện từ cộng đồng để cung cấp năng lực tính toán giá rẻ cho việc tính toán trong thời gian dài mà yêu cầu nhiều tài nguyên hơn so với tài nguyên cục bộ, (phân tích các vấn đề về tạo hình protein hoặc các nghiên cứu về thiên văn [10] và [11]) Giá cả cạnh tranh nhất (thời gian máy là miễn phí, các phần mềm lưới là mã nguồn mở, và lưu lượng truy cập Internet là giá rẻ) Tuy nhiên, phương pháp này không đảm bảo đáp ứng nhanh, hoặc cung cấp mạnh mẽ, lưu trữ luôn luôn có sẵn

Tệ hơn, nó không thể được sử dụng với các dữ liệu nhạy cảm - vì một số máy tham gia có thể dễ dàng bỏ qua các bảo mật của lưới [12]

Một số tập đoàn y sinh học đã xây dựng lưới của riêng mình, liên kết các dữ liệu và các ứng dụng phân tán của các thành viên Một hệ thống lưới như vậy thường sử dụng phần mềm mã nguồn mở phức tạp như Globus để tính toán [13] và Storage Resource Broker cho tập dữ liệu lớn [14] Hệ thống thư viện kỹ thuật số thương mại