đồ án kỹ thuật điện điện tử HIỆN THỰC CỦA CLOUD COMPUNTING

Các máy tính trong cácđám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác nhau sử dụngsức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể là chúng đang chạy trên một hệ thống duy nhất.Tín

MỤC LỤC

3.1 Tính sẵn sàng

3.2 Data lock-in

3.3 Bảo mật và kiểm tra dữ liệu

3.4 Việc gây ra thắc cổ trai trong việc truyền dữ liệu

3.5 Khó tiên đoán trong hiệu suất thực thi của máy tính

3.6 Đáp ứng nhu cầu khả năng lưu trữ của người dùng

3.7 Khả năng tự co giãn của hệ thống

3.8 Bản quyền phần mềm

3.9 Lợi ích của Cloud Computing đối với doanh nghiệp

Giảm chi phí

Sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn

Tính linh hoạt

SVTH:Trần Cao Tú

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Interface

Ứng dụng

lưới

Data storage Lưu trữ dữ liệu

Service Request Examiner andAdmission Control

Kiểm soát và yêu cầu dịch vụ

cho người dùng

phần cứng

interface

Giao thức dựa trên TCP/ IP

SVTH:Trần Cao Tú

NAS Network Attached Storage

DANH MỤC HÌNH VẼ

3.1 Tính sẵn sàng

3.2 Data lock-in

3.3 Bảo mật và kiểm tra dữ liệu

3.4 Việc gây ra thắc cổ trai trong việc truyền dữ liệu

3.5 Khó tiên đoán trong hiệu suất thực thi của máy tính

3.6 Đáp ứng nhu cầu khả năng lưu trữ của người dùng

3.7 Khả năng tự co giãn của hệ thống

3.8 Bản quyền phần mềm

3.9 Lợi ích của Cloud Computing đối với doanh nghiệp

Giảm chi phí

Sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn

Tính linh hoạt

SVTH:Trần Cao Tú

LỜI NÓI ĐẦU

Từ khi mạng internet ra đời thế giới đó cú những phát triển vượt bậc, công nghệngày càng đáp ứng được những mong muốn và nhu cần của con người Tuy nhiênkhông vì đó mà ngừng phát triển, các công nghệ mới vẫn được phát triển từng ngày.Công nghệ điện toán đám mây ra đã ra đời

Xã hội phát triển yêu cầu của con người ngày càng cao Công nghệ điện toánđám mây đã làm thay đổi cách nghĩ của con người về lưu trữ, dịch vụ công nghệ cũngnhư ứng dụng trực tuyến Điện toán đám mây mặc dù mới phát triển nhưng đã đạtđược những thành công nhất định Điện toán đám mây cung cấp một môi trường lưutrữ dữ liệu, xây dựng và phát triển ứng dụng lí tưởng cho người sử dụng

Bằng khả năng của mỡnh cỏc nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây nhưGoogle, Amazon… đang đưa công nghệ điện toán đám mây ngày càng phát triển và sẽphổ cập trong tương lai

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

( CLOUD COMPUTING)1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, đối với các công ty, doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệucủa riêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toánđược ưu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho họ Để có thể quản lýđược nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tư, tính toán rất nhiều loạichi phí như chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phíbảo trì, sửa chữa, … Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiếtbị; phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng như tính sẵn sàng cao của dữ liệu

Từ một bài toán điển hình như vậy, chúng ta thấy được rằng nếu có một nơi tincậy giỳp cỏc doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đú, cỏc doanh nghiệp sẽ khôngcòn quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinhdoanh của họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn

Không chỉ riêng đối với doanh nghiệp mà nhu cầu của người tiêu dùng cá nhâncũng khá là cao trong thời gian qua Vì vậy sự ra đời là điều cần thiết

Trong vài năm qua, Công nghệ thông tin (IT) đã bắt đầu một mẫu hình mới —điện toán đám mây Mặc dù điện toán đám mây chỉ là một cách khác để cung cấp cáctài nguyên máy tính, chứ không phải là một công nghệ mới, nhưng nú đó châm ngòimột cuộc cách mạng trong cách cung cấp thông tin và dịch vụ của các tổ chức

Thuật ngữ “cloud computing” ra đời bắt nguồn từ một trong những hoàn cảnhnhư vậy

Thuật ngữ “cloud computing” còn được bắt nguồn từ ý tưởng đưa tất cả mọi thứnhư dữ liệu, phần mềm, tính toán, … lên trên mạng Internet Chúng ta sẽ không còntrông thấy cỏc mỏy PC, máy chủ của riêng các doanh nghiệp để lưu trữ dữ liệu, phầnmềm nữa mà chỉ còn một số cỏc “mỏy chủ ảo” tập trung ở trên mạng Cỏc “mỏy chủảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn,

họ sẽ chỉ trả chi phí cho lượng sử dụng dịch vụ của họ, mà không cần phải đầu tưnhiều vào cơ sở hạ tầng cũng như quan tâm nhiều đến công nghệ Xu hướng này sẽgiúp nhiều cho các công ty, doanh nghiệp vừa và nhỏ mà không có cơ sở hạ tầngmạng, máy chủ để lưu trữ, quản lý dữ liệu tốt

Vậy “cloud computing” là gỡ ? Nú có thể giải quyết bài toán trên như thế nào và

có những đặc điểm nổi bật gì ? Chúng ta sẽ đi qua các phần sau để nắm rõ vấn đề này

1.2 Định nghĩa

Theo Wikipedia:

“Điện toán đám mây (cloud computing) là một mô hình điện toán có khả năng

co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thường được ảo hóa được cung cấp như một dịch vụ trên mạng Internet”.

Theo Gartner (http://www.buildingthecloud.co.uk/) :

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

Theo Ian Foster:

“Một mô hình điện toán phân tán có tính co giãn lớn mà hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh 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 ngoài thông qua Internet”.

Hình 1.1 Mọi thứ đều tập trung vào đám mây

Điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệ thông tin nhưmột dịch vụ Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở đó cung cấp tài nguyênchia sẻ giống như dòng điện được phân phối trên lưới điện Các máy tính trong cácđám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác nhau sử dụngsức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể là chúng đang chạy trên một hệ thống duy nhất.Tính linh hoạt của điện toán đám mây là một chức năng phân phát tài nguyên

của hệ thống, phủ nhận sự cần thiết phải chỉ định phần cứng cụ thể cho một nhiệm vụ.Trước điện toán đám mây, các trang web và các ứng dụng dựa trên máy chủ đã đượcthi hành trên một hệ thống cụ thể Với sự ra đời của điện toán đám mây, các tài nguyênđược sử dụng như một máy tính gộp ảo Cấu hình hợp nhất này cung cấp một môitrường ở đó các ứng dụng thực hiện một cách độc lập mà không quan tâm đến bất kỳcấu hình cụ thể nào.

1.3 Mô hình tổng quan

Theo định nghĩa, các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ sẽ nằmtại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và vănphòng (trên mặt đất) để mọi người kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần

Hình 1.2 Minh họa về cloud computing

Hiện nay, các nhà cung cấp đưa ra nhiều dịch vụ của cloud computing theo nhiềuhướng khác nhau, đưa ra các chuẩn riêng cũng như cách thức hoạt động khác nhau Do

đó, việc tích hợp các cloud để giải quyết một bài toán lớn của khách hàng vẫn còn làmột vấn đề khó khăn Chính vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ đang có xu hướng tíchhợp các cloud lại với nhau thành “sky computing”, đưa ra các chuẩn chung để giảiquyết các bài toán lớn của khách hàng

Hình 1.3 Mô hình tổng quan của cloud computing

1.4 Mô hình các lớp dịch vụ

Dịch vụ CC rất đa dạng và bao gồm tất cả các lớp dịch vụ điện toán từ cung cấpnăng lực tính toán trên dưới máy chủ hiệu suất cao hay các máy chủ ảo, không gianlưu trữ dữ liệu, hay một hệ điều hành, một công cụ lập trình, hay một ứng dụng kếtoán … Các dịch vụ cũng được phân loại khá da dạng, nhưng các mô hình dịch vụ CCphổ biến nhất có thể được phân thành 3 nhóm: Dịch vụ hạ tầng (IaaS), Dịch vụ nềntảng (PaaS) và Dịch vụ phần mềm (SaaS)

Hình1.4 Các lớp dịch vụ

1.4.1 Dịch vụ hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service)

Dịch vụ IaaS cung cấp dịch vụ cơ bản bao gồm năng lực tính toán, không gianlưu trữ, kết nối mạng tới khách hàng Khách hàng (cá nhân hoặc tổ chức) có thể sửdụng tài nguyên hạ tầng này để đáp ứng nhu cầu tính toán hoặc cài đặt ứng dụng riêngcho người sử dụng Với dịch vụ này khách hàng làm chủ hệ điều hành, lưu trữ và các

ứng dụng do khách hàng cài đặt Khách hàng điển hình của dịch vụ IaaS có thể là mọiđối tượng cần tới một máy tính và tự cài đặt ứng dụng của mình.

Ví dụ điển hình về dịch vụ này là dịch vụ EC2 của Amazon Khách hàng có thểđăng ký sử dụng một máy tính ảo trên dịch vụ của Amazon và lựa chọn một hệ thốngđiều hành (ví dụ, Windows hoặc Linux) và tự cài đặt ứng dụng của mình

1.4.2 Dịch vụ nền tảng PaaS (Platform as a Service)

Dịch vụ PaaS cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàng phát triển cácphần mềm, phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thành dịch vụ trên nền tảngCloud dó Dịch vụ PaaS có thể được cung cấp dưới dạng các ứng dụng lớp giữa(middleware), các ứng dụng chủ (application server) cựng cỏc công cụ lập trình vớingôn ngữ lập trình nhất định để xây dựng ứng dụng Dịch vụ PaaS cũng có thể đượcxây dựng riêng và cung cấp cho khách hàng thông qua một API riêng Khách hàng xâydựng ứng dụng và tương tác với hạ tầng CC thông qua API đó Ở mức PaaS, kháchhàng không quản lý nền tảng Cloud hay các tài nguyên lớp như hệ điều hành, lưu giữ ởlớp dưới Khách hàng điển hình của dịch vụ PaaS chính là các nhà phát triển ứng dụng(ISV)

Dịch vụ App Engine của Google là một dịch vụ PaaS điển hình, cho phép kháchhàng xây dựng các ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng và phát triển dựa trênngôn ngữ lập trình Java hoặc Python

1.4.3 Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service)

Dịch vụ SaaS cung cấp các ứng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầucho nhiều khách hàng với chỉ một phiên bản cài đặt Khách hàng lựa chọn ứng dụngphù hợp với nhu cầu và sử dụng mà không quan tâm tới hay bỏ công sức quản lý tàinguyên tính toán bên dưới

Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng chodoanh nghiệp mà nổi bật nhất là CRM Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổbiến là các ứng dụng office Online của Microsoft hay Google Docs của Google

1.5 Mô hình triển khai

Từ “đỏm mõy” (cloud) xuất phát từ hình ảnh minh họa mạng Internet đã được sửdụng rộng rãi trong các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của giới CNTT Một cáchnôm na, điện toán đám mây là mô hình điện toán Internet Tuy nhiên, khi mô hình CC

dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp dụng trong các môi trường

có quy mô và phạm vi riêng, hình thành các mô hình triển khai khác nhau

1.5.1 Đám mây “cụng cộng”

Mô hình đầu tiên được nói đến khi đề cập tới CC chính là mô hình Public Cloud.Đây là mô hình mà hạ tầng CC được một tổ chức sỡ hữu và cung cấp dịch vụ rộng rãicho tất cả các khách hàng thông qua hạ tầng mạng Internet hoặc các mạng công cộngdiện rộng Các ứng dụng khác nhau chia sẻ chung tài nguyên tính toán, mạng và lưutrữ Do vậy, hạ tầng CC được thiết kế để đảm bảo cô lập về dữ liệu giữa các kháchhàng và tách biệt về truy cập

Hình 1.5 Đám mây công cộng

Các dịch vụ Public Cloud hướng tới số lượng khách hàng lớn nên thường cónăng lực về hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chi phí thấp chokhách hàng Do đó khách hàng của dịch vụ trên Public Cloud sẽ bao gồm tất cả cáctầng lớp mà khách hàng cá nhân và doanh nghiệp nhỏ sẽ được lợi thế trong việc dễdàng tiếp cận các ứng dụng công nghệ cao, chất lượng mà không phải đầu tư ban đầu,chi phí sử dụng thấp, linh hoạt

1.5.2 Đám mây “doanh nghiệp”

Đám mây doanh nghiệp (Private Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mâyđược sở hữu bởi một tổ chức và phục vụ cho người dùng của tổ chức đó Private Cloud

có thể được vận hành bởi một bên thứ ba và hạ tầng đám mây có thể được đặt bêntrong hoặc bên ngoài tổ chức sở hữu (tại bên thứ ba kiêm vận hành hoặc thậm chí làmột bên thứ tư)

Hình 1.6 Đám mây doanh nghiệp

Private Cloud được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khaithác ưu điểm về công nghệ và khả năng quản trị của CC Với Private Cloud, các doanhnghiệp tối ưu được hạ tầng IT của mình, nâng cao hiệu quả sử dụng, quản lý trong cấpphát và thu hồi tài nguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản phẩm sản xuất, kinh doanh

ra thị trường

1.5.3 Đám mây “chung”

Đám mây chung (Community Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây đượcchia sẻ bởi một số tổ chức cho cộng đồng người dùng trong các tổ chức đú Cỏc tổchức này do đặc thù không tiếp cận với các dịch vụ Public Cloud và chia sẻ chung một

hạ tầng CC để nâng cao hiệu quả đầu tư và sử dụng

Hình 1.7 Đám mây chung

1.5.4 Đám mây “lai”

Mô hình đám mây lai (Hybrid Cloud) là mô hình bao gồm hai hoặc nhiều hơncác đám mây trên tích hợp với nhau Mô hình Hybrid Cloud cho phép chia sẻ hạ tầnghoặc đáp ứng nhu cầu trao đổi dữ liệu

Hình 1.8 Đám mây lai

1.6 Cấu trúc phân lớp của điện toán đám mây (Cloud computing)

Về cơ bản, “điợợ̀n toán đám mõy” được chia ra thành 5 lớp riêng biệt, có tác độngqua lại lẫn nhau:

Hình 1.9 Cấu trúc phân lớp của Cloud computing

1.6.1 Client (Lớp Khách hàng)

Lớp Client của điện toán đám mây bao gồm phần cứng và phần mềm, để dựa vào

đó khách hàng có thể truy cọõp và sử dụng các ứng dụng, dịch vụ được cung cấp từ

điện toán đám mây Chẳng hạn máy tính và đường dây kết nối Internet (thiết bị phầncứng) và các trình duyệt web (phõợ̀n mờợ̀m)….

1.6.2 Application (Lớp Ứng dụng)

Lớp ứng dụng của điện toán đám mây làm nhiệm vụ phân phối phần mềm nhưmột dịch vụ thông qua Internet, người dùng không cần phải cài đặt và chạy các ứngdụng đó trên máy tính của mình, các ứng dụng dễ dàng được chỉnh sữa và người dùng

dễ dàng nhận được sự hỗ trợ

Các đặc trưng chính của lớp ứng dụng bao gồm:

Các hoạt động được quản lý tại trung tâm của đám mây, chứ không nằm ở phíakhách hàng (lớp Client), cho phép khách hàng truy cập các ứng dụng từ xa thông quaWebsite.Người dùng không còn 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 mõy”

1.6.3 Platform (Lớp Nền tảng)

Cung cấp nền tảng cho điện toán và các giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấutrúc hạ tầng của “đám mõy” và là điểm tựa cho lớp ứng dụng, cho phép các ứng dụnghoạt động trên nền tảng đó Nó giảm nhẹ sự tốn kém khi triển khai các ứng dụng khingười dùng không phải trang bị cơ sở hạ tầng (phần cứng và phần mềm) của riêngmình

1.6.4 Infrastructure (Lớp Cơ sở hạ tầng)

Cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu biểu là môi trường nền ảo hóa Thay vì kháchhàng phải bỏ tiền ra mua các server, phần mềm, trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị kờờ́tnụờ́i… giờ đây, họ vẫn có thể có đầy đủ tài nguyên để sử dụng mà chi phí được giảmthiểu, hoặc thậm chí là miễn phí Đây là một bước tiến hóa của mô hình máy chủ ảo(Virtual Private Server)

1.6.5 Server (Lớp Server - Máy chủ)

Bao gồm các sản phẩm phần cứng và phần mềm máy tính, được thiết kế và xâydựng 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 đám ứng nhu cõợ̀u sử dụng của sốlượng đông đảo các người dùng và các nhu cầu ngày càng cao của họ

1.7 Cách thức hoạt động của Điện toán đám mây

Đờờ̉ hiểu cách thức hoạt động của “đám mõy”, tưởng tượng rằng “đám mõy” bao

gồm 2 lớp: LớpBack-endvà lớpFront-end.

Hình 1.10 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

Lớp Front-end là lớp người dùng, cho phép người dùng sử dụng và thực hiệnthông qua giao diện người dùng Khi người dùng truy cập các dịch vụ trực tuyến, họ sẽphải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front-end, và các phần mềm sẽ được chạytrên lớp Back-end nằm ở “đám mõy” Lớp Back-end bao gồm các cṍu trỳc phần cứng

và phần mềm để cung cấp giao diện cho lớp Front-end và được người dùng tác độngthông qua giao diện đó

Bởi vì các máy tính trên “đám mõy” được thiết lập để hoạt động cùng nhau, dovậy các ứng dụng có thể sử dụng toàn bộ sức mạnh của các máy tính để có thể đạtđược hiệu suất cao nhất Điện toán đám mây cũng đám ứng đầy đủ tính linh hoạt chongười dùng Tựy thuộc vào nhu cầu, người dùng có thể tăng thêm tài nguyên mà cácđám mây cần sử dụng để đáp ứng, mà không cần phải nâng cấp thêm tài nguyên phầncứng như sử dụng máy tính cá nhân Ngoài ra, với điện toán đám mây, vấn đề hạn chếcủa hệ điều hành khi sử dụng các ứng dụng không còn bị ràng buộc, như cách sử dụngmáy tính thông thường

1.8 Các giải pháp

Cloud Computing ra đời để giải quyết các vấn đề sau:

Vấn đề về lưu trữ dữ liệu: Dữ liệu được lưu trữ tập trung ở các kho dữ liệu khổng

lồ Các công ty lớn như Microsoft, Google có hàng chục kho dữ liệu trung tâm nằm rảirác khắp nơi trên thế giới Các công ty lớn này sẽ cung cấp các dịch vụ cho phépdoanh nghiệp có thể lưu trữ và quản lý dữ liệu của họ trờn cỏc kho lưu trữ trung tâm Vấn đề về sức mạnh tính toán: Có 2 giải pháp chính:

• Sử dụng các hệ thống tính toán song song, phân tán, tính toán lưới (grid

Vấn đề về cung cấp tài nguyên, phần mềm: Cung cấp các dịch vụ như IaaS(infrastructure as a service), PaaS (platform as a service), SaaS (software as a service)

Hình 1.11 Minh họa các dịch vụ của Cloud computing

1.9 Đặc điểm của điện toán đỏm mõy(Cloud computing)

Nhanh chóng cải thiện với người dùng, có khả năng cung cấp sẵn các tài nguyên

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 hoạt độngchi tiêu Điều này làm giảm rào cản cho việc tiếp nhận, chẳng hạn như cơ sở hạ tầngđược cung cấp bởi đối tác thứ 3 và không cần phải mua để dùng cho các tác vụ tínhtoán thực hiện 1 lần hay chuyờn sõu mà không thường xuyên Việc định giá dựa trên

cơ sở tính toán theo nhu cầu thì tốt đối với những tùy chọn dựa trên việc sử dụng vàcác kỹ năng IT được đòi hỏi tối thiểu (hay không được đòi hỏi) 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 bịnào mà họ đang dùng, ví dụ như PC, mobile Vì cơ sở hạ tầng off-site (được cung cấpbởi đối tác thứ 3) và được truy cập thông qua Internet, do đó người dùng có thể kết nối

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

có thể)

dụng

hợp cho tính liên tục trong kinh doanh và khôi phục thất bại Tuy nhiên, phần lớn cácdịch vụ của cloud computing có những lúc thiếu hụt và người giám đốc kinh doanh, ITphải làm cho nú ớt đi

bản thân dịch vụ và gần thời gian thực, không cần người dùng phải có kỹ sư cho chịutải Hiệu suất hoạt động được quan sát và các kiến trúc nhất quán, kết nối lỏng lẻođược cấu trúc dùng web service như giao tiếp hệ thống

mật, v.v… nhưng cũng nâng cao mối quan tâm về việc mất quyền điều khiển dữ liệunhạy cảm Bảo mật thường thì tốt hay tốt hơn các hệ thống truyền thống, một phần bởicác nhà cung cấp có thể dành nhiều nguồn lực cho việc giải quyết 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 bản thõn cỏc audit log có thể khókhăn hay không thể

các hệ thống hiệu quả hơn Tuy nhiên, các máy tính và cơ sở hạ tầng kết hợp là nhữngthứ tiêu thụ năng lượng chủ yếu

1.10 Xu hướng phát triển

Thuật ngữ “cloud computing” ra đời từ giữa năm 2007, cho đến nay đã khôngngừng phát triển mạnh mẽ và được hiện thực bởi nhiều công ty lớn trên thế giới nhưIBM, Sun, Amazon, Google, Microsoft, Yahoo, SalesForce, …

Hình 1.12 Một số nhà cung cấp dịch vụ

Với mục tiêu giải quyết các bài toán về dữ liệu, tính toán, dịch vụ, … cho kháchhàng, cloud computing đã và đang mang lại lợi nhuận lớn, đem đến một sân chơi, mộtthị trường rộng lớn cho các nhà cung cấp dịch vụ, nên sự phát triển nhanh chóng của

nó có thể được tính bằng từng ngày Trong khi đó, thuật ngữ ban đầu “grid computing”không mang tính kinh tế, lợi nhuận cao nên sự phát triển của nó đang ngày càng giảmsút, và chỉ đang được áp dụng vào lĩnh vực nghiên cứu khoa học

Hình 1.13 Xu hướng phát triển

Theo báo VNUnet (28/04/2009), trong một cuộc khảo sát các khách hàng sửdụng các dịch vụ của cloud computing thỡ cú tới 27,7% quan tâm về vấn đề lưu trữ dữliệu (data storage); 17% về các ứng dụng liên quan tài chính; 12,8% về e-mail

Một số xu hướng phát triển của điện toán đám mây

Sự phát triển của đám mây di động (mobile cloud)

Apple iCloud, Amazon Cloud và dịch cụ điện toán đám mây trên WindowsPhone đang giúp công nghệ này trở nên đại trà Nhu cầu lưu trữ thông tin trên đámmây và khả năng truy cập bất cứ khi nào họ cần sẽ giảm bớt "gánh nặng" cho thiết bị

Nỗi lo mất điện thoại vì "mọi dữ liệu quan trọng như số liên lạc, ảnh, video… nằm cảtrong đó" sẽ không còn bởi thông tin đã được tự động sao lưu lên đám mây và người

sử dụng có thể thoải mái xóa dữ liệu từ xa để tránh tình trạng dữ liệu bí mật, riêng tưrơi vào tay kẻ xấu

Sự nở rộ của đám mây lai (hybrid cloud)

Đám mây lai là sự giao thoa của hai hay nhiều mô hình đám mây, như như kếthợp giữa public cloud (các dịch vụ cloud được cung cấp cho mọi người sử dụng rộngrãi và private cloud (cơ sở hạ tầng và các dịch vụ được xây dựng để phục vụ cho một

tổ chức, doanh nghiệp duy nhất) Điều này sẽ giúp khai thác những điểm mạnh nhấtcủa từng mô hình, mang đến khả năng bảo vệ dữ liệu an toàn hơn, nhưng cũng linhđộng và gần gũi hơn với người sử dụng Năm tới sẽ có ngày càng nhiều doanh nghiệpvừa và lớn sẽ chuyển sang mô hình này

Sự tiến hóa của bảo mật đỏm mõy

Bảo mật luôn là đề tài nóng và là một trong những nguyên nhân chính khiến các

tổ chức có liên quan đến các dữ liệu nhạy cảm lưỡng lự trong việc đón nhận Họ longại hacker tìm cách xâm nhập vào kho thông tin nằm trên đám mây, do đó việc liêntục tạo ra những phương pháp bảo mật kiểu mới, an toàn và hiệu quả là mục tiêu hàngđầu của các chuyên gia phát triển trong năm 2012

Cuộc cách mạng môi trường làm việc di động

Tương tự e-mail thay đổi cách con người liên lạc với bạn bè và đồng nghiệp,cloud được cho là đang tạo ra con đường gửi và lưu trữ thông tin nhanh chóng vàthông suốt hơn bao giờ hết Với khả năng truy cập và làm việc từ xa, công việc sẽđược giải quyết dễ dàng hơn mà không bị ngắt quãng

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

SaaS sẽ không chỉ giới hạn trong lĩnh vực CRM mà dần có tầm ảnh hưởng đến cả

cơ sở hạ tầng IT

CHƯƠNG 2: HIỆN THỰC CỦA CLOUD COMPUNTING

2.1 Hiện thực cloud computing

Cloud computing cung cấp hạ tầng, nền tảng và phần mềm như là dịch vụ, mà cóthể được cung ứng như là một dịch vụ cho thuê theo cách dùng bao nhiêu trả bấy nhiêuđối với người dùng

2.1.1 Infrastructure-as-a-Service (IaaS – Dịch vụ hạ tầng): Cung cấp cho người dùng hạ tầng thô (thường là dưới hình thức cỏc mỏy ảo) như là một dịch vụ

Những kiến trúc ảo xếp chồng là một ví dụ của xu hướng mọi thứ là dịch vụ và

cú cựng những điểm chung Hơn hẳn một máy chủ cho thuê, không gian luu trữ tậptrung hay thiết bị mạng, máy trạm thay vì đầu tư mua tất cả thì có thể thuê đầy đủ dịch

vụ bên ngoài Những dịch vụ này thông thường được tính chi phí trên cơ sở tính toánchức năng và lượng tài nguyên sử dụng (và từ đó ra chi phí) sẽ phản ánh được mức độcủa hoạt động Đầy là một sự phát triển của những giải pháp lưu trữ web và máy chủ

cá nhân ảo

Tên ban đầu được sử dụng là dịch vụ phần cứng (HaaS) và được tạo ra bởi mộtnhà kinh tế học Nichlas Car vào tháng 3 năm 2006 Nhưng từ này đã dần bị thay thếbởi khái niệm dịch vụ hạ tầng vào khoảng cuối năm 2006

Những đặc trưng tiêu biểu

Cung cấp tài nguyên như là dịch vụ: bao gồm cả máy chủ, thiết bị mạng, bộ nhớ,CPU, không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu Khả năng mở rộng linhhoạt Chi phí thay đổi tùy theo thực tế Nhiều người thuê có thể cùng dùng chung trênmột tài nguyên Cấp độ doanh nghiệp đem lại lợi ích cho công ty bởi một nguồn tàinguyên tớch toỏn tổng hợp

2.1.2 Platform-as-a-Service (PaaS – Dịch vụ nền tảng): Cung cấp API cho phát triển ứng dụng trên một nền tảng trừu tượng

Cung cấp nền tảng tính toán và một tập các giải pháp nhiều lớp Nó hỗ trợ việctriển khai ứng dụng mà không quan tâm đến chi phí hay sự phức tạp của việc trang bị

và quản lý các lớp phần cứng và phần mềm bên dưới, cung cấp tất cả các tính năng cầnthiết để hỗ trợ chu trình sống đầy đủ của việc xây dựng và cung cấp một ứng dụng vàdịch vụ web sẵn sàng trên Internet mà không cần bất kì thao tác tải hay cài đặt phần

mềm cho những người phát triển, quản lý tin học, hay người dùng cuối Nú cũn đượcbiết đến với một tờn khỏc là cloudware

Cung cấp dịch vụ nền tảng (PaaS) bao gồm những điều kiện cho qui trình thiết kếứng dụng, phát triển, kiểm thử, triển khai và lưu trữ ứng dụng có giá trị như là dịch vụứng dụng như cộng tỏc nhúm, sắp xếp và tích hợp dịch vụ web, tích hợp cơ sở dữ liệu,bảo mật, khả năng mở rộng, quản lý trạng thái, phiên bản ứng dụng, các lợi ích chocộng đồng phát triển và nghiên cứu ứng dụng Những dịch vụ này được chuẩn bị như

là một giải pháp tính hợp trên nền web

Những đặc trưng tiêu biểu

Phục vụ cho việc phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giốngnhư là môi trường phát triển tích hợp các công cụ khởi tạo với giao diện trên nền web.Kiến trúc đồng nhất tích hợp dịch vụ web và cơ sở dữ liệu hỗ trợ cộng tác nhúm phỏttriển công cụ hỗ trợ tiện tích

Các yếu tố

 Thuận lợi

vốn được ưa thích bởi dịch vụ phần mềm, bờn cạnh đú cú tích hợp các yếu tố về nềntảng hệ thống

lý

soát lỗi…

với nhiều người để giúp xác định mức độ khó khăn của vấn đề chúng ta gặp phải

việc phát triển ứng dụng đa người dùng cho những người không chỉ trong nhóm lậptrình mà có thể kết hợp nhiều nhúm cựng làm việc

 Khó khăn

nhanh vì những tính năng phức tạp khi hiện thực trên nền tảng web

2.1.3 Software-as-a-Service (SaaS – Dịch vụ phần mềm): Cung cấp dịch vụ phần mềm thực thi từ xa

Dịch vụ phần mềm (SaaS) là một mô hình triển khai ứng dụng mà ở đó ngườicung cấp cho phép người dụng sử dụng dịch vụ theo yêu cầu Những nhà cung cấpSaaS có thể lưu trữ ứng dụng trên máy chủ của họ hoặc tải ứng dụng xuống thiết bịkhách hàng, vô hiệu hóa nó sau khi kết thúc thời hạn Các chức năng theo yêu cầu cóthể được kiểm soát bên trong để chia sẻ bản quyền của một nhà cung cấp ứng dụng thứ

ba

Những đặc trưng tiêu biểu

phép khác hàng truy xuất từ xa thông qua web

mô hình

lỗi và cập nhật

(dung lượng bộ nhớ được cấp phát, loại CPU và tốc độ v.v…)

lượng bộ nhớ được cấp phát và sử dụng,… cách này uyển chuyển hơn cỏch trờn

người dùng sẽ tiên đoán trước định mức sử dụng ứng dụng cloud (cỏch tỡnh nàythường khó đạt được độ chính xác cao)

2.2 Market oriented Cloud computing

Với những tiến bộ của xã hội con người hiện đại, những dịch vụ thiết yếu được

cung cấp rộng rãi để mọi người đều có thể tiếp cận như điện, nước, gas và điện thoại

đã đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hằng ngày Những dịch vụ tiện ích này cóthể được sử dụng thường xuyên cần được sẵn sàng ở mọi nơi mà người dùng mongmuốn vào mọi lúc Khách hàng sau đó có thể trả cho nhà cung cấp dịch vụ dựa trênlượng sử dụng các dịch vụ tiện ớch đú Tương tự như các ví dụ trên, giữa nhà cung cấpdịch vụ và người sử dụng cần có những thỏa thuận cụ thể được nêu trong SLA(Service Level Agreement) trong đó xác định về yêu cầu chất lượng dịch vụ QoS(Quality of Service)

2.3 Kiến trúc Market Oriented Cloud

Khách hàng phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ Cloud cung cấp tất cả năng lựctính toán họ cần, họ yêu cầu về chất lượng dịch vụ QoS phải được duy trì bởi nhà cungcấp để phù hợp với mục tiêu và đảm bảo hoạt động của họ Nhà cung cấp Cloud sẽ cầnxem xét để đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ của mỗi khách hàng để thương lượng vớiSLA cụ thể Để đạt được điều này, nhà cung cấp dịch vụ Cloud không thể tiếp tục triểnkhai trên mô hình quản lý tài nguyên tập trung mà ở đó không cung cấp cho họ khảnăng chia sẻ tài nguyên mà vẫn đáp ứng được tất cả các yêu cầu về dịch vụ Thay vào

đó, mô hình quản lý market-oriented được đề cập để đạt được sự cân đối giữa nhàcung cấp và khách hàng

Kiến trúc bao gồm 4 thành phàn chủ yếu

2.3.1 User/Broker (Người dùng/ Nhà môi giới): người dùng hay nhà phân phối sử

dụng quền ủy thác để gửi yêu cầu dịch vụ từ bất kỡ đõu trờn thế giới tới Data center(trung tâm dữ liệu) hay Cloud để được xử lý

2.3.2 SLA Resource Allocator (Bộ phân phối tài nguyên SLA): đúng vai trò như

một trung gian giữa các nhà cung cấp Data center và Cloud với người dùng là nhà môigiới bên ngoài

• Service Request Examiner and Admission Control: khi một yêu cầu dịch vụ được

gửi lên lần đầu sẽ được phiên dịch thành các yêu cầu về chất lượng dịch vụ QoS trướckhi xác định xem nó sẽ được chấp nhận hay từ chối Do vậy, điều đó đảm bảo rằngkhông có tình trạng quá tải dịch vụ khi mà các yêu cầu dịch vụ không thể được đápứng đầy đủ vì giới hạn tài nguyên hệ thống sẵn sàng

(từ cơ chế VM Monitor) và khả năng xử lý tải (từ cơ chế Service Request Monitor)theo thứ tự để quyết định việc phân phối tài nguyên một cách hiệu quả Sau đó nó sẽphõn yờu cầu cho cỏc mỏy ảo VM và xác định đặc tả tài nguyên cho máy ảo đượcphân

• Pricing: cung cấp cơ chế quyết định cỏch cỏc yêu cầu service được tính tiền Ví dụ

như yêu cầu có thể được tính tiền dựa theo thời gian các nhiệm vụ, tỷ lệ giá cả (cốđịnh/thay đổi) hay tính sẵn sàng của tài nguyên (sẵn cú/yờu cầu) Cơ chế định giá phụnhư nền tảng cho cung cấp và yêu cầu tài nguyên tính toán trong Data center và cáctrang thiết bị trong việc cấp phát tài nguyên hiệu quả

• Accounting: cung cấp cơ chế để thao tác trên lưu lượng dùng tài nguyên được yêu

cầu do đó chi phí cuối cùng có thể được tính toán và tớnh phớ cho người dùng Thêmvào đó, lịch sử sử dụng có thể được dùng để tối ưu bởi Service Request Examiner andAdmission Control

• VM Monitor: cung cấp cơ chế lưu vết những máy ảo sẵn sàng và các thông tin về tài

nguyên của chúng

• Dispatcher: cung cấp cơ chế bắt đầu thực thi việc cấp phát máy ảo VM của những

yêu cầu dịch vụ đã được chấp nhận

• Service Request Monitor: cung cấp cơ chết lưu vết tiến trình của yêu cầu dịch vụ.

2.3.3 VMs (cỏc mỏy ảo): nhiều máy ảo có thể được mở và tắt động trên một máy vật

lý để phù hợp với yêu cầu dịch vụ, do đó việc chuẩn bị tối đa để có thể chia nhỏ tàinguyên để có thể đáp ứng các yêu cầu cụ thể của yêu cầu dịch vụ Thêm vào đó, nhiềumáy ảo VM có thể chạy đồng thời ứng dụng trên những môi trường hệ điều hành khácnhau trên một máy vật lý duy nhất do cỏc mỏy ảo VM tách biệt hoàn toàn với cỏc mỏykhỏc trờn cùng máy vật lý

2.3.4 Physical Machines (cỏc mỏy vật lý): Những trung tâm dữ liệu bao gồm nhiều

máy chủ có thể cung cấp tài nguyên phù hợp với yêu cầu

2.4 Kiến trúc CloudSim

Một cách tổng thể bao gồm 4 lớp:

dùng để thực hiện những chức năng cốt lõi cần thiết cho việc mô phỏng ở lớp cao hơnnhư sắp xếp và xử lý sự kiện, khởi tạo các thành phần, các thành phần giao tiếp vàquản lý mô phỏng đồng hồ

nhiều nền tảng lưới, bao gồm cả hệ thống mạng và liên kết đồng bộ những thành phần

cơ bản của lưới như tài nguyên, tập dữ liệu, lưu vết tải và dịch vụ thông tin

năng cơ bản được cung cấp bởi lớp GridSim CloudSim cung cấp hỗ trợ lý thuyết cho

mô hình và mô phỏng hóa những môi trường tập trung dữ liệu dựa trên nền tảngCloud Lớp CloudSim quản lý việc khởi tạo và thực thi các thực thể cốt lõi (máy ảo,máy chủ, trung tâm dữ liệu, ứng dụng) trong suốt quá trình mô phỏng Lớp này có khảnăng khởi tạo đồng thời và quản lý mở rộng trong suốt với những nề tảng Cloud baogồm hàng nghìn thành phần hệ thống Những vấn đề cơ bản như chuẩn bị, triển khai

máy ảo VM dựa trên yêu cầu người dùng, quản lý quá trình thực thi ứng dung và theodõi rộng đều được quản lý bởi lớp này Người cung cấp Cloud có thể hiện thực nhữngchiến lược của họ để tự động mở rộng lõi của chức năng chuẩn bị triển khai máy ảoVM.

chức năng liên quan cho các máy chủ (số lượng, đặc tả cho chúng và những việckhác), ứng dụng (số lượng các tác vụ và yêu cầu của chúng), cỏc mỏy ảo VM, sốlượng người dùng và các loại ứng dụng và chính sách định thời môi giới Một ngườiphát triển ứng dụng Cloud có thể tạo ra nhiều sự phân tán yêu cầu người dùng, cấuhình ứng dụng ở lớp này

2.5 Mô hình Cloud

Kiến trúc dịch vụ nền tảng liên quan đến Cloud được mô hình hóa trong chươngtrình mô phỏng bởi thành phần Datacenter cho việc quản lý yêu cầu dich vụ.Datacenter được tạo bởi các tập hợp các Host, cú trỏch nhiệm để quản lý cỏc mỏy ảo

VM trong chu kì sống của chúng Các Host là những thành phần biểu thị cho cỏc nỳttrong Cloud, nó được cài đặt sẵn khả năng xử lý (biểu diễn qua đơn vị MIPS = milion

of instruction per second), bộ nhớ, khả năng lưu trữ và chính sách định thời để xử lýviệc cấp phỏt lõi tính toán cho cỏc mỏy ảo Các thành phần máy Host thực giao diện

hỗ trợ mô hình hóa và mô phỏng cho cả những nút 1 nhân và đa nhân

Việc phân phối máy ảo phục vụ cho ứng dụng cụ thể nào đó đến các thành phầnHost là trách nhiệm của thành phần Virtual Machine Provisioner Thành phần nàycung cấp một tập các phương thức cho người nghiên cứu, với những hỗ trợ trong việchiện thực chính sách mới dựa trên những mục tiêu về tối ưu Những chính sách mặcđịnh hiện có sẵn rất giản đơn theo hướng ai đến trước sẽ được phục vụ trước

Với mỗi thành phần Host, sự cấp phỏt cỏc lừi tớnh toỏn tới cỏc mỏy ảo đượcthực hiện dựa trên việc cấp phát của host Những công cụ tìm xem trong tài khoản cóbao nhiêu lõi tính toán được giao cho mỗi máy ảo và bao nhiêu khả năng còn sẵn Dovậy, có thể cấp phát lõi CPU cho máy ảo cụ thể hay là phân tán động giữa cỏc mỏy ảo(chia sẻ theo thời gian) và gỏn lừi cho máy ảo theo yêu cầu hoặc là theo một hoạt động

cụ thể nào đó

Mỗi thành phần Host khởi tạo một bộ định thời máy ảo hiện thực việc cấp pháttheo không gian hay thời gian Những người nghiên cứu hay phát triển Cloud có thể

mở rộng bộ định thời máy ảo VM để thử nghiệm với một vài chính sách cấp phát Kếđến chi tiết liên quan đến công cụ chia sẻ theo thời gian và không gian sẽ được để cập.

2.6 Mô hình cấp phát máy ảo VM

Một trong những ý tưởng khiến Cloud computing khác biệt với Grid computing

là việc triển khai tối đa công nghệ ảo hóa và các công cụ

Mô hình ứng dụng cổ điển ánh xạ chính xác các nốt tính toán và các ứng dụngriêng rẽ không còn phù hợp trong sự trừu tượng hóa tính toán trong môi trường Cloud

Ví dụ như hai Datacenter chay trên một Host có 1 nhân Mặc dù có vẻ như có sự táchbiệt nhưng tổng lượng tài nguyên sẵn có bị ràng buộc bởi năng lực của host Nhữngyếu tố quan trọng này cần được xem xét trong tiến trình xem xét quyết định cấp pháttài nguyên

Để cho phép giả lập những thành phần khác nhau, Cloud Sim hỗ trợ việc đinhthời máy ảo VM ở hai mức: trước tiên tại mức Host và sau đó là mức máy ảo VM Ởmức đầu tiên, có thể xác định rõ tổng năng lực xử lý của mỗi nhân trong host sẽ đượcgán cho mỗi máy ảo Tại mức tiếp theo, cỏc mỏy ảo VM sẽ được phõn rừ tổng nănglực xử lý cụ thể cho mỗi tác vụ được thực thi Tại mỗi mức, CloudSim hiện thực chínhsách cấp phát tài nguyên theo thời gian và không gian

2.7 Mô hình chợ Cloud

Hỗ trợ dịch vụ đóng vai trò như là người môi giới giữa nhà cung cấp dịch vụCloud và khác hàng thông qua những dịch vụ số cũng là điểm nhấn của Cloudcomputing Hơn thế, những dịch vụ này cần cơ chế để xác định chi phí dịch vụ và vềgiỏ Mô hình tính chi phí và giá cả là một ý tưởng cần được xem xét khi thiết kết

chương trình mô phỏng Cloud Bốn thuộc tính được xem xét đến cho một Datacenter:

Chi phí mỗi đơn vị bộ nhớ và lưu trữ được kèm theo trong quá trình khởi tạo máy

ảo Chi phí mỗi đơn vị băng thông sử dụng có trong quá trình truyền dữ liệu Bên cạnh

đú, cỏc chi phí sử dụng bộ nhớ, lưu trữ, băng thông và các chi phí liên quan có mốiliên hệ với việc sử dụng tài nguyên tính toán Do vậy, nếu máy ảo VM được tạo màkhông có tác vụ nào thực thi trờn chỳng, thỡ chỉ có chi phí về bộ nhớ và lưu trữ.Những vấn đề này có thể được thay đổi bởi người dùng

CHƯƠNG 3: THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN

CỦA CLOUD COMPUTING3.1 Tính sẵn sàng

Hiện nay, việc sử dụng các dịch vụ của cloud computing làm cho người sử dụng

lo lắng đến tính sẵn sàng của dịch vụ mà họ sử dụng Nên đây là một lý do có thể làm

cho người sử dụng ngại sử dụng các dịch vụ của Cloud Computing Nhưng hiện tại,những người sử dụng dịch vụ của Cloud Computing có thể an tâm về chất lượng dịch

vụ Ví dụ như trong SaaS có dịch vụ tìm kiếm của Google, hiện tại khi người dùngtruy cập vào trang web sử dụng dịch vụ tìm kiếm này thì có thể an tâm rằng mỡnh luụnđược đáp ứng nếu mình truy cập không được thì có thể đó là vấn đề do kết nối đườngtruyền mạng Năm 2008, có một cuộc khảo sát về chất lượng dịch vụ thỡ cú hai hãnghàng đầu đạt chất lượng phục vụ tốt về tích sẵn sàng của dịch vụ

Hình 3.1 Bảng khảo sát chất lượng dịch vụ

Ngoài ra sự đe dọa đến tính sẵn sàng của dịch vụ còn nằm ở chỗ, khi dịch vụ bịtấn công bằng cách DDOS (distributed denial of service attacks).Với kiểu tấn công nàylàm cho các nhà cung cấp dịch vụ tốn một khoảng tiền lớn để đối phó với cách tấncông này

3.2 Data lock-in

Hiện nay các phần mềm đã được cải thiện khả năng tương tác giữa các nền tảngkhác nhau, nhưng các hàm API của Cloud Computing vẫn còn mang tính độc quyền,chưa được chuẩn hóa Do đó khi một khách hàng viết một ứng dụng trên một nền tảng

do một nhà cung cấp dịch vụ thì ứng dụng đó sẽ chỉ được sử dụng trờn cỏc dịch đó,nếu đem ứng dụng đó qua một nền tảng khác do một nhà cung cấp dịch vụ khác cungcấp thì có thể không chạy được Điều này dẫn đến người sử dụng phụ thuộc vào nhàcung cấp dịch vụ Ngoài ra nhà cung cấp dịch vụ cũng sẽ tập trung hơn để phát triểndịch vụ của mình để phục vụ nhu cầu người sử dụng tốt hơn

Ngoài ra việc sử dụng các dịch vụ của cloud computing cũng gây ra một vấn đề,khi dữ liệu của người sử dụng dịch vụ lưu trữ trên hệ thống của nhà cung cấp dịch vụthì có điều gì đảm bảo cho người sử dụng là dữ liệu của mình sẽ an toàn, không bị rò rỉ

ra bên ngoài Hiện nay, về mặt kỹ thuật thì vẫn chưa có cách nào hiệu quả để giảiquyết vấn đề trên Điều này dẫn đến việc thực hiện hay sử dụng thường xảy ra đối vớicác nhà cung cấp dịch vụ có tiếng, uy tín

Ví dụ: tháng 8 năm 2008 khi dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến của Linkup bịhỏng, sau khi phục hồi lại hệ thống thì phát hiện ra mất 45% dữ liệu của khách hàng.Sau sự cố này thì uy tín và doanh thu của công ty hạ xuống Khoảng 20.000 ngườidùng dịch vụ của Linkup đã từ bỏ nhà cung cấp này để tìm đến một nhà cung cấp dịch

vụ mới Và sau đó dịch vụ này phải dựa trên một dịch vụ lưu trữ trực tuyến khác đểtồn tại là Nirvanix, và hiện nay hai công ty này đã kết hợp với nhau trong việc cungcấp dịch vụ lưu trữ trực tuyến

Từ ví dụ trên ta thấy nếu cỏc cỏc nhà cung cấp dịch vụ có cơ chế chuẩn hóa cácAPI thỡ cỏc nhà phát triển dịch vụ có thể triển khai dịch vụ trên nhiều nhà cung cấpdịch vụ, khi đó một nhà cung cấp dịch vụ nào đó bị hỏng, thì dữ liệu của các nhà pháttriển không mất hết mà có thể nằm đâu đó trờn cỏc nhà cung cấp dịch vụ khác Nếunhư cách này được các nhà cung cấp dịch vụ thể hiện thì sẽ dẫn đến cuộc cạnh tranh

về giá của nhà cung cấp

Hai tham số ảnh hưởng đến việc lựa chọn một dịch vụ lúc đó là

cho nhà cung cấp dịch vụ Hiện nay có một số nhà cung cấp dịch vụ có giá cao gấp 10lần so với các nhà cung cấp khác, nhưng nếu nó có chất lượng tốt cộng thờm cỏc tínhnăng hỗ trợ người dùng như: tính dễ dùng, một số tính năng phụ khỏc…

dẫn đến một mô hình mới: cơ sở hạ tầng cùng phần mềm có thể chạy trên privatecloud hay public cloud

3.3 Bảo mật và kiểm tra dữ liệu

Như đã phân tích ở phần trước đó, khi đưa dữ liệu lên cloud thì một câu hỏi đặt

ra là: dữ liệu của mỡnh cú an toàn không? Do đó các dữ liệu nhạy cảm của các công tythường không để lên cloud lưu trữ Việc để dữ liệu lờn đú sẽ làm cho khả năng bịnhiều người khác truy xuất hơn Và vấn đề này đang là một thách thức thực sự đối vớicông nghệ hiện đại trong việc việc bảo mật dữ liệu Hiện nay có một giải pháp lànhững người dùng dịch vụ Cloud phải mã hóa dữ liệu trước khi đưa lên hệ thốngcloud, và khi muốn sử dụng dữ liệu này thì phải thực hiện công việc giải mã này ởmáy local Ví dụ việc mã hóa dữ liệu trước khi đưa lên cloud sẽ bảo mật hơn so vớiđem dữ liệu lên cloud mà không có mã hóa Mô hình này đó cú những thành công nhấtđịnh đối với đối với việc sử dụng TC3, đây là công ty về chăm sóc sức khỏe (công ty

này sử dụng hệ thống TC3), dữ liệu của họ là những thông tin nhạy cảm ( dữ liệu của

họ chủ yếu là về các thông tin bệnh của các bệnh nhân)

Ngoài ra, còn có thể thêm vào việc ghi nhận lại các thộng tin mà hệ thống đãlàm, và sử dụng các hệ điều hành ảo khi cung cấp dịch vụ IaaS sẽ làm cho ứng dụngcủa mỡnh khú bị tấn công hơn

Việc bảo mật dữ liệu ngoài các vấn đề về kỹ thuật thỡ nú cũn liên quan đến cácvấn đề khác như con người, các đạo luật… Việc sử dụng các luật bảo vệ người sửdụng dịch vụ cloud khi họ đưa dữ liệu của mình lưu trữ trên Cloud, thỡ cỏc nhà cungcấp dịch vụ phải bảo đảm dữ liệu của khách hàng không bị rò rỉ ra bên ngoài

Thêm vào đó các nhà cung cấp dịch vụ SaaS còn cung cấp cho người dùng cơchế lựa chọn vị trí mà người dùng muốn lưu trữ dữ liệu cũa mình Ví dụ: Amazoncung cấp dịch S3, khi sử dụng dịch vụ này người dùng có thể lưu trữ dữ liệu vật lý củamình ở châu Âu hay ở Mỹ

3.4 Việc gây ra thắc cổ trai trong việc truyền dữ liệu

Đối với các ứng dụng, mà lúc đầu ứng dụng bắt đầu chạy thường thì dữ liệu ít, vàcàng về sau thì dữ liệu càng nhiều Và ngoài ra có thể có ứng dụng chạy trên Cloud mà

dữ liệu có thể lưu ở các vị trí khác nhau Khi ứng dụng này chạy có thể dẫn đến việcvận chuyển giữa các dữ liệu (việc vận chuyển dữ liệu giữa các data center) Hiện naygiá của việc vận chuyển dữ liệu là 100$ đến 150$ cho mỗi terabyte vận chuyển Khiứng dụng chạy càng về sau thì chi phí này có thể càng tăng lên, làm cho chi phí truyềntải dữ liệu là một vấn đề quan trọng trong chi phí vận hành ứng dụng Và vấn đề nàycũng đã được các nhà cung cấp dịch vụ Cloud và những người sử dụng Cloud suy nghĩđến Và vấn đề này đã được giải quyết trong dịch vụ Cloudfront mà công ty Amazon

đã phát triển

3.5 Khó tiên đoán trong hiệu suất thực thi của máy tính

Khi nhiều máy ảo chạy cùng chạy, thì vấn đề chia sẻ về CPU hay bộ nhớ đạt hiệuquả cao, nhưng vấn đề giao tiếp IO của cỏc mỏy ảo này gây ra nhiều vấn đề về hiệusuất

Hình 3.2 Biểu đồ so sánh hiệu xuất chạy 72 máy ảo trên EC2 giữa cỏc mỏy chia sẻ

bộ nhớ (a) và máy chia sẻ ổ cứng (b)

Để giảm ảnh hưởng của việc truy xuất vào ổ cứng Ta có thể dùng flash để hạnchế trong giảm hiệu suất này

3.6 Đáp ứng nhu cầu khả năng lưu trữ của người dùng

Đây là một tính năng khá tốt của Cloud Computing, phục vụ theo nhu cầu ngườidùng: khi người dùng muốn mở rộng khả năng lưu trữ do nhu cầu tăng lên thì hệ thống

có nhiệm vụ cung cấp đủ dung lượng cho người sử dụng, khi người dùng muốn giảmkhả năng lưu trữ thì hệ thống có nhiệm vụ thu hồi dung lượng đã cấp cho người sửdụng

Điều này gây ra khó khăn trong việc quản lý hệ thống lưu trữ (khi một người sửdụng mua một khoảng dung lượng thì phải cung cấp cho người đó bao nhiêu? vừa đủcho người sử dụng yêu cầu hay nhiều hơn yêu cầu?), tăng độ phức tạp cấu trúc dữ liệu(cấu trúc dữ liệu làm sao hổ trợ vấn đề lưu trữ, vấn đề trình duyệt, vấn đề mở rộng ),hiệu suất truy xuất dữ liệu trong ổ cứng không cao (nếu phục vụ nhu cầu của người sửdụng thì hệ thống lưu trữ của mình có thể dễ bị hiện tượng phân mảnh trong lưu trữ).Điều này dẫn đến vần đề nghiên cứu tạo ra một hệ thống lưu trữ sao cho tiện lợi trongphục vụ nhu cầu khả năng lưu trữ của người sử dụng

3.7 Khả năng tự co giãn của hệ thống

Hiện nay, Google triển khai platform Google App Engine giúp đỡ các developerphát triển web application Khi người sử dụng dùng dịch vụ này của Google khi triển

mình chọn ở mức mua dữ liệu (Google còn cung cấp thêm một mức là sử dụng miễnphí không có chức năng này) thì khi đó google tự động cung cấp thêm tài nguyên(dung lượng lưu trữ, số clock mà CPU chạy cho ứng dụng) cho ứng dụng ta chạy đồngthời tớnh thờm tiền cần Đây cũng là một thách thức trong việc nhận ra khi nào tàinguyên người sử dụng đó dựng ở mức quá hạn và cung cấp thêm tài nguyên ngườidùng (đây là vấn đề cần thiết nếu nhà cung cấp dịch vụ không cung cấp kịp tài nguyênthì hệ thống người dùng triển khai trờn nờn tảng của nhà cung cấp dịch vụ có thể gây

ra tình trạng hỏng)

Ngoài ra nếu giải quyết được bài toán tự co giãn tài nguyên của người sử dụngthuờ thỡ nhà cung cấp dịch vụ cũng sẽ tiết kiệm được một khoảng tiền Theo nghiêncứu của của trường đại học California thì khi một hệ thống hoạt động ở trạng thái hoạtđộng nhiều nhất, cũng chỉ sử dụng 2/3 công suất của hệ thống Vậy nếu giải quyết tốtthì khi nhà cung cấp dịch vụ cho thuê 2 máy, có thể điều chỉnh hiệu suất của 2 máynày đạt hiệu quả hơn Giả sử hệ thống ta có thể cung cấp 100%, giả sử rằng ta cho 2người dùng thuê tài nguyên và cả 2 không bao giờ sử dụng tài nguyên này hết 100%.Nếu bài toán co giãn tài nguyên được giải quyết thì ta có thể bán 100% hệ thống của tacho 2 người sử dụng này

3.8 Bản quyền phần mềm

Hiện tại các máy tính nếu không có phần mềm thì máy tính cũng chỉ là các linhkiện không có khả năng hoạt động tốt Nếu máy tính cú thờm cỏc phần mềm thỡ cỏcmáy tính sẽ hoạt động hết tất cả khả năng của nó Nhưng bản quyền phần mềm cũng làmột vấn đề đối với các nhà cung cấp dịch vụ và những người sử dụng dịch vụ điệntoán đám mây, ngoài ra còn tiền vận hành và bảo trì phần mềm Ví dụ: theo như hãngSAP công bố thì chi phí để bảo trì vận hành phần mềm hằng năm chớếm ít nhất 22%giá trị của phần mềm Đây cũng là cơ hội cho sự phát triển của các phần mềm mãnguồn mở cũng như cỏch tớnh phớ của các phần mềm mã nguồn đúng, vỡ dụ giốngnhư nhà cung cấp Amazone và Microsoft có sự kết hợp với nhau trong phục vụ kháchhàng, về cỏch tớnh phớ phần mềm và việc sử dụng dịch vụ EC2 của người sử dụng.Nếu khách hàng dùng EC2 để chạy các phần mềm có bản quyền của Microsoft nhưWindow Server hay Window SQL Server thì bị tớnh phớ là 0,15$ còn ngược lại nếudùng dịch vụ EC2 mà sử dùng phần mềm mã nguồn mở thì chỉ phải trả 0,1$

3.9 Lợi ích của Cloud Computing đối với doanh nghiệp

Ưu việt của Cloud Computing so với những công nghệ có trước là nó cho phépngười dùng một khả năng sử dụng tài nguyên hiệu quả, với chi phí thấp, người dùngchỉ trả chi phí cho nhà cung cấp những gì đã sử dụng

Hình 3.3 Cloud Computing giúp doanh nghiệp giảm chi phí đầu tư

Một yếu tố giúp giảm chi phí nữa là khách hàng chỉ trả phí cho những gì họ thật

sự dùng (Usage-based costing) Với những tài nguyên đó thuờ nhưng chưa dùng đến(do nhu cầu thấp) thì khách hàng không phải trả tiền Đây thật sự là một lợi ích rất lớnđối với doanh nghiệp khi sử dụng dịch vụ Cloud Computing

Sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn

Nhờ khả năng co giãn (elasticity) nên tài nguyên luôn được sử dụng một cáchhợp lý nhất, theo đúng nhu cầu của khách hàng, không bị lãng phí hay dư thừa Đốivới nhà cung cấp dịch vụ, công nghệ ảo hóa giúp cho việc khai thác tài nguyên vật lýhiệu quả hơn, phục vụ nhiều khách hàng hơn

Một yếu tố khác ảnh hưởng đến việc sử dụng tài nguyên đó là cỏch “gỏn” (cấpphát) tài nguyên cho khách hàng Các mô hình truyền thống thực hiện cấp phát tàinguyên theo kiểu single-tenant: một tài nguyên được cấp phát “tĩnh” trực tiếp cho một

khách hàng đú cú những lúc không có nhu cầu sử dụng thì tài nguyên đó sẽ ở trạngthái rảnh, dư thừa chứ không được thu hồi lại.

Hình 3.4 Single-tenant

Cloud Computing thực hiện việc phân phối tài nguyên theo kiểu multi-tenant:một tài nguyên có thể được cấp phát “động” cho nhiều khách hàng khác nhau, cáckhách hàng này sẽ luân phiên sử dụng tài nguyên được cấp phát chung Với mô hìnhmulti-tenant, một tài nguyên có thể phục vụ cho nhiều khách hàng khác nhau Như vậykhi khách hàng không có nhu cầu, tài nguyên rảnh sẽ được hệ thống thu hồi lại và cấpphát cho khách hàng khỏc cú nhu cầu

Hình3.5 Multi-tenant

Tính linh hoạt

Nhờ khả năng co giãn mà Cloud Computing cung cấp, hệ thống của khách hàng

có khả năng mở rộng hoặc thu nhở một cách linh hoạt tùy theo nhu cầu cụ thể Doanhghiệp có thể khởi đầu với quy mô nhỏ, nhu cầu thấp nhưng sau đó phát triển mở rộngquy mô với nhu cầu tăng cao.Cỏc dịch vụ Cloud Computing có thể được truy xuất ởbất kỳ đâu, bất kỳ lúc nào thông qua mạng internet Khách hàng có thể lựa chọn nhàcung cấp dịch vụ nào đáp ứng tốt nhất cho nhu cầu của mình với giá cả và chất lượngdịch vụ hợp lý nhất

Với Cloud Computing, doanh nghiệp sẽ chuyển hầu hết trách nhiệm về kiểm soát

hệ thống, quản lý hạ tầng, bảo mật, đảm bảo chất lượng dịch vụ… cho nhà cung cấpdịch vụ Khi đó doanh nghiệp sẽ giảm rất nhiều chi phí và chỉ tập trung vào nhiệm vụchính là kinh doanh, không phải bận tâm nhiều đến việc quản lý, kiểm soát hệ thống

3.10 Ngoài ra trong quá trình hiện thực cloud computing, người ta nhận thấy một

số thuận lợi, khó khăn, thách thức sau:

Thuận lợi:

được ưa thích bởi dịch vụ phần mềm, bên cạnh đú cú tích hợp các yếu tố về nền tảng

hệ thống

lý

soát lỗi…

diện người dùng và các yếu tố ứng dụng khác

với nhiều người để giúp xác định mức độ khó khăn của vấn đề chúng ta gặp phải

việc phát triển ứng dụng đa người dùng cho những người không chỉ trong nhóm lậptrình mà có thể kết hợp nhiều nhúm cựng làm việc

Khó Khăn:

• Các nhà cung cấp Cloud Computing Service cùng nhau chuẩn hóa API, người dùng

có thể phát triển ứng dụng trên nền tảng của nhiều nhà cung cấp dịch vụ Nếu hệ thốngcung cấp dịch vụ nào đó gặp sự cố thì dữ liệu người dùng không mất vỡ nú đó nằmđâu đó Do các API (Application Programming Interface) của các nhà cung cấp dịch vụchưa được chuẩn hóa, nên khi ta phát triển một phần mềm trên nền tảng của nhà cungcấp dịch vụ này thì không thể chạy được trên nền tảng của nhà cung cấp dịch vụkhỏc.Vỡ vậy, người dùng (người phát triển ứng dụng)sẽ phụ thuộc vào nhà cung cấpdịch vụ

nhanh vì những tính năng sẽ phức tạp hơn khi phát triển ứng dụng trên nền Web

chắn sẽ dẫn đến cuộc cạnh tranh về giá

Bảo mật:

• Sở hữu trí tuệ (Intellectual property)

• Độ trễ dữ liệu

CHƯƠNG 4: SO SÁNH GIỮA CLOUD COMPUTING

VÀ GRID COMPUTING4.1 Tổng quan