Tiểu luận môn ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI Ở VIỆT NAM

Mặc dù điện toán đám mây chỉ là một cách khác để cung cấp các tài nguyên máy tính, chứ không phải là một công nghệ mới, nhưng nó đã châm ngòi một cuộc cách mạng trong cách cung cấp thông

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TPHCM

KHOA: KHOA HỌC MÁY TÍNH CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ CNTT

BÀI THU HOẠCH MÔN: ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY

Đề tài:

TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ

TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI Ở VIỆT NAM

GVHD : PGS.TS NGUYỄN PHI KHỨ HVTH : NGUYỄN PHẠM PHÚ QUÝ

TP HCM, Tháng 6 năm 2014

MỞ ĐẦU

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 các tài nguyên máy tính, chứ không phải là một công nghệ mới, nhưng nó đã châm ngòi một cuộc cách mạng trong cách cung cấp thông tin và dịch vụ của các tổ chức.

Vì vậy trong phạm vi nội dung bài thu hoạch này em muốn đưa ra một cái nhìn tổng quan về điện toán đám mây và tình hình triển khai của nó tại Việt Nam

Bài thu hoạch gồm 6 phần chính:

 Sơ lược về điện toán đám mây

 Các mô hình của điện toán đám mây

 So sánh giữa điện toán đám mây và điện toán lưới

 Tình hình triển khai công nghệ điện toán đám mây tại Việt Nam

 Kết luận

 Tài liệu tham khảo

Vì thời gian có hạn và sự mới mẻ của bộ môn do lần đầu tiếp xúc nên không thể tránh khỏi thiếu sót trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài nên em rất mong nhận được sự nhận xét chân thành của thầy để bổ sung thêm kiến thức và hoàn thiện hơn bài viết này

Cuối cùng em xin cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Phi Khứ vì thầy đã truyền tải kiến thức nền tảng cho em Làm cho em nhận thức được đây là môn học vô cùng thú vị và tính ứng dụng rộng lớn của nó cũng như là những lợi ích mà nó mang lại trong thực tiển và đã giúp em hoàn thành bài thu hoạch này

M C LUC ỤC LUC

MỞ ĐẦU 1

I ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 4

1 Tổng quan 4

a Vậy điện toán đám mây là gì? 4

b Tại sao lại đổ xô vào đám mây? 5

2 Lịch sử xuất hiện của điện toán đám mây: 5

3 Kiến trúc tổng quát của điện toán đám mây: 6

4 Các đặc điểm của điện toán đám mây 6

5 Ưu và nhược của mô hình "Điện toán đám mây" 7

a Ưu điểm của điện toán đám mây 7

b Nhược điểm của điện toán đám mây 8

6 Sự cần thiết của điện toán đám mây 9

II CÁC MÔ HÌNH CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 10

1 Mô hình dịch vụ: 10

a. Tầng 1: Hạ tầng hướng dịch vụ (Iaas) cơ sở hạ tầng là nền tảng của đám mây 11

b Tầng 2: Nền tảng hướng dịch vụ (PaaS) 13

c. Tầng trên cùng là tầng ứng dụng (phần mềm hướng dịch vụ -SaaS) 14

d Bảng so sánh giữa các tầng 15

2 Các mô hình triển khai 16

a Đám mây công cộng 16

b Đám mây riêng tư 17

c Đám mây cộng đồng 18

d Đám mây lai 19

III SO SÁNH GIỮA CLOUD COMPUTING VÀ GRID COMPUTING 19

1 Giống nhau: 19

2 Khác nhau: 20

IV TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TẠI VIỆT NAM 21

1 Những tín hiệu đầu tiên 21

2 Thực trạng triển khai điện toán đám mây 22

3 Tương lai cho điện toán đám mây tại Việt Nam 22

V KẾT LUẬN 23

VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

I ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY.

“Điện toán đám mây là mô hình điện toán dựa trên Internet, theo đó tài nguyên,

phần mềm và thông tin đã chia sẽ được cung cấp cho máy tính và các thiết bị khác

theo yêu cầu, như điện”

Theo Ian Foster ( thuộc phòng thí nghiệm quốc gia Argonne - Mỹ):

“Điện toán đám mây là một mô hình điện toán phân tán có tính co giãn lớn hướng

về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các nền tảng 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”

“Điện toán đám mây là một dạng thức điện toán cung cấp các tài nguyên ảo hóa và

có quy mô dưới dạng dịch vụ qua mạng Internet Người dùng không cần tới nhữngkiến thức chuyên môn để quản lý hạ tầng công nghệ này bởi phần việc đó là dành cho các nhà cung cấp dịch vụ”

“Điện toán đám mây là sự kết hợp giữa các khái niệm: Hạ tầng hướng dịch vụ (IaaS), Nền tảng hướng dịch vụ (PaaS), Phần mềm hướng dịch vụ (SaaS) và một

số khái niệm công nghệ mới Dịch vụ điện toán đám mây thường cung cấp các trực tuyến ứng dụng doanh nghiệp thông dụng, có thể truy xuất qua trình duyệt web trong khi phần mềm và dữ liệu được lưu trữ trên máy chủ của nhà cung cấp”

a Vậy điện toán đám mây là gì?

Điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệ thông tin như một dịch vụ Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở đó cung cấp tài nguyên chia sẻ giống như dòng điện được phân phối trên lưới điện Các máy tính trong các đám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác nhau sử dụng sức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể là chúng đang chạy trên một

hệ thống duy nhất Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó Ví dụ, dịch vụ Google AppEngine cung cấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có thể truy nhập từ một trình duyệt web, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ

Mô hình điện toán đám mây

b Tại sao lại đổ xô vào đám mây?

Do các lí do sau:

 Chi phí giảm: Điện toán đám mây có thể làm giảm cả chi phí vốn (CapEx) lẫn

chi phí vận hành (OpEx) vì các tài nguyên chỉ được mua khi cần và chỉ phải trảtiền khi sử dụng

 Cách sử dụng nhân viên được tinh giản: Việc sử dụng điện toán đám mây

giải phóng đội ngũ nhân viên quý giá cho phép họ tập trung vào việc cung cấp giá trị hơn là duy trì phần cứng và phần mềm

 Khả năng mở rộng vững mạnh: Điện toán đám mây cho phép khả năng điều

chỉnh quy mô ngay lập tức hoặc tăng lên hoặc giảm xuống, bất cứ lúc nào mà không cần giao kết dài hạn

2 Lịch sử xuất hiện của điện toán đám mây:

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 (utility computing) 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 một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia thành những tác vụ nhỏ để chạy song song, được xem là một máy chủ ảo

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

3 Kiến trúc tổng quát của điện toán đám mây:

Kiến trúc tổng quan điện toán đám mây

Kiến trúc của điện toán đám mây bao gồm 3 tầng :

 Hệ thống hướng dịch vụ ( Infrastructure as Service )

 Nền tảng hướng dịch vụ ( Platform as Service)

 Phần mềm hướng dịch vụ ( Software as Service)

Các hình thức triển khai của điện toán đám mây: dựa vào nhu cầu của người dùng cũng như của phía nhà cung cấp mà hình thành nên bốn phương thức triển khai điện toán đám mây trong thực tế :

 Đám mây công cộng ( Public Cloud)

 Đám mây cá nhân ( Private Cloud)

 Đám mây lai ( Hybrid Cloud)

 Đám mây cộng đồng ( Community Cloud)

Điện toán đám mây đang được phát động bới nhiều nhà cung cấp, trong đó có Amazon, Google, DataSynapse, và Salesforce cũng như những nhà cung cấp truyền thống như Sun Microsystems, HP, IBM, Intel và Microsoft Nó đang được nhiều người dùng cá nhân cho đến những công ty lớn như General Electric,

L’Oréal, Procter & Gamble và Valeo chấp nhận và sử dụng

4 Các đặc điểm của điện toán đám mây

Điện toán đám mây có 5 đặc trưng quan trọng

 Khả năng co giãn (scalability): đám mây có thể cung cấp tài nguyên tính toán theo yêu cầu Việc cung cấp này trên nguyên tắc là động và nhiều thuê bao, vì vậy tránh lãng phí (dùng bao nhiêu trả bấy nhiêu)

 Khả năng quản trị và vận hành (manageability): đây là khả năng điều khiển, kiểm soát hệ thống và tính cước phí thuê bao

 Khả năng truy cập (accessibility) và khả chuyển: truy cập mọi lúc mọi nơi mộtcách nhất quán và khả năng truy cập với các thiết bị nhỏ, yếu (thin client) như

là điện thoại di động

 Hiệu năng cao và tối ưu hóa (performance and Optimization): hạ tầng đám mây giải quyết và che dấu mọi vấn đề phức tạp trong tính toán song song, cân bằng tải, lập lịch để cung cấp khả năng tính toán hiệu năng cao và tối ưu hóa

 Khả năng sẵn dùng với độ tin cậy cao (availability): hạ tầng đám mây cùng được cung cấp rộng rãi cho người dùng với khả năng chịu đựng lỗi cao, hệ thống tồn tại lâu dài và khả năng bảo mật tốt



5 Ưu và nhược của mô hình "Điện toán đám mây"

a Ưu điểm của điện toán đám mây

Tiết kiệm và giảm chi phí: chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy

móc và nguồn nhân lực của người sử dụng điện toán đám mây được giảm đến mức thấp nhất Khi khách hàng ngừng sử dụng dịch vụ thì tài nguyên

sẽ được nhà cung cấp giải phóng và cho khách hàng khác thuê lại Khách hàng sẽ tận dụng được nguồn vốn dùng để đầu từ cho thiết bị cho các công việc kinh doanh khác

Tốc độ xử lý nhanh: người dùng của dịch vụ điện toán đám mây sẽ tận dụng

được sức mạnh mà các siêu máy tính của nhà cung cấp mang lại

Đa phương tiện: không còn phụ thuộc vào thiết bị và vị trí địa lý, điện toán

đám mây cho phép người dùng truy cập và sử dụng hệ thống thông qua trình duyệt web ở bất kỳ đâu và trên bất kỳ thiết bị nào mà họ sử dụng (chẳng hạn là PC hoặc là điện thoại di động, v.v )

Chia sẻ tài nguyên và chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các lợi ích cho người dùng như:

 Công suất xử lý nhanh hơn do tài nguyên được tập trung Ngoài ra, người dùng không cần phải đầu tư về nguồn nhân lực quản lý hệ thống

 Khả năng khai thác và hiệu suất được cài thiện hơn 10-20% so với

hệ thống máy tính cá nhân thông thường

Độ tin cậy cao: điện toán đám mây không chỉ giành cho người dùng phổ

thông, mà còn phù hợp với các yêu cầu cao và liên tục của các công ty kinh doanh và các nghiên cứu khoa học Tuy nhiên, một vài dịch vụ lớn của điệntoán đám mây đôi khi rơi vào trạng thái quá tải, khiến hoạt động bị ngưng trệ Khi rơi vào trạng thái này, người dùng không có khả năng để xử lý các

sự cố mà phải nhờ vào các chuyên gia từ đám mây tiến hành xử lý

Tính co giãn: khả năng mở rộng, co giãn các tài nguyên giúp khách hàng dễ

dàng cơ cấu lại hoạt động của mình khi có sự thay đổi về quy mô cũng như phương thức hoạt động

Bảo mật: khả năng bảo mật được cài thiện do sự tập trung về dữ liệu

Bảo trì và sửa chữa: các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa hơn bởi lẽ chúng không được cài đặt cố định trên một máy tính nào và

có đội ngũ chuyên gia trong ngành chịu trách nhiệm về vấn đề bảo trì, sửa chữa

Thống kê tài nguyên: tài nguyên sử dụng của điện toán đám mây luôn được

quản lý và thống kê trên từng khách hàng và ứng dụng, theo từng ngày, từng tuần, từng tháng Điều này đảm bảo cho việc định lượng giá cả của mỗi dịch vụ do điện toán đám mây cung cấp để người dùng có thể lựa chọn phù hợp

b Nhược điểm của điện toán đám mây

Phụ thuộc vào nhà cung cấp:

Ngày nay, khả năng tương tác giữa các nền tảng khác nhau của các phần mềm đã được cải thiện, nhưng các hàm API (Application Programming Interface) của điện toán đám mây vẫn chưa được chuẩn hóa nên nếu một người dùng viết một ứng dụng trên nền tảng của nhà cung cấp dịch vụ thì ứng dụng đó không thể chạy được trên nền tảng của nhà cung cấp dịch vụ khác Như vậy người dùng phụ thuộc nhà cung cấp dịch vụ là điều bất lợi Nếu các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cùng nhau chuẩn hóa APIthì người dùng có thể phát triển ứng dụng trên nền tảng của nhiều nhà cung cấp dịch vụ Khi hệ thống cung cấp dịch vụ nào đó gặp sự cố thì dữ liệu người dùng không mất vì nó đã nằm đâu đó trên hệ thống của các nhà cung cấp dịch vụ khác

Bảo mật và kiểm tra dữ liệu:

Dữ liệu lưu trên đám mây có an toàn không? Nhưng chắc chắn rằng xác suất bị người khác khác truy xuất rất cao, đây thực sự là một thách thức trong bảo mật dữ liệu Trước hết người dùng phải mã hóa dữ liệu trước khi đưa lên đám mây để lưu trữ, khi sử dụng tất nhiên phải giải mã trên PC của

họ Người dùng ghi nhận thông tin hệ thống đã xử lý cùng với sử dụng các

hệ điều hành ảo khi cung cấp dịch vụ IaaS sẽ làm cho ứng dụng của mình khó bị tấn công hơn

Tắc nghẽn trên đường truyền dữ liệu và hiệu quả PC:

Có những ứng dụng khi bắt đầu chạy thì dữ liệu ít, càng về sau dữ liệu càngnhiều, có ứng dụng chạy trên Cloud và có thể lưu ở các vị trí khác nhau, khichạy ứng dụng này phát sinh “vận chuyển dữ liệu giữa các data center” Người dùng phải trả phí vận chuyển dữ liệu giữa các data center, ứng dụng chạy càng về sau thì chi phí này càng tăng lên, đây là điều phải cân nhắc Khi nhiều máy tính ảo cùng chạy, thì vấn đề chia sẽ về CPU hay bộ nhớ đạthiệu quả cao, nhưng vấn đề giao tiếp IO của các máy ảo này gây ra nhiều vấn đề liên quan đến hiệu suất máy tính

Nhu cầu lưu trữ người dùng:

Mặc dù điện toán đám mây đáp ứng linh hoạt nhu cầu lưu trữ của người nhưng lại gây khó khăn trong quản lý hệ thống lưu trữ, chẳng hạn một người sử dụng mua một khoảng dung lượng thì phải cung cấp cho người đóbao nhiêu là tối ưu, vừa đủ cho người dùng hay nhiều hơn yêu cầu, nếu cơ chế quản lý không phù hợp sẽ dẫn đến tình trạng phân mảnh dữ liệu, dẫn đến quá trình truy xuất sẽ khó khắn hơn.Như vậy, làm sao tạo ra một hệ thống lưu trữ tiện lợi, đáp ứng vụ nhu cầu và khả năng lưu trữ của người sử dụng đang là vấn đề phức tạp phải giải quyết của các nhà cung cấp Cloud Computing Service

6 Sự cần thiết của điện toán đám mây.

Điện toán đám mây có khả năng sẽ mở ra những giá trị vĩ đại cho các nguồn lực ngoài (Outsourcing) của ngành CNTT và làm thay đổi bộ mặt của ngành dịch vụ CNTT truyền thống

Dưới đây sẽ là những gì ngành công nghiệp Outsourcing đang phản ứng tương tác với sự phát triển của điện toán đám mây

Các hợp đồng dịch vụ Outsourcing truyền thống luôn mang những nội dungkhá rõ ràng với các máy chủ, các trung tâm dữ liệu, mạng lưới, các chỉ tiêu

kỹ thuật, hiệu suất công việc và dòng mã sản phẩm Sự xuất hiện của điện toán đám mây lại đang làm thay đổi tất cả những điều đó nhờ sự xuất hiện của các dịch vụ CNTT năng động như một cơ sở cần thiết cho những viễn cảnh công nghệ dành cho doanh nghiệp

Nhờ các dịch vụ đám mây điện toán, nhiều đơn vị CNTT sẵn lòng đi trước một bước hơn trong việc tạo ra các tùy biến: Chúng giúp các hãng CNTT dần loại bỏ được những chi phí vốn khá tốn kém từ cơ sở hạ tầng đến các phần mềm tiếp cận khách hàng và những vấn đề trung gian khác Và hệ quả

là, điện toán đám mây đang làm thay đổi hoàn toàn bộ mặt của các dịch vụ CNTT truyền thống

Susan Tan, giám đốc dịch vụ CNTT và nghiên cứu nguồn lực của Gartner cho rằng: “Điện toán đám mây là bước chuyển cơ bản của các công ty trongviệc chi tiền và tiếp cận các dịch vụ CNTT” Trên thực tế, Gartner dự đoán cho đến năm 2012, 20% công việc kinh doanh sẽ là ảo và không có bất kỳ tài sản CNTT nào Đây sẽ là người thay đổi cuộc chơi dành cho các nhà sản

xuất dịch vụ Outsourcing, từ các nhà cung cấp và tư vấn dịch vụ “onshore” đến dịch vụ thuê ngoài, các nhà tích hợp hệ thống đến các nhà sản xuất mớiriêng biệt, nhằm làm cuộc chơi tốt hơn hoặc xấu đi.

Phil Fersht, sáng lập viên của công ty tư vấn dịch vụ thuê ngoài Horses for Sources cho rằng:“Nếu điện toán đám mây chỉ là một ngành khai thác các

cơ sở hạ tầng đắt đỏ, rắc rối và không thân thiện với môi trường trong đó, Amazon và các công ty khác phân phối các năng lượng điện toán, thì điện toán đám mây đơn giản chỉ là ngành cung cấp các ích lợi về cơ sở hạ tầng Tuy nhiên, nếu để các dữ liệu và trình ứng dụng được lưu giữ bên ngoài đám mây, người sử dụng liệu có cần phải tự mình quản lý chúng nữa không? Người sử dụng có thật sự cần phải đạt được các lợi ích cạnh tranh

đi cùng với việc thực hiện các hợp đồng bảo hiểm? Hay đã đến lúc tìm kiếm các nhà cung cấp dịch vụ có chức năng quản lý trình ứng dụng, cơ sở

hạ tầng có liên quan và thực hiện các giao dịch chưa?”

Fersht gọi các dịch vụ đám mây là nền tảng cho các giải pháp nguồn dành cho doanh nghiệp thế hệ kế tiếp Ông tin rằng các dịch vụ đám mây sẽ làm cho quá trình phân phối truyền thống của các dịch vụ CNTT hiệu quả hơn

và tiết kiệm chi phí hơn “Chúng cũng giúp tạo ra một cơ cấu phân phối chocác dịch vụ gia công thực sự Thế hệ dịch vụ thuê ngoài mới này có khả năng mở ra những giá trị to lớn cho khách hàng”

II CÁC MÔ HÌNH CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1 Mô hình dịch vụ:

Khái niệm điện toán đám mây được xây dựng trên các tầng, mỗi tầng cung cấpmột mức chức năng riêng Sự phân tầng này của các thành phần đám mây đã cung cấp một phương tiện cho các tầng của điện toán đám mây để trở thành một loại hàng hóa như điện, dịch vụ điện thoại hoặc khí tự nhiên Hàng hóa màđiện toán đám mây bán là khả năng tính toán với chi phí và phí tổn thấp hơn cho người dùng Điện toán đám mây đã sẵn sàng để trở thành dịch vụ siêu tiện ích tiếp theo

Hình minh họa các tầng của điện toán đám mây

a Tầng 1: Hạ tầng hướng dịch vụ (Iaas) cơ sở hạ tầng là nền

tảng của đám mây

Đây là tầng nền tảng của đám mây, nó gồm có các tài sản vật lý, các máy chủ,

các thiết bị mạng, các ổ đĩa lưu trữ, v.v Cơ sở hạ tầng là một dịch vụ (IaaS)

có các nhà cung cấp như IBM® Cloud Khi sử dụng IaaS bạn thực tế không kiểm soát cơ sở hạ tầng nằm dưới, nhưng bạn có quyền kiểm soát các hệ điều hành, lưu trữ, triển khai các ứng dụng và ở một mức độ hạn chế, có quyền kiểm soát việc lựa chọn các thành phần mạng

Dịch vụ in theo yêu cầu (POD) là một ví dụ về các tổ chức có thể hưởng lợi từ IaaS Mô hình POD được dựa trên việc bán sản phẩm có khả năng tùy chỉnh Các POD cho phép các cá nhân mở cửa hàng và bán thiết kế các sản phẩm Cácchủ cửa hàng có thể tải lên nhiều hay ít thiết kế tùy theo khả năng sáng tạo của

họ Có hàng ngàn lần tải lên Với các khả năng lưu trữ đám mây, một POD có thể cung cấp không gian lưu trữ không hạn chế

Lợi ích của IaaS:

Đối với các doanh nghiệp, lợi ích lớn nhất của IaaS thể hiện qua một khái niệm

được gọi là cloudbursting — quá trình này giảm tải các tác vụ lên đám mây

nhiều lần khi cần nhiều tài nguyên tính toán nhất Tiềm năng để tiết kiệm vốn thông qua việc bùng nổ lên đám mây là rất lớn, vì các doanh nghiệp sẽ không