Tiểu luận môn điện toán lưới và đám mây Tổng quan về điện toán đám mây

Sự phát triển của điện toán đám mây là một trong những yếu tố chính thúc đẩy sự tăng trưởng của lưu lượng truyền dữ liệu với hơn 5 tỷ người đang sử dụng các thiết bị di động.. Ở mô hình

MỤC L

DANH SÁCH HÌNH VẼ 3

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 5

1.1 Khái niệm: 5

1.2 Lịch sử của điện toán đám mây 6

1.3 Các đặc điểm của điện toán đám mây 7

1.4 Ưu, nhược điểm của mô hình điện toán đám mây 7

1.4.1 Ưu điểm 7

1.4.2 Nhược điểm 8

1.5 Các loại hình dịch vụ điện toán đám mây 9

CHƯƠNG II HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 10

2.1 Kiến trúc của ứng dụng điện toán đám mây 10

2.2 Kiến trúc máy chủ 12

2.3 Các khối xây dựng của điện toán đám mây 13

2.3.1 Các tầng 13

2.3.2 Các cách hình thành đám mây 15

2.4 Tìm hiểu đám mây điện toán của Google 16

2.5 Google Cloud Connect 18

2.6 Google Cloud Print 19

2.7 Google Cloud Music 21

2.8 Một vài công nghệ liên quan đến điện toán đám mây 22

2.8.1 Công nghệ Web service và Service Oriented Architecture 22

2.8.3 Web 2.0 26

2.9 Ứng dụng điện toán đám mây tại Việt Nam 27

CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ ẢO HÓA TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 29

3.1 Ảo hóa là gì? 29

3.2 Lợi ích của giải pháp ảo hóa: 29

3.3 Đặc điểm nổi bật của công nghệ ảo hóa: 30

3.5 An ninh ảo hóa trong điện toán đám mây 32

3.5.1 Các vấn đề cần xem xét 32

3.5.2 Các khuyến cáo 34

3.5.3 Các yêu cầu 35

CHƯƠNG IV PHÂN TÍCH VIỆC VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO VÀO MÔ HÌNH “ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY” 37

4.1 Nguyên tắc phân nhỏ: 37

4.2 Nguyên tắc tách khỏi: 37

4.4 Nguyên tắc kết hợp: 37

4.4 Nguyên tắc chứa trong: 37

4.5 Nguyên tắc dự phòng: 37

4.6 Nguyên tắc linh động: 37

4.7 Nguyên tắc “rẻ” thay cho đắt: 37

4.8 Nguyên tắc tác động hữu hiệu: 38

4.9 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: 38

KẾT LUẬN 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 Y

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1 Sơ đồ điện toán đám mây 4

Hình 2 Các cuộc cách mạng trong công nghiệp IT 5

Hình 3 Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây hang đầu 8

Hình 4 Kiến trúc điện toán đám mây 9

Hình 5 Mô hình điện toán đám mây 10

Hình 6 Các trình giám sát máy ảo hoạt động như thế nào 12

Hình 7 Các tầng điện toán đám mây được nhúng trong các thành phần "là một dịch vụ" 13

Hình 8 Điện toán đám mây của Google 14

Hình 9 Google File System 15

Hình 10 Google Cloud Connect 16

Hình 11 Google Cloud Print 18

Hình 12 Google Cloud Music 19

Hình 13 Máy ảo Window server 2003 chạy trên Window XP 27

Hình 14 Mô hình tương tác giữa các thành phần Web services 20

Hình 15 Mô hình tương tác của UDDI 23

Hình 16 Mô hình WSDL 24

Hình 17 Kiến trúc tính toán đám mây sử dụng các components (theo Hutchinson and Ward, 2009) 25

MỞ ĐẦU

Cách đây vài năm, lượng dữ liệu truyền trên hệ thống mạng toàn cầu nếu lưutrữ trên DVD thì số lượng đĩa này xếp hàng sẽ có chiều dài bằng 2 quãng đường tớimặt trăng Dự kiến lượng dữ liệu này sẽ tăng thêm 44 lần vào năm 2020

Sự phát triển của điện toán đám mây là một trong những yếu tố chính thúc đẩy

sự tăng trưởng của lưu lượng truyền dữ liệu với hơn 5 tỷ người đang sử dụng các thiết

bị di động Người dùng di động ngày nay ngoài các thao tác truyền thống như gọiđiện, nhắn tin thì việc sử dụng các ứng dụng hỗ trợ trong công việc và đời sốngnhiều hơn Hiện nay, hơn 60% lưu lượng truy cập dữ liệu thời gian thực đến từ cáckênh truyền thông phổ biến và tỉ lệ này còn tăng trong tương lai

Theo ABI- một công ty nghiên cứu thị trường cho hay (7/2012) việc sử dụng

dữ liệu trên di động hàng tháng dự kiến sẽ tăng 8 lần trong 5 năm tới Vào năm 2015,lưu lượng truyền dữ liệu sẽ tăng hơn 50%, mỗi năm thế giới sẽ truyền một lượng dữliệu khổng lồ là 107 Exabytes(=1.23362601 × 1020 bytes) thông qua mạng di động

Điện toán đám mây ra đời cho phép các ứng dụng bớt lệ thuộc vào mạng hạtầng, tiết kiệm cho người dùng khi không quá đầu tư vào hệ thống phần cứng

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.1 Khái niệm:

Điện toán đám mây (Thuật ngữ tiếng Anh: Cloud Computing, hay còn biết

đến với tên gọi “Điện toán máy chủ ảo”) là mô hình máy tính dựa trên nền tảng pháttriển của Internet

Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang môhình cleint-server Cụ thể, người dùng sẽ không còn phải có các kiến thức về chuyênmục để điều khiển các công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà các chuyên gia trong

“đám mây” của các hãng cung cấp sẽ giúp thực hiện điều đó

Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cáchđược bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạpcủa các cơ sở hạ tầng chứa trong nó Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quanđến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người

sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây"

mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như khôngcần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó

Ví dụ nếu một website được chứa trên một máy chủ, người dùng phải lựa chọn

hệ điều hành để cài đặt (Linux/Windows/Mac), tiến hành các thiết lập để máy chủ vàwebsite có thể hoạt động Tuy nhiên, nếu trang web được chứa trên “đám mây”, ngườidùng sẽ không cần phải thực hiện thêm bất cứ điều gì khác Điều này cũng đảm bảoyếu tố đầu tư về phần cũng được giảm tải ở mức tối đa

Hình 1 Sơ đồ điện toán đám mây

Tài nguyên, dữ liệu, phần mềm và các thông tin liên quan đều được chứa trêncác server (chính là các “đám mây”) Nói một cách đơn giản nhất “ứng dụng điện toánđám mây” chính là những ứng dụng trực tuyến trên Internet Trình duyệt là nơi ứngdụng hiện hữu và vận hành còn dữ liệu được lưu trữ và xử lý ở máy chủ của nhà cungcấp ứng dụng đó

Thuật ngữ cloud computing ra đời giữa năm 2007 không phải để nói về mộttrào lưu mới, mà để khái quát lại các hướng đi của cơ sở hạ tầng thông tin vốn đã vàđang diễn ra từ mấy năm qua Quan niệm này có thể được diễn giải một cách đơngiản: các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ và các dịch vụ sẽ nằm tạicác máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và văn phòng(trên mặt đất) để mọi người kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần Với các dịch vụ sẵn cótrên Internet, doanh nghiệp không phải mua và duy trì hàng trăm, thậm chí hàng nghìnmáy tính cũng như phần mềm Họ chỉ cần tập trung vào kinh doanh lĩnh vực riêng củamình bởi đã có người khác lo cơ sở hạ tầng và công nghệ thông tin thay họ

1.2 Lịch sử 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 (utilitycomputing) vàphần 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 nhómmáy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia thành những tác vụ nhỏ để chạy songsong, được xem là một máy chủ ảo

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

Điện toán đám mây là cuộc cách mạng lần 3 trong công nghiệp IT tiếp sau cuộccách mạng PC thập kỷ 80 và Internet thập kỷ 90

Hình 2 Các cuộc cách mạng trong công nghiệp IT

1.3 Các đặc điểm của điện toán đám mây

Điện toán đám mây có những đặc điểm chính sau đây:

 Phân phối theo nhu cầu sử dụng

 Quản lý được hiệu suất

d Chia sẻ tài nguyên và chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các loại íchcho người dùng như:

• Tập trung cơ sở hạ tầng tại một vị trí giúp người dùng không tốn nhiều giáthành đầu tư về trang thiết bị

• Công suất xử lý nhanh hơn do tài nguyên được tập trung Ngoài ra, ngườidùng 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 thốngmáy tính cá nhân thông thường

e Với độ tin cậy cao, không chỉ giành cho người dùng phổ thông, điện toánđám mây 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 điện toán đámmây đôi khi rơi vào trạng thái quá tải, khiến hoạt động bị ngưng trệ Khi rơivào trạng thái này, người dùng không có khả năng để xử lý các sự cố mà phảinhờ vào các chuyên gia từ đám mây tiến hành xử lý

f Khả năng mở rộng được, giúp cải thiện chất lượng các dịch vụ được cungcấp trên “đám mây”

g Khả năng bảo mật được cài thiện do sự tập trung về dữ liệu

h Các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa hơn bởi lẽ chúngkhông được cìa đặt cố định trên một má tính nào Chúng cũng dễ dàng hỗ trợ

và cài thiện về tính năng

i Tài nguyên sử dụng của điện toán đám mây luôn được quản lý và thống kêtrên từng khách hàng và ứng dụng, theo từng ngày, từng tuần, từng tháng Điềunày đảm bảo cho việc định lượng giá cả của mỗi dịch vụ do điện toán đám mâycung cấp để người dùng có thể lựa chọn phù hợp

1.4.2 Nhược điểm

a Tính riêng tư:

Các thông tin người dùng và dữ liệu được chứa trên điện toán đám mây có đảmbảo được riêng tư, và liệu các thông tin đó có bị sử dụng vì một mục đích nàokhác?

b Tính sẵn dùng:

Liệu các dịch vụ đám mây có bị “treo” bất ngờ, khiến cho người dùng không thểtruy cập các dịch vụ và dữ liệu của mình trong những khoảng thời gian nào đókhiến ảnh hưởng đến công việc?

c Mất dữ liệu:

Một vài dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến trên đám mây bất ngờ ngừng hoạtđộng hoặc không tiếp tục cung cấp dịch vụ, khiến cho người dùng phải sao lưu

dữ liệu của họ từ “đám mây” về máy tính cá nhân Điều này sẽ mất nhiều thờigian Thậm chí một vài trường hợp, vì một lý do nào đó, dữ liệu người dùng bịmất và không thể phục hồi được

d Tính di động của dữ liệu và quyền sở hữu:

Một câu hỏi đặt ra, liệu người dùng có thể chia sẻ dữ liệu từ dịch vụ đám mâynày sang dịch vụ của đám mây khác? Hoặc trong trường hợp không muốn tiếptục sử dụng dịch vụ cung cáp từ đám mây, liệu người dùng có thể sao lưu toàn

bộ dữ liệu của họ từ đám mây? Và làm cách nào để người dùng có thể chắc chắnrằng các dịch vụ đám mây sẽ không hủy toàn bộ dữ liệu của họ trong trườnghợp dịch vụ ngừng hoạt động

e Khả năng bảo mật:

Vấn đề tập trung dữ liệu trên các “đám mây” là cách thức hiệu quả để tangcường bảo mật, nhưng mặt khác cũng lại chính là mối lo của người sử dụng dịch

vụ của điện toán đám mây Bởi lẽ một khi các đám mây bị tấn công hoặc độtnhập, toàn bộ dữ liệu sẽ bị chiếm dụng Tuy nhiên, đây không thực sự là vấn đềcủa riêng “điện toán đám mây”, bởi lẽ tấn công đánh cắp dữ liệu là vấn đề gặpphải trên bất kỳ môi trường nào, ngay cả trên các máy tính cá nhân

1.5 Các loại hình dịch vụ điện toán đám mây

• IaaS (Infrastructure as a Service): cung cấp các dịch vụ cho thuê hạ tầng như:máy chủ, thiết bị mạng, thiết bị lưu trữ,…

• PaaS (Platform as a Service): cho thuê các hệ thống nền tảng OS, Database,middleware, application server,…: Oracle, WebSphere,…

• SaaS (Software as a Service): cho thuê các ứng dụng như:Mail, Chat, Office,CRM, HRM, …

• BPaaS(Business Process as a Service): thuê sử dụng toàn bộ dịch vụ: chuyểnphát nhanh, call center,…

Hình 3 Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây hang đầu

CHƯƠNG II HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 2.1 Kiến trúc của ứng dụng điện toán đám mây

Hình 4 Kiến trúc điện toán đám mây

Chúng ta biết rằng điện toán đám mây là một tổ hợp tính toán dựa trên các thiết

bị hạ tầng phần cứng trong một đám mây của nhà cung cấp dịch vụ Hạ tầng phầncứng bao gồm các sản phẩm máy chủ chứa dữ liệu nhỏ được kết nối lại với nhau nhưmột hệ thống phục vụ cho việc lưu trữ và xử lý dữ liệu và các ứng dụng tính toán trêncác tài nguyên khác Điện toán đám mây gọi một ứng dụng chạy trên máy chủ ảo như

là nó đang chạy tại chỗ trên hạ tầng phần cứng phân tán trong đám mây Những máychủ ảo được tạo ra theo những cách mà ở đó những thỏa thuận dịch vụ (SLA) khácnhau và sự tin cậy đều được đảm bảo Có thể có nhiều thực thể khác nhau của cùngmột máy chủ ảo truy cập vào những phần sẵn sàng của cơ sở hạ tầng phần cứng Điềunày đảm bảo rằng có nhiều bản sao của các ứng dụng, để khi xảy ra lỗi chúng sẵn sàngkhắc phục Máy chủ ảo phân tán quá trình xử lý vào cơ sở hạ tầng phần cứng và saukhi quá trình tính toán được hoàn thành chúng sẽ trả về kết quả Quá trình này cần cómột phần mềm hoặc hệ điều hành xử lý công việc quản lý hệ thống phân tán, giốngnhư kỹ thuật tính toán lưới, giúp quản lý các yêu cầu khác nhau đến máy chủ ảo Cơchế này sẽ đảm bảo việc tạo ra nhiều bản sao và cả việc bảo vệ sự thống nhất dữ liệuđược lưu trên cơ sở hạ tầng Đồng thời hệ điều hành đó cũng có thể tự điều chỉnh như

là khi gặp quá tải các tiến trình, phân chia xử lý để hoàn thành đáp ứng yêu cầu Hệthống quản lý công việc như vậy được che dấu với người dùng, hay nói các khác là ẩnvới người dùng Sự độc lập với người dùng thể hiện ở chỗ nó xử lý và trả về kết quảđạt được, chứ không cần phải quan trọng nó ở đâu và nó thực hiện điều đó bằng cáchnào Người dùng trả tiền trên lưu lượng sử dụng hệ thống, như đã nói dịch vụ đượctính bằng chu kỳ của CPU hoặc byte Thực tế số tiền mà khách hàng phải trả thườngđược tính dựa vào lưu lượng dùng CPU trên một giờ hoặc số Gb dữ liệu di chuyểntrong một giờ

Hình 5 Mô hình điện toán đám mây

2.2 Kiến trúc máy chủ

Điện toán đám mây được tạo thành bằng cách sử dụng tài nguyên vật lý lớn từnhiều máy chủ trong đám mây của nhà cung cấp dịch vụ Đây là một ứng dụng củanguyên tắc kết hợp vào trong bài toán cần một hệ thống tính toán lớn mà thiết bị hoặc

cơ sở vật chất không cho phép nên chúng ta cần phải ghép những thiết bị, những hệthống nhỏ lại với nhau để trở thành một hệ thống lớn đáp ứng những nhu cầu lớn hơncho người sử dụng trong những hệ thống yêu cầu tính toán và lưu trữ lớn Như đã nóibên trên, dịch vụ và ứng dụng của điện toán đám mây dựa trên máy chủ ảo được thiết

kế từ tài nguyên góp lại này Có hai ứng dụng (hoặc hệ điều hành) sẽ giúp quản lý cácthể hiện trên máy trong đám mây, cũng như quản lý tất cả các tài nguyên của các thểhiện máy chủ ảo Đây là một ứng dụng nguyên lý tách khỏi vào trong hệ thống điệntoán đám mây nhằm tách biệt phần cứng phức tạp của hệ thống vói giao diện bênngoài Nhằm tạo ra một giao diện người dùng đơn giản, dễ sử dụng hơn so với phầncứng phức tạp bên dưới và cũng là để tách biệt giao diện người dùng với hệ thốngphần cứng, khi đó người dùng chỉ cần quan tâm đến những ứng dụng mà học cần chứkhông cần quan tâm đến phần cứng bên dưới được thực hiện như thế nào Ứng dụngthứ nhất là Xen hypervisor cung cấp các lớp trừu tượng giữa phần cứng và hệ điềuhành ảo, nhờ vậy sự phân tán của các tài nguyên và tiến trình được quản lý giống như

là đang thực hiện trên một máy Ứng dụng thứ hai cũng được sử dụng rộng rãi là hệthống quản lý máy chủ ảo Enomalism, nó được sử dụng để quản lý hạ tầng phần cứngnền tảng

2.3 Các khối xây dựng của điện toán đám mây

Mô hình điện toán đám mây gồm có một mặt trước (front end) và một mặt sau(back end) Hai thành phần này được kết nối thông qua một mạng, trong đa số trườnghợp là Internet Phần mặt trước là phương tiện chuyên chở qua đó người dùng tươngtác với hệ thống; phần mặt sau chính là đám mây Phần mặt trước gồm có một máytính khách hoặc mạng máy tính của doanh nghiệp và các ứng dụng được sử dụng đểtruy cập vào đám mây Phần mặt sau cung cấp các ứng dụng, các máy tính, các máychủ và lưu trữ dữ liệu để tạo ra đám mây của các dịch vụ

2.3.1 Các tầng

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 cấpmột phương tiện cho các tầng của điện toán đám mây để trở thành một loại hàng hóanhư điện, dịch vụ điện thoại hoặc khí tự nhiên Hàng hóa mà điện toán đám mây bán

là khả năng tính toán với chi phí và phí tổn thấp hơn cho người dùng Điện toán đámmây đã sẵn sàng để trở thành dịch vụ siêu tiện ích tiếp theo

Trình giám sát máy ảo (VMM- virtual machine monitor) cung cấp phương tiện

để sử dụng đồng thời các tiện ích điện toán đám mây (xem Hình 1) VMM là mộtchương trình trên một hệ thống máy tính chủ cho phép một máy tính hỗ trợ nhiều môitrường thi hành giống hệt nhau Từ quan điểm của người dùng, hệ thống này là mộtmáy tính độc lập, hoàn toàn cách biệt với những người dùng khác Trong thực tế, cácngười dùng đang được phục vụ bởi cùng một máy tính Một máy ảo là một hệ điềuhành (OS) đang được quản lý bởi một chương trình điều khiển nằm dưới cho phép nóxuất hiện giống như là nhiều hệ điều hành Trong điện toán đám mây, VMM cho phépnhững người dùng giám sát và do đó quản lý các khía cạnh của quá trình như là truycập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, mã hóa, đánh địa chỉ, cấu trúc liên kết và di chuyển tảicông việc

Hình 6 Các trình giám sát máy ảo hoạt động như thế nào

Đây là các tầng đám mây được cung cấp:

Tầng cơ sở hạ tầng là 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 khôngkiểm 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 lựachọn các thành phần mạng

Dịch vụ in theo yêu cầu (POD) là một ví dụ về các tổ chức có thể hưởng lợi từIaaS Mô hình POD được dựa trên việc bán sản phẩm có khả năng tùy chỉnh CácPOD cho phép các cá nhân mở cửa hàng và bán thiết kế các sản phẩm Các chủ cửahàng có thể tải lên nhiều hay ít thiết kế tùy theo khả năng sáng tạo của họ Có hàngngàn lần tải lên Với các khả năng lưu trữ đám mây, một POD có thể cung cấp khônggian lưu trữ không hạn chế

Tầng giữa là nền tảng hệ thống Nó cung cấp cơ sở hạ tầng của ứng dụng Nền

tảng hệ thống là một dịch vụ (PaaS) cung cấp sự truy cập đến các hệ điều hành và cácdịch vụ có liên quan Nó cung cấp một cách để triển khai các ứng dụng lên đám mâybằng cách sử dụng các ngôn ngữ lập trình và các công cụ do nhà cung cấp hỗ trợ Bạnkhông cần phải quản lý hoặc kiểm soát cơ sở hạ tầng nằm dưới, nhưng bạn có quyềnđiều khiển các ứng dụng đã triển khai và ở một mức độ nào có quyền điều khiển ứngdụng sử dụng các cấu hình môi trường trên máy tính chủ

PaaS có các nhà cung cấp như là Elastic Compute Cloud (EC2) của Amazon.Nhà phần mềm doanh nhân nhỏ là một hoạt động kinh doanh lý tưởng đối với PaaS.Với nền tảng hệ thống đã chọn lọc kỹ, có thể tạo ra các sản phẩm đẳng cấp thế giới màkhông thêm gánh nặng cho hệ thống đang chạy trong công ty

Tầng trên cùng là tầng ứng dụng, tầng mà hầu hết mọi người xem như là đám

mây Các ứng dụng chạy ở đây và được cung cấp theo yêu cầu của những người dùng.Phần mềm là một dịch vụ (SaaS) có các nhà cung cấp như Google Pack Google Packbao gồm các ứng dụng, các công cụ có thể sử dụng được qua Internet, như Calendar,Gmail, Google Talk, Docs và nhiều hơn nữa

Hình 7 Các tầng điện toán đám mây được nhúng trong các thành phần "là một dịch vụ"

2.3.2 Các cách hình thành đám mây

Có ba kiểu hình thành đám mây: riêng tư (theo giả thuyết), công cộng và lai

 Các đám mây công cộng có sẵn cho công chúng hoặc một nhóm ngành nghềlớn và do một tổ chức bán các dịch vụ đám mây sở hữu và cung cấp Một đámmây công cộng là cái mà người ta hình dung là đám mây theo nghĩa thôngthường; đó là, các tài nguyên được cung cấp động trên Internet bằng cách sửdụng các ứng dụng web từ một nhà cung cấp bên thứ ba bên ngoài cung cấpcác tài nguyên chia sẻ và gửi hóa đơn tính cước trên cơ sở tính toán việc sửdụng

 Các đám mây riêng tư tồn tại bên trong tường lửa của công ty bạn và do tổchức của bạn quản lý Chúng là các dịch vụ đám mây do bạn tạo ra và kiểmsoát trong doanh nghiệp của mình Các đám mây riêng tư cũng cung cấp nhiềulợi ích tương tự như các đám mây công cộng — sự khác biệt chủ yếu là tổ chứccủa bạn chịu trách nhiệm thiết lập và duy trì đám mây đó

 Các đám mây lai là một sự kết hợp của đám mây công cộng và riêng tư khi sửdụng các dịch vụ có trong cả hai vùng công cộng và riêng tư Các trách nhiệmquản lý được phân chia giữa các nhà cung cấp dịch vụ đám mây công cộng vàchính doanh nghiệp Khi sử dụng một đám mây lai, các tổ chức có thể xác địnhcác mục tiêu và các yêu cầu của các dịch vụ được tạo ra và có được chúng dựavào sự lựa chọn thích hợp nhất

2.4 Tìm hiểu đám mây điện toán của Google

Hình 8 Điện toán đám mây của Google

Google có cách xây dựng trung tâm dữ liệu thực dụng hơn nhiều, họ chỉ muanhững máy chủ tầm trung (mid-range) Cách đầu tư này giúp cho việc sửa chữa vàthay thế rẻ hơn rất nhiều, những nhà quản trị trung tâm dữ liệu lớn đều biết chi phíduy tu và sửa chữa máy chủ sẽ rất lớn với các trung tâm dữ liệu có hàng nghìn màychủ Điều này càng đặc biệt quan trọng với một công ty như Google, các dịch vụ doGoogle cung cấp đương nhiên phải luôn online với hàng triệu người dùng Vì thế,Google phải sử dụng rất nhiều máy chủ để đảm bảo một chức năng hoạt động ổn định.Bất cứ một máy chủ nào bị hỏng hóc, lập tức sẽ có chiếc khác thay thế và hầu nhưkhông có sự gián đoạn dịch vụ nào diễn ra

Google giữ cho hệ thống của họ đơn giản nhất có thể, bởi vì, khi hệ thống càngtrở nên phức tạp thì càng nhiều lỗi xảy ra Nền tảng của đám mây Google là hệ thốngvới tên gọi Google File System Đó là một hệ thống máy tính phân tán xử lý các yêucầu thông tin nhờ các lệnh xử lý tập tin cơ bản như open, read và write (mở, đọc vàghi)

Toàn bộ hệ thống file này bao gồm những mạng lưới được gọi là clusters.Google File System sẽ dựa vào các máy chủ chính (master server) để điều phối cácyêu cầu dữ liệu (data request) – mỗi một cluster sẽ bao gồm một máy chủ chính.Khibạn tương tác với thông tin lưu trữ trên đám mây, các hành động của bạn sẽ đượcchuyển thành các yêu cầu dữ liệu Có thể là các yêu cầu đơn giản, như xem một file,hoặc lưu file mới lên đám mây Máy tính của bạn lúc này được coi là một client (máytrạm) – là thiết bị gửi yêu cầu dữ liệu tới các máy khác trong đám mây của Google.Cuối cùng, một máy chủ master sẽ nhận các yêu cầu này và gửi một bản tin tới những

cỗ máy chứa dữ liệu của Google – những cỗ máy này được Googe gọi làchunkservers Chunkserver sẽ gửi dữ liệu trực tiếp cho máy client – thông tin khôngbao giờ chạy qua máy chủ master.

Hình 9 Google File System

Google lưu trữ nhiều bản copy của dữ liệu nhằm mục đích dự phòng (đề phòngmất dữ liệu khi hỏng phần cứng) Vì thế, thay đổi dữ liệu trong đám mây sẽ phức tạphơn Ví dụ chúng ta muốn lưu một dữ liệu mới, quá trình này diễn ra như sau.Đầutiên, yêu cầu ghi dữ liệu của chúng ta sẽ được gửi tới máy chủ master Máy chủ này sẽchọn một chunkserver lưu trữ dữ liệu tích hợp để phản hồi lại yêu cầu của chúng ta –chunkserver này sẽ được gọi là primary replica chunkserver Máy chủ master sẽ chomáy client biết vị trí của các replica chunkserver lưu trữ tập tin của chúng ta Khichúng ta thay đổi nội dung tập tin, sự thây đổi này sẽ gửi tới replica chunkserver đầutiên mà máy của chúng ta kết nối tới Yêu cầu ghi dữ liệu này sẽ được lặp lại trong hệthống tới tất cả repleca chunkserver còn lại, bao gồm cả primary replica Lúc này,primary replica mới ghi dư liệu thực sự và gửi một bản tin tới các replica khác để cácreplica này cùng ghi dữ liệu Khi tất cả các replica ghi dữ liệu thành công và gửi bảntin xác nhận lại cho primary replica, thì primary replica mới thông báo tới máy client

2.5 Google Cloud Connect

Thách thức lớn nhất khi làm việc với các tài liệu điện tử, đó là làm sao tìm raphương thức hiệu quả nhất để cùng chia sẻ, cùng sử dụng tài liệu với những ngườikhác Phương thức truyền thống ai cũng biết là, mở ứng dụng trên máy tính của chúng

ta, tạo một tập tin, lưu trữ lại rồi gửi cho những người khác Hẳn chúng ta cũng đã trảiqua những bất tiện của phương thức này

Đầu tiên, là rất dễ bị trùng lặp hai hoặc nhiều bản khác nhau của cùng một tìaliệu Nếu ta thay đổi tập tin trên máy tính, đồng thời đồng nghiệp của ta cũng thêmmột nội dung nào đó trên máy tính khác, làm sao ta có thể cùng cập nhật hai sự thayđổi này Phiên bản nào sẽ là phiên bản chuẩn nhất? Sẽ thế nào nếu một người trongnhóm của ta cập nhật thông tin vào một phiên bản cũ, trong khi lại có một phiên bảnkhác mới hơn cũng đã tồn tại Quản lý tập tin trở nên vô cùng phức tạp khi nhiềungười cùng làm việc

Hình 10 Google Cloud Connect

Google Cloud Connect giải quyết vấn đề này bằng các kết hợp đám mây điệntoán và API (application programming interface) của Microsoft Office Sauk hi càimột plug-in cho bộ Microsoft Office, ta có thể lưu tập tin của ta lên đám mây Tập tinnày sẽ trở thành tập tin chính cho tất cả mọi người trong nhóm sử dụng Google CloudConnect sẽ gán cho mỗi file một địa chỉ URL duy nhất Bạn có thể chia sẻ địa chỉURL này với những người khác để họ có thể xem được tài liệu Nếu ai đó trong nhó

có thể chỉnh sửa tài liệu này, thì người đó có thể download và mở tập tin bằngMicrosoft Office.

Nếu ta thay đổi nội dung tập tin, sự thay đổi này sẽ hiển thị cho tất cả mọingười Nếu những người khác ghi thêm nội dung mới vào, ta sẽ thấy nội dung mới nàytrong tập tin của ta Khi có nhiều người cùng thay đổi một phần nào đó trong tài liệu,Cloud Conect cho phép ta chọn những thay đổi nào sẽ được thực hiện

Làm thế nào những việc trên thực hiện được? Khi ta upload một tài liệu lênGoogle Cloud Connect, dịch vụ này sẽ chèn vào một số metadata vào tập tin.Metadata là thông tin về các thông tin khác Trong trường hợp này, metadata xác địnhtập tin mà sự thây đổi sẽ được kiểm soát giữa tất cả các phiên bản Đằng sau hoạtđộng này, nguyên tắc hoạt động giống như Google File System đã được mô tả ở trên

và dựa vào hạ tầng Google Docs Theo cách này, toàn bộ các phiên bản tài liệu sẽđược đồng bộ với tập tin master, Google Cloud Connect gửi thông tin cập nhật tới tất

cả các phên bản đã được download của tài liệu và sử dụng metadata để cập nhật chínhxác

Microsoft cũng đưa ra ứng dụng cộng tác online của họ, đó là SharePoint.Nhưng không giống Google Cloud Connect, SharePoint không hề miễn phí Ngườidùng muốn sử dụng SharePoint phải mua license Tuy nhiên SharePoint cũng có lợithế nhất định, vì nó cùng là sản phẩm của Microsoft nên tích hợp rất tốt với MicrosoftOffice

2.6 Google Cloud Print

Thông thường, để ra lệnh cho máy in, thì máy tính của ta phải kết nối trực tiếpvới máy in hoặc thông qua mạng cục bộ (mạng LAN) Google Cloud Print là dịch vụcho phép ta thực hiện việc in ấn qua mạng Internet, dù ta đang đi công tác, ta vẫn cóthể thực hiện lệnh in với chiếc máy in ở nhà

Để sử dụng Google Cloud Print, ta cần có

 Một tài khoản Google

 Một ứng dụng, phần mềm hoặc trang web tương thích với dịch vụ GoogleCloud Print

 Một máy in có tính năng cloud-ready (sẵn sàng với khả năng in qua đám mâyđiện toán), hoặc một máy in nối với máy tính kết nối vào internet

Hình 11 Google Cloud Print

Khi chúng ta dùng Google Cloud Print thông qua một ứng dụng hoặc một Website, lệnh in sẽ được gửi tới máy chủ Google Google sẽ chuyển tiếp yêu cầu này tớimáy in đã được chúng ta khai báo trong tài khoản Google của bạn Nếu đăng ký nhiềumáy in, chúng ta sẽ chỉ định một máy in thực hiện lệnh in này Dịch vụ này không giớihạn số lượng máy in chúng ta khai báo trong tài khoản của mình Nếu máy in kết nốiđúng, có giấy và mực sẵn sàng thì sẽ có khả năng thực hiện được việc in ấn từ nửavòng trái đất Chúng ta có thể cho phép những người khác gửi tài liệu đã được in ấnthông qua dịch vụ Google Cloud Print

Hiện nay hầu hết máy in chưa có tính năng cloud-ready, người dùng GoogleCloud Print thường cần một máy tính nối vào máy in để sử dụng dịch vụ này GoogleCloud Print là một tính năng cộng thêm được tích hợp sẵn trong trình duyệt GoogleChrome nhưng tính năng này chúng ta phải kích hoạt (enable) thì mới sử dụng được.Khi này một đoạn code (mã máy tính) sẽ được kích hoạt, đoạn code này được gọi làconnector Nhiện vụ của connector chính là giao diện kết nối giữa máy in và thế giớibên ngoài Connector sẽ dùng phần mềm điều khiển máy in cài trên máy của chúng ta

để gửi lệnh in tới máy in

Với một máy in có tính năng cloud-ready, chúng ta có thể kết nối máy in trựctiếp vào internet Những máy in này có thể đăng ký với dịch vụ Google Cloud Print,

so với những máy in thông thường, máy in có tính năng cloud-ready lợi thế hơn Vìchúng ta không cần một máy tính, lúc nào cũng phải bật sẵn, kết nối với internet vàlog sẵn vào tài khoản Google của chúng ta

Google cho phép lập trình web site và phần mềm tương thích Google CloudPrint, không có tiêu chuẩn nào cho dịch vụ này Vì vậy chúng ta sẽ thấy giao diện sử