Điện toán đám mây và cung cấp dịch vụ trên nền điện toán đám mây

Trang 1

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ CUNG CẤP DỊCH VỤ

TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

CBHD: Th.S Lê Tự Thanh

Đà Nẵng, tháng 06 năm 2011

Trang 2

Để hoàn thiện đồ án này đầu tiên tôi gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo khoa Khoa Học Máy Tính trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị Việt – Hàn, toàn thể các thầy cô giáo đã tận tình giảng dạy trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường.

Đặc biệt tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Trần Thế Sơn – Trưởng Khoa Khoa Học Máy Tính, Th.S Lê Tự Thanh đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đồ án, Th.S Đặng Quang Hiển đã luôn cung cấp các thiết bị cho tôi thực hành

và giúp đỡ tôi

Qua đây tôi xin cảm ơn Trung tâm Công Nghệ Thông Tin trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị Việt Hàn đã tạo điều kiện cho tôi thực tập, cung cấp các thiết bị để tôi hoàn thành cuốn đồ án Tôi cũng xin cảm ơn thầy thầy Hồ Văn Phi– Giám đốc Trung tâm Công Nghệ Thông Tin trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị Việt Hàn, thầy Lê Nguyễn – Cán bộ hướng dẫn tôi thực tập tại trường và toàn thể các thầy trong Trung tâm Công Nghệ Thông Tin đã giúp đỡ và tạo điều kiện

Cám ơn sự đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè, sự động viên của gia đình trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án này

Xin chân thành cảm ơn !

Đà Nẵng, tháng 06 năm 2011

Sinh viên

Trang 3

LỜI CẢM ƠN I MỤC LỤC II DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT III DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ IV DANH MỤC CÁC BẢNG XII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 3

1.1 TỔNG QUAN 3

1.2 MÔ HÌNH KIẾN TRÚC ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 6

1.3 CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI 11

1.4 KỸ THUẬT TRONG ĐÁM MÂY 13

1.5 LƯU TRỮ TRONG ĐÁM MẤY 14

1.6 CÁC VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM 15

CHƯƠNG 2 CUNG CẤP DỊCH VỤ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 16

2.1 Cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin theo mô hình truyền thống 16

2.2 Cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin trên nền điện toán đám mây 17

2.3 Đánh giá ưu nhược điểm của mô hình 20

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI CUNG CẤP DỊCH VỤ HẠ TẦNG TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 22

3.1 KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH NHU CẦU 22

3.2 THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG 22

3.3 TRIỂN KHAI MÔ HÌNH HỆ THỐNG 26

3.4 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG 44

KẾT LUẬN 47

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

NHÂN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 49

Trang 4

NIST National Institute of Standards and Technology

SaaS Software as a Service

SOA Service Oriented Architecture

PaaS Platform as a Service

IaaS Instructure as a Service

API Application programming interface

SAN Storage Area Network

AWS Amazon Web Services

API Application Programming Interface

QoS Quality of Service

Trang 5

Số hiệu

1.1 Mô hình kiến trúc

Error:Referencesourcenotfound

1.2 SaaS cung cấp dịch vụ cho khách hàng

1.3 PaaS cho phép khách hàng truy cập vào một nền tảng trên nên

điện toán đám mây

1.4 IaaS cho phép nhà cung cấp dịch vụ thuê những tài nguyên phần

cứng

Referencesource

Trang 6

1.6 Các thành phần trong đám mây riêng

1.7 Những thành phần của kỹ thuật trong đám mây

2.1 Mô hình cung cấp dịch vụ truyền thống

2.2 Kiến trúc mẫu điện toán đám mây

2.3 Khách hàng thuê một máy chủ ảo làm máy chủ cơ sở dữ liệu

Trang 7

2.4 Mã hóa và xác thực là hai biện pháp an ninh có thể sử dụng để

giữ an toàn dữ liệu trên một đám mây lưu trữ

Referencesourcenotfound

2.5 Một thảm họa xảy ra, dữ liệu khách hàng tại cloud lưu trữ sẽ

không bị mất

3.1 Mô hình thực tế điện toán đám mây sử dụng VMware vCloud

Director

3.2 Các thành phần mà vSphere quản lý

3.3 Quản lý vCenter Server từ xa sử dụng vSphere Client

Refere

Trang 8

3.5 Giao diện chính của VMware ESXi khi bước vào cài đặt

3.6 Đồng ý với các thông tin giấy phép

3.7 Yêu cầu khởi động lại sau khi cài đặt thành công

3.8 Giao diện quản lý các chức năng của VMware ESXi

Error:Referencesourcenotfound3.9 Giao diện chính khi cài đặt VMware vCenter Server Error:

Referencesource

Trang 9

3.10 Cập nhật thông tin về giấy phép

3.11 Lựa chọn chế độ làm việc

3.12 Thông tin về kết nối tới vCenter Server

3.13 Giao diện đang nhập của VMware vSphere Client

3.14 Giao diện quản lý chính của vCenter Server

Trang 10

3.15 Phiên bản Oracle 11g

3.16 Lựa chọn hệ thống cài đặt

3.17 Lựa chọn phiên bản cơ sở dữ liệu

3.18 Thiết lập mật khẩu cho các tài khoản

3.19 Quá trình cài đặt đang diễn ra

Error:Referencesourcenotfound3.20 Tạo một chứng chỉ không tin cậy cho máy chủ dịch vụ HTTP Error:

Refere

Trang 11

3.21 Danh sách nội dung tập tin lưu trữ chính

3.22 Giao diện đăng nhập vào vCloud Director

3.23 Giao diện điều khiển Cloud Director

3.24 Phần quản lý và giám sát

Error:Referencesourcenotfound3.25 Danh sách các tài khoản quản trị được thiết lập Error:

Referencesource

Trang 12

found

Trang 13

Số hiệu bảng Tên bảng Trang

3.1

3.2

Danh sách hệ điều hành hỗ trợ vCloud Director Error:

3.3

Danh sách gói phần mềm trước phụ thuộc khi cài vCloud Director

3.4

Danh sách các cổng làm việc với vCloud Director Error:

3.5 Danh sách các cổng kết nối ra bên ngoài Error:

Referencesourcenot

Trang 14

Danh sách các phiên bản phần mềm Oracle Error:

3.7

Danh sách quản lý nguồn tài nguyên đám mây Error:

3.8

Danh sách tài nguyên của vSphere Error:

3.9

Quản trị hệ thống và vai trò của người quản trị Error:

3.10

Thiết lập hệ thống đám mây Error:

3.11 Cấu hình hệ thống khi triển khai mô hình giả lập Error:

Trang 15

3.12

Tổng quan hoạt động của hệ thống giả lập Error:

3.13

So sánh hai mô hình truyền thống và đám mây Error:

Trang 16

Ngoài ra điện toán đám mây, làm giảm một số các khoản chi tiêu bắt buộc kết hợp với việc quản lý nguồn tài nguyên khác nhau trên toàn doanh nghiệp Cuối cùng, các mô hình điện toán đám mây cung cấp sự linh hoạt trong kinh doanh Nhờ khả năng điều chỉnh hoặc mở rộng các doanh nghiệp có thể đáp ứng dễ dàng hơn khi nhu cầu về

hạ tầng thay đổi

Hiểu theo cách khác, điện toán đám mây là sự thực hiện kết hợp nhiều công nghệ hiện có (SOA-Service Oriented Architecture, ảo hóa) với những ý tưởng mới để tạo ra một giải pháp công nghệ thông tin đầy đủ

Với những ưu điểm trên việc áp dụng mô hình điện toán đám mây là một hướng lựa chọn tất yếu trong tương lai

2 Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu về điện toán đám mây

Triển khai công nghệ điện toán đám mây trên môi trường giả lập sử dụng phần mềm VMware

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu mô hình cung cấp dịch vụ truyền thống và mô hình điện toán đám mây

Nghiên cứu triển khai các ứng dụng trên mô hình điện toán đám mây

4 Phương pháp nghiên cứu

Tìm hiểu các tài liệu liên quan về điện toán đám mây và các dịch vụ được cung cấp trên nên điện toán đám mây

Trang 17

Triển khai thực nghiệm trên môi trường ảo VMware để kiểm chứng lý thuyết đã nghiên cứu được.

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Các giải pháp điện toán đám mây cho phép công nghệ thông tin được cung cấp như một dịch vụ

Trang 18

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.1 TỔNG QUAN

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 phát triển của Internet

Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang mô hình client-server Khách hàng sẽ không còn lo ngại về các kiến thức chuyên môn để điều khiển công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà tại đây các chuyên gia trong

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

Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet và liên tưởng về

độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng ở bên trong Ở mô hình điện toán, mọi lĩnh vực liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", nó cho phép khác hàng truy cập vào các dịch vụ của một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng bên trong

Tài nguyên, dữ liệu, phần mềm và các thông tin liên quan đều được quản lý trên các máy chủ (chính là các “đám mây”)

“Ứng dụng điện toán đám mây” là những ứng dụng trực tuyến trên Internet Trình duyệt là nơi ứng dụng hiện hữu và vận hành còn dữ liệu được lưu trữ và xử lý ở máy chủ của nhà cung cấp ứng dụng đó

Điện toán đám mây tính toán, sử dụng phần mềm, truy cập dữ liệu và dịch vụ lưu trữ mà khách hàng không cần biết vị trí địa lý và cấu hình của hệ thống cung cấp dịch vụ

Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ (NIST) đã đưa ra nghĩa định nghĩa cụ thể:

“Điện toán đám mây là một mô hình cho phép ở một vị trí thuận tiện, khách hàng có thể truy cập mạng theo yêu cầu và được chia sẻ tài nguyên máy tính (mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng và dịch vụ) được nhanh chóng từ nhà cung cấp Trong trường hợp xấu nhất thì cũng phải cung cấp dịch vụ hoạt động ở mức tương tác”

Trang 19

1.1.1 Lịch sử

Khái niệm về điện toán đám mây xuất hiện từ những năm 1960 trở lại đây, khi John McCarthy phát biểu rằng “một ngày nào đó tính toán được tổ chức như một tiện ích công cộng” Các đặc điểm của điện toán đám mây tạo ra như khả năng co giản, cung cấp như một tiện ích trực tuyến, với khả năng xem như vô hạn

Thuật ngữ “đám mây” lấy trong kỹ thuật điện thoại tại các công ty viễn thông Các học giả đầu tiên sử dụng thuật ngữ ‘điện toán đám mây” là thuật ngữ trong một bài giảng năm 1997 bởi Ramnath Chellappa

Amazon đã góp vai trò quan trọng trong sự phát triển của điện toán đám mây bằng cách hiện đại hóa trung tâm dữ liệu Hầu hết các mạng máy tính được tạo ra khi

sử dụng ít nhất là 10% năng lực của nó tại một thời điểm Với kiến trúc điện toán đám mây giúp tối ưu năng lực làm việc của máy chủ Amazon bắt đầu phát triển sản phẩm

để cung cấp điện toán đám mây cho khách hàng và tung ra dịch vụ Web Amazon (AWS) như một tiện ích máy tính trong năm 2006

Trong năm 2007, Google, IBM và một số trường đại học bắt tay vào nghiên cứu

dự án điện toán đám mây với quy mô lớn Vào đầu năm 2008, Eucalyptus đã trở thành

mã nguồn mở đầu tiên cho AWS API, nên tảng tương thích cho việc triển khai các đám mây riêng tư Đầu năm 2008, OpenNebula tài trợ dự án kho lưu trữ và trở thành phần mềm mã nguồn mở đầu tiên triển khai đám mây riêng, đám mây lai và liên đoàn các đám mây Trong năm đó, những nỗ lực đã được tập trung vào việc cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) để đảm bảo đám mây hoạt động, thuộc dự án của ủy ban IRMOS tài trợ Đến giữa năm 2008, Gartner nhận thấy tiềm năng của điện toán đám mây có thể được đưa ra làm dịch vụ cung cấp cho khách hàng

Trang 20

Giao diện lập trình ứng dụng (Application Programming Interface-API) giúp người lập trình tiếp cận và tương tác với phần mềm đám mây thông qua giao diện sử dụng Hệ thống điện toán đám mây sử dụng kiến trúc REST.

Chi phí (Cost) sẽ được giảm đáng kể khi sử dụng đám mây công cộng, chi phí vốn để xây dựng cơ sở hạ tầng có thể chuyển qua làm chi tiêu cho hoạt động khác Điều này bỏ qua rào cản thuế quan, tại đây cơ sở hạ tầng được cung cấp bởi bên thứ ba

và không cần phải mua luôn một lần để tính toán hay sử dụng công việc không thường xuyên tính toán chuyên sâu

Thiết bị và độc lập với vị trí (Device and location independence) cho phép người dùng truy cập hệ thống với bất kì trình duyệt nào, ở bất kì vị trí nào từ những thiết bị đang sử dụng như máy tính hay điện thoại di động Khi cơ sở hạ tầng được cung cấp bởi bên thứ ba thì khách hàng có thể truy cập thông qua Internet và có thể truy cập từ bất cứ nơi nào

Multi-tenancy cho phép chia sẻ các nguồn tài nguyên và tính phí khi sử dụng cho nên:

 Tập trung cơ sở hạ tầng tại những địa điểm có chi phí thấp hơn

 Chia sẻ để tăng hiệu suất hoạt động

 Cải tiến hệ thống thông thường chỉ được sử dụng 10% đến 20% hiệu suất

Độ tin cậy (Reliability) sẽ được cải tiến thông qua những góp ý của khách hàng giúp điện toán đám mây được hoàn thiện, thiết kế phù hợp cho việc kinh doanh và khắc phục những lỗi ảnh hưởng tới hệ thống và khách hàng

Khả năng mở rộng (Scalability) thông qua việc cung cấp động có thể mở rộng tùy theo yêu cầu của khách hàng

An ninh (Security) có thể tập trung dữ liệu, gia tăng các hình thức bảo mật Các mối quan tâm như: mất quyền kiểm soát những dữ liệu nhạy cảm và thiếu bảo mật tại nới lưu trữ dữ liệu Bảo mật luôn được đặt lên hàng đầu, đây là nhiệm vụ an ninh phía bên nhà cung cấp Nhà cung cấp thường xuyên ghi nhật kí truy cập, để theo dõi và quản lí

Trang 21

Bảo trì (Maintenance) ứng dụng điện toán đám mây dễ dàng thực hiện công việc này nếu chúng không được cài đặt trên mỗi máy tính của mỗi người dùng.

1.1.3 So sánh công nghệ điện toán đám mây với công nghệ khác

Điện toán đám mây xuất hiện kèm theo nhiều đặc tính của công nghệ, nên không thể nhầm lẫn với một số công nghệ sau:

 Autonomic computing là hệ thống máy tính có khả năng tự quản lí

 Mô hình Client-Server (Client-Server model) tính toán theo hình thức client-server được phổ biến rộng rãi cho bất kì ứng dụng phân tán nào,

để phân biệt giữa các nhà cung cấp dịch vụ (máy chủ) và yêu cầu dịch vụ(khách hàng)

 Tính toán lưới (Grid computing) là một hình thức của tính toán phân tán

và tính toán song song, nhờ đó mà một siêu máy tính ảo có thể liên kết với nhau để cùng phối hợp tính toán công việc lớn

 Máy tính lớn (Mainframe computer) được sử dụng chủ yếu bởi các tổ chức lớn cho các ứng dụng quan trọng, thường thì số liệu cần phải xử lí rất nhiều và đòi hỏi tức thời

 Tiện ích tính toán (Utility computing) bao gồm các gói dịch vụ tính toán, lưu trữ

 Peer-to-Peer là kiến trúc phân phối ngang hàng

 Hướng dịch vụ tính toán (Service-oriented computing) Điện toán đám mây cung cấp dịch vụ liên quan đến máy tính và xem như là một dịch vụ

1.2 MÔ HÌNH KIẾN TRÚC ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Trang 22

Back end chính là đám mây, bao gồm các máy tính khác nhau, máy chủ và các thiết bị lưu trữ dữ liệu.

1.2.2 Mô hình kiến trúc

Mạng Internet như hiện nay thì các tổ chức đã được lập ra để quản lí và cùng thống nhất với nhau về các giao thức, các mô hình Các thiết bị hoạt động trong Internet được thiết kế sao cho phù hợp Trong điện toán đám mây cũng hình thành nên

mô hình cho chính nó Bao gồm các thành phần sau:

Hình 1.1 Mô hình kiến trúc

1.2.3 Ứng dụng

Ứng dụng các dịch vụ đám mây hay “Software as a service -SaaS” cung cấp phần mềm như một dịch vụ trên Internet, không cần cài đặt hay chạy chương trình trên máy tính phía khách hàng Những ứng dụng cung cấp cho khách hàng được cài đặt, cấu hình trên máy chủ từ xa Đồng thời công việc bảo trì đơn giản và được hướng dẫn

từ nhà cung cấp

Hình 1.2 SaaS cung cấp dịch vụ cho khách hàng.

Trang 23

Thuật ngữ “SaaS” và “cloud” có thể thay thế được cho nhau, nhưng thực tế đó

là hai khái niệm khác nhau Chúng bao gồm các đặc điểm sau:

 Dựa vào mạng khách hàng truy cập, quản lý và thương mại

 Các hoạt động được xử lý tại trung tâm và cho phép khách hàng truy cập

từ xa thông qua trình duyệt web

SaaS có thể được chia thành hai loại chính:

 Cung cấp cho doanh nghiệp: Đây là những giải pháp kinh doanh được cung cấp cho các công ty và doanh nghiệp Chúng được cung cấp thông qua doanh nghiệp đăng ký dịch vụ Các ứng dụng được cung cấp thông qua hình thức trên bao gồm các quá trình kinh doanh như quản lý dây chuyền cung cấp, quan hệ khách hàng và các công cụ hướng kinh doanh

 Cung cấp cho cá nhân: Các dịch vụ này được cung cấp cho công chúng trên cơ sở thuê bao đăng ký Tuy nhiên, họ được cung cấp miễn phí và

hỗ trợ thông qua quảng cáo Ví dụ trong loại hình này gồm có dịch vụ web mail, chơi game trực tuyến, và ngân hàng của người tiêu dùng, và nhiều kiểu khách hàng khác

Những ưu điểm khi sử dụng SaaS mang lại cho khách hàng là chi phí sẽ thấp hơn các phần mềm cấp phép, các dịch vụ SaaS có tính năng tiết kiệm chi phí lớn nhất bởi khi sử dụng SaaS khách hàng sẽ loại bỏ những công việc thực sự không cần thiết cho các doanh nghiệp như cài đặt và duy trì phần cứng, trả công cho nhân viên, và duy trì các ứng dụng Đồng thời các nhà cung cấp SaaS thường có kiểm tra an ninh rất tỉ mỉ

Bên cạnh nhưng ưu điểm thì sẽ có những nhược điểm gây trở ngại kỹ thuật để xây dựng một SaaS hiệu quả với mô hình nhiều khách hàng Điều này đã trở nên dễ dành hơn và dễ dành hơn so với vấn đề ảo hóa, nhưng thiết kế một ứng dụng có hiệu quả cung cấp cho hàng ngàn khách hàng qua Internet là công việc khó khăn

1.2.4 Nên tảng

Đây là tầng cung cấp dịch vụ nền tảng để chạy các ứng dụng Các ứng dụng này có thể đang chạy trong đám mây hay chạy trong một trung tâm dữ liệu truyền thống Để đạt được khả năng mở rộng cần thiết trong một đám mây, các dịch vụ

Trang 24

thường được ảo hóa Việc ảo hóa được các nhà sản xuất lớn giới thiệu như IBM® WebSphere® Application Server virtual images, Amazon Web Services, Boomi, Cast Iron, và Google App Engine Các dịch vụ nền tảng cho phép khách hàng chạy các ứng dụng dựa trên cơ sở hạ tầng dịch vụ được bên thứ ba cung cấp.

Nền tảng là nơi cung cấp tất cả các nguồn lực cần thiết để xây dựng các ứng dụng và dịch vụ hoàn toàn từ Internet, mà không cần phải tải về hay cài đặt phần mềm

Hình 1.3 PaaS cho phép khách hàng truy cập vào một nền tảng trên nên điện toán

đám mây.

Dịch vụ nền tảng bao gồm thiết kế ứng dụng, phát triển, thử nghiệm, triển khai,

và hosting Các dịch vụ khác bao gồm khả năng tích hợp dịch vụ web, cơ sở dữ liệu tích hợp, bảo mật, khả năng mở rộng, lưu trữ, quản lý và phiên bản

Một lỗi phía nhà cung cấp nên tảng dẫn tới không còn khả năng tương tác với khách hành, buộc phải chuyển qua nhà cung cấp khác Trường hợp người dùng tạo một ứng dụng với một nhà cung cấp điện toán đám mây và quyết định chuyển đến một nhà cung cấp khác, có thể ứng dụng không hoạt động được hoặc sẽ phải trả một mức giá cao để ứng dụng có thể hoạt động lại Nếu nhà cung cấp không còn cung cấp dịch

Tùy chọn PaaS có ba loại khác nhau:

 Add-on development facilities Điều này cho phép các ứng dụng SaaS

Trang 25

được yêu cầu đăng ký cho các tiện ích ứng dụng SaaS.

 Stand-alone environments Những môi trường không cung cấp giấy phép,

kỹ thuật

 Application delivery-only environments Những môi trường hỗ trợ dịch

vụ lưu trữ theo cấp độ, như khả năng mở rộng theo nhu cầu bảo mật Nhưng không bao gồm nhiệm vụ phát triển, gỡ lỗi, và kiểm tra

Một số yếu tố khác ảnh hưởng đến tiếp nhận công nghệ:

 Khả năng làm việc của nhóm phát triển bị cô lập bởi vị trí địa lý

 Khả năng hợp nhất các dịch vụ web từ nhiều nguồn

 Khả năng thực hiện tiết kiệm chi phí sử dụng, tích hợp các dịch vụ cơ sở

hạ tầng bảo mật, khả năng mở rộng, và chuyển đổi dự phòng

Có hai trở ngại chính mà các nhà phát triển phải đối mặt khi xem xét PaaS Thứ nhất các nhà cung cấp sử dụng dịch vụ độc quyền hoặc các ngôn ngữ phát triển, một số nhà phát triển sợ bị phụ thuộc vào một nhà cung cấp duy nhất Hai là các nhà cung cấp có thể cho phép các ứng dụng sẽ được làm việc với một nhà cung cấp khác, tuy nhiên chi phí thường cao hơn

1.2.5 Cơ sở hạ tầng

Tầng dưới cùng của đám mây là tầng cung cấp dịch vụ cơ sở hạ tầng Ở đây là một tập hợp các tài nguyên vật lí như các máy chủ, các thiết bị mạng và các đĩa cứng lưu trữ được đưa ra như dịch vụ với mục đích cung cấp cho khách hàng Cũng như với các dịch vụ nền tảng, ảo hóa là một phương pháp thường được sử dụng để tạo ra bản phân phối các nguồn tài nguyên theo yêu cầu Các nhà sản xuất lớn cung cấp cơ sở hạ tầng bao gồm IBM Bluehouse, VMware, Amazon EC2, Microsoft Azure Platform, Sun ParaScale Cloud Storage

Trang 26

Hình 1.4 IaaS cho phép nhà cung cấp dịch vụ thuê những tài nguyên phần cứng

Các dịch vụ cơ sở hạ tầng tập trung vào vấn đề trang bị cho các trung tâm dữ liệu bằng cách đảm bảo công suất điện toán khi cần thiết Trên thực tế các kỹ thuật ảo hóa thường được sử dụng trong tầng này, nên có thể thấy rõ sự tiết kiệm chi phí khi sử dụng tài nguyên hệ thống

1.3 CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI

Hình 1.5 Các mô hình điện toán đám mây.

Các dịch vụ thường được cung cấp với các quy ước về cấu hình, chúng được cung cấp với những trường hợp sử dụng phổ biến nhất Khách hàng chỉ có quyền truy cập vào tài nguyên được cấp phát

1.3.2 Đám mây riêng

Là các dịch vụ đám mây được cung cấp trong doanh nghiệp Những đám mây này tồn tại bên trong mô hình mạng công ty và chúng được doanh nghiệp quản lý

Trang 27

Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi ích giống như các đám mây chung, điểm khác biệt chính là doanh nghiệp chịu trách nhiệm thiết lập và bảo trì đám mây Việc thiết lập đám mây riêng đôi khi không còn chi phí cho việc sử dụng và duy trì hoạt động liên tục của đám mây và có thể vượt quá chi phí khi sử dụng một đám mây chung

Hình 1.6 Các thành phần trong đám mây riêng.

Các đám mây riêng có nhiều lợi thế hơn so với đám mây chung Việc kiểm soát chi tiết các tài nguyên khác nhau trên đám mây giúp công ty có các lựa chọn cấu hình phù hợp Các đám mây riêng sẽ rất lý tưởng khi công việc đang được thực hiện không cần đến một đám mây chung và sẽ không lo ngại tới vấn đề an ninh, quản lý

1.3.3 Đám mây lai

Là sự kết hợp của các đám mây công cộng và riêng Những đám mây này thường do doanh nghiệp tạo ra và chịu trách nhiệm quản lý Nó được phân chia giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp đám mây công cộng Đám mây lai sử dụng các dịch vụ

có trong cả trong đám mây công cộng và riêng

Các đám mây lai được các công ty sử dụng dịch vụ trên đó Công ty có thể đưa

ra những lợi ích khi sử dụng đám mây chung và riêng Một đám mây lai được xây dựng tốt để có thể phục vụ khách hàng tốt nhất, an toàn

Trang 28

Hạn chế chính với đám mây lai là khó khăn trong việc tạo ra và quản lý chúng Giải pháp đặt ra là tiếp nhận và cung cấp các dịch vụ từ các nguồn khác nhau như thể chúng có nguồn gốc từ một nơi và có thể tương tác giữa các đám mây riêng và chung.

1.3.4 Đám mây cộng đồng

Các đám mây cộng đồng là các đám mây được chia sẻ bởi một số tổ chức và hỗ trợ một cộng đồng cụ thể có mối quan tâm chung như: chung mục đích, yêu cầu an ninh, chính sách Nó có thể được quản lý bởi các tổ chức hoặc một bên thứ ba

Một đám mây cộng đồng có thể được thiết lập bởi một số tổ chức có yêu cầu tương tự và tìm cách chia sẻ cơ sở hạ tầng để thực hiện một số lợi ích của điện toán đám mây

Tùy chọn này là tốn kém hơn nhưng có thể đáp ứng về sự riêng tư, an ninh hoặc tuân thủ các chính sách tốt hơn

1.4 KỸ THUẬT TRONG ĐÁM MÂY

Kỹ thuật điện toán đám mây là kỹ thuật tập trung vào các dịch vụ đám mây như SaaS, PaaS và IaaS Đó là một giải pháp đa ngành từ nhiều lĩnh vực khác nhau như hệ thống kỹ thuật, công nghệ phần mềm, kỹ thuật web, kỹ thuật thông tin, kỹ thuật bảo mật, nền tảng kỹ thuật, kỹ thuật dịch vụ, kỹ thuật rủi ro, và kỹ thuật chất lượng Khả năng cung cấp các dịch vụ đám mây và những thách thức trong mô hình điều khiển trong kinh doanh, cho kỹ thuật điện toán đám mây như là quá trình “thiết kế các hệ thống cần thiết để tận dụng sức mạnh và kinh tế của điện toán đám mây để giải quyết các vấn đề kinh doanh”

Các yếu tố của kỹ thuật điện toán đám mây bao gồm:

 Nền tảng (Foundation): cơ sở, khái niệm, hướng dẫn và phân loại

 Thực hiện (Implementation): xây dựng khối và hướng dẫn thực hành trên đám mây

 Vòng đời (Lifecycle): sự lặp lại tại đầu cuối giúp điện toán đám mây phát triển và phân phối

 Quản lý (Management): thời gian thiết kế và quản lý đám mây thời gian chạy từ nhiều vấn đề

Trang 29

Hình 1.7 Những thành phần của kỹ thuật trong đám mây.

1.5 LƯU TRỮ TRONG ĐÁM MẤY

Đám mây lưu trữ là một mô hình kết nối mạng lưu trữ trực tuyến, nơi dữ liệu được lưu trữ trên nhiều máy chủ ảo, thường được tổ chức bởi các bên thứ ba, thay vì được lưu trữ trên máy chủ chuyên dụng Công ty Hosting hoạt động là trung tâm dữ liệu lớn, và những người yêu cầu dữ liệu của họ được tổ chức mua hoặc thuê dung lượng lưu trữ từ họ và sử dụng nó cho các nhu cầu lưu trữ của họ Các trung tâm dữ liệu điều hành trên nền ảo hóa các nguồn lực theo yêu cầu của khách hàng và được đưa vào trong kho lưu trữ, các khách hàng của nhà cung cấp có thể sử dụng để lưu trữ các tập tin hoặc dữ liệu đối tượng Về mặt vật lý, các nguồn tài nguyên có thể được lấy qua nhiều máy chủ

Dịch vụ lưu trữ trong đám mây có thể được truy cập thông qua một trình duyệt web, giao diện lập trình ứng dụng (API) Công việc lưu trữ dữ liệu trên đám mây lưu trữ sẽ tốt hơn là trên một hệ thống địa phương Vì đám mây lưu trữ có một số ưu điểm

so với lưu trữ dữ liệu truyền thống Nếu lưu trữ dữ liệu trên một đám mây, có thể sử dụng nó từ bất kỳ vị trí có quyền truy cập Internet

Điều này làm cho nó đặc biệt hấp dẫn cho các nhân viên thường xuyên đi công tác Nhân viên công ty không cần phải sử dụng cùng một máy tính để truy cập dữ liệu cũng không cần phải mang theo các thiết bị lưu trữ vật lý

Trang 30

Ngoài ra, nếu tổ chức có văn phòng chi nhánh, tất cả nhân viên đều có thể truy cập dữ liệu từ các nhà cung cấp đám mây.

1.6 CÁC VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM

1.6.1 Bảo mật và sự an toàn

Mô hình điện toán đám mây đã bị chỉ trích bởi những người dùng vì tính riêng

tư Trong đó các công ty lưu trữ có các dịch vụ kiểm soát, có thể theo dõi hợp pháp hoặc bất hợp pháp các thông tin liên lạc và lưu trữ dữ liệu giữa người dùng và công ty chủ

Trong hầu hết trường hợp, các nhà cung cấp phải đảm bảo rằng cơ sở hạ tầng của họ là an toàn, dữ liệu và các ứng dụng được bảo vệ Đồng thời các nhà cung cấp

đã thực hiện các biện pháp an ninh thích hợp để bảo vệ thông tin

1.6.2 Sự tuân thủ các quy định

Tuân thủ các quy định bao gồm FISMA, HIPAA và SOX tại Hoa Kỳ, luật bảo

vệ dữ liệu ở EU và các thẻ tín dụng của ngành công nghiệp PCI DSS

Nhiều nhà cung cấp cũng có được SAS 70 Loại II (Statement on Auditing Standards 70 Type II) chứng nhận (ví dụ như Amazon, Salesforce.com, Google và Microsoft), nhưng điều này đã bị chỉ trích Nhà cung cấp thường đưa thông tin này theo yêu cầu, theo thỏa thuận không tiết lộ thông tin

1.6.3 Tác động của môi trường

Mặc dù điện toán đám mây thường được giả định là một hình thức “máy tính xanh”, nó chưa được công bố và không có nghiên cứu nào để chứng minh giả thuyết này Nơi lắp đặt các máy chủ môi trường tác động ảnh hưởng đến điện toán đám mây

Ở những nơi có khí hậu thuận lợi làm mát tự nhiên và tái tạo điện luôn sẵn có, ảnh hưởng môi trường sẽ được nhiều lợi thế hơn trung bình Vì vậy các nước có điều kiện thuận lợi, chẳng hạn như Phần Lan, Thụy Điển và Thụy Sĩ, đang cố gắng thu hút các trung tâm dữ liệu điện toán đám mây

Trang 31

CHƯƠNG 2 CUNG CẤP DỊCH VỤ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

2.1 Cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin theo mô hình truyền thống

Cung cấp dịch vụ CNTT theo mô hình truyền thống cho một khách hàng Đầu tiên một công ty hoặc một tổ chức yêu cầu thiết lập một máy chủ WWW, Mail, FTP Quá trình từ khi triển khai cho tới khi người dùng đầu cuối có thể truy cập được sẽ tốn một lượng thời gian dài Và để có thể quản lý được ban đầu các doanh nghiệp phải đầu

tư, tính toán rất nhiều loại chi phí như chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa Tùy theo yêu cầu của tổ chức hay doanh nghiệp sẽ triển khai bao nhiêu máy chủ sẽ mua bấy nhiêu máy chủ và thực hiện triển khai

Hình 2.8 Mô hình cung cấp dịch vụ truyền thống.

Sau khi triển khai thành công người dùng đầu cuối sẽ truy cập vào và sử dụng dịch vụ bình thường, ổn định Tại đây chưa xét tới trường hợp hỏng hóc và xem các bước triển khai một cách suôn sẻ Nhưng một vấn đề đặt ra là tại hệ thống máy chủ của công ty là liệu hiệu năng của máy chủ đã được tận dụng hết Vấn đề được hé lộ là hầu như các máy chủ triển khai theo mô hình truyền thống thì sẽ không tận dụng hết tài nguyên của máy chủ và trở nên lãng phí ngày tại thời điểm đó

Giải pháp đặt ra là sử dụng dịch vụ điện toán đám mây Dịch vụ điện toán đám mấy sẽ mang lại cho khách hàng nhiều lợi ích về nhiều mặt Từ khi bắt đầu triển khai cho tới khi đi vào sử dụng

Trang 32

2.2 Cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin trên nền điện toán đám mây

2.2.1 Kiến trúc hệ thống

Trong môi trường điện toán truyền thống, nhiều phần mềm và các quy trình dựa vào hệ thống thiết bị tại chỗ Trong một môi trường điện toán đám mây, hầu hết mọi thứ được vận hành từ một máy chủ hoặc nhiều máy chủ trong trung tâm dữ liệu nơi người dùng tương tác cụ thể với chúng qua một trình duyệt Điều này đặt ra ngày càng nhiều yêu cầu đối với hệ thống mạng hiện thời cũng như hạ tầng bảo mật Một trong những nguyên tắc căn bản của điện toán đám mây là ý tưởng chia sẻ các nguồn lực như tính toán, lưu trữ, các ứng dụng và thậm chí là cả nền tảng phát triển, nơi mà chúng có thể chia sẻ với hầu hết những người sử dụng trong một công ty trong trường hợp các đám mây cá nhân (private clouds) hay với những người sử dụng trên phạm vi toàn cầu trong trường hợp đám mây công cộng (public clouds) Việc chia sẻ là khả thi nhờ công nghệ ảo hóa và một trung tâm dữ liệu gần như được ảo hóa giống như trong một môi trường điện toán đám mây cần một hạ tầng mạng để hỗ trợ những yêu cầu bổ sung

Hình 2.9 Kiến trúc mẫu điện toán đám mây.

Một ví dụ minh họa, trước đây một máy chủ vật lý chạy một tác vụ đặc thù như: dịch vụ máy chủ WWW, máy chủ FTP, máy chủ Mail hoặc một máy chủ về cơ sở dữ liệu và chúng triển khai cho một công ty hay doanh nghiệp Nhưng giờ đây, một máy chủ vật lý đơn nhất có thể chạy khoảng 20 máy chủ ảo và yêu cầu trên một hệ thống mạng có thể tăng lên tới 20 lần Bên cạnh đó, công nghệ ảo hóa tính đến độ co giãn và

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	2,81 MB