Kiến trúc và các mô hình của điện toán đámmây Họ và tên: Mã sinh viên: Hướng dẫn tự học Sinh viên cần biết, hiểu và giải thích được kiến trúc, các mô hình dịch vụ và mô hình triển khai
Trang 1Kiến trúc và các mô hình của điện toán đám
mây
Họ và tên: Mã sinh viên:
Hướng dẫn tự học
Sinh viên cần biết, hiểu và giải thích được kiến trúc, các mô hình dịch vụ và mô hình triển khai của điện toán đám mây bằng cách tổng hợp các thông tin đã biết từ các nguồn tài liệu tham khảo cho trước hoặc tài liệu do sinh viên tự tìm hiểu.
Sinh viên có thể đọc tài liệu tiếng việt số [5] và tìm các bài viết bằng tiếng Việt thông qua mạng Internet Tuy nhiên, những tài liệu mà giáo viên muốn các bạn lưu ý là những tài liệu [1,Error: Reference source not found,2,3] của các nhà cung cấp dịch vụ đám mây như: Amazon, Google, IBM, Microsoft, và NIST
<trình bày và có trích dẫn để giáo viên biết được nguồn, ngoài danh mục tài liệu được cung cấp, sinh viên có thể bổ sung tài liệu mới tiếp theo vào danh sách>
Bàn luận của sinh viên
Mô hình triển khai:
o Điểm chung:
Sử dụng các tài nguyên tính toán động (Dynamic computing resources): Các tài nguyên được cấp
phát cho doanh nghiệp đúng như những gì doanh nghiệp muốn một cách tức thời Thay vì việc doanh nghiệp phải tính toán xem có nên mở rộng hay không, phải đầu tư bao nhiêu máy chủ thì nay doanh nghiệp chỉ cần yêu cầu chúng tôi cần thêm tài nguyên tương đương với …và đám mây
sẽ tự tìm kiếm tài nguyên rỗi để cung cấp cho bạn.
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 VMM là một chương trình trên hệ thống máy tính chủ cho phép một máy tính hỗ trợ nhiều môi trường thi hành giống hệt nhau Từ quan điểm của người dùng, hệ thống
Trang 2này là một máy tính độc lập, hoàn toàn cách biệt với những người dùng khác Trong thực tế, các người dùng đang được phục vụ bởi cùng một máy tính Một máy ảo là một hệ điều hành (OS) đang được quản lý bởi một chương trình điều khiển nằm dưới cho phép nó xuất hiện giống như nhiều hệ điều hành Trong điện toán đám mây, VMM cho phép những người dùng giám sát và do đó quản lý các khía cạnh của quá trình như là truy cập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, mã hóa, đánh địa chỉ, cấu trúc liên kết và di chuyển tải công việc
o Điểm khác nhau:
Public Cloud
(Đám mây công cộng)
Private Cloud
(Đám mây riêng tư / Đám mây ‘doanh nghiệp’)
Hybrid Cloud
(Đám mây ‘lai’)
Community Cloud
(Đám mây công cộng.)
- Tồn tại ngoài tường
lửa công ty, tổ
chức, doanh
nghiệp.
- Nhằm phục vụ cho
mục đích sử dụng
công cộng.
- Phụ thuộc vào nhà
cung cấp, không có
toàn quyền (full
permisions) quản
lý.
- Tồn tại bên trong tường lửa công ty,
tổ chức, doanh nghiệp.
- Phục vụ cho nội bộ doanh nghiệp, công
ty, tổ chức.
- Cung cấp trong các doanh nghiệp, công
ty, tổ chức giống như mô hình mạng nội bộ (Intranet).
- Được doanh nghiệp, công ty, tổ chức trực tiếp quản
- Sự kết hợp của
‘Private Cloud’ và
‘Public Cloud’.
- Phục vụ cho doanh nghiệp và nhà cung cấp quản lý theo sự thỏa thuận.
o Có thể sử dụng dịch vụ của nhà cung cấp và dịch
vụ riêng của doanh nghiệp.
- Do các công ty, doanh nghiệp hợp tác xây dựng.
- Cung cấp dịch vụ cho cộng đồng.
Trang 3lý - Thường được
doanh nghiệp tạo ra
và việc quản lý sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp
và nhà cung cấp điện toán đám mây công cộng.
Mô hình dịch vụ:
o Điểm chung:
Các dịch vụ triển khai trên điện toán đám mây theo mô hình Everything as a Services, tức ở mọi cấp độ đều dịch vụ
Mô hình điện toán đám mây bao gồm mặt trước Front end và mặt sau Back end Hai thành phần này được kết nối thông qua một mạng, trong đa số trường hợp là Internet Phần mặt trước là phương tiện chuyên chở, qua đó người dùng tương tác với hệ thống; phần mặt sau chính là đám mây Phần mặt trước gồm có một máy tính hoặc mạng máy tính của doanh nghiệp và các ứng dụng được sử dụng để truy cập vào đám mây Phần mặt sau cung cấp các ứng dụng, các máy tính, máy chủ và lưu trữ dữ liệu để tạo ra đám mây của các dịch vụ
Trang 4o Điểm khác:
IaaS _ Infrastructure as a Service
(Dịch vụ cơ sở hạ tầng)
PaaS _ Platform as a Service
(Dịch vụ nền tảng)
SaaS _ Software as a Service
(Dich vụ phần mềm)
Trang 5 Cung cấp cho người dùng hạ
tầng thô (thường là dưới
hình thức các máy ảo) như là
một dịch vụ.
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
Chúng được đưa ra như là
các dịch vụ để cung cấp cho
người tiêu dùng.
Các dịch vụ ở đây hỗ trợ cơ
sở hạ tầng ứng dụng - bất kể
cơ sở hạ tầng.
PaaS cung cấp cho các nhà phát triển một nền tảng hoàn chỉnh.
Phục vụ cho việc phát triển, kiêm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giống như là môi trường phát triển tích hợp.
PaaS như là một cách phát triển, triển khai và duy trì các ứng dụng và dịch vụ với giá thành rẻ.
Ràng buộc bởi nhà cung cấp:
Giới hạn phụ thuộc và dịch
vụ của nhà cung cấp
Giới hạn phát triển: Độ phức tạp khiến nó không phù hợp với yêu cầu phá triển nhanh
vì những tính năng phức tạp khi hiện thực trên nền tảng web.
Cho phép nhà cung cấp dịch
vụ sẽ cung cấp cho khách hàng các phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh.
Hoạt động theo nền tảng multi-tenant (người thuê/mướn):
o Mô hình này giải phóng người dùng khỏi việc quản lý hệ thống,
cơ sở hạ tầng, hệ điều hành… tất cả sẽ do nhà cung cấp dịch vụ quản
lý và kiểm soát để đảm bảo ứng dụng luôn sẵn sàng và hoạt động ổn định.
Phân loại:
o Chuyên về dịch vụ.
o Hướng khách hàng.
Trang 6Kết luận của sinh viên
<rút ra kết luận tổng quan của mình về kiến trúc, cách phân chia các mô hình triển khai và dịch vụ của các nhà cung cấp đám mây Những lợi ích, hạn chế khi sử dụng các mô hình triển khai và mô hình dịch vụ đó>
Tổng quan về kiến trúc điện toán đám mây:
Kiến trúc điện toán đám mây đề cập đến những thành phần và phần con cần thiết cho đám mây Các
thành phần này thường bao gồm một nền tảng phía người dùng (fat client, thin client, thiết bị di động), một nền tảng phía nhà cung cấp (máy chủ, lưu trữ), một đám mây điện toán phân bố và một mạng lưới (Internet, mạng nội bộ, Intercloud), hay còn gọi hạ tầng đám mây và hạ tầng dịch vụ.
Cách phân chia các Mô hình:
Trang 7Lợi ích và hạn chế của các mô hình triển khai.
Private Cloud (điện toán đám mây riêng tư)
o Ưu điểm: Private Cloud cho phép người dùng thoải mái, chủ động trong việc sử dụng, quản lý, nâng cấp tài nguyên,… Thậm chí, đây còn là mô hình hỗ trợ rất tốt trong việc cắt giảm chi phí, bảo mật tốt
o Nhược điểm: Dùng Private Cloud, các công ty phải tự xoay sở công nghệ khi triển khai và chi phí xây dựng, duy trì hệ thống
o Đã là Cloud Computing riêng tư thì chỉ có những người trong hệ thống nội bộ sử dụng được Chúng hạn chế hoàn
toàn các người dùng từ bên ngoài, gây nhiều khó khăn khi cần làm việc
Community Cloud (điện toán đám mây cộng đồng)
o Ưu điểm: Nhờ có điện toán đám mây cộng đồng, yêu cầu về sự riêng tư, an ninh hoặc tuân thủ các chính sách cũng tốt hơn
o Nhược điểm: Tốn kém nhiều chi phí khi sử dụng mô hình này
o Community Cloud Computing đảm bảo được sử dụng rộng rãi trong một cộng đồng
Hybrid Cloud (điện toán đám mây lai)
o Ưu điểm: Sử dụng mô hình này, các doanh nghiệp có thể sử dụng được nhiều dịch vụ mà không bị giới hạn trong cùng thời điểm
o Nhược điểm: Vì tài nguyên quá rộng khiến việc quản lý trở nên khó khăn Đồng thời, chủ doanh nghiệp cũng tốn nhiều chi phí hơn
Public Cloud
o Ưu điểm: Phục vụ được nhu cầu sử dụng tài nguyên của nhiều người, không giới hạn Tiết kiệm việc đầu tư hệ thống máy chủ, điện năng và nhân công cho doanh nghiệp
o Nhược điểm: Doanh nghiệp sẽ bị phụ thuộc vào nhà cung cấp không có toàn quyền quản lý Bên cạnh đó, bạn còn không thể kiểm soát chặt chẽ dữ liệu và không đảm bảo được an toàn, bảo mật
Lợi ích và hạn chế của các mô hình dịch vụ.
Trang 8 Public Cloud (Đám mây “công cộng”)
Ưu điểm:
Phục vụ được nhiều người dùng hơn, không bị giới hạn bởi không gian và thời gian
Tiết kiệm hệ thống máy chủ, điện năng và nhân công cho doanh nghiệp
Nhược điểm:
Các doanh nghiệp phụ thuộc vào nhà cung cấp không có toàn quyền quản lý
Gặp khó khăn trong việc lưu trữ các văn bản, thông tin nội bộ
Tuy nhiên Public Cloud có một trở ngại, đó là vấn đề mất kiểm soát về dữ liệu và vấn đề an toàn dữ liệu Trong mô hình này mọi dữ liệu đều nằm trên dịch vụ Cloud, do nhà cung cấp dịch vụ Cloud đó bảo vệ và quản lý Chính điều này khiến cho khách hàng, nhất là các công ty lớn cảm thấy không an toàn đối với những dữ liệu quan trọng của mình khi sử dụng dịch vụ Cloud
Private Cloud (Đám mây “doanh nghiệp”)
Ưu điểm: Chủ động sử dụng, nâng cấp, quản lý, giảm chi phí, bảo mật tốt,…
Nhược điểm:
Khó khăn về công nghệ khi triển khai và chi phí xây dựng, duy trì hệ thống
Hạn chế sử dụng trong nội bộ doanh nghiệp, người dùng ở ngoài không thể sử dụng
Hybrid Cloud (Đám mây “lai”)
Ưu điểm: Doanh nghiệp 1 lúc có thể sử dụng được nhiều dịch vụ mà không bị giới hạn.
Nhược điểm: Khó khăn trong việc triển khai và quản lý Tốn nhiều chi phí.
Doanh nghiệp có thể chọn để triển khai các ứng dụng trên Public, Private hay Hybrid Cloud tùy theo nhu cầu cụ thể Mỗi mô hình đều có điểm mạnh và yếu của nó Các doanh nghiệp phải cân nhắc đối với các mô hình Cloud Computing mà họ chọn Và
họ có thể sử dụng nhiều mô hình để giải quyết các vấn đề khác nhau Nhu cầu về một ứng dụng có tính tạm thời có thể triển khai trên Public Cloud bởi vì nó giúp tránh việc phải mua thêm thiết bị để giải quyết một nhu cầu tạm thời Tương tự, nhu cầu
về một ứng dụng thường trú hoặc một ứng dụng có những yêu cầu cụ thể về chất lượng dịch vụ hay vị trí của dữ liệu thì nên triển khai trên Private hoặc Hybrid Cloud
Trang 9Tài liệu tham khảo
4 Peter Mell, Timothy Grance “The NIST Definition of Cloud Computing” NIST Special Publication 800-145 https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-145
5 Huỳnh Quyết Thắng và nnk, “Điện toán đám mây”, Nxb Bách Khoa Hà Nội.