Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 1
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Mục đích của bài tiểu luận này là trình bày về các mô hình, dịch vụ của công nghệ
điện toán đám mây. Tìm hiểu các nhà cung cấp dịch vụ đám mây phổ biến hiện nay.
Đồng thời đề xuất giải pháp xây dựng hệ thống lưu trữ đám mây dựa trên phần mềm
nguồn mở OwnCloud và tiến hành cài đặt thử nghiệm tại Trường Cao đẳng Giao Thông
Vận Tải TP.HCM.
Em chân thành tri ơn thầy – PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ, người đã tận tình truyền
đạt cho chúng em những tri thức rất bổ ích về môn “Điện toán lưới và đám mây”. Cám
ơn những gợi mở mang tính thời sự của thầy về các hướng nghiên cứu trên nền tảng điện
toán đám mây. Từ đó giúp em có niềm say mê để nghiên cứu sâu hơn về môn học, tạo
cho em ý tưởng để đề xuất xây dựng giải pháp mang lại hiệu quả về mặt quản lý cho đơn
vị công tác của mình, cũng như tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành bài tiểu luận
này.
Nguyễn Tấn Thành – CH1301055
Lớp Cao học khóa 08
Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 3
MỤC LỤC
I. Tổng quan về điện toán đám mây 4
1. Điện toán đám mây là gì? 4
2. Những đặc tính cơ bản của điện toán đám mây 5
3. Các mô hình triển khai điện toán đám mây. 6
3.1. Điện toán đám mây riêng. (Private Cloud) 6
3.2. Đám mây chung (Community Cloud) 6
3.3. Đám mây công cộng (Public Cloud) 7
3.4. Đám mây lai ghép (Hybrid Clouds) 7
4. Các lớp dịch vụ điện toán đám mây 8
cung cấp bởi các tài nguyên CNTT hoàn toàn độc lập với vị trí” - 451 Group
“Điện toán đám mây là một kiểu tính toán trong đó các năng lực CNTT có khả
năng mở rộng rất lớn được cung cấp ―dưới dạng dịch vụ qua mạng Internet đến nhiều
khách hàng bên ngoài.” - Gartner
“Một kho tài nguyên cơ sở hạ tầng ảo hóa, có khả năng mở rộng cao và được quản
lý, có thể hỗ trợ các ứng dụng của khách hàng cuối và được tính tiền theo mức độ sử
dụng.” -Forrester Research
“Điện toán đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng thuận tiện, theo nhu
cầu đến một kho tài nguyên điện toán dùng chung, có thể định cấu hình (ví dụ như mạng,
máy chủ, lưu trữ, ứng dụng) có thể được cung cấp và thu hồi một cách nhanh chóng với
yêu cầu tối thiểu về quản lý hoặc can thiệp của nhà cung cấp dịch vụ.” - NIST
Điện toán đám mây (ĐTĐM), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện
toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet. Ở mô hình
ĐTĐM, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng
các dịch vụ (services), cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ nhà
cung cấp nào đó trong đám mây mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về
công nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ
đó. Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 5 Bắt đầu từ những năm 1980, khi các mô hình tính toán hiệu năng cao phát triển
làm tiền đề cho những năm gần đây. Bằng cách chia sẻ sức mạnh điện toán ảo, các mức
độ tiện ích sẽ có thể được nâng cao vì những máy chủ sẽ không bị nhàn rỗi, và do đó sẽ
giảm chi phí đáng kể trong khi tốc độ phát triển của ứng dụng được gia tăng.
2. Những đặc tính cơ bản của điện toán đám mây
Các dịch vụ đám mây đưa ra những đặc tính cơ bản thể hiện mối quan hệ của
chúng, và những khác biệt từ các tiếp cận điện toán truyền thống như sau:
Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 7 3.3. Đám mây công cộng (Public Cloud)
Là các dịch vụ đám mây được một bên thứ ba (người bán) cung cấp. Chúng tồn tại
ngoài tường lửa công ty và chúng được lưu trữ đầy đủ và được nhà cung cấp đám mây
quản lý
3.4. Đám mây lai ghép (Hybrid Clouds)
Đám mây lai ghép: là một sự tích hợp của các đám mây công cộng và đám mây
riêng. Các qui tắc và chính sách sử dụng dịch vụ được tổ chức công bố dựa trên các yêu
cầu về an ninh, kiến trúc sao cho các hoạt động và các nhiệm vụ được phép thực hiện như
ở bên trong hoặc bên ngoài tương ứng. Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 8 4. Các lớp dịch vụ điện toán đám mây
Các giải pháp dịch vụ điện toán đám mây được phân thành ba mô hình : SaaS,
PaaS, IaaS
4.1. Phần mềm được cung cấp như dịch vụ (SaaS)
Software as a service (SaaS) là tầng kiến trúc của ĐTĐM liên quan tới phần
mềm, và thường được phân phối thông qua môi trường Web - là một môi trường quen Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 9
thuộc với hầu hết người dùng, có thể phục vụ cho hàng trăm nghìn khách hàng cùng một
tài sản vật lý như các phần cứng máy chủ, hệ thống lưu trữ và các thiết bị mạng, được
chia sẽ và cung cấp dưới dạng dịch vụ IaaS cho các tổ chức hay doanh nghiệp khác nhau.
Cũng giống như dịch vụ PaaS, ảo hóa là công nghệ được sử dụng rộng rãi để tạo ra cơ
chế chia sẽ và phân phối các nguồn tài nguyên theo yêu cầu. Ví dụ về các dịch vụ IaaS
như IBM BlueHouse, Vmware, Amazon EC2, Microsoft Azure Platform, Sun Parascale
Cloud Storage Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 11
Hình 2.3. Cơ sở hạ tầng
được
cung cấp
như
dịch vụ
5. Kiến trúc điện toán đám mây
Phần lớn hạ tầng cơ sở của ĐTĐM hiện nay là sự kết hợp của những dịch vụ đáng
tin cậy được phân phối thông qua các trung tâm dữ liệu (Data center), được xây dựng trên
những máy chủ với những cấp độ khác nhau của các công nghệ ảo hóa. Những dịch vụ
này có thể được truy cập từ bất kỳ đâu trên thế giới, trong đó ĐTĐM là một điểm truy
cập duy nhất cho tất cả các máy tính có nhu cầu của khách hàng. Các dịch vụ thương mại
sẽ phải đáp ứng được yêu cầu về từ phía khách hàng và thông thường phải thông qua mức
thỏa thuận dịch vụ (Service leve agreement). Ngoài ra, các tiêu chuẩn mở (Open
standard) và phần mềm mã nguồn mở (open source software) cũng góp phần phát triển
ĐTĐM.
Tất cả các tài nguyên tính toán (phần cứng, phần mềm) được tổ chức thành catalog
các dịch vụ (Services Catalog). Các dịch vụ này được cung cấp lên mạng Internet ở các
Server trong các đám mây thông qua các công cụ cung cấp dịch vụ (Provisioning Tool).
cần lo lắng cập nhật hay sửa lỗi phần mềm nữa. Và các lập trình viên cũng dễ dàng
hơn trong việc cài đặt, nâng cấp ững dụng của mình. Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 13
6.2. Nhược điểm
Bên cạnh những ưu điểm mà điện toán đám mây mang lại thì nó vẫn còn những
nhược điểm như:
Tính riêng tư: Các thông tin người dùng và dữ liệu được chứa trên điện toán đám
mây có đảm bảo được riêng tư, và liệu các thông tin đó có bị sử dụng vì một mục đích
nào khác?
Tính sẵn dùng: Liệu các dịch vụ đám mây có bị “treo” bất ngờ, khiến cho người dùng
không thể truy cập các dịch vụ và dữ liệu của mình trong những khoảng thời gian nào
đó khiến ảnh hưởng đến công việc?
Mất dữ liệu: Một vài dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến trên đám mây bất ngờ ngừng
hoạt động 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 thời gian.
Thậm chí một vài trường hợp, vì một lý do nào đó, dữ liệu người dùng bị mất và
không thể phục hồi được.
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 mây này sang dịch vụ của đám mây khác? Hoặc trong
trường hợp không muốn tiếp tục sử dụng dịch vụ cung cấp 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 chắn rằng các dịch vụ đám mây sẽ không hủy toàn bộ dữ liệu của họ
trong trường hợp dịch vụ ngừng hoạt động.
Khả năng bảo mật : Vấn đề tập trung dữ liệu trên các “đám mây” là cách thức hiệu
quả để tăng cường 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
đột nhập, toàn bộ dữ liệu sẽ bị chiếm dụng.
Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 15 Hình 6-1 .Trang chủ dịch vụ web Amazon (
Từ góc nhìn của lập trình viên có 3 phần quan trọng trong trang này : Sản phẩm & Dịch
vụ (Products & Services ) , Đăng kí (Signup) – đăng kí tài khoản miễn phí, và Lập trình Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 16
viên (Developers) – chứa các tài nguyên để xây dựng phần mềm với các công nghệ được
hỗ trợ như : Java, PHP, Ruby,Windows & .Net .
Amazon EC2
Amazon EC2 là môi trường tính toán ảo cung cấp khả năng tính toán trong đám
mây. Các lập trình viên có thể tạo , khởi động và tắt máy ảo theo nhu cầu. Máy ảo hỗ trợ
nhiều hệ điều hành khác nhau như Red Hat Enterprise, Linux, Windows Server 2003,
Oracle Enterprise Linux, OpenSolaris, openSUSE Linux, Ubuntu Linux, Fedora, Gentoo
Linux, và Debian. Máy ảo cũng hỗ trợ nhiều phần mềm như Oracle 11g, Microsoft SQL
Server 2005 Standard Edition, Apache Web Server, IIS / ASP.Net, Java Application
Server, Jboss Enterprise Application Platform,…
Hình 6-2 : Trang chủ Amazon EC2 Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 17
Amazon SimpleDB
Amazon SimpleDB là một dịch vụ cơ sở dữ liệu đám mây cung cấp các chức năng
cơ sở dữ liệu để lưu trữ dữ liệu chỉ mục và hàng đợi. Simple DB không phải là một cơ sở
dữ liệu quan hệ trong đám mây nhưng là một phương tiện lưu trữ để lưu trữ và lấy dữ
Hình 6-5: Trang chủ Amazon CloudFont
Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 20
Amazon Simple Queue Service
Amazon SQS là dịch vụ truy vấn đám mây để lưu trữ tin nhắn. Các lập trình viên có
thể tận dụng SQS để chia sẻ dữ liệu truy vấn thông qua ứng dụng phân tán. SQS hỗ trợ tất
cả các chức năng truy vấn cơ bản như tạo, lập danh sách, và xóa truy vấn cũng như gửi,
nhận và xóa tin nhắn. Bạn có thể sử dụng Amazon SQS cùng với EC2 và S3 để xây dựng
các luồng làm việc phức tạp.
Hình 6-6: Trang chủ Amazon SQS Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 21
2. Google
Google là người dẫn đầu trong các dịch vụ tìm kiếm trên Internet và có những tài
sản đáng kể trong lĩnh vực quảng cáo, hợp tác, e-mail, và các trang mạng xã hội. Google
có các trung tâm dữ liệu khổng lồ, với các thuật toán tuy chỉnh để làm chủ công cụ tìm
kiếm nhanh nhất thế giới. Công ty đã mở rộng cơ sở hạ tầng một cách ồ ạt để làm chủ các
nền tảng giao tiếp và cộng tác gọi là Google Apps và nền tảng ứng dụng gọi là Google
AppEngine để phát triển và triển khai ứng dụng web.
Google Apps : Google Apps là tập hợp các tin nhắn và dịch vụ phần mềm cộng tác cho
doanh nghiệp và giáo dục
Hình 6-7 . Trang chủ Google Apps cho doanh nghiệp
Python hoặc Java và triển khai những ứng dụng trong App Engine. App Engine cũng
cung cấp một kho dữ liệu với các chức năng hỗ trợ đơn giản như tạo, lấy, và xóa. Các nhà
phát triển có thể truy cập kho dữ liệu từ bên trong với các ứng dụng web App Engine để
lưu trữ và truy vấn dữ liệu. Google App Engine cũng cung cấp Google Data APIs để truy
cập vào thành phần Google Apps như email, lịch, tìm kiếm, và docs.
Hình 6-10. Hướng dẫn phát triển Google App Engine
Môn học: Điện toán lưới & đám mây Trang 25
3. Microsoft
Azure, hệ điều hành "đám mây" mà Microsoft giới thiệu vào cuối tháng 10 tại hội
nghị PDC 2008. Windows Azure được phát triển trong 2 năm bởi kiến trúc sư trưởng
phần mềm Ray Ozzie của Microsoft.
Azure Services Platform là một giải pháp hoàn thiện cho các doanh nghiệp.
Microsoft sẽ lưu trữ các ứng dụng được xây dựng từ các hãng thứ ba cũng như những
dịch vụ Web của chính Microsoft như là Office Live, Windows Live, Exchange Online,
CRM Online Kết hợp chặt chẽ .NET Services (cho lập trình viên), SQL Services (cho
cơ sở dữ liệu và báo biểu), Live Services (cho việc tương tác với các thiết bị người dùng)
vào trong các dịch vụ SharePoint và CRM (cho nội dung doanh nghiệp).
4. GoGrid
Các dịch vụ đám mây GoGrid cung cấp máy ảo Windows và Linux cấu hình sẵn với
các thành phần phần mềm được sử dụng thường xuyên nhất. Dịch vụ này rất giống dịch