Tải bản đầy đủ

Báo cáo Nguyên lý và mô thức phát triển hệ phân tán Mô hình tính toán đám mây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG


TIỂU LUẬN
Đề tài:
MÔ HÌNH TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY

Hà Nội – 2012


MỤC LỤC
1. TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY.......................................................................1
1.1. Giới thiệu tổng quan........................................................................................................1
1.1.1. Định nghĩa.................................................................................................................1
1.1.2. Những đặc trưng của tính toán đám mây..................................................................2
1.1.3. Một số ứng dụng của tính toán đám mây..................................................................5
1.2. Các mô hình triển khai của tính toán đám mây................................................................6
1.2.1. Các đám mây công cộng- Public cloud....................................................................6
1.2.2. Các đám mây riêng- Private cloud............................................................................7
1.2.3. Các đám mây lai- Hybrid cloud................................................................................8

1.2.4. Các đám cộng đồng- Community cloud...................................................................9
2. KIẾN TRÚC CỦA TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY.....................................................................10
2.1. Dịch vụ phần mềm (SaaS: Software as a Services).......................................................10
2.1.1. SaaS là gì................................................................................................................10
2.1.2. Đặc điểm của SaaS.................................................................................................14
2.2. Dịch vụ nền tảng (PaaS: Platform as a Service)............................................................14
2.2.1. PaaS là gì................................................................................................................14
2.2.2. Đặc điểm của PaaS.................................................................................................15
2.2.3. Lợi ích và hạn chế khi sử dụng PaaS......................................................................17
3.3. Dịch vụ hạ tầng (Iaas: Infrastructure as a Service Operations)......................................18
3.3.1. IaaS là gì.................................................................................................................18
3.3.2. Đặc điểm của IaaS..................................................................................................20
3.3.3. Lợi ích và hạn chế khi sử dụng IaaS.......................................................................20


MÔ HÌNH TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY
(CLOUD COMPUTING)
1. TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY
1.1. Giới thiệu tổng quan
1.1.1. Định nghĩa
Có rất nhiều định nghĩa được đưa ra theo nhiều góc nhìn khác nhau về
một hệ thống tính toán đám mây như sau:
Theo Wikipedia: “Tính toán đám mây (cloud computing) là một mô hình
tính toán có khả năng co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thường
được ảo hóa được cung cấp như một dịch vụ trên mạng Internet”
Theo Ian Foster: “Một mô hình tính toán phân tán có tính co giãn lớn mà
hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu
trữ, các nền tảng (platform) 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. Tính toán đám mây là một dạng thức tính toán cung cấp các tài
nguyên ảo hóa và có quy mô dưới dạng dịch vụ qua mạng Internet. Người dùng
không cần tới những kiến thức chuyên môn để quản lý hạ tầng công nghệ này
bởi phần việc đó là dành cho các nhà cung cấp dịch vụ”.
Còn theo Synmatec định nghĩa: “Tính toán đám mây là 1 mạng kết nối của
các tài nguyên máy tính sẵn có được cấp phát động theo cơ chế ảo hóa và có khả năng
co dãn, tạo điều kiện cho người dùng có thể sử dụng dịch vụ theo nhu cầu dùng đến
đâu trả tiền đến đó”
Tóm lại tất cả định nghĩa trên hầu như đều nhằm minh họa tính toán đám
mây là một mô hình bao gồm một số khía cạnh có lien quan đến mô hình phân
phối và triển khai IT (các chương trình cũng như phần cứng) mới. Nói chung

tính toán đám mây liên quan đến việc phân phối các tài nguyên tính toán đến
người dùng, người dùng chỉ cần đi thuê dịch vụ mà không cần biết dịch vụ cho
thuê nằm ở đâu, mấu chốt của vấn đề là Ảo hóa, không phụ thuộc vào vị trí địa lý ,

khi người sử dụng đặt ra yêu cầu của mình, hệ thống sẽ tự động gom nhặt các tài


nguyên để đáp ứng các yêu cầu đó.

Mô hình tính toán đám mây (nguồn: Internet)
VD : Một Data Center được đặt ở Hà Nội, khi có nhu cầu chuyền về thành phố Hồ
Chí Minh thì bắt buộc phải di dời cả dữ liệu cùng với phần cứng, vì trước đây phần
mềm còn phụ thuộc vào chúng. Hiện nay, khi đã áp dụng công nghệ ảo hóa thì
phần mềm có xu hướng độc lập với phần cứng vật lý, điều đó có nghĩa là dữ liệu có
thể di dời đi đâu bất kì nơi nào mà không phụ thuộc vào Hardware.

1.1.2. Những đặc trưng của tính toán đám mây
a. Đặc điểm của tính toán đám mây
Tính toán đám mây có những đặc điểm chính bao gồm:
- Tính tự phục vụ theo nhu cầu: cho phép khách hàng đơn phương thiết

lập yêu cầu nguồn lực nhằm đáp ứng yêu cầu của hệ thống như: Thời gian sử
dụng Server, dung lượng lưu trữ, cũng như là khả năng đáp ứng các tương tác
lớn của hệ thống ra bên ngoài.
-Truy cập diện rộng: cung cấp các dịch vụ chạy trên môi trường Internet
do vậy khách hàng chỉ cần kết nối được với Internet là có thể sử dụng được dịch
vụ. Các thiết bị truy xuất thông tin không yêu cầu cấu hình cao (thin or thick
client platforms) như : Mobile phone, Laptop và PDAs…
- Dùng chung tài nguyên và độc lập vị trí: Tài nguyên của nhà cung cấp dịch
vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều người dùng dựa trên mô hình “multitenant”. Mô hình này cho phép tài nguyên phần cứng và tài nguyên ảo hóa sẽ được
2


cấp pháp động dựa vào nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu người dùng giảm
xuống hoặc tăng nên thì tài nguyên sẽ được trưng dụng để phục vụ yêu cầu.
Các hệ thống tính toán đám mây là các hệ thống tự quản lý và trong suốt
đối với người dùng. Người sử dụng không cần quan tâm tới việc điều khiển hoặc
không cần phải biết chính xác vị trí của các tài nguyên sẽ được cung cấp.
- Khả năng co giãn nhanh chóng: Khả năng này cho phép tự động mở
rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người sử dụng một cách nhanh
chóng. Khi nhu cầu tăng, hệ thống sẽ tự động mở rộng bằng cách thêm tài
nguyên vào. Khi nhu cầu giảm, hệ thống sẽ tự động giảm bớt tài nguyên
- Chi trả theo thực dùng: Dịch vụ tính toán đám mây sử dụng mô hình tính
toán theo nhu cầu, tương tự với cách các tiện ích theo nhu cầu truyền thống hoặc dựa
vào tiền đóng trước. Tính toán đám mây cho phép giới hạn dung lượng lưu trữ, băng
thông, tài nguyên máy tính và số lượng người dùng kích hoạt theo tháng.
b. Ưu điểm
Từ những đặc điểm trên ta có thể thấy Tính toán đám mây có rất nhiều ưu điểm
- Tốc độ xử lý nhanh, cung cấp cho người dùng những dịch vụ nhanh
chóng và giá thành rẻ dựa trên nền tảng cơ sở hạ tầng tập trung (đám mây).
- Chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy móc và nguồn nhân lực
của người sử dụng tính toán đám mây được giảm đến mức thấp nhất.
- Không còn phụ thuộc vào thiết bị và vị trí địa lý, 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…).
- Chia sẻ tài nguyên và chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các lợi
ích cho người dùng.
- Với độ tin cậy cao, không chỉ dành cho người dùng phổ thông, tính toán
đám mây 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 tính toán
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.
3


- Khả năng mở rộng được, giúp cải thiện chất lượng các dịch vụ được
cung cấp trên “đám mây”.
- Khả năng bảo mật được cải thiện do sự tập trung về dữ liệu. Các ứng
dụng của tính toán đám mây dễ dàng để sửa chữa và cải thiện về tính năng bởi lẽ
chúng không được cài đặt cố định trên một máy tính nào.
- Tài nguyên sử dụng của tính 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 tính toán đám
mây cung cấp để người dùng có thể lựa chọn phù hợp.
c. Nhược điểm
Tuy nhiên, mô hình điện toán này vẫn còn mắc phải một số nhược điểm sau:
- 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 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 dữ liệu người dùng có thể 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
4


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.
- Chi phí băng thông: với tính toán đám mây, người dùng có thể tiết kiệm được
tiền mua sắm các thiết bị phần cứng và phần mềm, tuy nhiên người dùng có thể sẽ
phải trả chi phí khá cao cho băng thông đối với các ứng dụng dựa trên Internet với
kích thước lớn và sử dụng nhiều dữ liệu.
Trên đây là những nhước điểm và cũng là những thách thức đặt ra cho mô hình
Tính toán đám mây.
1.1.3. Một số ứng dụng của tính toán đám mây
Các phân tích của giới nghiên cứu đã khẳng định tính toán đám mây là
một trong các xu hướng công nghệ nổi bật. Với những thay đổi trong giới công
nghiệp đó, ngày càng có nhiều mô hình nền tảng cloud được xây dựng, vài tổ
chức học thuật và công nghiệp cũng đã bắt đầu nghiên cứu tỉ mỉ và phát triển
các công nghệ cũng như cơ sở hạ tầng cho điện toán đám mây. Sau đây là một
vài ứng dụng tiêu biểu
a. Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)
Dự án EC2 cung cấp một môi trường tính toán ảo để người dùng có thể chạy
các ứng dụng trên Linux. Người dùng EC2 có thể tự tạo một máy ảo mới, được gọi
là Amazone Machine Image (AMI) chứa các ứng dụng, thư viện, dữ liệu và các cấu
hình thích hợp hoặc có thể chọn AMI từ một thư viện có sẵn. Sau đó, người sử dụng
phải upload AMI này lên Amazon Simple Stogre Service (S3) để có thể sử dụng
được. Amazon EC2 sẽ tính phí dựa trên thời gian hoạt động của máy ảo người dùng
và Amazon S3 sẽ tính phí trên khối lượng dữ liệu gởi và nhận.
b. Google App Engine
Google App Engine cho phép người dùng chạy các ứng dụng web viết
bằng ngôn ngữ Python. Ngoài việc hỗ trợ các thư viện Python chuẩn, Google
App Engine còn hỗ trợ một số API về lưu trữ dữ liệu, quản lý tài khoản Google,
dịch vụ email… Bên cạnh đó Google App Engine còn hỗ trợ giao diện quản trị
qua web cho người dùng dễ dàng quản lý các ứng dụng web đang chạy. Hiện tại
Google App Engine đang cho sử dụng miễn phí với dung lượng lưu trữ lên đến
5


500 MBs và có khoảng 5 triệu lượt truy cập mỗi tháng.
c. Microsoft Live Mesh
Microsoft Live Mesh hướng tới việc cung cấp cho người dùng một nơi lưu trữ
dữ liệu, ứng dụng tập trung và có thể truy xuất được bằng nhiều loại thiết bị (có thể là
máy tính hay điện thoại di động) từ bất kỳ đâu trên thế giới. Người dùng có thể truy
xuất đến dữ liệu hay ứng dụng của mình thông qua Web-based Live Desktop hay từ
chính các thiết bị của mình bằng cách cài đặt phần mềm Lite Mesh lên thiết bị đó. Mỗi
người dùng sẽ có một mật khẩu bảo vệ và chứng thực thông qua Windows Live Login
trên kênh truyền sử dụng SSL để bảo vệ.
1.2. Các mô hình triển khai của tính toán đám mây
1.2.1. Các đám mây công cộng- Public cloud
a. Đặc điểm
Các 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.
Các đám mây công cộng cố gắng cung cấp cho người tiêu dùng với các
phần tử công nghệ thông tin tốt nhất bao gồm các phần mềm, cơ sở hạ tầng ứng
dụng hoặc cơ sở hạ tầng vật lý. Nhà cung cấp đám mây chịu trách nhiệm về cài
đặt, quản lý, cung cấp và bảo trì. Khách hàng chỉ chịu phí cho các tài nguyên
nào mà họ sử dụng, vì thế cái chưa sử dụng được loại bỏ.
Các dịch vụ thường được cung cấp với ý tưởng cung cấp các trường hợp
sử dụng phổ biến nhất. Các tùy chọn cấu hình thường là một tập hợp con nhỏ
hơn so với những gì mà chúng đã có nếu nguồn tài nguyên đã được người tiêu
dùng kiểm soát trực tiếp. Một điều khác cần lưu ý là kể từ khi người tiêu dùng
có quyền kiểm soát một chút trên cơ sở hạ tầng, các quy trình đòi hỏi an ninh
chặt chẽ và tuân thủ quy định dưới luật sẽ không phải lúc nào cũng thích hợp
cho các đám mây chung.

6


Đám mây công cộng (nguồn Internet)
b. Trường hợp sử dụng
- Phân bố tải workload cho các ứng dụng được sử dụng bởi nhiều người,
chẳng hạn như e-mail
- Cần phải thử nghiệm và phát triển các mã ứng dụng.
- Có các ứng dụng SaaS từ một nhà cung cấp có một chiến lược an ninh
thực hiện tốt.
- Cần gia tăng công suất (khả năng bổ sung năng lực cho máy tính cao
nhiều lần).
- Đang thực hiện các dự án hợp tác.
- Đang làm một dự án phát triển phần mềm quảng cáo bằng cách sử dụng
PaaS cung cấp các đám mây.
1.2.2. Các đám mây riêng- Private cloud
a. Đặc điểm
Các đám mây riêng (Private cloud) là các dịch vụ đám mây được cung
cấp trong doanh nghiệp. Những đám mây này tồn tại bên trong tường lửa công
ty và chúng được doanh nghiệp quản lý.
Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi ích giống như các đám mây chung
với sự khác biệt chính: doanh nghiệp có trách nhiệm thiết lập và bảo trì đám
mây này. Việc thiết lập một đám mây riêng đôi khi sẽ khó khăn hơn và phải chi
phí cao hơn so với sử dụng đám mây chung.
7


Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi thế hơn so với loại chung như việc
kiểm soát chi tiết hơn trên các tài nguyên khác nhau đang tạo thành một đám
mây mang lại cho công ty tất cả các tùy chọn cấu hình có sẵn, các đám mây
riêng là lý tưởng khi các kiểu công việc đang được thực hiện cần quan tâm về an
ninh và về quản lý.

b. Trường hợp sử dụng
- Dữ liệu và ứng dụng cần có sự kiểm soát và bảo mật cao.
- Công việc đòi hỏi vấn đề an ninh nghiêm ngặt và bảo mật dữ liệu.
- Công ty đủ lớn để chạy một dữ liệu trung tâm điện toán đám mây có
hiệu quả .
1.2.3. Các đám mây lai- Hybrid cloud
a. Đặc điểm
Các đám mây lai (Hybrid cloud ) là một sự kết hợp của các đám mây công
cộng và riêng. Những đám mây này thường do doanh nghiệp tạo ra và các trách
nhiệm quản lý sẽ 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 không gian công cộng
và riêng.
Các đám mây lai được sử dụng khi một công ty cần sử dụng các dịch vụ
của cả hai đám mây riêng và công cộng. Một đám mây lai được xây dựng tốt có
thể phục vụ các quy trình nhiệm vụ-tới hạn, an toàn, như nhận các khoản thanh

8


toán của khách hàng, cũng như những thứ là không quan trọng bằng kinh doanh,
như xử lý bảng lương nhân viên.
Hạn chế: khó khăn trong việc tạo ra và quản lý có hiệu quả một giải pháp
như vậy. Phải có thể nhận được và cung cấp các dịch vụ lấy từ các nguồn khác
nhau như thể chúng có chung nguồn gốc. Việc tương tác giữa các thành phần
riêng và chung có thể làm cho việc thực hiện cực kỳ phức tạp

.
b. Trường hợp sử dụng
- Người dùng muốn sử dụng một ứng dụng SaaS nhưng quan tâm về bảo
mật . Nhà cung cấp SaaS có thể tạo ra một đám mây riêng cho người dùng bên trong
tường lửa và cung cấp cho bạn một mạng riêng ảo (VPN) để bổ sung bảo mật.
- Người dùng cung cấp dịch vụ được thay đổi cho thị trường khác nhau.
Người dùng có thể sử dụng một đám mây công cộng để tương tác với khách
hàng nhưng giữ dữ liệu của mình được bảo đảm trong vòng một đám mây riêng.
1.2.4. Các đám cộng đồng- Community cloud
Các đám mây cộng đồng là các đám mây được chia sẻ bởi một số tổ chức
và hỗ trợ một cộng đồng cụ thểcó mối quan tâm chung (ví dụ: chung sứ mệnh,
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
9


2. KIẾN TRÚC CỦA TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY
Mô hình tổng quan kiến trúc các tầng dịch vụ của điện toán đám mây

2.1. Dịch vụ phần mềm (SaaS: Software as a Services)
2.1.1. SaaS là gì.
Đây là mô hình dịch vụ mà trong đó nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp
cho khách hàng một phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh. Khách hàng chỉ cần
lựa chọn ứng dụng phần mềm nào phù hợp với nhu cầu và chạy ứng dụng đó
trên cơ sở hạ tầng Cloud. 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.
SaaS cung cấp các ứng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầu
cho nhiều khách hàng thông qua internet. Trong SaaS cần 1 server đóng vai trò
hosting quản lý ứng dụng. Server này có thể là 1 cloud hoặc một mainframe.
Người dùng truy xuất ứng dụng này thông qua website. Như vậy SaaS gồm 1
phần mềm được sở hữu, cài đặt và điều khiển từ xa so với các phần mềm truyền
thống được cài đặt trực tiếp trên máy người dùng.
SaaS đưa ra các cơ hội mới cho các nhà cung cấp phần mềm. Cụ thể bốn
nhân tố động lực được các nhà cung cấp phần mềm SaaS trích dẫn như các nhân
tố hàng đầu để làm tăng lợi tức đầu tư:
- Tốc độ triển khai tăng lên.
- Sự chấp nhận của người dùng tăng lên.
- Các yêu cầu hỗ trợ giảm xuống.
- Chi phí thực hiện và nâng cấp giảm xuống.
10


* Tốc độ triển khai
Các ứng dụng trên máy tính từ lâu nay đã liên quan đến các rào cản triển
khai là đáng để. Các nhà phát triển ứng dụng máy tính nói đến việc cập nhật các
ứng ựng của họ như là một “cơn ác mộng triển khai”. Như Tariq Ahmed đã nói
trong chương đầu tiên của cuốn sách Flex 4 in Action (Manning Press), "Sự
phức tạp hậu cần khi cố gắng để cho hàng ngàn, nếu không phải là hàng trăm
ngàn, máy khách chạy đúng phiên bản phần mềm của bạn tại chính xác cùng
một thời điểm, là rất lớn."
Ahmed còn nói rằng những phức tạp này lớn đến mức mà hầu hết các
công ty phát triển phần mềm máy tính không coi nó là hợp lý hoặc thậm chí khả
thi. Các nhà phát triển, những người đã đấu tranh với điều này trong quá khứ là
những ứng cử viên tốt để triển khai phiên bản SaaS của phần mềm của họ. Tuy
nhiên, rào cản lớn nhất để đi vào thị trường SaaS mà các công ty phần mềm
truyền thống đã kinh qua là cho phép các ứng dụng máy tính chạy như các ứng
dụng SaaS. Trong nhiều trường hợp, làm như vậy sẽ liên quan đến việc viết lại
phần mềm ở một mức nào đó, mà một số công ty nhận thấy có chi phí quá cao
không chấp nhận được.
Đây là một trong những lý do chính làm cho trào lưu tiến tới điện toán
đám mây là một quá trình chậm và từng bước. Trong hầu hết các trường hợp,
giải pháp hợp lý là di chuyển phần mềm lên các đám mây theo các giai đoạn, bắt
đầu bằng một phiên bản thu nhỏ đáng kể của ứng dụng ban đầu được cung cấp
như SaaS. Điều này rất có ý nghĩa khi xem xét mức độ kiểm soát mà nhà phát
triển cần có đối với phiên bản phần mềm. Đó cũng là nơi việc mổ xẻ cụ thể SaaS
đóng một vai trò quan trọng.
Bạn có thể thấy nhiều điểm tương đồng giữa điện toán đám mây và "điện
toán mạng LAN" của những năm qua. Một kiến trúc mạng LAN điển hình gồm
có một loạt các máy trạm tại chỗ, thường được nói đến như là các thiết bị đầu
cuối giả, chạy các ứng dụng bằng cách kết nối với một máy tính lớn mạnh mẽ
như hình dưới đây

11


Một sơ đồ đơn giản cho thấy mối quan hệ của các thiết bị đầu cuối khách
và hệ thống máy tính lớn trên một mạng LAN cơ bản
Kích thước và quy mô của một cơ sở hạ tầng SaaS rõ ràng là đồ sộ so với
cơ sở hạ tầng của một mạng LAN nếu xét đến số lượng máy khách có thể được
phục vụ nhưng khái niệm cơ bản là như nhau. Trong khi trên cho thấy một máy
tính lớn duy nhất có thể lưu trữ các cá thể phần mềm đủ để phục vụ tất cả các
máy khách đang kết nối với nó trong mạng cục bộ, thì dưới đây cho thấy một
đám mây có nhiều tài nguyên máy tính khác nhau, tất cả đang đóng góp vào sức
mạnh tính toán tổng thể có thể chạy nhiều cá thể phần mềm cần thiết để phục vụ
các máy khách trên toàn thế giới.

* Sự chấp nhận tăng lên
Nếu bạn tách ra xa khỏi doanh nghiệp và nhìn vào những gì SaaS đã làm
cho người tiêu dùng thông thường, bạn sẽ thấy rằng SaaS làm cho phần mềm trở
nên có sẵn, điều mà trước đây có thể phải trả khoản phí cấp giấy phép quá cao,
không phù hợp với người dùng thông thường.
SaaS thưởng thêm dựa vào một mô hình doanh thu mà ở đó người ta dự
đoán rằng một tỷ lệ phần trăm nhất định những người dùng miễn phí cuối cùng
sẽ nhận thấy là có ích nếu nâng cấp lên hoặc là một phiên bản trả tiền của SaaS
có các tính năng bổ sung được bật lên thêm hoặc là một bản sao có cấp phép của
12


phần mềm phiên bản máy tính để bàn, bao gồm tất cả các đặc tính và chức năng
bổ sung có sẵn. Việc này có xu hướng trở thành một phương pháp ưa thích để
thử nghiệm phần mềm trong chế độ "trình diễn hạn chế" so với việc phải cài đặt
một ứng dụng trên máy tính để bàn của bạn mà kết cuộc bạn có thể không mua.
Ngoài ra, mô hình này có thể được bổ sung thêm các quảng cáo nếu tỷ lệ người
dùng miễn phí so với số nâng cấp thấp hơn dự kiến. Đây là một phương pháp
phổ biến mà các nhà cung cấp phần mềm máy tính để bàn truyền thống sử dụng
như là một cách để thích nghi với thị trường luôn thay đổi, khi điện toán đám
mây tiếp tục phát triển.
* Các yêu cầu hỗ trợ giảm xuống
Chi phí cho các bàn trợ giúp của dịch vụ khách hàng lớn và các vấn đề hỗ
trợ gia tăng thêm đã xảy ra như là kết quả của việc phải hỗ trợ nhiều nền tảng
phần lớn sẽ được giảm nhẹ bằng SaaS. Đối với những người mới bắt đầu, việc
dễ dàng triển khai cho phép các nhà phát triển thực hiện các bản vá lỗi ngay sau
khi bắt đầu tìm thấy lỗi, điều đó có nghĩa rằng hầu hết các lỗi có thể được sửa
trước khi phần lớn người dùng bắt gặp chúng, kết quả là có ít cuộc gọi điện
thoại đòi hỗ trợ khách hàng hơn, cũng như sự hài lòng và tiếp tục sử dụng của
khách hàng có nhiều khả năng sẽ cao hơn.
Ngoài ra, các nhà sản xuất các ứng dụng phần mềm máy tính để bàn
truyền thống thường phải hỗ trợ nhiều hơn một nền tảng
* Chi phí triển khai thực hiện và nâng cấp giảm xuống.
Nhân tố động lực thứ tư với lợi tức đầu tư cho SaaS hơi giống như nhân
tố đầu tiên. Tuy nhiên, tốc độ triển khai nói đến những lợi thế có được từ việc có
thể triển khai một cách nhanh chóng và dễ dàng các bản cập nhật ứng dụng.
Ngược lại, chi phí triển khai thực hiện và nâng cấp giảm xuống nói đến các lợi
ích tài chính cho công ty phát triển, có được nhờ kết quả của việc kiểm soát
phiên bản và cơ sở hạ tầng chạy phần mềm đó.
Các khoản tiết kiệm lớn cho nhà phát triển đến từ việc không có thêm các
chi phí kiểm thử và triển khai các bản vá lỗi và các tính năng mới trên nhiều nền
tảng, vì nhà phát triển kiểm soát được nền tảng mà phần mềm chạy trên đó
13


thường hoàn toàn trong suốt với người dùng. Điều này làm cho lộ trình nâng cấp
cho các ứng dụng SaaS không có chi phí quá cao. Kết quả tài chính gián tiếp đến
từ sự hài lòng và tiếp tục sử dụng của khách hàng, vì các khoản tiết kiệm quan
trọng về cả thời gian lẫn tiền bạc tạo cho nhà phát triển cơ hội để có một mức
sẵn sàng đáp ứng cao hơn các yêu cầu về tính năng và khả năng sử dụng nâng
cao.
2.1.2. Đặc điểm của SaaS.
- Sử dụng phần mềm qua môi trường Web thay vì trên máy tính của khách hàng.
- Phần mềm mà khách hàng sử dụng được lưu trữ, cài đặt trên máy chủ
của nhà cung cấp dịch vụ.
- Thay vì trả phải trả tiền một lần để sở hữu vĩnh viễn thì khách hàng có
thể trả phí định kỳ hàng tháng để sử dụng phần mềm.
- Các tính năng cải tiến được thực hiện bởi nhà cung cấp nên người sử
dụng không phải trả thêm phí cho những cải tiến này.
2.1.3. Lợi ích và hạn chế khi sử dụng SaaS.
* Lợi ích :

- Chi phí khởi tạo thấp.
- Chi phí hỗ trợ kỹ thuật thấp.
- Nâng cấp chương trình mà không tốn phí
- Không giới hạn truy cập
* Hạn chế:
- Khó lòng đáp ứng được nhu cầu của tất cả khách hàng.
- Nếu khách hàng đang sử dụng các phần mềm hiện có, với cơ sở dữ liệu
khá lớn, dùng trong một thời gian khá lâu thì sẽ rất khó để họ có thể chuyển qua
dùng SaaS, ngay cả đối với nhà cung cấp dịch vụ cũng sẽ gặp rất nhiều khó khăn
trong việc tích hợp hệ thống cũ của khách hàng với dịch vụ mình cung cấp.
- Bảo mật khó khăn
2.2. Dịch vụ nền tảng (PaaS: Platform as a Service)
2.2.1. PaaS là gì.
PasS là tầng dịch vụ nằm giữa hai tầng dịch vụ SaaS và IaaS, nó đóng vai
14


trò là một môi trường phục vụ việc phát triển phần mềm. Theo quan điểm của
IBM thì PaaS đóng vai tròi là một môi trường phục vụ việc phát triển phần
mềm. Ngoài ra, PaaS có thể hiểu là một cách thuê phần cứng, hệ điều hành, lưu
trữ và băng thông mạng trên internet. Mô hình cung cấp dịch vụ cho phép khách
hàng thuê các server ảo và các dịch vụ liên quan để chạy các ứng dụng có sẵn
hoặc phát triển hoặc thử nghiệm ứng dụng mới.
Hình dưới đây giải thích mối liện hệ giữa các nhóm của điện toán đám mây
với các phần tử của PaaS.

Có một số quan điểm cho rằng PaaS là một sự phát triển của SaaS, một mô
hình phân bố phần mềm mà các nhà ứng dụng phần mềm được tạo từ các khách
hàng trên Internet.
2.2.2. Đặc điểm của PaaS.
- PaaS có nhiều ưu điểm cho các nhà phát triển phần mềm. Với PaaS, các đặc
điểm của hệ điều hành có thể thay đổi và nâng cấp thường xuyên. Sự phân bố theo
địa lý của các nhóm phát triển có thể làm việc với nhau trên các dự án phát triển
phần mềm. Các dịch vụ có thể nhận được các nguồn khác nhau trên các quốc gia
khác nhau. Chi phí ban đầu và chi phí sử dụng có thể giảm bằng việc sử dụng các
dịch vụ hạ tầng từ một nhà cung cấp hơn là giữ nhiều phần cứng để thực hiện các
chức năng trùng lắp hoặc đối đầu với các vấn đề không tương thích.
- Ngoài ra, theo một cách nhìn khác, PaaS cho ta một môi trường tích hợp
cao cấp để build, test, deploy và cho thuê các ứng dụng có thể tùy chỉnh trên
Internet. Một cách khái quát, các nhà phát triển chấp nhận một số giới hạn để
xây dựng loại phần mềm mang tính khả chuyển cao. Các khách hàng sử dụng
PaaS sẽ không quản lý các hạ tầng kỹ thuật của các gói phần mềm như của các
15


khách hàng thuê dịch vụ SaaS. Tuy nhiên, họ sẽ quản lý các ứng dụng được
deploy và các cấu hình về môi trường hosting.
- Khung công tác phát triển ứng dụng: Một khung công tác phát triển ứng
dụng vững mạnh được xây dựng trên công nghệ được sử dụng rộng rãi. Lý
tưởng là bạn nên thận trọng với khả năng bị lệ thuộc vào nhà cung cấp ở đây.
Các nền tảng mã nguồn mở như công nghệ Java™ thường là một đặt cược an
toàn trong vấn đề này.
- Dễ sử dụng: Một PaaS nên đi kèm với các công cụ WYSIWYG dễ sử
dụng có các tiện ích (widget) dựng sẵn, các thành phần giao diện người dùng
đóng hộp, các công cụ kéo-và-thả, và hỗ trợ cho một số IDE chuẩn. Nó sẽ tạo
điều kiện thuận lợi cho việc phát triển ứng dụng lặp lại, nhanh chóng.
- Các công cụ mô hình hóa quy trình nghiệp vụ (BPM). Bạn cần một
khung công tác BPM mạnh mẽ cho phép bạn mô hình hóa quy trình nghiệp vụ
của mình và xây dựng ứng dụng xung quanh nó.
- Khả năng sẵn sàng: Nền tảng được chọn phải có thể truy cập được và có
sẵn ở bất cứ đâu, bất cứ lúc nào.
- Khả năng mở rộng: Nền tảng này phải đủ thông minh để tận dụng khả
năng co giãn của một cơ sở hạ tầng bên dưới để xử lý các tải sẽ dùng ứng dụng.
- An toàn: Để chống lại có hiệu quả các mối đe dọa, nền tảng cần giải
quyết được những thứ như kịch bản lệnh xuyên các trang web, phép nội xạ SQL,
tấn công từ chối dịch vụ, và mã hóa luồng thông tin và làm cho nó ngấm sâu vào
việc phát triển ứng dụng. Ngoài ra, nền tảng phải hỗ trợ các khả năng đăng nhập
một lần cho bạn để có thể tích hợp nó với các ứng dụng tại chỗ còn lại của bạn
hoặc bất kỳ ứng dụng điện toán đám mây nào khác.
- Tính hòa nhập: Nền tảng này cần cung cấp khả năng để bao gồm, nhúng, và
tích hợp các ứng dụng khác đã xây dựng trên cùng nền tảng hoặc các nền tảng khác.
- Tính di động: Nền tảng này không cần quan tâm đến cơ sở hạ tầng bên
dưới và cho phép các công ty di chuyển ứng dụng từ IaaS này đến IaaS khác.
- Các công cụ chuyển đổi: Để tạo điều kiện di chuyển dữ liệu dễ dàng và
nhanh chóng từ di sản ứng dụng tại chỗ đến ứng dụng dựa trên nền tảng mới,
16


các công cụ chuyển đổi nhập khẩu lớn là một phần cần thiết của bộ công cụ của
nền tảng này.
- API: Để thực hiện các nhiệm vụ như xác thực người dùng và lưu trữ và
lấy ra các tệp (ví dụ, các tệp và tài sản ứng dụng Web) và thậm chí đôi khi thực
hiện cuộc gọi trực tiếp đến một cơ sở dữ liệu, nền tảng cần có một API có đủ tài
liệu cần thiết. Điều này sẽ cho phép hoạt động nghiệp vụ của bạn có thể linh
hoạt trong việc tạo và tùy chỉnh một ứng dụng phần mềm để giao tiếp với nền
tảng, đáp ứng các nhu cầu cụ thể của công ty.
2.2.3. Lợi ích và hạn chế khi sử dụng PaaS.
* Lợi ích
Với triết lý: “Không cần cấu hình là cấu hình tốt nhất” (the best config,
deploy, patch is the one I don't have to do) , PaaS đem lại cho người sử dụng
nhiều lợi ích về các mặt thời gian và kinh tế. Trước tiên với lập trình viên, PaaS
cung cấp sẵn các nền tảng để lập trình viên an tâm phát triển. Họ không cần lo
lắng về những bản vá lỗi của phần mềm, sự phức tạp trong việc setup một hệ
thống để lập trình, sự lo lắng khi tích hợp các gói khác nhau, và đến cả việc
deploy ứng dụng lên hệ thống cho người sử dụng. PaaS cung cấp một môi
trường lập trình tối ưu với nhiều công cụ hỗ trợ. Chi tiết hơn, các lợi ích của
PaaS mang lại là:
- Chi phí về phần mềm (up front cost): là chi phí ban đầu cần thiết để sở
hữu một phần mềm. Đối với PaaS, chi phí ban đầu mua phần mềm được phân
phối cho nhiều người thuê. Do đó, người sử dụng không cần đầu tư nhiều về
phần mềm, phần cứng, các thiết bị mạng, các phần mềm và thiết bị trung gian
(middleware), cơ sở hạ tầng.
- Chi phí vận hành phần mềm (operational cost): bao gồm các chi phí về
nâng cấp phần cứng và phần mềm, sự thích hợp của các gói. Với PaaS, những
chi phí trên được giảm thiếu hoặc người sử dụng chỉ chi trả trong thời gian dài
thông qua hình thức sử dụng.
- Tính ổn định (reliability): PaaS cung cấp nhiều mức độ phát triển phần
mềm khác nhau. Mỗi mức độ đều có sự đảm bảo an toàn về thiết bị, và các cam
17


kết theo các tiêu chuẩn sử dụng thường trực.
- Chi phí quản lý (management cost): các hệ thống được hỗ trợ và do đó
người sử dụng không cần quan tâm nhiều đến việc cập nhật và bảo trì phần mềm
nền.
- Mang lại lợi thế chiến lược (strategic advantage): PaaS cung cấp chính
là chiến lược phát triển dựa trên tiềm lực của từng doanh nghiệp.
- Giảm thiểu rủi ro (lower risk): việc đầu tư CNTT là một đầu tư có rủi ro
cao về sự lạc hậu của công nghệ phần cứng và phần mềm. Với PaaS, càng nhiều
người sử dụng dịch vụ chứng tỏ dịch vụ theo kịp thời đại.
* Khó khăn
Ứng dụng ĐTĐM mang lại rất nhiều lợi ích cho người sử dụng. Tuy
nhiên, điện toán đám mây sẽ là một lựa chọn hoàn hảo nếu như nó vượt qua
những trở ngại gặp phải khi hệ thống vận hàng. Những trở ngại khi sử dụng dịch
vụ PaaS nói riêng và những dịch vụ khác trong ĐTĐM nói chung bao gồm:
- Trở ngại về bảo mật (security): Vấn đề bảo mật và thông tin riêng tư Security and Privacy: hacker và nhiều người cố ý có thể xâm nhập vào hệ thống
và truy xuất những dữ liệu nhạy cảm bên trong hệ thống.
- Trở ngại về tính riêng tư (privacy): Các thông tin về người sử dụng như
tuổi, sở thích, giới tính, thu nhập có thể bị mất.
- Trở ngại về tính pháp lý: đối với các quốc gia như Việt Nam, những
tranh chấp và sự cố trong việc sử dụng các dịch vụ cloud computing đặt tại các
nước khác là vấn đề liên quan đến các pháp luật liên chính phủ và cần có những
hành lang pháp lý ổn định.
- Trở ngại khi chuyển đổi dịch vụ: Người sử dụng dịch vụ cloud qua
nhiều năm sẽ phải đối mặt với việc chuyển đổi hệ thống. Do đó, việc chọn lựa
hệ thống đầu tiên sử dụng sẽ là bài toán về đầu tư. Sự trở ngại này đặc biệt đối
với dịch vụ PaaS, khi đó, người sử dụng phải chọn các yếu tố như: ngôn ngữ lập
trình, các gói chương trình phần mềm đã được lập trình.
3.3. Dịch vụ hạ tầng (Iaas: Infrastructure as a Service Operations)
3.3.1. IaaS là gì.
18


IAAS là một mô hình dịch vụ mà sẽ cung cấp các thiết bị nhằm hỗ trợ hoạt
động hệ thống cho khác hàng. Các thiết bị đó bao gồm kho dữ liệu, phần cứng,
máy chủ (server) và các thành phần networking. Nhà cung cấp sẽ làm chủ các
thiết bị và chịu trách nhiệm cho việc hoạt động và bảo trì hệ thống. Khách hàng
sẽ trả tiền trên các dịch vụ đó.
Mô hình phân lớp của kiến trúc IaaS

Khi thực thi một yêu cầu từ người sử dụng, công việc đó có thể thực hiện
song song và chia sẻ tài nguyên để đáp ứng yêu cầu càng nhanh càng tốt. Hoặc
là có thể truy cập các kho dữ liệu khác nhau để có thể thỏa mãn nhu cầu của
khách hàng. IaaS trong điện toán đám mây phải đảm bảo về performance và
hiệu quả chi phí trong khi bảo trì các điều khiển trung tâm và khẳ năng tăng tài
nguyên để đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn.
Có 3 thành phần chính trong kiến trúc của hệ thống, đó là : cloud manager,
cluster manager và computer manager.
- Cloud manager là điểm truy cập vào cloud nơi mà các nhà thuê bao đăng
ký tài khoản, quản lý các tài nguyên mà họ thuê từ cloud và truy cập dữ liệu. Nó
thực hiện việc truy cập tài nguyên ở mức đầu tiên (top level). Nó quyết định có
đủ tài nguyên để đáp ứng yêu cầu của khách hàng hay không và cluster manager
sẽ thực hiện yêu cầu đó. Cloud manager cũng thực hiện các luật trên cloud đối
với yêu cầu từ khách hàng.
- Cluster manager chịu trách nhiệm vận hành các mày thông qua network. Nó
19


sẽ nhận lệnh, yêu cầu truy cập tài nguyên từ cloud manager và xác định tài nguyên
nào có thể đáp ứng yêu cầu từ người dùng sau đó thực hiện truy cập tài nguyên.
- Computer manager hợp tác với cái hypervisor chạy trên mỗi hệ thống máy
tính trong một cluster. Trong việc đáp ứng các yêu cầu từ cluster manager,
cluster manager trả về thông tin trạng thái liên quan đến tài nguyên được sử
dụng và có sẵn mà có thể sử dụng được.
3.3.2. Đặc điểm của IaaS.
- Các tài nguyên IAAS thì được phân phối như là dịch vụ. Các tài nguyên đó
là :các máy chủ (server), thiết bị networking, bộ nhớ, CPU, không gian vùng nhớ .v.v.
- Cơ sở hạ tầng thay đổi động : bạn có thể điều chỉnh các tài nguyên theo
yêu cầu sử dụng của bạn. IAAS trong cloud sẽ đáp ứng nhanh chóng việc tăng
hay giảm tài nguyên một cách dễ dàng.
- Có chi phí biến đổi nghĩa là tùy vào nhu cầu sử dụng khác nhau thì các
khách hàng sẽ trả trên các dịch vụ đó. Không cố định chi phí cho bất cứ dịch vụ nào.
- IAAS thường có nhiều người thuê (leaseholders or tenants).
- IAAS có những mức dịch vụ khác nhau đáp ứng cho tất cả nhu cầu của
doanh nghiệp.
3.3.3. Lợi ích và hạn chế khi sử dụng IaaS.
* Lợi ích
- Khả năng tự động chọn một CPU, bộ nhớ và cấu hình lưu trữ phù hợp
với nhu cầu của doanh nghiệp.
- Doanh nghiệp dễ dàng truy cập đến một sức mạnh tính toán lớn có sẵ
trên nền tảng điện toán đám mây IaaS.
- Loại bỏ sự cần thiết phải đầu tư phần cứng mà hiếm khi doanh nghiệp sử dụng.
- Khả năng mở rộng và gia tăng năng lực ngay khi có nhu cầu.
- Tập trung hệ thống thông tin tại một chỗ để dễ quản lý.
*Hạn chế
- Nhà cung cấp có thể tiếp cận dữ liệu của khách hàng.
- Bị phụ thuộc vào đường truyền internet.
- Bị phụ thuộc vào sự sẵn sang của dịch vụ ảo hóa
20


- Có thể hạn chế sự riêng tư và sự chọn lựa các tùy biến của người sử dụng

21


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bài báo khoa học
1.

Dean Frantsvog, Tom Seymour, Freneymon John “Cloud Computing”. Tạp chí
International Journal of Management & Information Systems (IJMIS) Vol 16, No 4
(2012). http://journals.cluteonline.com/index.php/IJMIS/article/view/7308/7376

2.

Harry Katzan, Jr., Savannah State University, USA “The Education Value Of
Cloud Computing”. Tạp chí Contemporary Issues in Education Research (CIER) Vol
3, No 7 (2010). http://journals.cluteonline.com/index.php/CIER/article/view/219/210

3.

Harry Katzan, Jr., Savannah State University, USA “On An Ontological View
Of Cloud Computing”. Tạp chí Journal of Service Science (JSS) Vol 3, No 1
(2010). http://journals.cluteonline.com/index.php/JSS/article/view/795/779

Sách
1.

Anthony T. Velte, Toby J. Velte, Ph.D.Robert Elsenpeter Cloud
Computing: A Practical Approach.
http://neuron.csie.ntust.edu.tw/homework/100/CC/materials/Cloud
%20Computing%20-%20A%20practical%20Approach.pdf

Nguồn khác
1. http://www.ibm.com/developerworks/cloud/library/cl-cloudintro/index.html?
S_TACT=105AGY75
2. http://www.ibm.com/developerworks/vn/library/cl-cloudservices1iaas/index.html
3. http://www.ibm.com/developerworks/vn/library/clcloudservices2paas/index.html.
4. http://www.ibm.com/developerworks/vn/library/clcloudservices3saas/index.html
5. http://www.cse.hcmut.edu.vn/~ptvu/gc/2012/SaaSinCloud-rep.pdf
6. http://www.cse.hcmut.edu.vn/~ptvu/gc/2012/iaas-paas-rep.pdf
7. scribd.com, Cloud-Computing. Retrieved on 02/26/2012 from:
http://www.scribd.com/doc/23619431/Cloud-Computing
8. http://www.cpc.vn/cpc/home/Ttuc_Detail.aspx?
pm=ttuc&sj=HD&id=5467#.UN8J3qw5WfU
22



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×