MỤC LỤC BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1. Khái niệm điện toán đám mây Điện toán đám mây 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. Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến 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 không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, ". Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm như phần mềm dịch vụ. Web 2.0 và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xu hướng công nghệ nổi bật, trong đó đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet để đáp ứng những nhu cầu điện toán của người dùng. Ví dụ, dịch vụ Google AppEngine cung cấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có thể truy nhập từ một trình duyệt, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ. ( Theo: Wikipedia Việt Nam) Một số định nghĩa khác: Theo Wikipedia: Điện toán đám là một mô hình điện toán có khả năng co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thường được ảo hóa và được cung cấp như một dịch vụ trên mạng Internet”. Theo Gartner: Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và linh hoạt về công nghệ thông tin được cung cấp như một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các công nghệ trên Internet. PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -2 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI Theo Lewis Cunningham: Điện toán đám mây là công cụ sử dụng Internet để truy cập vào việc thực hiện phần mềm của người khác chạy trên phần cứng của người khác trong trung tâm dữ liệu của người khác. Theo Ian Foster: Điện toán đám mây là một phương thức tính toán có quy mô lớn, xuất phát từ các doanh nghiệp có tầm cỡ mà trong đó các dịch vụ được trực quan, ảo hóa, co giãn linh động, quản lý sức mạnh tính toán, lưu trữ, các nền tảng dịch vụ được cung cấp theo nhu cầu khách hàng bên ngoài thông qua Internet. Theo Rajkumar Buyya: một đám mây là một loại hệ thống song song và phân phối bao gồm một tập hợp các máy tính kết nối và ảo với nhau, đó là cung cấp linh động và trình bày như là một hoặc nhiều tài nguyên máy tính thống nhất dựa trên các thỏa thuận cấp độ dịch vụ thành lập thông qua thương lượng giữa các nhà cung cấp dịch vụ và người tiêu dùng. Hình 1: Các thiết bị truy cập các dịch vụ trên điện toán đám mây 1.2. Các mô hình điện toán đám mây: Các mô hình Cloud Computing được phân thành hai loại: - Các mô hình dịch vụ (Service Models): Phân loại các dịch vụ của các nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing. - Các mô hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức triển khai dịch vụ Cloud Computing đến với khách hàng. Các mô hình dịch vụ Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau. Tuy nhiên có ba loại dịch vụ Cloud Computing cơ bản là: dịch vụ cơ sở hạ PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -3 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI tầng (Infrastructure as a Service – IaaS), dịch vụ nền tảng (Platform as a Service – PaaS) và dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS). Cách phân loại này thường được gọi là “mô hình SPI”. Hinh 5- Các loại dịch vụ Cloud Computing  Dịch vụ hạ tầng-Infrastructure as a Service(IaaS) Dịch vụ IaaS cung cấp dịch vụ cơ bản bao gồm năng lực tính toán, không gian lưu trữ, kết nối mạng tới khách hàng. Khách hàng (cá nhân hoặc tổ chức) có thể sử dụng tài nguyên hạ tầng này để đáp ứng nhu cầu tính toán hoặc cài đặt ứng dụng riêng cho người sử dụng. Với dịch vụ này khách hàng làm chủ hệ điều hành, lưu trữ và các ứng dụng do khách hàng cài đặt. Khách hàng điển hình của dịch vụ IaaS có thể là mọi đối tượng cần tới một máy tính và tự cài đặt ứng dụng của mình. Ví dụ điển hình về dịch vụ này là dịch vụ EC2 của Amazon. Khách hàng có thể đăng ký sử dụng một máy tính ảo trê dịch vụ của Amazon và lựa chọn một hệ thống điều hành (ví dụ, Windows hoặc Linux) và tự cài đặt ứng dụng của mình.  Dịch vụ nền tảng - Platform as a Service(PaaS) Dịch vụ PaaS cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàng phát triển các phần mềm, phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thành dịch vụ trên nền tảng Cloud dó. Dịch vụ PaaS có thể được cung cấp dưới dạng các ứng dụng lớp giữa (middleware), các ứng dụng chủ (application server) cùng các công cụ lập trình với ngôn ngữ lập trình nhất định để xây dựng ứng dụng. Dịch vụ PaaS cũng có thể được xây dựng riêng và cung cấp cho khách hàng thông qua một API riêng. Khách hàng xây dựng ứng dụng và tương tác với hạ tầng PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -4 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI CC thông qua API đó. Ở mức PaaS, khách hàng không quản lý nền tảng Cloud hay các tài nguyên lớp như hệ điều hành, lưu giữ ở lớp dưới. Khách hàng điển hình của dịch vụ PaaS chính là các nhà phát triển ứng dụng (ISV). Dịch vụ App Engine của Google là một dịch vụ PaaS điển hình, cho phép khách hàng xây dựng các ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng và phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình Java hoặc Python.  Dịch vụ phần mềm - Software as a Service (SaaS) Dịch vụ SaaS cung cấp các ưng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầu cho nhiều khách hàng với chỉ một phiên bản cài đặt. Khách hàng lựa chọn ứng dụng phù hợp với nhu cầu và sử dụng mà không quan tâm tói hay bỏ công sức quản lý tài nguyên tính toán bên dưới. Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng cho doanh nghiệp mà nổi bật nhất là CRM. Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổ biến là các ứng dụng office Online của Microsoft hay Google Docs của Google. Các mô hình triển khai  Đám mây “công cộng” Mô hình đầu tiên được nói đến khi đề cập tới CC chính là mô hình Public Cloud. Đây là mô hình mà hạ tầng CC được một tổ chức sỡ hữu và cung cấp dịch vụ rộng rãi cho tất cả các khách hàng thông qua hạ tầng mạng Internet hoặc các mạng công cộng diện rộng. Các ứng dụng khác nhau chia sẻ chung tài nguyên tính toán, mạng và lưu trữ. Do vậy, hạ tầng CC được tiết kế để đảm bảo cô lập về dữ liệu giữa các khách hàng và tách biệt về truy cập. PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -5 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI Các dịch vụ Public Cloud hướng tới số lượng khách hàng lớn nên thường có năng lực về hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chi phí thấp cho khách hàng. Do đó khách hàng của dịch vụ trên Public Cloud sẽ bao gồm tất cả các tầng lớp mà khách hàng cá nhân và doanh nghiệp nhỏ sẽ được lợi thế trong việc dễ dàng tiếp cận các ứng dụng công nghệ cap, chất lượng mà không phải đầu tư ban đầu, chi phí sử dụng thấp, linh hoạt.  Đám mây “doanh nghiệp” Đám mây doanh nghiệp (Private Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được sở hữu bởi một tổ chức và phục vụ cho người dùng của tôt chức đó. Private Cloud có thể được vận hành bởi một bên thứ ba và hạ tầng đám mây có thể được đặt bên trong hoặc bên ngoài tổ chức sở hữu (tại bên thứ ba kiêm vận hành hoặc thậm chí là một bên thứ tư). PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -6 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI Private Cloud được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm về công nghệ và khả năng quản trị của CC. Với Private Cloud, các doanh nghiệp tối ưu được hạ tầng IT của mình, nâng cao hiệu quả sử dụng, quản lý trong cấp phát và thu hồi tài nguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản phẩm sản xuất, kinh doanh ra thị trường.  Đám mây “chung” Đám mây chung (Community Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được chia sẻ bởi một số tổ chức cho cộng đồng người dùng trong các tổ chức đó. Các tổ chức này do đặc thù không tiếp cận với các dịch vụ Public Cloud và chia sẻ chung một hạ tầng CC để nâng cao hiệu quả đầu tư và sử dụng. PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -7 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI  Đám mây “lai” Mô hình đám mây lai (Hybrid Cloud) là mô hình bao gồm hai hoặc nhiều hơn các đám mây trên tích hợp với nhau. Mô hình Hybrid Cloud cho phép chia sẻ hạ tầng hoặc đáp ứng nhu cầu trao đổi dữ liệu. PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -8 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI 1.3 Lợi ích 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 “Hey, đám mây, chúng tôi cần thêm tài nguyên tương đương với 1 CPU 3.0 GHz, 128GB RAM…” và đám mây sẽ tự tìm kiếm tài nguyên rỗi để cung cấp cho bạn. Giảm chi phí: Doanh nghiệp sẽ có khả năng cắt giảm chi phí để mua bán, cài đặt và bảo trì tài nguyên. Rõ ràng thay vì việc phải cử một chuyên gia đi mua máy chủ, cài đặt máy chủ, bảo trì máy chủ thì nay bạn chẳng cần phải làm gì ngoài việc xác định chính xác tài nguyên mình cần và yêu cầu. Quá tiện!. Giảm độ phức tạp trong cơ cấu của doanh nghiệp: Doanh nghiệp sản xuất hàng hóa mà lại phải có cả một chuyên gia IT để vận hành, bảo trì máy chủ thì quá tốn kém. Nếu outsource được quá trình này thì doanh nghiệp sẽ chỉ tập trung vào việc sản xuất hàng hóa chuyên môn của mình và giảm bớt được độ phức tạp trong cơ cấu. Tăng khả năng sử dụng tài nguyên tính toán: Một trong những câu hỏi đau đầu của việc đầu tư tài nguyên (ví dụ máy chủ) là bao lâu thì nó sẽ hết khấu hao, tôi đầu tư như thế có lãi hay không, có bị outdate về công nghệ hay không … Khi sử dụng tài nguyên trên đám mây thì bạn không còn phải quan tâm tới điều này nữa. 1.4 Những đặc tính cơ bản Các dịch vụ đám mây đưa ra 5 đặc tính cơ bản thể hiện mối quan hệ của chúng với, và những khác biệt từ các tiếp cận điện toán truyền thống như sau: Dịch vụ theo yêu cầu. Một người sử dụng có thể đơn phương cung cấp các khả năng điện toán như thời gian máy chủ và lưu trữ trên mạng khi cần thiết một cách tự động, mà không yêu cầu có sự tương tác với một nhà cung cấp dịch vụ. Truy cập mạng rộng. Các khả năng là sẵn sàng thông qua mạng và được truy cập thông qua các cơ chế tiêu chuẩn mà khuyến khích sử dụng bằng các nền tảng máy trạm mỏng và dày một cách hỗn hợp (như các điện thoại di động, các máy tính xách tay và các thiết bị số cá nhân PDA) cũng như các dịch vụ phần mềm khác theo lối truyền thống ho ặc dựa trên đám mây. Gộp tài nguyên. Các tài nguyên điện toán của nhà cung cấp được gộp lại để phục vụ cho nhiều người sử dụng có sử dụng mô hình nhiều người thuê sử dụng, với các tài nguyên ảo PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -9 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI và vật lý khác nhau được chỉ định và chỉ định lại theo phương thức động theo yêu cầu của người sử dụng. Có một mức độ độc lập về vị trí trong đó người sử dụng thường không có sự kiểm soát hoặc hiểu biết về vị trí chính xác đối với các tài nguyên của nhà cung cung cấp, nhưng có thể có khả năng chỉ định vị trí ở mức trừu tượng cao hơn (như, quốc gia, bang, hoặc trung tâm dữ liệu). Những ví dụ về các tài nguyên bao gồm lưu trữ, xử lý, bộ nhớ, băng thông mạng, và các máy ảo. Thậm chí các đám mây riêng có xu hướng g ộp các tài nguyên giữa những phần khác nhau của cùng một tổ chức. Tính đàn hồi nhanh. Các khả năng có thể được cung cấp một cách nhanh chóng và đàn hồi – trong một số trường hợp là một cách tự động – để nhanh chóng mở rộng phạm vi ra ngoài; và nhanh chóng đưa ra để nhanh chóng thu hẹp phạm vi lại. Đối với người sử dụng, các khả năng sẵn sàng cho việc cung cấp dường như thường là không giới hạn và có thể được mua theo bất kỳ số lượng nào, bất kỳ lúc nào. Dịch vụ được đo đếm. Các hệ thống đám mây tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng các tài nguyên bằng việc thúc đẩy một khả năng đo đếm được ở một số mức trừu tượng phù hợp với dạng dịch vụ (như lưu trữ, xử lý, độ rộng băng thông, hoặc các tài khoản người sử dụng tích cực đang hoạt động). Việc sử dụng các tài nguyên có thể được giám sát, kiểm soát, và báo cáo – cung cấp sự minh bạch cho cả nhà cung cấp và người sử dụng dịch vụ. Điều quan trọng phải nhận thức được rằng các dịch vụ đám mây thường nhưng không luôn được sử dụng trong sự kết hợp với, và được xúc tác bởi, các công nghệ ảo hóa. Tuy nhiên, không có yêu cầu nào ràng buộc sự trừu tượng hóa các tài nguyên với các công nghệ ảo hóa và trong nhiều lời chào thì sự ảo hóa của vật chứa hệ điều hành hoặc trình ảo hóa (hypervisor) không được sử dụng. 1.5 Ưu điểm và nhược điểm 1. Ưu điểm: Những ưu điểm và thế mạnh dưới đây đã góp phần giúp "điện toán đám mây" trở thành mô hình điện toán được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới. a. 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). b. Chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy móc và nguồn nhân lực của người sử dụng điện toán đám mây được giảm đến mức thấp nhất. PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -10 [...]... dùng khác Sự cách ly của máy ảo là quan trọng 2.6 Kiến trúc ảo hóa trong bảo mật Trong phần nghiên cứu này, framework mô hình bảo mật với ảo hóa trong điện tóa đám mây đã đưa ra, hình 4 (Fig.4) Kiến trúc hệ thống này bao gồm 2 phần chính: điện toán đám mây riêng và điện toán đám mây công cộng Hệ thống điện toán đám mây riêng là quá trình để hổ trợ hệ thống điện toán đám mây công cộng Hệ thống trên, “Business... -17 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI Hình số 2 : Phân tầng trong máy ảo Các ứng dụng chạy triển khai của người sử dụng sẽ chạy trên nền tảng hệ điều hành máy ảo (Guest os) Hệ điều hành máy máy ảo chạy trên môi trường máy ảo 2.4 Bảo mật điện toán đám mây Trong môi trường điện toán đám mây, khách hàng có thể truy cập vào các dịch vụ điện toán đám mây để thực hiện các công việc kinh doanh của mình với hình thức dùng... này của đám mây yêu cầu bảo mật, nó phụ thuộc và biến đổi mối liên quan đếm mô hình triển khai được dùng Cách nó phân phối và các đặc tính đưa ra Một vài thách thức bảo mật chủ yếu là bảo mật lưu trữ dữ liệu, bảo mật truyền dữ liệu, bảo mật ứng dụng và bảo mật liên quan tới tài nguyên của phía thứ ba PGS TS Nguyễn Phi Khứ -19 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI 2.5 Công nghệ ảo hóa trong điện toán đám mây Thông... của họ trong trường hợp 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 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 Tuy nhiên, đây không thực sự là vấn đề của riêng điện toán đám mây ,... việc dùng các công nghệ ảo hóa và nhận nhiều giải quyết các công việc từ client, nhưng việc này đầy các rủi ro bảo mật Sự phức tạp của các rủi ro bảo mật trong môi trường đám mây hoàn chỉnh được minh họa hình dưới PGS TS Nguyễn Phi Khứ -18 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI Trong hình 1 (Fig 1), tầng thấp phía dưới biểu diễn các mô hình triển khai khác nhau của đám mây đó là các mô hình triển khai đám mây doanh nghiệp... hiện triển khai trên điện toán đám mây Tổng quát hơn, bảo mật tập trung vào sự tin cậy, tính toàn vẹn, tính sẳn sàng Không những vậy điện toán đám mây sẽ cung cấp các dịch vụ, chẳng hạn như: Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS), Software as a Service (SaaS) hay bất kỳ dịch vụ thông qua Internet trả phí giống như mô hình điện toán tiện ích Dù điện toán đám mây đạt mục tiêu cung... 2008 b) Máy ảo (Virtual machine) Công nghệ máy ảo cho phép quản lý tài nguyên dễ dàng và mềm dẻo để quản lý nguồn tài nguyên trong các môi trường điện toán đám mây, Nó cải thiện việc sử dụng các nguồn tài nguyên như vậy bằng cách ghép nhiều máy ảo trên một máy chủ Máy ảo được phân ra làm hai tầng : Tầng hệ điều hành máy ảo Tầng ứng dụng người sử dụng PGS TS Nguyễn Phi Khứ -17 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI Hình... của mỗi dịch vụ do điện toán đám mây cung cấp để người dùng có thể lựa chọn phù hợp 2 Nhược điểm: Tuy nhiên, mô hình điện toán này vẫn còn mắc phải một số nhược điểm sau: a 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? b Tính sẵn dùng: Liệu các dịch vụ đám mây có bị “treo”... toán đám mây Thông thường, ảo hóa là một công nghệ, nó được ứng dụng rộng rãi cho việc chia sẻ khả năng vật lý của các máy tính bằng cách chia các tài nguyên giữa các hệ điều hành Công nghệ này bắt đầu phát triển từ một dự án do IBM khởi đầu vào năm 1964, dự án đó đã định hình thành điều khoản máy ảo (Virtual Marchines - VM) Ảo hóa là nền tảng và cơ bản nhất của điện toán đám mây Khi người dùng cuối gửi... Công nghệ thực thi ở đây chính là ảo hóa phần cứng Phương pháp ảo hóa này được hiểu là các ứng dụng chạy trên một hệ điều máy ảo (Guest OS) hoàn toàn biệt lập với ít nhất một hệ điều máy ảo đang hoạt động, một hệ điều hành chạy trên mỗi VMM Các VMM đều lưu trú trên một hypervisor ảo Trình điều khiển máy ảo phải cung cấp cho máy ảo một “ảnh” của toàn bộ hệ thống, bao gồm BIOS ảo, không gian bộ nhớ ảo, . LỤC BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1. Khái niệm điện toán đám mây Điện toán đám mây còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính. liệu, bảo mật truyền dữ liệu, bảo mật ứng dụng và bảo mật liên quan tới tài nguyên của phía thứ ba. PGS TS. Nguyễn Phi Khứ -19 BÁO CÁO TÍNH TOÁN LƯỚI 2.5 Công nghệ ảo hóa trong điện toán đám mây Thông. giống như mô hình điện toán tiện ích. Dù điện toán đám mây đạt mục tiêu cung cấp tốt hơn các tiện ích tài nguyên thông qua việc dùng các công nghệ ảo hóa và nhận nhiều giải quyết các công việc từ