ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY Đề tài: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY WINDOWS AZURE CỦA MICROSOFT Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ Học viên thực hiện : Đào Tấn Ngọc Mã số : CH1301043 TP. Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 06 năm 2014 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 Lời nói đầu 1 Phần I TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1 I. Khái quát 1 II. Kiến trúc 3 III. Đặc tính 3 IV. Thành phần của điện toán đám mây 4 1. Application (lớp ứng dụng) 4 2. Platform (lớp nền tảng) 5 3. Infrastructure (lớp cơ sở hạ tầng) 5 4. Virtualization (môi trường ảo hóa) 5 Phần II CÁC MÔ HÌNH DỊCH VỤ VÀ TRIỂN KHAI CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 6 I. Mô hình các lớp dịch vụ 6 1. Dịch vụ hạ tầng – Infrastructure as a Service (IaaS) 6 2. Dịch vụ nền tảng – Platform as a Service (PaaS) 8 3. Dịch vụ phần mềm – Software as Service (SaaS) 8 4. Mạng lưới dịch vụ - NaaS 9 II. Các mô hình triển khai 10 1. Đám mây “công cộng” (Public Cloud) 10 2. Đám mây “doanh nghiệp” (Private Cloud) 11 3. Đám mây “chung” (Community Cloud) 12 4. Đám mây “lai” (Hybrid Cloud) 12 III. So sánh về cấu trúc của điện toán lưới và điện toán đám mây 13 Phần III ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀO WINDOWS AZURE CỦA MICROSOFT 14 I. Tổng quan Windows Azure Platform 14 II. Hệ điều hành Windows Azure 15 III. SQL Azure 17 1. Giới thiệu 17 2. Kiến trúc SQL Azure 18 3. Kiến trúc truy xuất dữ liệu 20 IV. Tổng quan Windows Azure Platform AppFabric 23 1. Giới thiệu 23 2. Access Control Service 23 3. Service Bus 25 Phần IV Hiện Trạng Điện Toán Đám Mây Ở Việt Nam 27 I. Từ tính toán lưới đến tính toán đám mây 27 II. Các nhà cung cấp và các dịch vụ điện toán đám mây được áp dụng 28 1. Các nhà cung cấp và các công ty điện toán đám mây lớn 28 2. Các dịch vụ điện toán đám mây: 30 3. Điện toán đám mây trong tương lai 31 III. Giải pháp cho điện toán đám mây ở Việt Nam 31 Phần V Tài Liệu Tham Khảo 33 Bài thu hoạch môn “Điện toán lưới và đám mây” Lời nói đầu  Ngày nay, đối với các công ty doanh nghiệp, việc quản lý tốt hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán được ưu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho họ. Để có thể quản lý được nguồn dữ liệu đó, 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, … Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị; phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng như tính sẵn sàng cao của dữ liệu. Từ một bài toán điển hình như vậy, chúng ta thấy được rằng nếu có một nơi tin cậy giúp các doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ không còn quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinh doanh của họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn. Thuật ngữ “cloud computing” ra đời bắt nguồn từ một trong những hoàn cảnh như vậy. Bài thu hoạch này em xin trình bày bốn phần: Phần 1: Tổng quan về điện toán đám mây Phần 2: Các mô hình dịch vụ của điện toán đám mây Phần 3: Ứng dụng điện toán đám mây vào Windows Azure của Microsoft Phần 4: Hiện trạng điện toán đám mây ở Việt Nam Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy PGS.TSKH. Nguyễn Phi Khứ, Thầy đã rất tận tâm truyền đạt kiến thức vô giá cho em cũng như truyền cảm hứng, hướng dẫn để em cho ra đời bài thu hoạch môn học này. Do trong phạm vi giới hạn thời gian, kiến thức nên em chỉ trình bày những khái niệm, lý thuyết cơ bản, mong được sự cảm thông và chia sẽ của Thầy. Kính chúc Thầy nhiều sức khỏe và thành công trong cuộc sống. Bài thu hoạch môn “Điện toán lưới và đám mây” Trân trọng! Bài thu hoạch môn “Điện toán lưới và đám mây” Phần I TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY I. Khái quát Trong những năm trở lại đây, điện toán đám mây (cloud-computing) đang trở thành một trong những thuật ngữ mà ngành công nghệ thông tin trên toàn thế giới quan tâm nhất. Nhiều tổ chức lớn bắt đầu quan tâm đến việc khai thác và nghiên cứu triển khai công nghệ này để giảm thiểu chi phí trong việc quản lý và cơ sở hạ tầng như Google, IBM và Amazon. Điện toán đám mây là biểu tượng tượng trưng cho Internet và thường được sử dụng trong các mô hình, sơ đồ mạng máy tính. Do đó, điện toán đám mây được hiểu như cách thức áp dụng các kỹ thuật điện toán dựa trên Internet. Cụ thể hơn, đó là một mô hình mà mọi thông tin đều được lưu trữ, tính toán, xử lý trong các máy chủ đặt trên Internet. Người sử dụng có thể làm việc với các thông tin đó mà không cần phải hiểu biết về công nghệ, kỹ thuật và hạ tầng cơ sở của đám mây. Hình 1: Mô hình tổng quan về điện toán đám mây HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 Trang 1 Bài thu hoạch môn “Điện toán lưới và đám mây” Với cách thức lưu trữ và xử lý thông tin như vậy, người sử dụng có thể dễ dàng truy cập vào đám mây chỉ với một ứng dụng có khả năng truy nhập Internet và từ bất kỳ thiết bị nào, bao gồm máy tính, thiết bị cầm tay, di động, thiết bị giải trí Ví dụ rõ ràng nhất về ứng dụng thực tế đang được sử dụng rộng rãi, đại diện cho một ứng dụng trong mô hình điện toán đám mây, là dịch vụ thư điện tử trực tuyến được cung cấp bởi nhiều hãng lớn như Hotmail của Microsoft, Yahoo Mail của Yahoo, Gmail của Google Với dịch vụ này, người sử dụng chỉ cần trình duyệt web cùng tài khoản cá nhân đã được đăng ký là có thể thực hiện trao đổi, giao dịch thư điện tử mà không cần quan tâm đến vấn đề kỹ thuật, phần mềm, hạ tầng do điều đó được đảm bảo bởi các nhà cung cấp dịch vụ, mà cụ thể ở đây là Microsoft, Yahoo, Google Tóm lại: Điện toán đám mây là các phát triển dựa vào mạng Internet sử dụng các công nghệ máy tính. Đây là một kiểu điện toán trong đó những tài nguyên tính toán và lưu trữ được cung cấp như những dịch vụ trên mạng. Người dùng không cần biết hay có kinh nghiệm điều khiển và vận hành những công nghệ này. Điện toán đám mây bao gồm: Dịch vụ cơ sở hạ tầng (IaaS, Infrastructure as a Service) nền tảng như một dịch vụ (Paas: Platform as a Service), phần mềm hoạt động như dịch vụ (SaaS: Software as a service). Dịch vụ Web và những xu hướng công nghệ mới. Chúng đều dựa vào mạng Internet để đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dùng. Những ví dụ tiêu biểu về điện toán đám mây là Salesforce.com và Google Apps. Chúng cung cấp những ứng dụng thương mại trực tuyến, được truy cập thông qua trình duyệt web, trong khi dữ liệu và phần mềm được lưu trên đám mây. Đám mây là hình ảnh ẩn dụ cho mạng Internet và là sự trừu tượng cho những cơ sở hạ tầng phức tạp mà nó che giấu. Điện toán đám mây thường bị nhầm lẫn với điện toán lưới (grid computing) (một loại hình điện toán phân tán được tạo bởi các mạng máy tính nhỏ hoặc các cặp máy tính, hoạt động phối hợp với nhau để thực hiện các chức năng rất lớn), điện HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 Trang 2 Bài thu hoạch môn “Điện toán lưới và đám mây” toán theo nhu cầu (utility computing) (khối những tài nguyên máy tính, như các bộ xử lý và bộ nhớ, trong vai trò một dịch vụ trắc lượng tương tự với các công trình hạ tầng kỹ thuật truyền thống) và điện toán tự trị (autonomic computing) (các hệ thống máy tính có khả năng tự quản lý). Trên thực tế, việc triển khai các cơ sở hạ tầng cho điện toán đám mây dựa trên các đặc điểm của điện toán lưới, điện toán theo nhu cầu và điện toán tự trị. Điện toán đám mây có thể được xem như là giai đoạn tự nhiên tiếp theo từ mô hình điện toán lưới. II. Kiến trúc Điểm chủ yếu trong cơ sở hạ tầng của điện toán đám mây hiện nay bao gồm các dịch vụ tin cậy được phân phối qua trung tâm dữ liệu và được xây dựng trên các máy chủ với các công nghệ ảo hóa khác nhau. Các dịch vụ này có thể truy cập được từ bất kỳ nơi nào trên thế giới, và “đám mây” là điểm truy cập duy nhất đáp ứng tất cả nhu cầu của người dùng máy tính. Việc cung cấp đám mây phải phù hợp với yêu cầu của khách hàng về chất lượng dịch vụ và mức độ chấp nhận của dịch vụ. Các tiêu chuẩn mở và phần mềm nguồn mở cũng quyết định đến sự lớn mạnh của điện toán đám mây. Kiến trúc đám mây gồm: nền tảng đám mây (Cloud Platform), các dịch vụ đám mây (Cloud Service), cơ sở hạ tầng đám mây (Cloud Infrastructure), lưu trữ đám mây (Cloud Storage). III. Đặc tính Nói chung khách hàng không cần sở hữu cơ sở hạ tầng, họ sẽ chỉ phải trả cho những gì họ sử dụng. Việc chia sẻ giữa nhiều người thuê giúp tận dụng nguồn tài nguyên máy tính và giảm phí tổn. Một số nhà cung cấp bao gồm Amazon, Google và Yahoo. Gần đây, Microsoft cũng giới thiệu dịch vụ điện toán đám mây mới là Windows Azure. Những dịch vụ HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 Trang 3 Bài thu hoạch môn “Điện toán lưới và đám mây” này có thể được truy cập nhờ Microsoft Visual Studio bằng cách cài đặt Windows Azure SDK và Windows Azure Tools cho Visual Studio. Điện toán đám mây có những đặc điểm chính bao gồm: tránh phí tổn cho khách hàng; độc lập thiết bị và vị trí; cho phép khách hàng truy cập hệ thống từ bất kỳ nơi nào hoặc bằng bất kỳ thiết bị gì; nhiều người sử dụng: giúp chia sẻ tài nguyên và giá thành, cho phép tập trung hóa cơ sở hạ tầng, tận dụng hiệu quả các hệ thống; phân phối theo nhu cầu sử dụng; quản lý được hiệu suất; tin cậy; khả năng mở rộng; cải thiện tài nguyên; khả năng duy trì. IV.Thành phần của điện toán đám mây Mô hình điện toán đám mây được xây dựng trên mô hình phân lớp với 4 lớp 1.Application (lớp ứng dụng) Lớp ứng dụng của điện toán đám mây làm nhiệm vụ phân phối phần mềm như một dịch vụ thông qua Internet, người dùng không cần phải cài đặt và chạy các ứng dụng đó trên máy tính của mình, các ứng dụng dễ dàng được chỉnh sửa và người dùng dễ dàng nhận được sự h• trợ. Các hoạt động được quản lý tại trung tâm của đám mây, chứ không nằm ở phía khách hàng (lớp Client), cho phép khách hàng truy cập các ứng dụng từ xa thông qua Website. HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 Trang 4 Application Platform Ifrastructure Virtualization Server Storag e Server Storag e Bài thu hoạch môn “Điện toán lưới và đám mây” Người dùng không còn cần thực hiện các tính năng như cập nhật phiên bản, bản vá l•i, download phiên bản mới,… bởi chúng sẽ được thực hiện từ các “đám mây”. 2.Platform (lớp nền tảng) Cung cấp nền tảng cho điện toán và các giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấu trúc hạ tầng của “đám mây” và là điểm tựa cho lớp ứng dụng, cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đó. Nó giảm nh‚ sự tốn kém khi triển khai các ứng dụng khi người dùng không phải trang bị cơ sở hạ tầng (phần cứng và phần mềm) của riêng mình 3.Infrastructure (lớp cơ sở hạ tầng) Cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu biểu là môi trường nền ảo hóa. Thay vì khách hàng phải bỏ tiền ra mua các server, phần mềm, trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị kết nối,… giờ đây, họ vẫn có thể có đầy đủ tài nguyên để sử dụng mà chi phí được giảm thiểu hoặc thậm chí là miễn phí. Đây là một bước tiến hóa của mô hình máy chủ ảo (Virtual Private Server). 4.Virtualization (môi trường ảo hóa) Môi trường ảo hóa và chia sẽ tài nguyên giữa các ứng dụng khác nhau với mục tiêu sử dụng tài nguyên phần cứng (máy chủ - đĩa cứng) tốt hơn. HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 Trang 5 [...]... PaaS Điện toán đám mây thường được xem như là một đám mây tính toán và lưu trữ có thể được truy cập thông qua các giao thức chuẩn và qua một giao tiếp trừu tượng HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 13 Trang Bài thu hoạch môn Điện toán lưới và đám mây Phần III ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀO WINDOWS AZURE CỦA MICROSOFT I Tổng quan Windows Azure Platform Windows Azure Platform là nền tảng để phát triển và triển... Trang Bài thu hoạch môn Điện toán lưới và đám mây e) iCloud Apple chính thức tung ra nền tảng iCloud của nó, và điều này sẽ mang lại các ý tưởng về điện toán đám mây Hiện tại, Apple đã đặt iTunes trong các dịch vụ âm nhạc điện toán đáy mây có sẵn cho người sử dụng, và iCloud sẽ được tích hợp sâu vào cả iOS5 và Mac OS X Lion 3 .Điện toán đám mây trong tương lai Điện toán đám mây đã sẵn sàng thực hiện... rất thực tế trong những tháng và những năm tiếp theo Các công ty công nghệ lớn cũng như các doanh nghiệp nhỏ và người tiêu dùng đang nhận thấy những lợi ích của các điện toán đám mây Và những lợi ích sẽ tiếp tục tăng vì các sản phẩm sử dụng rất nhiều các cơ sở hạ tầng và các công nghệ điện toán đám mây đang hoà nhập vào cuộc sống của chúng ta III Giải pháp cho điện toán đám mây ở Việt Nam Cloud computing... dùng những cách để quản lý và truy cập nội dung và điểm đặc biệt của đám mây là nội dung có thể được truy cập từ bất kỳ trình duyệt web hoặc thiết bị kết nối nào Các hãng lớn đã và đang trong cuộc chạy đua phát triển những nền tảng điện toán đám mây của riêng mình Các nền tảng điện toán đám mây lớn có thể kể đến bây giờ bao gồm: 1.Các nhà cung cấp và các công ty điện toán đám mây lớn a) Amazon Web Services... trúc của điện toán lưới và điện toán đám mây Điện toán lưới: Tập trung trên việc tích hợp các tài nguyên sẵn có bao gồm cả phần cứng, hệ điều hành, cơ sở hạ tầng an ninh của các hệ thống Điện toán lưới định nghĩa và cung cấp một tập các giao thức chuẩn, phần mềm cơ sở (middleware), bộ công cụ và các dịch vụ được xây dựng trên tập giao thức này Điện toán đám mây: Hướng đến các cấp độ khác nhau của dịch... hàng của dịch vụ đám mây Những người sử dụng điện toán đám mây không quản lý cơ sở hạ tầng đám mây và nền tảng mà trên đó các ứng dụng đang chạy Điều này giúp loại bỏ việc cài đặt và chạy các ứng dụng HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 Trang 8 Bài thu hoạch môn Điện toán lưới và đám mây trên máy tính của người dùng, đơn giản hóa việc bảo trì và hỗ trợ Điều làm cho một ứng dụng điện toán đám mây khác biệt đối... Google Apps và Google Docs Google vẫn duy trì cơ sở hạ tầng điện toán đám mây riêng của mình và đã giúp xác định các ý tưởng của ứng dụng web hiện đại dựa trên đám mây d) Microsoft Nền tảng Azure của Microsoft cho phép người dùng xây dựng, tổ chức và chia tỷ lệ các ứng dụng web của họ bằng cách sử dụng trung tâm dữ liệu của Microsoft Mùa hè năm ngoái, Microsoft đã tung ra thiết bị nền tảng của nó nhằm...Bài thu hoạch môn Điện toán lưới và đám mây CÁC MÔ HÌNH DỊCH VỤ VÀ TRIỂN KHAI CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Phần II Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ của họ theo ba mô hình cơ bản: cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS), nền tảng như một dịch vụ (PaaS), và phần mềm như một dịch vụ (SaaS) trong đó IaaS là cơ bản nhất và mỗi mô hình cao hơn tóm tắt từ các chi tiết của những mô hình... tảng điện toán đám mây của mình, Amazon Web Services AWS bao gồm một số sản phẩm khác nhau cho phép các doanh nghiệp và các nhà phát triển ứng dụng xây dựng các ứng dụng điện toán đám mây của riêng họ Những công cụ này bao gồm dịch vụ lưu trữ S3 của Amazon và nền tảng điện toán đám mây Amazon EC2 Amazon là một nhà cung cấp lớn thị trường nền tảng HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 28 Trang Bài thu hoạch môn Điện. .. thị trường nền tảng HV: Đào Tấn Ngọc CH1301043 28 Trang Bài thu hoạch môn Điện toán lưới và đám mây đám mây, với các công ty web lớn như Groupon và Foursquare sử dụng các bộ phận khác nhau của cơ sở hạ tầng điện toán đám mây của Amazon để cung cấp năng lượng cho sản phẩm của họ b) Salesforce.com Khi nói đến điện toán đám mây doanh nghiệp thì Salesforce.com cũng là một nhà cung cấp rất lớn Ngoài hệ . MINH ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY Đề tài: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY WINDOWS AZURE CỦA MICROSOFT . phần: Phần 1: Tổng quan về điện toán đám mây Phần 2: Các mô hình dịch vụ của điện toán đám mây Phần 3: Ứng dụng điện toán đám mây vào Windows Azure của Microsoft Phần 4: Hiện trạng điện toán đám mây ở. điện toán lưới và điện toán đám mây 13 Phần III ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀO WINDOWS AZURE CỦA MICROSOFT 14 I. Tổng quan Windows Azure Platform 14 II. Hệ điều hành Windows Azure 15 III. SQL Azure