ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN TIỂU LUẬN ĐIỆN TỐN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY ĐỀ TÀI GVHD: PGS. TS. NGUYỄN PHI KHỨ HVTH: ĐỒN VĂN HUN MSHV: CH1301091 ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY & GIẢI PHÁP CHO DOANH NGHIỆP Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ TP HCM, tháng 06 năm 2014 NHẬN XÉT CỦA GVHD HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 2 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ MỤC LỤC Lời mở đầu trang 4 I. ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY trang 5 1. Điện toán đám mây là gì? trang 5 2. Sự hình thành và phát triển của điện toán đám mây trang 5 3. Các đặc trưng trang 8 4. Các mô hình dịch vụ trang 9 5. Các mô hình triển khai trang 12 II. GIẢI PHÁP ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CHO DOANH NGHIỆP trang 14 1. Các vấn đề xây dựng hệ thống công nghệ thông tin cho doanh nghiệp trang 14 2. Cá giải pháp điện toán đám mây trang 15 3. Giải pháp chuyển đổi hệ thống cũ sang điện toán đám mây trang 21 III. Kết luận, hướng phát triển trang 22 1. Kết luận trang 22 2. Hướng phát triển trang 22 Tài liệu tham khảo trang 24 HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 3 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, điện toán đám mây chuyển mình mạnh mẽ, trở thành mô hình điện toán nổi bật nhất và dần thay thế các mô hình điện toán khác. Một cuộc cách mạng về công nghệ thông tin trong đó điện toán đám mây chính là tác nhân chủ yếu đã nổ ra và đánh dấu một kỷ nguyên mới cho công nghệ thông tin, kỹ nguyên điện toán đám mây. Mọi vấn đề phức tạp điều được đơn giản hóa. Tất cả những gì cần thiết cho công việc đều được cung cấp bằng một dịch vụ bởi những nhà cung cấp dịch vụ danh tiếng như Google, Microsoft, Amazon, IBM,… Từ phần mềm, các nền tảng lập trình, hạ tầng mạng cho đến một máy tính cá nhân cũng được cung cấp như một dịch vụ. Chi phí bỏ ra để sử dụng các dịch vụ này đúng bằng với những gì mà người dùng đã sử dụng. Người dùng cũng không cần quan tâm đến việc quản lý dịch vụ mình đã thuê, nhà cung cấp dịch vụ sẽ chịu trách nhiệm quản lý, bảo trì và vận hành hệ thống. Điều đặc biệt là người dùng có thể tùy chọn tăng giảm quy mô, tăng giảm tài nguyên và chi phí bỏ ra cũng tăng giảm theo những tùy chọn đó. Với năm mô hình triển khai đặc trưng cho nhiều nhóm người dùng khác nhau. Trong đó mạnh mẽ nhất vẫn là đám mây công cộng với đa số người dùng là cá nhân và các doanh nghiệp. Đám mây chung cũng là một xu thế cho các tổ chức mà đa phần là chính phủ sử dụng như là một công cụ chia sẻ, truyền tải thông tin một các nhanh chóng. Mô hình đám mây riêng cũng là một lựa chọn tối ưu cho các doanh nghiệp lớn hoặc các tổ chức muốn tự xây dựng và quản lý một đám mây cho riêng mình. Tuy nhiên để xây dựng và quản lý một đám mây riêng không phải là đơn giản. Vấn đề đặc ra là tìm một giải pháp tốt nhất với chi phí bỏ ra là thấp nhất và mô hình triển khai phải thích hợp nhất cho tổ chức cần triển khai, nhất là đối với các doanh nghiệp. HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 4 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ I. ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1. Điện toán đám mây là gì? Điện toán đám mây - cloud computing, 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 IEEE "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 web, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ. 2. Sự hình thành và phát triển của điện toán đám mây Mặc dù chỉ mới phát triển bùng nổ khoảng 5 năm trở lại đây, nhưng ý tưởng về điện toán đám mây đã được manh nha từ rất sớm. Đầu thập niên 60 của thế kỷ trước, John McCarthy, đã đưa ra ý tưởng cho phép chia sẻ một máy tính lớn (mainframe) cho nhiều người dùng như là một dịch vụ nhằm cắt giảm chi phí tính toán. Đây là ý tưởng của khởi đầu của internet và điện toán đám mây ngày nay Năm 1969, ý tưởng về một siêu máy tính “intergalactic computer network” có thể kết nối tất cả người dùng trên thế và người dùng có thể truy cập các chương trình và dữ liệu của họ ở bất cứ nơi nào. Ngay sau đó là sự ra đời của ARPANET (Advanced HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 5 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Research Projects Agency Network) tiền thân của Internet ngày nay. Cơ quan quản lý dự án nghiên cứu phát triển ARPA thuộc bộ quốc phòng Mỹ liên kết 4 địa điểm đầu tiên vào tháng 7 năm 1969 bao gồm: Viện nghiên cứu Stanford, Đại học California - Los Angelesg Đại học Utah và Đại học California - Santa Barbara. Đó chính là mạng liên khu vực (Wide Area Network - WAN) đầu tiên được xây dựng. Năm 1970, lần đầu tiên phát triển phần mềm máy ảo cho phép tạo và chạy nhiều máy ảo từ một máy thật. Sự ra đời của Internet 1974, TCP/IP năm 1983 đã đánh đấu bước đầu cho sự phát triển của internet cũng như điện toán đám mây. Năm 1997, định nghĩa đầu tiên về điện toán đám mây ra đời bởi Prof. Ramnath Chellappa: “Mô hình điện toán nơi ranh giới của máy tính sẽ được xác định bởi lý do kinh tế chứ không phải là giới hạn kỹ thuật”. Có thể nói điện toán đám mây chính thức xuất hiện năm 1999 với sự ra đời của Salesforce.com, nơi cung cấp các ứng dụng doanh nghiệp thông qua một trang web đơn giản. Các chuyê gia và công ty phần mềm bắt đầu phát triển và cung cấp các ứng dụng chạy trên internet thay cho các ứng dụng chạy trên máy tính. Năm 2002 Amazon Web Service ra đời, cung cấp các dịch vụ lưu trữ, tính toán trên nền tảng điện toán đám mây. Năm 2003,Citrix lần đầu ra mắt Xen, phần mềm cho phép tạo ra nhiều máy ảo Virtual Machine Monitor (VMM) và chạy nhiều hệ điều hành ảo khác nhau trên một máy tính duy nhất. Đến năm 2006, Amazon đã từng bước mở rộng các dịch vụ điện toán đám mây của mình, đầu tiên là sự ra đời của Elastic Compute Cloud (EC2), ứng dụng này cho phép mọi người truy cập vào các ứng dụng của họ và thao tác với chúng thông qua đám mây. Tiếp theo là Simple Storage Service (S3), Amazon S3 dịch vụ lưu trữ trên mạng Internet, được thiết kế để có thể lưu trữ và lấy bất kỳ lượng dữ liệu, bất cứ lúc nào, từ bất cứ nơi đâu trên web. Từ sau năm 2007, với hàng loạt các sự kiện ra đời của iPhone – IOS, Android, Google Apps, đồng thời internet băng thông rộng hầu như đã được phủ ra toàn cầu, điện toán đám mây mới bắt đầu phát huy sức mạnh tiềm ẩn. Sự phát triển chóng mặt của điện thoại thông minh (smartphone), máy tính bảng (tablet) và một số thiết bị đi động khác cũng thúc đẩy sự phát triển vượt bậc của điện toán đám mây. Công nghệ ảo hóa bắt HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 6 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ đầu phát triển mạnh mẽ cũng góp phần thúc đẩy điện toán đám mây phát triển vì nền tảng điện toán đám mây chủ yếu dựa vào công nghệ ảo hóa. Năm 2013, tổng doanh thu Worldwide Public Cloud Services Market đạt 78 tỷ bảng, tăng 18.5% so với năm 2012, trong đó IaaS (Infrastructure as a Service) phát triển nhanh nhất. Và năm 2014, kinh tế toàn cầu sẽ chi tiêu khoảng 103.8 tỷ bảng cho cơ sở hạ tầng và dịch vụ điện toán đám mây (theo http://atlascloud.co.uk). Điều này đã giúp cho các dịch vụ điện toán đám mây ngày càng phát triển vượt bậc, mang đến nhiều trải nghiệm mới cho người dùng, kết nối ở khắp mọi nơi và mọi lúc thông qua môi trường internet. Hình I.2.1: Lịch sử phát triển của điện toán đám mây HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 7 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Hình I.2.1: Quá trình phát triển của điện toán đám mây so với điện toán lưới 3. Các đặc trưng • Tự phục vụ theo nhu cầu: Đặc tính kỹ thuật của điện toán đám mây 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: Điện toán đám mây 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, PDAs,… • Tổng hợp tài nguyên: Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều người dùng dựa trên mô hình “multi-tenant”. Mô hình này cho phép tài nguyên phần cứng và tài nguyên ảo hóa sẽ được cấp pháp động dựa vào nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu người dùng giảm xuống hoặc tăng lên thì tài nguyên sẽ được trưng dụng để phục vụ yêu cầu. 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. Tài nguyên sẽ được cung cấp bao gồm: tài nguyên lưu trữ, xử lý, bộ nhớ, băng thông mạng và máy ảo. HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 8 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ • 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. Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận dụng triệt để tài nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hàng. Đối với người sử dụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tài nguyên thực sự dùng. • Chi trả theo thực dùng: Nhiều dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình điện toán theo nhu cầu, mô hình tương tự với cách các tiện ích theo nhu cầu truyền thống như điện được tiêu thụ, trong khi một số khác tiếp thị dựa vào tiền đóng trước. Điện 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. 4. Các mô hình dịch vụ • SaaS – Software as a Service (Phần mềm như là dịch vụ) Là những phần mềm được các nhà phát triển phần mềm phát triển và cung cấp cho người dùng thông qua hạ tầng điện toán đám mây. Những phần mềm này chủ yếu được phát triển trên nền tảng web và nó cho phép người dùng truy cập ở bất cứ nơi đâu. Nhà cung cấp dịch vụ phần mềm sẽ tính toán chi phí sử dụng bằng nhiều hình thức, có thể là thời gian sử dụng, có thể là số lượng tài nguyên sử dụng và người dùng chỉ phải trả cho những chi phí đó. Người dùng không cần quan tâm đến việc cài đặt, quản lý, bảo trì và cập nhật phần mềm của họ. Những nhà cung cấp sẽ chịu trách nhiệm quản lý những vấn đề này. Những dịch vụ phần mềm thường thấy như: email, các ứng dụng văn phòng, các ứng dụng quản lý, bán hàng,… Và những nhà cung cấp nổi tiếng như: Microsoft, Saleforce, Google Apps, Facebook,… HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 9 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Hình I.4.1: Software as a Service • PaaS – Platform as a Service (nền tảng như là dịch vụ) Cung cấp các nền tảng lập trình cho những nhà phát triển ứng dụng. Hỗ trợ việc triển khai ứng dụng mà không quan tâm đến chi phí hay sự phức tạp của việc trang bị và quản lý các lớp phần cứng và phần mềm bên dưới, cung cấp tất cả các tính năng cần thiết để hỗ trợ chu trình sống đầy đủ của việc xây dựng và cung cấp một ứng dụng và dịch vụ web sẵn sàng trên internet mà không cần bất kì thao tác tải hay cài đặt phần mềm cho những người phát triển, quản lý tin học, hay người dùng cuối. PaaS có sẵn như một dịch vụ, các developer và ISV’s có thể kiểm soát toàn bộ việc phát triển và triển khai ứng dụng. PaaS cho phép các developer và ISV’s tạo ra các ứng dụng web tùy chỉnh và phát hành nó một cách nhanh chóng mà không cần quan tâm đến nhiều rắc rối như việc thiết lập hosting, servers, databases, quá trình tương tác người dùng và những frameworks được đóng gói. HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 10 [...]... dựng một đám mây riêng Giải pháp hiệu quả là thuê một đám mây riêng từ nhà cung cấp dịch vụ đám mây Nhà cung cấp dịch vụ sẽ thay doanh nghiệp triển khai một đám mây riêng và đặt nó trong đám mây công cộng Doanh nghiệp phải chi trả chi phí để duy trì hoạt động đám mây, chi phí quản lý, bảo trì, nâng cấp đám mây Còn những ứng dụng bên trong đám mây và việc phân chia tài nguyên đám mây là do doanh nghiệp. .. pháp đám mây riêng vẫn là một giải pháp hiệu quả để áp dụng cho những doanh nghiệp lớn  Hình II.2.2: Giải pháp đám mây riêng Giải pháp đám mây lai Giống như đám mây riêng nhưng được mở rộng hơn Nó là sự kết hợp giữa một đám mây riêng và những dịch vụ mà đám mây công cộng cung cấp Mô hình này cũng thích hợp cho những doanh nghiệp lớn Tuy nhiên quy mô triển khai đám mây riêng được thu hẹp và kết hợp... nghiệp, thì điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện Đó cũng là xu thế của thời đại Với năm mô hình triển khai trong đó có bốn mô hình thích hợp với doanh nghiệp tùy theo mức độ và quy mô của doanh nghiệp đó Chỉ có mô hình đám mây chung là khó có thể áp dụng cho doanh nghiệp vì yếu tố bảo mật thông tin cũng như chi phí triển khai và quản lý  Giải pháp đám mây công cộng Thích hợp cho các doanh nghiệp. .. cộng xây dựng và cung cấp theo yêu cầu của tổ chức, doanh nghiêp Hình I.5.1: Các mô hình triển khai điện toán đám mây II GIẢI PHÁP ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CHO DOANH NGHIỆP 1 Các vấn đề xây dựng hệ thống công nghệ thông tin cho doanh nghiệp • Vấn đề chí phí Đối với doanh nghiệp, vấn đề về chi phí rất quan trọng Nó tham gia trực tiếp vào lợi nhuận mà doanh nghiệp đó đạt được Chi phí bỏ ra càng cao thì lợi nhuận... Cloud Model (đám mây riêng) Đám mây riêng là mô hình điện toán đám mây được các doanh nghiệp triển khai và sử dụng nhằm cắt giảm các chi phí phát sinh khi sử dụng đám mây Được những doanh nghiệp sử dụng như là một giải pháp tối ưu cho việc sử dụng và chia sẻ tài nguyên tính toán, dữ liệu, kho lưu trữ,… Tuy nhiên để triển khai được mô hình đám mây riêng, cần phải có một đội ngũ triển khai chuyên nghiệp cũng... đáp ứng yêu cầu của doanh nghiệp Hybrid Cloud Model (đám mây lai) HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 12 Điện toán lưới và đám mây PGS TS Nguyễn Phi Khứ Đám mây lai là mô hình kết hợp các mô hình đám mây với nhau Đây là mô hình đám mây kết hợp các dịch vụ từ đám mây công cộng và các dịch vụ khác từ đám mây riêng Nhằm giảm thiểu các chi phí cũng như bổ sung các dịch vụ mà đám • mây riêng chưa thể... tùy theo nhu cầu của doanh nghiệp thì sẽ giảm được rất nhiều chi phí  Hình II.2.3: Giải pháp đám mây lai Gải pháp đám mây riêng ảo HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 18 Điện toán lưới và đám mây PGS TS Nguyễn Phi Khứ Đối với một số doanh nghiệp tương đối lớn hoặc trung bình, với quy mô tương đối lớn Họ có nguồn lực công nghệ thông tin có khả năng quản lý hệ thống điện toán đám mây và hệ thống phải... Virtual Private Cloud Model (đám mây riêng ảo) Đám mây riêng ảo là một mô hình tương tự như đám mây riêng Ở đó các tổ chức, doanh nghiệp cũng phải tự cấp phát tài nguyên tính toán cho tổ chức, doanh nghiệp của mình Tuy nhiên tổ chức, doanh nghiệp không cần phải bỏ nhiều chi phí cho việc triển khai, quản lý, bảo trì hệ thống Đám mây riêng ảo được những nhà cung cấp dịch vụ đám mây công cộng xây dựng và... thế điện toán đám mây mau chóng trở thành mô hình dẫn đầu mặc dù chỉ mới phát triển trong thời gian gần đây Trong tương lai có thể điện toán đám mây sẽ thay thế hoàn toàn những mô hình 2 điện toán cũ chính vì những lợi ích nó mang lại Hướng pháp triển Tuy đạt được nhiều lợi ích từ việc triển khai, chuyển đổi sang điện toán đám mây, các doanh nghiệp vẫn phải đứng trước một nguy cơ mà hiện tại đám mây. .. kiếm một giải pháp triển khi đơn giản hơn, hiệu quả hơn, tiết kiệm chi phí hơn và có thể tận dụng những phần mềm cũng như phần cứng của hệ thống đã có./ HVTH: Đoàn Văn Huyên – CH1301091 Trang 22 Điện toán lưới và đám mây PGS TS Nguyễn Phi Khứ TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 PGS.TS Nguyễn Phi Khứ, Tài liệu về Điện toán Đám mây 2 Lịch sử điện toán đám mây, http://digistar.vn 3 Tìm hiểu mô hình điện toán đám mây, http://sstg.vn . Trang 4 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ I. ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1. Điện toán đám mây là gì? Điện toán đám mây - cloud computing, còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán. chức, doanh nghiêp. Hình I.5.1: Các mô hình triển khai điện toán đám mây II. GIẢI PHÁP ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CHO DOANH NGHIỆP 1. Các vấn đề xây dựng hệ thống công nghệ thông tin cho doanh nghiệp •. Trang 19 Điện toán lưới và đám mây PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Hình II.2.4: Mô hình tổng thể các giải pháp đám mây cho doanh nghiệp 3. Giải pháp chuyển đổi hệ thống cũ sang điện toán đám mây Hiện