Mạng & Internet

LƯU TRỮ VÀ XỬ LÝ THAO TÁC TRÊN MÔ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

                                                                                                                                                                                              Minh Nhật - Thái Cường

5 MÔ HÌNH KIẾN TRÚC ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Hình  1  Kiến trúc 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).

Điện toán đám mây có thể coi như một tập hợp dịch vụ, tập hợp này có thể được trình bày như một kiến trúc phân tầng theo.

·        SaaS (Software as a Service – phần mềm như là dịch vụ): là tầng đỉnh của kiến trúc. SaaS cho phép người dùng chạy các ứng dụng từ xa của đám mây.

·        IaaS (Infrastructure  as a Service  – hạ tầng cơ sở như là dịchvụ):  là tài nguyên điện toán được cung cấp như là một dịch vụ. Đó là các máy tính được ảohóa với năng lực xử lý được đảm bảo và băng thông dự trữ đủ để lưu trữ và truy nhập Internet.

·        PaaS (Platform as a Service – nền tảng như là dịch vụ) tương tự IaaS, ngoài ra còn có các hệ điều hành và dịch vụ cần thiết cho một ứng dụng cụ thể. Nói cách khác, PaaS là IaaS cộng thêm một số phần mềm riêng dành cho một ứng dụng cho trước.

·        dSaaS (data Storage as a Service – lưu trữ dữ liệu như là dịch vụ) cung cấp không gian lưu trữ mà khách hàng có thể sử dụng, bao gồm cả băng  thông  lưu trữ.

5.1 SaaS

Một thực thi đầu tiên trong dịch vụ đám mây là phần mềm như một dịch vụ (SaaS) – các ứng dụng nghiệp vụ được tổ chức bởi các nhà cung cấp và chuyển giao như  một  dịch  vụ.  SaaS  có nguồn  gốc  từ nhà  cung  cấp  dịch  vụ (ASP  – Application Service Providers).

Ban đầu, phần mềm như một dịch vụ (SaaS) không chỉ đơn giản thực hiện trên Internet, vì lợi ích an ninh và độ tin cậy, các dịch vụ này sẻ sử dụng mạng riêng ảo (VPN – Virtual Private Networks). Một VPN cơ bản có thể tạo một mạng công cộng từ mạng cục bộ (bằng cách sử dụng một số hình thức mã hóa) thay vì phải mua kết nối chuyên dụng, việc này cho phép truyền dữ liệu an toàn qua mạng công cộng như Internet.

Ví dụ về phần mềm dịch vụ như: Yahoo Mai, Yahoo là nhà cung cấp dịch  vụ email  lớn  nhất  với  khoảng  260 triệu  người  sử  dụng,  Facebook,  eBay, Skype, GoogleApps, một số công ty sử dụng trang web xã hội Facebook như là một mạng nội bộ miễn phí cho nhân viên của mình. Trang bán đấu giá trực tuyến EBay là cơ sở của hơn 500.000 doanh nghiệp nhỏ, Skype (miễn phí cuộc gọi trực tuyến và video) được sử dụng bởi các doanh nghiệp nhỏ trên toàn thế giới và GoogleApps (tin nhắn và các công cụ cộng tác) có hơn một triệu doanh nghiệp sử dụng.

5.2 IaaS

Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS) là việc phân phối phần cứng máy tính (máy chủ, công nghệ mạng, lưu trữ và không gian dữ liệu) như một dịch vụ, nó cũng có thể bao gồm việc cung cấp các hệ thống điều hành và các công nghệ ảo hóa quản lý tài nguyên.

Với IaaS, khách hàng thuê tài nguyên thay vì việc mua và cài đặt dữ liệu vào trung tâm dữ liệu của họ. Dịch vụ thường được trả tiền theo sử dụng. Dịch vụ có thể mở rộng quy mô nếu khách hàng có nhu cầu sử dụng nhiều tài nguyên hơn so với dự kiến, họ có thể nhận được ngay lập tức khi có yêu cầu (khả năng cung cấp cũng có một giới hạn). Khả năng mở rộng linh hoạt của cơ sở hạ tầng cho phép nó mở rộng hoặc thu hẹp tùy theo yêu cầu của ứng dụng. Ngoài ra, tham số cung cấp liên quan đến cấp độ dịch vụ thỏa thuận, cấp độ của dịch vụ chính là khả năng sẵn sàng phục vụ của các nhà cung cấp dịch vụ.

5.3 PaaS

Trong nền tảng như một dịch vụ (PaaS – Platform as a Service), nhà cung cấp sẽ cung cấp nhiều hơn cơ sở hạ tầng, nó có thể coi như một ngăn xếp các giải pháp – một tập hợp các tài nguyên yêu cầu để nhà phát triển có thể xây dựng ứng dụng gồm cả phần mềm và thời gian chạy. PaaS có thể coi là phát triển của dịch vụ Web hosting.Trong các năm gần đây các công ty dịch vụ Web hosting cũng cung cấp các gói phần mềm khá hoàn chỉnh để xây dựng các trang Web. PaaS có ý tưởng xa hơn, đó là cung cấp một nền tảng bao gồm toàn bộ các tiến trình trong vòng đời phát triển của phần mềm: phân tích, thiết kế, xây dựng, kiểm thử, triển khai và bảo trì. Lợi ích chính của PaaS là phát triển và triển khai phần mềm dựa hoàn toàn vào dịch vụ đám mây, do đó không có quản lý và bảo trì, quá trình phát triển từ giai đoạn thiết kế sẻ được thực thi trên đám mây. PaaS tạo ra tính năng động, có thể mở rộng, thu hẹp, cung cấp địa chỉ cụ thể và các dịch vụ tiêu chuẩn cho truy xuất và bảo mật dữ liệu của khách hàng. Một số ví dụ về các nền tảng như một dịch vụ (PaaS) bao gồm: Google App Engine, AppJet, Etelos, Qrimp, và Force.com đó là môi trường phát triển chính thức cho Salesforce.com

6 ĐẶc điỂm cỦa ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

6.1 Tự sửa chữa

Bất kỳ ứng dụng hoặc dịch vụ nào đang chạy trong một môi trường điện toán đám mây có một tính chất tự sửa chữa. Trong trường hợp ứng dụng thất bại, luôn luôn có một dự phòng tức thời của ứng dụng sẵn sàng để cho công việc không bị gián đoạn. Có nhiều bản sao của cùng một ứng dụng - mỗi bản cập nhật chính nó thường xuyên vì vậy ở những lần thất bại, có ít nhất một bản sao của ứng dụng có thể lấy lên hoạt động mà thậm chí không cần thay đổi nhỏ nào trong trạng thái chạy của nó.

6.2Nhiều người sử dụng

Với điện toán đám mây, bất kỳ ứng dụng nào cũng hỗ trợ đa người dùng - đó là khái niệm dùng để chỉ nhiều người sử dụng đám mây trong cùng thời gian. Hệ thống cho phép một số khách hàng chia sẻ cơ sở hạ tầng được phân bổ cho họ mà không ai trong họ nhận biết về sự chia sẻ này. Điều này được thực hiện bởi việc ảo hóa các máy chủ trong một dải các máy tính và sau đó cấp phát các máy chủ đến nhiều người sử dụng. Điều này được thực hiện theo cách mà trong đó sự riêng tư của người sử dụng và bảo mật của dữ liệu của họ không bị tổn hại.

6.3Khả năng mở rộng tuyến tính

Dịch vụ điện toán đám mây có khả năng mở rộng tuyến tính. Hệ thống có khả năng phân chia các luồng công việc thành phần nhỏ và phục vụ nó qua cơ sở hạ tầng. Một ý tưởng chính xác của khả năng mở rộng tuyến tính có thể được lấy từ thực tế là nếu một máy chủ có thể xử lý 1000 giao dịch trong một giây, thì hai máy chủ có thể xử lý 2.000 giao dịch trong một giây.

6.4Hướng dịch vụ

Hệ thống Điện toán đám mây là tất cả các dịch vụ theo định hướng – những dịch vụ như vậy được tạo ra từ những dịch vụ rời rạc khác. Rất nhiều dịch vụ rời rạc như vậy là sự kết hợp của nhiều dịch vụ độc lập khác với nhau để tạo dịch vụ này. Điều này cho phép việc tái sử dụng các dịch vụ khác nhau sẵn có và đang được tạo ra. Bằng việc sử dụng các dịch vụ đã được tạo ra trước đó, những dịch vụ khác có thể được tạo ra từ đó.

6.5 Điều khiển SLA(Service level agreement)

Thông thường các doanh nghiệp có thỏa thuận về số lượng dịch vụ. Khả năng mở rộng và các vấn đề có sẵn có thể làm cho các thỏa thuận này bị phá vỡ. Tuy nhiên, các dịch vụ điện toán đám mây là hướng SLA(Service level agreement), như việc khi hệ thống có kinh nghiệm đạt đỉnh của tải, nó sẽ tự động điều chỉnh chính nó để tuân thủ các thỏa thuận ở cấp độ dịch vụ. Các dịch vụ sẽ tạo ra thêm những thực thể của ứng dụng trên nhiều server để cho việc tải có thể dễ dàng quản lý.

6.6 Khả năng ảo hóa

Các ứng dụng trong điện toán đám mây hoàn toàn tách rời khỏi 
phần cứng nằm bên dưới. Môi trường điện toán đám mây là một môi trường ảo hóa đầy đủ.

Hình 2 Ảo hóa trên lớp Lưu trữ

6.7 Linh hoạt

Một tính năng khác của các dịch vụ điện toán đám mây là chúng linh hoạt. Chúng có thể được dùng để phục vụ rất nhiều loại công việc có khối lượng khác nhau từ tải nhỏ của một ứng dụng nhỏ cho đến tải rất nặng của một ứng dụng thương mại.

7SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Một câu hỏi được đặt ra là làm cách nào để có thể tăng năng lực tính toán và lưu trữ dữ liệu lên hàng nghìn lần so với chỉ dùng phần cứng tại chỗ? Câu hỏi đã từng làm đau đầu các nhà phát triển hệ thống, và với sự ra đời của mạng internet vấn đề đã được giải quyết bởi sự xuất hiện của dịch vụ điện toán đám mây. Điện toán đám mây là một dịch vụ tính toán và lưu trữ do nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng, vì vậy năng lực tính toán và lưu trữ dữ liệu có khả năng tăng lên hàng nghìn lần so với việc chỉ dùng hệ thống tính toán truyền thống của khách hàng, và điều này phụ thuộc vào năng lực của nhà cung cấp dịch vụ chứ không phụ thuộc vào hệ thống tại chỗ của khách hàng, mà thường là các máy của các nhà cung cấp dịch vụ thường là những máy có năng lực tính toán rất lớn để có thể cung cấp cho nhiều người.

So với các hệ thống máy tính truyền thống thì điện toán đám mây có nhiều ưu điểm vượt trội hơn. Ưu điểm đầu tiên là về tài nguyên hệ thống, giả sử với một công ty khi trang bị hệ thống tính toán truyền thống cần phải xây dựng một hệ  thống mạnh đủ để phục vụ công việc cho một công ty. Điều đó đồng nghĩa với việc chi phí lắp đặt hệ thống ban đầu tốn kém, và đối với hệ thống của công ty cần phải có người quản trị hệ thống tốn thêm tài nguyên và nhân lực, và chi phí cho năng lượng tiêu thụ của hệ thống cũng rất cao. Thêm vào đó là sự lãng phí tài nguyên khi mà hệ thống không được sử dụng hết công suất của nó. Điều đó cho thấy rằng đầu tư vào một hệ thống máy tính theo kiểu truyền thống thì có thể là tốn kém và lãng phí. Và nếu công ty sử dụng điện toán đám mây thì khi đó không phải tốn một người quản trị, năng lượng tiêu thụ cho hệ thống cũng không còn là vấn đề, đặc biệt là tài nguyên không sử dụng sẽ không bị lãng phí vì khi đó công ty chỉ trả tiền cho phần tài nguyên mà họ sử dụng, phần tài nguyên còn lại sẽ được người cung cấp dịch vụ cung cấp cho một công ty khác.

Một ưu điểm nữa của điện toán đám mây là khả năng truy cập và sử dụng tài nguyên ở mọi lúc mọi nơi khi mà ta có một máy tính bình thường được nối mạng internet, khi đó ta có thể thực hiện một phép tính khổng lồ hoặc có thể sử dụng một khối lượng dữ liệu lớn chỉ với một máy tính đơn giản.

Vấn đề về bản quyền phần mềm cũng là một vấn đề hết sức nan giải đối với các công ty khi mà các phần mềm đó có giá quá cao. Với điện toán đám mây thì chỉ cần nhà cung cấp dịch vụ bỏ tiền ra mua bản quyền thì tất cả các khách hàng của họ đều có thể sử dụng nó như một phần mềm có bản quyền thật sự mà không phải bỏ ra một số tiền lớn để mua bản quyền mà họ chi phải trả tiền cho những gì họ dùng.

Bên cạnh đó điện toán đám mây cũng có những nhược điểm cố định của nó. Với điện toán đám mây người dùng không thực sự an tâm về dữ liệu của họ vì khi đó tài nguyên thật sự không còn là của riêng họ mà nằm trong đám mây của nhà cung cấp dịch vụ. Theo đó thì sự bảo mật dữ liệu cũng là vấn đề làm lo lắng cho người dùng. Và khi có sự cố về mạng internet thì người dùng không thể làm việc với dữ liệu của chính họ được nữa.

(còn tiếp)