BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT THÔNG TIN
------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU BẢO MẬT TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM
MÂY
Giáo viên hướng dẫn : ThS. PHẠM HỒNG QUÂN
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN QUANG NAM
Lớp : Kỹ thuật Thông tin và Truyền thông
Khoá : K61
HÀ NỘI 2025
Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Quang Nam –Kỹ thuật thông tin và truyền thông K61
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC....................................................................................................................1
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................3
DANH MỤC BẢNG....................................................................................................4
TỪ VIẾT TẮT…………………………………………………………………………………………………………………………….5
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................5
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY......................................6
1.1.Khái niệm điện toán đám mây.................................................................................6
1.2.Các đặc tính cơ bản của điện toán đám mây............................................................7
1.3.Các mô hình điện toán đám mây..............................................................................8
1.2.1.Mô hình dịch vụ....................................................................................................8
1.2.2. Mô hình triển khai..............................................................................................12
1.4. Các ứng dụng của điện toán đám mây..................................................................17
1.5 Kiến trúc điện toán đám mây.................................................................................17
1.5.1 Ưu điểm của điện toán đám mây.......................................................................19
1.5.2 . Nhược điểm của điện toán đám mây.................................................................20
1.6. Giới thiệu một số đám mây được sử dụng/Triển khai phổ biến hiện nay..............22
CHƯƠNG 2: LƯU TRỮ VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU......................................................24
Sơ lược các công nghệ ứng dụng trong điện toán đám mây.........................................24
2.1.Công nghệ ảo hoá..................................................................................................25
2.1.1.Khái niệm...........................................................................................................25
2.1.2.Phân loại.............................................................................................................25
2.1.2.lợi ích của ảo hóa................................................................................................29
2.2 Ô thống lưu trữ lưu tán và đồng nhất bộ nhớ NFS, AFS........................................31
2.2.1. NFS....................................................................................................................31
2.2.2 AFS.....................................................................................................................32
2.3. Hệ thống lưu trữ HDFS, GFS...............................................................................32
Nguyễn Quang Nam –Kỹ thuật thông tin và truyền thông K61
Đồ án tốt nghiệp
2.3.1.HDFS (Hadoop Distributed File System)...........................................................32
2.3.2.. Kiến trúc GFS...................................................................................................38
2.3.3.Cơ sở dữ liệu NOSQL.........................................................................................39
2.4. Điện toán đám mây và dữ liệu lớn........................................................................41
2.5.Xử lý dữ liệu lớn MAPREDUCE/HADOOP.........................................................45
2.6.Lưu trữ dữ liệu.......................................................................................................47
2.7. Mô hình lưu trữ.....................................................................................................50
2.8. Các mô hình lưu trữ và công nghệ lưu trữ............................................................51
2.9. Truy cập hệ thống lưu trữ và hệ thống file...........................................................55
CHƯƠNG 3:CÁC VẤN ĐỀ BẢO MẬT TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY......61
3.1.An toàn bảo mật điện toán đám mây......................................................................61
3.2. Những nguy cơ về an toàn bảo mật.......................................................................66
3.3. Một số phương pháp đảm bảo an toàn cho dịch vụ đám mây...............................69
3.4. Mã hoá dữ liệu đám mây.......................................................................................75
3.4.1 Bảo mật dữ liệu...................................................................................................75
3.4.2 Kỹ thuật mã hóa trong đám mây.........................................................................78
3.4.3. Mã hóa dựa trên thuộc tính khóa-chính sách phi tập trung................................79
3.4.4. Trò chơi bảo mật................................................................................................80
3.5.Bảo mật cho hệ điều hành......................................................................................83
3.5.1 Bảo mật máy ảo..................................................................................................85
3.5.2 Các mối đeo dọa bảo mật bởi hệ điều hành quản lý............................................88
3.6. Bảo mật cho các giải pháp ảo hoá.........................................................................91
3.6.1 Các vấn đề chung................................................................................................91
3.6.2 Các mối đe dọa bảo mật ảo hóa..........................................................................92
3.6.3 Khuyến nghị bảo mật ảo hóa...............................................................................94
Nguyễn Quang Nam –Kỹ thuật thông tin và truyền thông K61
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1-1 Hình ảnh điện toán đám mây.........................................................................7
Hình 1-2 Các loại dịch vụ Cloud Computing................................................................9
Hình 1-3 Mô hình IaaS...............................................................................................10
Hình 1-4 Mô hình PaaS...............................................................................................11
Hình 1-5 Mô hình SaaS..............................................................................................12
Hình 1-6 Các mô hình triển khai điện toán đám mây..................................................12
Hình 1-7 Public Cloud................................................................................................14
Hình 1-8 Privite Cloud................................................................................................15
Hình 1-9 Hybrid Cloud...............................................................................................16
Hình 1-10 BKAV Cloud..............................................................................................17
Hình 1-11 Kiến trúc Cloud Computing.......................................................................18
Hình 1-12 Microsoft Azure.........................................................................................22
Hình 1-13 Amazon Web Services (AWS)...................................................................23
Hình 1-14 Google App Engine....................................................................................23
Hình 2-1 Hình ảnh minh họa ảo hóa máy chủ.............................................................26
Hình 2-2 Ảo hóa kho lưu trữ.......................................................................................27
Hình 2-3 Ảo hóa mạng................................................................................................27
Hình 2-4 Ảo hóa ứng dụng.........................................................................................28
Hình 2-5 Ảo hóa Desktop...........................................................................................29
Hình 2-6 Cấu trúc NFS...............................................................................................32
Hình 2-7 Hệ thống lưu trữ HDFS...............................................................................33
Hình 2-8 Kiến trúc HDFS...........................................................................................35
Hình 2-9 Chính sách lưu trữ dài hạn...........................................................................39
Hình 2-10 Cơ sở dữ liệu NoSQL................................................................................40
Hình 2-11 Ứng dụng S3..............................................................................................43
Hình 2-12 Cách thức hoạt động OpenStack................................................................45
Hình 2-13 Cấu trúc MapReduce.................................................................................46
Hình 2-14 Minh họa quá trình ghi đọc........................................................................50
Hình 2-15 Kiến trúc phần cứng máy tính hoặc máy chủ chung..................................53
Hình 2-16 Mô hình tổng quát máy tính và kết nối I/O................................................54
Hình 2-17 Tổ chức lưu trữ ổ đĩa cứng.........................................................................56
Nguyễn Quang Nam –Kỹ thuật thông tin và truyền thông K61