Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5
106
NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
Nguyễn Thị Huyền Phương1, Lê Trung Dũng2
1Đại học Thủy lợi, email: phuongnth@tlu.edu.vn
2 Đại học Thủy lợi, email: dung_lt@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU
Điện toán đám mây (cloud computing),
mặc dù chưa có tiêu chuẩn và định nghĩa cụ
thể, tuy nhiên chúng vẫn được hiểu là mô
hình điện toán sử dụng các công nghệ máy
tính và phát triển dựa vào mạng Internet. Các
đặc tính chung của điện toán đám mây: Tự
phục vụ theo yêu cầu, truy cập mạng lưới
rộng, tài nguyên được gộp lại để cho phép
các dịch vụ cung cấp song song với nhiều
người dùng, độ linh hoạt, tính xác định được
chất lượng của dịch vụ.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Ảo hóa tài nguyên hệ thống là khái niệm
quan trọng nhất trong hầu hết các kiến trúc
đám mây. Khái niệm ảo hóa có thể hiểu trong
việc ảo hóa các hệ thống vật lý, máy chủ
(servers), lưu trữ dữ liệu và quản lý chúng.
Mỗi một yêu cầu riêng rẽ sẽ được phục vụ
dựa trên yêu cầu về tài nguyên của yêu cầu
đó. Ví dụ, để tạo ra một hệ thống có nền tảng
xác định và chạy một ứng dụng xác định tại
một thời điểm xác định khi cần thì hệ thống
có thể tạo ra một máy ảo thay vì sử dụng máy
tính vật lý.
Đối với người cung cấp dịch vụ internet thì
công nghệ ảo hóa có thể đem đến các lợi ích
cơ bản như sau:
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.
Quản lý: Hệ thống tự động quản lý tài
nguyên. Máy ảo có thể được tạo ra và tự
động cấu hình theo yêu cầu.
Củng cố: Các lớp ứng dụng khác nhau có
thể được thiết lập để thực thi trên thành
phần vật lý nhỏ. Bên cạnh đó máy chủ,
lưu trữ, cũng có thể bao gồm toàn bộ hệ
thống, dữ liệu và cơ sở dữ liệu, mạng, và
máy tính để bàn. Tính củng cố dẫn đến
tăng hiệu quả và do đó để giảm chi phí.
Tiêu thụ năng lượng: Việc duy trì trung
tâm dữ liệu lớn với năng lượng điện tiêu
thụ lớn đã trở thành một thách thức lớn
khi mà chi phí năng lượng của một máy
chủ có thể còn cao hơn so với giá bán
của nó. Công nghệ ảo hóa làm giảm số
lượng các tài nguyên vật lý. Điều này
dẫn tới giảm chi phí cho nguồn cung cấp
năng lượng.
Tiết kiệm không gian: Mỗi đơn vị diện
tích trên một trung tâm dữ liệu đang
ngày càng trở nên đắt đỏ và khan hiếm.
Với công nghệ ảo hóa thì hiệu năng sử
dụng tài nguyên trên một đơn vị diện
tích tăng lên, từ đó làm giảm nguy cơ
mở rộng diện tích của trung tâm dữ liệu.
Tính sẵn sàng: Có thể di chuyển máy ảo
từ khu vực địa lý này sang khu vực địa
lý khác trong trường hợp khẩn cấp một
cách dễ dàng.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đám mây công cộng, riêng tư và lai
Đám mây công cộng được hiểu là tổng hợp
từ nhiều đám mây từ các nhà cung cấp, người
sử dụng không cùng trong một tổ chức nào
đó. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp
các đám mây công cộng trên nền web dành
cho người dùng khắp nơi theo yêu cầu.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5
107
Trái với mô hình trên, các nhà cung cấp và
người dùng có thể sử dụng đám mây riêng tư
khi họ nằm trong cùng một đơn vị tổ chức
nào đó. Bên trong đám mây riêng tư, hệ
thống dữ liệu được lưu trữ trong đó vì tính
bảo mật của tổ chức.
Đám mây lai được hình thành từ đám
mây công cộng và đám mây riêng tư, nơi
mà dịch vụ dành cho đám mây công cộng
và dịch vụ dành cho đám mây riêng tư
cùng được phục vụ.
3.3. Tổng quan chung về kiến trúc
đám mây
Kiến trúc đám mây có 4 lớp chính:
1. Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS -
Infrastructure as a Service): IaaS cung
cấp cho người dùng một cái nhìn về
phần cứng như máy tính, lưu trữ,
mạng...
2. Nền tảng như một dịch vụ (PaaS -
Platform as a Service): PaaS không
quan trọng với người dùng cuối nhưng
lại quan trọng với các lập trình viên,
các nhà phát triển. Nó cung cấp các
môi trường lập trình, môi trường thực
thi. Có thể kể tới các môi trường thực
thi như Google App Engine của
Google hay Azune của Microsoft.
3. Phần mềm như một dịch vụ (SaaS -
Software as a Service): Dịch vụ đám
mây nằm trong lớp SaaS phục vụ
trực tiếp người dùng cuối. Người
dùng có thể phân biệt và sử dụng
trực tiếp các dịch vụ ứng dụng khác
nhau như Google Map, Google
Docs, Microsoft Windows Live hay
Salesforce.com.
4. Con người như một dịch vụ (HuaaS -
Humans as a Service): HuaaS là lớp
trên cùng của kiến trúc đám mây. Các
dịch vụ có thể được mở rộng và hoàn
thiện nhờ đóng góp tài nguyên của
người dùng. Ví dụ như các dịch vụ
dịch trực tuyến có thể nhận các phản
hồi từ người dùng để dữ liệu dịch được
cải thiện.
3.2. Các đám mây điển hình
1. Amazon Web Services
Amazon Web Services là tên tổng hợp từ
các đám mây dịch vụ của hãng Amazon.
Hiện nay hãng duy trì các dịch vụ đám mây:
Amazon Elastic Compute Cloud
(Amazon EC2): Cung cấp máy chủ ảo
trên trung tâm dữ liệu của Amazon trên
nền tảng web.
Amazon Simple Storage Service
(Amazon S3): Cung cấp hạ tầng lưu trữ.
Amazon Elastic Block Store (EBS):
Cung cấp lưu trữ dữ liệu bên trong EC2.
Amazon Simple Queue Service
(Amazon SQS): Cung cấp hệ thống tin
nhắn được trao đổi giữa các phần mềm
gửi tin.
Amazon SimpleDB: là dich vụ cơ sở dữ
liệu đám mây.
Amazon Relational Database Service
(RDS): thực hiện các mối liên hệ cơ sở
dữ liệu MySQL trên đám mây Amazon
dùng EC2.
Amazon CloudFront: trao đổi dữ liệu
nhanh giữa các ứng dụng web.
Amazon Elastic MapReduce: cho phép
tính toán phân bố dữ liệu trên các đám
mây Amazon EC2.
Amazon Virtual Private Cloud (VPC):
thực hiện tích hợp các nguồn tài nguyên
AWS EC2 vào hệ thống cơ sở hạ tầng
công nghệ thông tin của khách hàng.
Amazon Import/Export: cho phép di
chuyển lượng dữ liệu cực lớn qua lại
giữa các thiết bị lưu trữ vật lý.
2. Dịch vụ đám mây Google
Giống như Amazon, đám mây Google bao
gồm nhiều dịch vụ đám mây khác nhau. Các
đám mây điển hình bao gồm: Google App
Engine, Google Storage.
3. Windows Azure
Windows Azure là nền tảng tính toán đám
mây thực thi các phần mềm trên các trung
tâm dữ liệu của hãng Microsoft. Theo mục
đích sử dụng Windows Azure phân chia
thành 3 loại:
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5
108
Web: hỗ trợ phát triển và thực thi các
ứng dụng web với Internet Information
Server 7.
Worker: cung cấp dịch vụ hỗ trợ cho Web.
Virtual Machine: cho phép thực thi máy
tính ảo trên nền Windows Server 2008
R2 với nhiều cấu hình khác nhau và điều
khiển thông qua kết nối Remote
Desktop và lưu trữ trên Azure Storage.
4. Salesforce.com
Salesforce.com là nhà cung cấp đám mây
khổng lồ với hệ thống phần mềm quản lý khách
hàng và thuộc lớp SaaS. Hệ thống cho phép nhà
cung cấp dịch vụ thứ ba thuộc lớp PaaS cài đặt
và thực thi trên đám mây của hãng.
5. Đám mây game
Đám mây game được hình thành từ các thiết
bị đầu cuối có khả năng kết nối và truyền dữ
liệu tốc độ cao như TV, computer, mobile
phone, game player…tới các server. Các thiết
bị đầu cuối có nhiệm vụ hiển thị và trao đổi dữ
liệu với máy chủ. Điều này có ưu điểm rất lớn
với các trò chơi có nhiều người chơi trực tuyến
cùng nhau.
6. Hệ điều hành đám mây
Ngày nay hệ thống đám mây đã phát triển
tới mức người dùng có thể sử dụng hệ điều
hành đám mây. EyeOS là một ví dụ về hệ
điều hành đám mây. Người dùng chỉ cần một
máy tính sử dụng hệ điều hành bất kì, trình
duyệt web và đường truyền Internet là có thể
sử dụng hệ thống các phần mềm trên hệ điều
hành này. Ngoài ra Google Chrome OS cũng
là một hệ điều hành đám mây giống như vậy.
Máy tính của người dùng dựa trên trình duyệt
web Chrome và hệ điều hành Linux tối giản.
3.4. Ứng dụng vào công việc giảng dạy
Tính năng chia sẻ tài nguyên có thể ứng
dụng vào việc giao bài tập cho sinh viên, cụ
thể hóa đến từng sinh viên nhờ đó giáo viên
sát sao được với sinh viên
Việc cập nhật trực tuyến có mốc thời gian
giúp quản lý việc thực hiện công việc của
sinh viên.
Giáo viên có thể giảm bớt công việc chấm
bài bằng tay mà tận dụng các công cụ hỗ trợ
để chấm bài tự động.
4. KẾT LUẬN
Điện toán đám mây mở ra một cơ hội lớn
cho một hệ thống giàu tài nguyên của dịch vụ
đám mây và người cung cấp. Các dịch vụ đa
dạng nhất có thể được phát triển, kiểm tra và
hoạt động. Những đám mây công cộng
thương mại hóa dựa trên các mức độ về cấu
trúc, nền tảng và ứng dụng, mặt khác, các
đám mây tư nhân có thể xây dựng và phát
triển sử dụng các sản phẩm như Vmware
vSphere hay các phát triển nguồn mở như
Eucalyptus và Hadoop. Theo cách này, một
bối cảnh được tạo ra nơi mà trong tương lai
gần, nó sẽ có thể kết hợp các dịch vụ từ
nguồn công cộng đến nguồn tư nhân. Điều
này mở ra một loạt các cơ hội tối ưu hóa cả
về chất lượng dịch vụ và giá thành.
Trên đây là cái nhìn tổng quan chung về
điện toán đám mây. Còn rất nhiều đám mây
đang ngày càng được phát triển như
Dropbox, Box, HP, Zumodrive, Facebook,
Sun, Zoho…
Dựa vào nền tảng điện toán đám mây
Google, tác giả đã ứng dụng việc giao bài tập
cho từng sinh viên, làm bài trực tuyến, cập
nhập bài làm và công việc chấm đơn giản hơn
và cụ thể hóa được từng sinh viên. Điều này đã
áp dụng thành công cho khóa sinh viên lớp
53NKN của trường đại học Thủy Lợi.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Cloud Computing, C. Baun, M. Kunze, J.
Nimis, S. Tai, 2011
[2] Cloud Computing – Aprimer, The Internet
Protocol Journal, Volume 12, No.3
[3]tthttps://vi.m.wikipedia.org/wiki/Điện_toán_
đám_mây
[4] https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing
