CÁC HỆ THỐNG PHÂN TÁN VÀ ỨNG DỤNG


Chương 7: Điện toán đám mây

2


Nội dung
3

1.
2.
3.
4.

Mở đầu
Kiến trúc
Công nghệ và các sản phẩm thương mại
Thách thức


1. Mở đầu

4


M u
ă

ă

Vi s phỏt trin nhanh chúng ca cụng ngh xử lý
và lưu trữ và sự thành công của Internet, tài ngun
tính tốn đã trở nên rẻ hơn, mạnh hơn, và sẵn có
hơn bao giờ hếtà hiện thực hóa mơ hình tính tốn
mới: cloud computing
Tài ngun (ví dụ: CPU và bộ nhớ) được cung cấp
dưới dạng các tiện ích chung có thể được người
dùng cho th và phát hành thơng qua Internet theo
yêu cầu.


M u (2)
6

ă

Vai trũ truyn thng ca nh cung cp dch v c chia
thnh hai:
Ô
Ô

ă

ă

nh cung cp c s h tầng
các nhà cung cấp dịch vụ

à Google, Amazon và Microsoft cố gắng cung cấp các nền

tảng đám mây mạnh mẽ, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí
hơn
Các tính năng hp dn:
Ô
Ô
Ô
Ô
Ô

Khụng cn u t tr trc
Gim chi phớ vn hành
Khả năng mở rộng cao
Dễ dàng truy cập
Giảm rủi ro kinh doanh và chi phí bảo trì


Tng quan ca Cloud Computing
7

ă

ă

ă

nh ngha (ca The National Institute of Standards
and Technology (NIST):
Cloud computing is a model for enabling convenient,
on-demand network access to a shared pool of
configurable computing resources (e.g., networks,

servers, storage, applications, and services) that can
be rapidly provisioned and released with minimal
management effort or service provider interaction.
Điện toán đám mây không phải là một công nghệ mới,
mà là một mơ hình hoạt động mới tập hợp một loạt các
cơng nghệ hiện có để vận hành kinh doanh theo một
cách khác


Cỏc cụng ngh liờn quan
8

ă
ă
ă
ă

Grid Computing
Utility Computing
Virtualization
Autonomic Computing


c trng
9

ă
ă
ă
ă

ă
ă
ă

Multi-tenancy
Shared resource pooling
Geo-distribution and ubiquitous network access
Service oriented
Dynamic resource provisioning
Self-organizing
Utility-based pricing


2. Kiến trúc

10


2.1. Mơ hình phân tầng
11


Tng phn cng (Hardware layer)
12

ă

ă
ă


ă

chu trỏch nhim qun lý ti nguyên vật lý của đám mây
(máy chủ vật lý, bộ định tuyến, thiết bị chuyển mạch, hệ
thống điện và làm mát, v.v.)
chủ yếu được triển khai trong các data centers
Một data center: hàng nghìn máy chủ được tổ chức trong
các rack và được kết nối với nhau thông qua bộ chuyn
mch, b nh tuyn
Cỏc vn in hỡnh:
Ô
Ô
Ô
Ô

cu hỡnh phn cứng
tính chịu lỗi
quản lý đường truyền
quản lý tài nguyên điện và làm mát


Tng h tng (Infrastructure layer)
13

ă
ă

ă

l tng o húa (virtualization layer)

To một nhóm tài ngun lưu trữ và tính tốn bằng
cách phân vùng tài ngun vật lý bằng cơng nghệ
ảo hóa (Xen, KVM và VMware)
thành phần thiết yếu của điện toán đám mây với
nhiều tính năng chính (ví dụ: phân bổ tài nguyên
động)


Tng Platform
14

ă
ă

ă

HH v cỏc application frameworks
gim thiu gỏnh nng ca việc triển khai các ứng
dụng trực tiếp vào các VM container
VD: Google App Engine


Tng ng dng (Application layer)
15

ă
ă

ă
ă

ă

Cỏc ng dng cloud
Khỏc vi cỏc ứng dụng truyền thống, các ứng dụng
đám mây có thể tận dụng tính năng tự động mở
rộng quy mơ để đạt được hiệu suất, tính khả dụng
tốt hơn và chi phí vận hành thấp hơn.
Có tính mơ-đun hóa cao hơn
Các tầng có liên kết lỏng với nhau
Mơ-đun kiến trúc: hỗ trợ một loạt các yêu cầu ứng
dụng đồng thời giảm chi phí quản lý và bảo trì.


2.2. Business model
16

ă

mi lp u cú th c trin
khai nh một dịch vụ cho lớp
trên à mọi lớp có thể c
coi l khỏch hng ca lp bờn
di3 categories:
Ô

Ô

Ô

Software as a Service (SaaS):

Amazon EC2, GoGrid,
Flexiscale
Platform as a Service (PaaS):
Google App Engine,
Microsoft Windows Azure,
and Force.com
Infrastructure as a Service
(IaaS): Salesforce.com,
Rackspace, and SAP
Business ByDesign


2.3. Cỏc kiu cloud
17

ă

nhiu vn cn xem xột khi chuyển một ứng dụng
doanh nghiệp sang môi trường đám mây
giảm chi phớ vn hnh
Ô tin cy cao
Ô Bo v
Ô

ă

nhiu kiu clouds:
Public clouds
Ô Private clouds
Ô Hybrid clouds

Ô Virtual Private Cloud
Ô

Trn Hải Anh – Distributed System


Public clouds
18

ă

ă

cỏc nh cung cp dch v cung cp cỏc tài nguyên của họ dưới dạng
dịch vụ cho công chúng
lợi ớch chớnh
Ô
Ô

ă

khụng cú vn u t ban u vo c sở hạ tầng
chuyển rủi ro sang các nhà cung cấp c s h tng

Vn :
Ô

thiu kim soỏt chi tit i với dữ liệu, mạng và cài đặt bảo mật



Private clouds
19
ă
ă
ă
ă
ă

= internal clouds
c thit k s dng c quyền bởi một tổ chức
có thể được xây dựng và quản lý bởi tổ chức hoặc bởi các nhà cung cấp bên ngồi
cung cấp mức độ kiểm sốt cao nhất đối với hiệu suất, độ tin cậy và bảo mật
Các vn :
Ô
Ô

b ch trớch vỡ ging vi cỏc trang tri máy chủ độc quyền truyền thống
không cung cấp các lợi ích như khơng có chi phí vốn trả trước


Hybrid clouds
20
ă
ă

ă

s kt hp ca cỏc mụ hỡnh ỏm mõy công cộng và riêng tư
một phần của cơ sở hạ tầng dịch vụ chạy trên các đám mây riêng trong khi
phần cịn lại chạy trên các đám mây cơng cộng

cung cấp tính linh hoạt hơn so với cả đám mây cụng cng v riờng t
Ô

ă

chỳng cung cp kh nng kim soát và bảo mật chặt chẽ hơn đối với dữ liệu
ứng dụng so với các đám mây công cộng, trong khi vẫn tạo điều kiện cho việc
mở rộng và thu hẹp dịch vụ theo yêu cầu

yêu cầu xác định cẩn thận sự phân chia tốt nhất giữa các thành phần đám
mây công cộng và riêng tư


Virtual Private Cloud
21

ă
ă

mt nn tng chy trờn cỏc ỏm mõy công cộng
tận dụng công nghệ mạng riêng ảo (VPN) à cho
phép các nhà cung cấp dịch vụ thiết kế cấu trúc liên
kết và cài đặt bảo mật của riêng họ (quy tắc tường
lửa)


3. Công nghệ và các
sản phẩm thương mại

22



3.1. Cỏc cụng ngh in toỏn ỏm mõy
(1)
ă

ă

Thit k kin trỳc
cho cỏc data centers
Mc tiờu:
Cụng sut cao ng
nht
Ô Di chuyn mỏy o
min phớ
Ô Kh nng phc hi
Ô Kh nng m rng
Ô Tng thớch ngc
Ô


Cỏc cụng ngh in toỏn ỏm mõy (2)
24

ă

H thng tp phõn tỏn trờn clouds
Google File System (GFS)
Ô Hadoop Distributed File System (HDFS)
Ô


ă

Cỏc frameworks h tr ng dng phõn tỏn trờn
clouds
Google MapReduce
Ô Hadoop MapReduce
Ô

Trn Hi Anh Distributed System


3.2. Cỏc sn phm thng mi
25

ă
ă
ă

Amazon EC2
Microsoft Windows Azure platform
Google App Engine