Thông tin công nghệ

Khái niệm Cloud Computing

"Cloud Computing" (Điện toán Đám mây - ĐTĐM) có lẽ là thuật ngữ "thời sự" nhất trong giới công nghệ thông tin trên thế giới hiện nay và được Gartner^([i]) xếp đầu bảng trong các công nghệ chiến lược từ năm 2010. Dẫu vậy, ĐTĐM vẫn là một mô hình đang tiến tới hoàn chỉnh, các hãng công nghệ cũng như các tổ chức tiêu chuẩn trên thế giới đang đưa ra các định nghĩa và cách nhìn của riêng mình.

Tác giả thấy rằng định nghĩa của NIST^([ii]) là rõ ràng với cách nhìn bao quát: "ĐTĐM là mô hình điện toán cho phép truy cập qua mạng để lựa chọn và sử dụng tài nguyên tính toán (ví dụ: mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng và dịch vụ) theo nhu cầu một cách thuận tiện và nhanh chóng; đồng thời cho phép kết thúc sử dụng dịch vụ, giải phóng tài nguyên dễ dàng, giảm thiểu các giao tiếp với nhà cung cấp".

Theo đó, mô hình ĐTĐM có các đặc trưng chính là cho phép sử dụng dịch vụ theo yêu cầu (on-demand service); cung cấp khả năng truy cập dịch vụ qua mạng rộng rãi từ máy tính để bàn, máy tính xách tay tới thiết bị di động (broad network access); với tài nguyên tính toán động, phục vụ nhiều người (resource pooling for multi-tenancy), năng lực tính toán mềm dẻo, đáp ứng nhanh với mọi nhu cầu từ thấp tới cao (rapid elasticity). Mô hình ĐTĐM cũng đảm bảo việc sử dụng các tài nguyên luôn được "đo lường" để nhà cung cấp dịch vụ quản trị và tối ưu hóa được tài nguyên, đồng thời người dùng chỉ phải trả chi phí cho phần tài nguyên thực sự sử dụng (pay-by-use).

Mô hình các lớp dịch vụ

Dịch vụ ĐTĐM rất đa dạng và bao gồm tất cả các lớp dịch vụ điện toán từ cung cấp năng lực tính toán trên lưới máy chủ hiệu năng cao hay các máy chủ ảo, không gian lưu trữ dữ liệu, hay một hệ điều hành, một công cụ lập trình, hay một ứng dụng kế toán... Các dịch vụ cũng được phân loại khá đa dạng, nhưng các mô hình dịch vụ ĐTĐM phổ biến nhất có thể được phân thành ba nhóm:

Dịch vụ hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service)

IaaS cung cấp dịch vụ cơ bản bao gồm năng lực tính toán, không gian lưu trữ, kết nối mạng tới khách hàng. Khách hàng (cá nhân hoặc tổ chức) có thể sử dụng tài nguyên hạ tầng này để đáp ứng nhu cầu tính toán hoặc cài đặt ứng dụng riêng cho mình. Với dịch vụ này khách hàng làm chủ hệ điều hành, lưu trữ và các ứng dụng do khách hàng phát triển và cài đặt. Khách hàng điển hình của dịch vụ IaaS có thể là mọi đối tượng cần tới một máy tính và tự cài đặt ứng dụng của mình.

Ví dụ điển hình về dịch vụ này là dịch vụ EC2^([iii]) của Amazon. Khách hàng có thể đăng ký sử dụng một máy tính ảo trên dịch vụ của Amazon^([iv]) và lựa chọn một hệ điều hành (ví dụ, Windows hoặc Linux) và tự cài đặt ứng dụng của mình.

Dịch vụ nền tảng PaaS (Platform as a Service)

PaaS cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàng phát triển các phần mềm, phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thành dịch vụ trên nền tảng Cloud đó. Dịch vụ PaaS có thể được cung cấp dưới dạng các hạ tầng trao đổi thông tin ứng dụng (middleware), các nền tảng ứng dụng (application server) cùng các công cụ lập trình với ngôn ngữ lập trình nhất định để xây dựng ứng dụng. Dịch vụ PaaS cũng có thể được xây dựng riêng và cung cấp cho khách hàng thông qua một API riêng. Khách hàng xây dựng ứng dụng và tương tác với hạ tầng ĐTĐM thông qua API đó. Ở mức PaaS, khách hàng không quản lý nền tảng Cloud hay các tài nguyên lớp như hệ điều hành, lưu trữ ở lớp dưới. Khách hàng điển hình của dịch vụ PaaS chính là các nhà phát triển ứng dụng (ISV) ^([v]).

Dịch vụ App Engine của Google ^([vi]) là một dịch vụ PaaS điển hình, cho phép khách hàng xây dựng các ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng và phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình Java hoặc Python.

Dịch vụ Phần mềm SaaS (Software as a Service)

SaaS cung cấp các ứng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầu cho nhiều khách hàng với chỉ một phiên bản cài đặt. Khách hàng lựa chọn ứng dụng phù hợp với nhu cầu và sử dụng mà không quan tâm tới hay bỏ công sức quản lý tài nguyên tính toán bên dưới.

Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng cho doanh nghiệp mà nổi bật nhất là CRM. Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổ biến là các ứng dụng office Online của Microsoft hay Google Docs của Google.

Mô hình triển khai

Từ "đám mây" (cloud) xuất phát từ hình ảnh minh họa mạng Internet đã được sử dụng rộng rãi trong các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của giới CNTT. Một cách nôm na, điện toán đám mây là mô hình điện toán Internet. Tuy nhiên, khi mô hình ĐTĐM dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp dụng trong các môi trường có quy mô và phạm vi riêng, hình thành các mô hình triển khai khác nhau.

Đám mây "công cộng"

Mô hình đầu tiên được nói đến khi đề cập tới ĐTĐM chính là mô hình Public Cloud. Đây là mô hình mà hạ tầng ĐTĐM được một tổ chức sở hữu và cung cấp dưới dạng dịch vụ rộng rãi cho tất cả các khách hàng thông qua hạ tầng mạng Internet hoặc các mạng công cộng diện rộng. Các ứng dụng khác nhau chia sẻ chung tài nguyên tính toán, mạng và lưu trữ. Do vậy, hạ tầng ĐTĐM được thiết kế để đảm bảo cô lập về dữ liệu giữa các khách hàng và tách biệt về truy cập.

Các dịch vụ Public Cloud hướng tới số lượng khách hàng lớn nên thường có năng lực về hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chi phí thấp cho khách hàng. Do đó khách hàng của dịch vụ trên Public Cloud sẽ bao gồm tất cả các tầng lớp mà khách hàng cá nhân và doanh nghiệp nhỏ sẽ có được lợi thế trong việc dễ dàng tiếp cận các ứng dụng công nghệ cao, chất lượng mà không phải đầu tư ban đầu, chi phí sử dụng thấp, linh hoạt.

Đám mây "riêng"

Đám mây riêng (Private Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được sở hữu bởi một tổ chức và phục vụ cho người dùng của tổ chức đó. Private Cloud có thể được vận hành bởi một bên thứ ba và hạ tầng đám mây có thể được đặt bên trong hoặc bên ngoài tổ chức sở hữu (tại bên thứ ba kiêm vận hành hoặc thậm chí là một bên thứ tư).

Private Cloud được các tổ chức, doanh nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm về công nghệ và khả năng quản trị của ĐTĐM. Với Private Cloud, các doanh nghiệp tối ưu được hạ tầng IT của mình, nâng cao hiệu quả sử dụng, quản lý trong cấp phát và thu hồi tài nguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản phẩm sản xuất, kinh doanh cũng như dịch vụ thương mại ra thị trường.

Đám mây "cộng đồng"

Đám mây cộng đồng (Community Cloud) là mô hình trong đó hạ tầng đám mây được chia sẻ bởi một số tổ chức cho cộng đồng người dùng trong các tổ chức đó. Các tổ chức này do đặc thù không tiếp cận tới các dịch vụ Public Cloud và chia sẻ chung một hạ tầng ĐTĐM để nâng cao hiệu quả đầu tư và sử dụng.

Đám mây "lai"

Mô hình đám mây lai (Hybrid Cloud) là mô hình bao gồm hai hoặc nhiều hơn các mô hình trên tích hợp với nhau. Mô hình Hybrid cloud cho phép chia sẻ hạ tầng hoặc đáp ứng nhu cầu trao đổi dữ liệu.

Lời kết

Mô hình điện toán đám mây là mô hình điện toán mới, chính xác hơn là mô hình khai thác và ứng dụng điện toán mới. Để đạt được thành công, tổ chức, doanh nghiệp cần xây dựng lộ trình phù hợp và kế hoạch tiếp cận  từng bước nhằm khai thác hiệu quả mô hình ứng dụng công nghệ mới này.

[i] Theo http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=1210613

[ii] Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ của Mỹ

[iii] Elastic Compute Cloud

[iv] http://aws.amazon.com/ec2/

[v] Independant Software Vendor

[vi] http://code.google.com/appengine/