Điện toán đám mây - Khái niệm cơ bản và những điều cần biết

Ngày nay, cụm từ "điện toán đám mây" thường được nhắc đến rất
nhiều, là một xu hướng điện toán được áp dụng rộng rãi. Vậy "điện toán
đám mây" là gì? Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu đến bạn những khái
niệm cơ bản nhất của mô hình điện toán này.

• Điện toán đám mây - Khái niệm cơ bản và những điều cần biết (Phần 2)
  

Phần 1: Khái niệm và những đặc điểm của "Điện toán đám mây"

• 
  Khái niệm
  

Điện toán đám mây (Thuật ngữ tiếng Anh: Cloud Computing,
hay còn biết đến với tên gọi “Điện toán máy chủ ảo”) là mô
hình máy tính dựa trên nền tảng phát triển của Internet.

Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ
mainframe sang mô hình cleint-server. Cụ thể, người dùng sẽ không
còn phải có các kiến thức về chuyên mục để điều khiển các
công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà các chuyên gia trong
“đám mây” của các hãng cung cấp sẽ giúp thực hiện điều đó.

Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào
cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên
tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở mô hình điện
toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung
cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ
công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà không cần phải
có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như không cần quan
tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó.

Ví dụ đơn giản, nếu một website được chứa trên một máy chủ,
người dùng phải lựa chọn hệ điều hành để cài đặt
(Linux/Windows/Mac), tiến hành các thiết lập để máy chủ và
website có thể hoạt động. Tuy nhiên, nếu trang web được chứa trên
“đám mây”, người dùng sẽ không cần phải thực hiện thêm bất cứ
điều gì khác. Điều này cũng đảm bảo yếu tố đầu tư về phần
cũng được giảm tải ở mức tối đa.


Tài nguyên, dữ liệu, phần mềm và các thông tin liên quan đều được chứa trên các server (chính là các “đám mây”).

Nói một cách đơn giản nhất “ứng dụng điện toán đám mây” chính là
những ứng dụng trực tuyến trên Internet. Trình duyệt là nơi ứng dụng
hiện hữu và vận hành còn dữ liệu được lưu trữ và xử lý ở máy chủ của nhà
cung cấp ứng dụng đó.

• 
  Ưu và nhược của mô hình "Điện toán đám mây":
  

1.Ưu điểm:
Những ưu điểm và thế mạnh dưới đây đã góp phần giúp "điện toán đám mây"
trở thành mô hình điện toán được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới.

a. Tốc độ xử lý nhanh, cung cấp cho người dùng những dịch
vụ nhanh chóng và giá thành rẻ dựa trên nền tảng cơ sở hạ
tầng tập trung (đám mây).

b. Chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy móc và
nguồn nhân lựa của người sử dụng điện toán đám mây được giảm
đến mức thấp nhất.

c. Không còn phụ thuộc vào thiết bị và vị trí địa lý, cho
phép người dùng truy cập và sử dụng hệ thống thông qua trình
duyệt web ở bất kỳ đâu và trên bất kỳ thiết bị nào mà họ sử
dụng (chẳng hạn là PC hoặc là điện thoại di động…)

d. Chia sẻ tài nguyên và chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các loại ích cho người dùng như:

• Tập trung cơ sở hạ tầng tại một vị trí giúp người
dùng không tốn nhiều giá thành đầu tư về trang thiết bị.
•
Công suất xử lý nhanh hơn do tài nguyên được tập trung. Ngoài
ra, người dùng không cần phải đầu tư về nguồn nhân lực quản lý
hệ thống.
• Khả năng khai thác và hiệu suất được cài thiện hơn 10-20% so với hệ thống máy tính cá nhân thông thường.

e. Với độ tin cậy cao, không chỉ giành cho người dùng phổ
thông, điện toán đám mây phù hợp với các yêu cầu cao và liên
tục của các công ty kinh doanh và các nghiên cứu khoa học. Tuy
nhiên, một vài dịch vụ lớn của điện toán đám mây đôi khi rơi
vào trạng thái quá tải, khiến hoạt động bị ngưng trệ. Khi rơi
vào trạng thái này, người dùng không có khả năng để xử lý
các sự cố mà phải nhờ vào các chuyên gia từ đám mây tiến
hành xử lý.

f. Khả năng mở rộng được, giúp cải thiện chất lượng các dịch vụ được cung cấp trên “đám mây”.

g. Khả năng bảo mật được cài thiện do sự tập trung về dữ liệu.

h. Các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa
hơn bởi lẽ chúng không được cìa đặt cố định trên một má tính
nào. Chúng cũng dễ dàng hỗ trợ và cài thiện về tính năng.

i. Tài nguyên sử dụng của điện toán đám mây luôn được quản
lý và thống kê trên từng khách hàng và ứng dụng, theo từng
ngày, từng tuần, từng tháng. Điều này đảm bảo cho việc định
lượng giá cả của mỗi dịch vụ do điện toán đám mây cung cấp
để người dùng có thể lựa chọn phù hợp.

2. Nhược điểm: Tuy nhiên, mô hình điện toán này vẫn còn mắc phải một số nhược điểm sau:

a. Tính riêng tư: Các thông tin người dùng và dữ liệu
được chứa trên điện toán đám mây có đảm bảo được riêng tư, và
liệu các thông tin đó có bị sử dụng vì một mục đích nào
khác?

b. Tính sẵn dùng: Liệu các dịch vụ đám mây có bị
“treo” bất ngờ, khiến cho người dùng không thể truy cập các
dịch vụ và dữ liệu của mình trong những khoảng thời gian nào
đó khiến ảnh hưởng đến công việc?

c. Mất dữ liệu: Một vài dịch vụ lưu trữ dữ liệu
trực tuyến trên đám mây bất ngờ ngừng hoạt động hoặc không
tiếp tục cung cấp dịch vụ, khiến cho người dùng phải sao lưu
dữ liệu của họ từ “đám mây” về máy tính cá nhân. Điều này
sẽ mất nhiều thời gian. Thậm chí một vài trường hợp, vì một
lý do nào đó, dữ liệu người dùng bị mất và không thể phục
hồi được.


d. Tính di động của dữ liệu và quyền sở hữu: Một
câu hỏi đặt ra, liệu người dùng có thể chia sẻ dữ liệu từ
dịch vụ đám mây này sang dịch vụ của đám mây khác? Hoặc trong
trường hợp không muốn tiếp tục sử dụng dịch vụ cung cáp từ
đám mây, liệu người dùng có thể sao lưu toàn bộ dữ liệu của
họ từ đám mây? Và làm cách nào để người dùng có thể chắc
chắn rằng các dịch vụ đám mây sẽ không hủy toàn bộ dữ liệu
của họ trong trường hợp dịch vụ ngừng hoạt động.

e. Khả năng bảo mật: Vấn đề tập trung dữ liệu trên
các “đám mây” là cách thức hiệu quả để tăng cường bảo mật,
nhưng mặt khác cũng lại chính là mối lo của người sử dụng
dịch vụ của điện toán đám mây. Bởi lẽ một khi các đám mây bị
tấn công hoặc đột nhập, toàn bộ dữ liệu sẽ bị chiếm dụng.
Tuy nhiên, đây không thực sự là vấn đề của riêng “điện toán đám
mây”, bởi lẽ tấn công đánh cắp dữ liệu là vấn đề gặp phải
trên bất kỳ môi trường nào, ngay cả trên các máy tính cá nhân.
Phần 2: Cấu trúc và cách thức hoạt động của "Điện toán đám mây"


Với mục đích giới thiệu một cách đơn giản và dễ hiểu nhất cho bạn đọc
được rõ, do vậy, những thông tin do bài viết cung cấp không đi sâu vào
những khái niệm chuyên ngành bên trong mà chỉ xin giới thiệu một cách sơ
lược nhất.

Cấu trúc phân lớp của mô hình Điện toán đám mây


Về cơ bản, “điện toán đám mây” được chia ra thành 5 lớp riêng biệt, có tác động qua lại lẫn nhau:


1. Client (Lớp Khách hàng): Lớp Client của
điện toán đám mây bao gồm phần cứng và phần mềm, để dựa vào
đó, khách hàng có thể truy cập và sử dụng các ứng dụng/dịch
vụ được cung cấp từ điện toán đám mây. Chẳng hạn máy tính
và đường dây kết nối Internet (thiết bị phần cứng) và các
trình duyệt web (phần mềm)….

2. Application (Lớp Ứng dụng): Lớp ứng dụng
của điện toán đám mây làm nhiệm vụ phân phối phần mềm như một
dịch vụ thông quan Internet, người dùng không cần phải cài đặt
và chạy các ứng dụng đó trên máy tính của mình, các ứng
dụng dễ dàng được chỉnh sữa và người dùng dễ dàng nhận được
sự hỗ trợ.

Các đặc trưng chính của lớp ứng dụng bao gồm:

• Các hoạt động được quản lý tại trung tâm của đám mây,
chứ không nằm ở phía khách hàng (lớp Client), cho phép khách
hàng truy cập các ứng dụng từ xa thông qua Website.
• Người
dùng không còn cần thực hiện các tính năng như cập nhật phiên
bản, bản vá lỗi, download phiên bản mới… bởi chúng sẽ được
thực hiện từ các “đám mây”.

3. Platform (Lớp Nền tảng): Cung cấp nền tảng
cho điện toán và các giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấu
trúc hạ tầng của “đám mây” và là điểm tựa cho lớp ứng dụng,
cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đó. Nó giảm
nhẹ sự tốn kém khi triển khai các ứng dụng khi người dùng
không phải trang bị cơ sở hạ tầng (phần cứng và phần mềm) của
riêng mình.

4. Infrastructure (Lớp Cơ sở hạ tầng): Cung cấp
hạ tầng máy tính, tiêu biểu là môi trường nền ảo hóa. Thay
vì khách hàng phải bỏ tiền ra mua các server, phần mềm, trung
tâm dữ liệu hoặc thiết bị kết nối… giờ đây, họ vẫn có thể
có đầy đủ tài nguyên để sử dụng mà chi phí được giảm thiểu,
hoặc thậm chí là miễn phí. Đây là một bước tiến hóa của mô
hình máy chủ ảo (Virtual Private Server).

5. Server (Lớp Server - Máy chủ): Bao gồm các
sản phẩm phần cứng và phần mềm máy tính, được thiết kế và
xây dựng đặc biệt để cung cấp các dịch vụ của đám mây. Các
server phải được xây dựng và có cấu hình đủ mạnh (thậm chí
là rất may) để đám ứng nhu cầu sử dụng của số lượng động
đảo các người dùng và các nhu cầu ngày càng cao của họ.

Cách thức hoạt động của Điện toán đám mây


Để hiểu cách thức hoạt động của “đám mây”, tưởng tượng rằng “đám mây” bao gồm 2 lớp: Lớp Back-end và lớp Front-end.


Lớp Front-end là lớp người dùng, cho phép người dùng sử
dụng và thực hiện thông qua giao diện người dùng. Khi người
dùng truy cập các dịch vụ trực tuyến, họ sẽ phải sử dụng
thông qua giao diện từ lớp Front-end, và các phần mềm sẽ được
chạy trên lớp Back-end nằm ở “đám mây”. Lớp Back-end bao gồm các
cấu trức phần cứng và phần mềm để cung cấp giao diện cho lớp
Front-end và được người dùng tác động thông qua giao diện đó.

Bởi vì các máy tính trên “đám mây” được thiết lập để hoạt
động cùng nhau, do vậy các ứng dụng có thể sử dụng toàn bộ
sức mạnh của các máy tính để có thể đạt được hiệu suất cao
nhất. Điện toán đám mây cũng đám ứng đầy đủ tính linh hoạt
cho người dùng. Tuy thuộc vào nhu cầu, người dùng có thể tăng
thêm tài nguyên mà các đám mây cần sử dụng để đáp ứng, mà
không cần phải nâng cấp thêm tài nguyên phần cứng như sử dụng
máy tính cá nhân. Ngoài ra, với điện toán đám mây, vấn đề hạn
chế của hệ điều hành khi sử dụng các ứng dụng không còn bị
ràng buộc, như cách sử dụng máy tính thông thường.