Giáo trình Điện toán đám mây và ứng dụng

ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

GIÁO TRÌNH

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ

ỨNG DỤNG

Chủ biên : TS. Hoàng Xuân Thảo

Biên soạn: TS. Hoàng Xuân Lâm

ThS. Nguyễn Văn Ninh

(Dùng cho chương trình đào tạo hệ đại học)

Lưu hành nội bộ

HÀ NỘI - 2017

LỜI MỞ ĐẦU

Với sự phát triển bùng nổ hiện nay của công nghệ thông tin và ứng dụng

trong đời sống, điện toán đám mây trở nên có tầm quan trọng thời sự. Giáo trình

Điện toán đám mây và ứng dụng được biên soạn cho đối tượng là sinh viên

học các chuyên ngành Công nghệ thông tin. Sinh viên năm cuối của các trường

đại học kỹ thuật cũng có thể sử dụng giáo trình như một tài liệu tham khảo để

phát triển các ứng dụng cho nghiên cứu, cho đồ án tốt nghiệp.

Các tác giả hy vọng thông qua giáo trình sẽ cung cấp cho người đọc một tiếp

cận tổng thể tới các khái niệm cơ bản về điện toán đám mây, các vấn đề về lưu

trữ và xử lý dữ liệu, các vấn đề về an toàn và bảo mật, các dịch vụ, kiến trúc

dịch vụ, hệ giám sát, một số chủ đề nâng cao gợi mở các vấn đề nghiên cứu hiện

nay trong lĩnh vực điện toán đám mây.

Giáo trình là kết quả tổng hợp các nội dung nghiên cứu trong khuôn khổ đề

tài tiến sỹ của các tác giả khi học tập tại nước ngoài. Một số nội dung đã được

giảng dạy thử nghiệm cho các khóa học 2012, 2013 của Trường Đại học Kinh

Doanh và Công nghệ Hà Nội và sau đó đã được chỉnh sửa để phù hợp với sự

thay đổi công nghệ.

Giáo trình được xuất bản lần đầu nên không tránh khỏi những khiếm khuyết

nhất định. Ngoài ra, do tính chất đặc thù phát triển nhanh chóng của lĩnh vực

điện toán đám mây, nên nội dung giáo trình chưa hoàn toàn cập nhật, cô đọng,

thiếu các diễn giải chi tiết, nhiều vấn đề chỉ nêu mà chưa minh họa. Chúng tôi

mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp cụ thể của các bạn độc giả để có thể sửa

chữa, bổ sung và làm tốt hơn trong các lần xuất bản sau.

Tập thể tác giả xin bày tỏ sự cám ơn chân thành tới Khoa Công nghệ Thông

tin, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Trường Đại học Kinh Doanh và Công nghệ Hà

Nội đã tạo điều kiện để phát triển các nghiên cứu chuyên sâu. Chúng tôi cũng

đặc biệt cám ơn các bạn đồng nghiệp ở Khoa Công nghệ Thông tin đã có những

góp ý chân thành để giáo trình được hoàn thiện

Các tác giả

MỤC LỤC

Chương 1. Tổng quan về điện toán đám mây

1.1. Nguồn gốc và ảnh hưởng

1.2. Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản

1.3. Mục tiêu và lợi ích

1.4. Nguy cơ và thách thức

Chương 2. Các mô hình và khái niệm nền tảng

2.1. Phạm vi và vai trò

2.2. Các đặc trưng của đám mây

2.3. Mô hình phân phối dịch vụ đám mây

2.4. Mô hình triển khai đám mây

Chương 3. Các công nghệ nền tảng

3.1. Kiến trúc mạng băng thông rộng và Internet

3.2. Công nghệ trung tâm dữ liệu

3.3. Công nghệ ảo hóa

3.4. Công nghệ web 2.0

3.5. Công nghệ Multitenant

3.6. Công nghệ hướng dịch vụ

Chương 4. Các cơ chế tạo thành cơ sở hạ tầng đám mây

4.1. Máy chủ ảo

4.2. Thiết bị lưu trữ đám mây

4.3. Cơ chế giảm sát sử dụng đám mây

4.4. Cơ chế tái tạo bản sao tài nguyên

Chương 5. Các cơ chế tạo thành các chức năng đám mây

5.1. Lắng nghe và cấp phát động

5.2. Cân bằng tải

5.3. Giám sát sử dụng

5.4. Hệ thống dự phòng

5.5. Giám sát máy ảo

Chương 6. Cơ chế quản lý đám mây

6.1. Giới thiệu các cơ chế quản lý dịch vụ.

6.2. Hệ thống quản lý từ xa

6.3. Hệ thống quản lý tài nguyên

6.4. Hệ thống quản lý SLA

6.5. Cơ chế của hệ thống thanh toán và cách quản lý thanh toán

Chương 7. An ninh trên đám mây

7.1. Thuật ngữ và khái niệm cơ bản

7.2. Các tác nhân đe dọa

7.3. Các nguy cơ an ninh trên đám mây

7.4. Các cơ chế đảm bảo an ninh trên đám mây

Chương 8. Các kiến trúc đám mây nền tảng

8.1. Kiến trúc phân tán khối lượng công việc

8.2. Kiến trúc tài nguyên tập trung

8.3. Kiến trúc quy mô động

8.4. Kiến trúc dung lượng tài nguyên co giãn

8.5. Kiến trúc cân bằng tải dịch vụ

8.6. Kiến trúc Cloud Bursting

Chương 9. Các kiến trúc đám mây của các tổ chức lớn

9.1. Kiến trúc nhóm Hypervisor chạy các máy chủ ảo

9.2. Kiến trúc cân bằng tải giữa các máy chủ vật lý

9.3. Kiến trúc Zero Downtime

9.4. Kiến trúc cân bằng đám mây

9.5. Kiến trúc dự phòng tài nguyên

9.6. Kiến trúc tái định vị dịch vụ không gián đoạn

9.7. Kiến trúc phát hiện sự cố và phục hồi tự động

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.1. Nguồn gốc và ảnh hưởng

Khái niệm điện toán đám mây ra đời từ những năm 1950 khi máy chủ tính

toán quy mô lớn (large-scale mainframe computers) được triển khai tại một số

cơ sở giáo dục và tập đoàn lớn. Tài nguyên tính toán của các hệ thống máy chủ

được truy cập từ các máy khách cuối (thin clients, terminal computers), từ đó

khai sinh khái niệm “chia sẻ thời gian” (time-sharing) đặc tả việc cho phép

nhiều người sử dụng cùng chia sẻ đồng thời một tài nguyên tính toán chung.

Trong những năm 1960 – 1990, xuất hiện luồng tư tưởng coi máy tính hay

tài nguyên công nghệ thông tin có thể được tổ chức như hạ tầng dịch vụ công

cộng (public utility). Điện toán đám mây hiện tại cung cấp tài nguyên tính toán

dưới dạng dịch vụ và tạo cảm giác cho người dùng về một nguồn cung ứng là

vô tận. Đặc tính này có thể so sánh tới các đặc tính của ngành công nghiệp tiêu

dùng dịch vụ công cộng như điện và nước. Khi sử dụng điện hay nước, người

dùng không cần quan tâm tới tài nguyên đến từ đâu, được xử lý, phân phối như

thế nào, họ chỉ việc sử dụng dịch vụ và trả tiền cho nhà cung cấp theo lượng

tiêu dùng của mình.

Những năm 1990, các công ty viễn thông từ chỗ cung ứng kênh truyền dữ

liệu điểm tới điểm (point-to-point data circuits) riêng biệt đã bắt đầu cung ứng

các dịch vụ mạng riêng ảo với giá thấp. Thay đổi này tạo tiền đề để các công ty

viễn thông sử dụng hạ tầng băng thông mạng hiệu quả hơn. Điện toán đám mây

mở rộng khái niệm chia sẻ băng thông mạng này qua việc cho phép chia sẻ cả

tài nguyên máy chủ vật lý bằng việc cung cấp các máy chủ ảo.

Amazon cung cấp nền tảng Amazon Web Services (AWS) vào năm 2006,

đánh dấu việc thương mại hóa điện toán đám mây. Từ đầu năm 2008,

Eucalyptus được giới thiệu là nền tảng điện toán đám mây mã nguồn mở

đầu tiên, tương thích với API của AWS. Tính tới thời điểm hiện tại, có rất

nhiều các sản phẩm điện toán đám mây được đưa ra như Google App

Engine, Microsoft Azure, Nimbus,...

1.2. Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản

Điện toán đám mây (cloud computing) là một xu hướng công nghệ nổi bật

trên thế giới trong những năm gần đây và đã có những bước phát triển nhảy vọt

cả về chất lượng, quy mô cung cấp và loại hình dịch vụ, với một loạt các nhà

cung cấp nổi tiếng như Google, Amazon, Salesforce, Microsoft,...

Điện toán đám mây là mô hình điện toán mà mọi giải pháp liên quan đến

công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các dịch vụ qua mạng

Internet, giải phóng người sử dụng khỏi việc phải đầu tư nhân lực, công nghệ và

hạ tầng để triển khai hệ thống. Từ đó điện toán đám mây giúp tối giản chi phí và

thời gian triển khai, tạo điều kiện cho người sử dụng nền tảng điện toán đám

mây tập trung được tối đa nguồn lực vào công việc chuyên môn.

1.3. Mục tiêu và lợi ích

Lợi ích của điện toán đám mây mang lại không chỉ gói gọn trong phạm vi

người sử dụng nền tảng điện toán đám mây mà còn từ phía các nhà cung cấp

dịch vụ điện toán. Theo những đánh giá của nhóm IBM CloudBurst năm 2009,

trên môi trường điện toán phân tán có đến 85% tổng năng lực tính toán trong

trạng thái nhàn rỗi, thiết bị lưu trữ tăng 54% mỗi năm, khoảng 70% chi phí

được dành cho việc duy trì các hệ thống thông tin. Công nghiệp phần mềm mất

đi 40 tỷ USD hằng năm vì việc phân phối sản phẩm không hiệu quả, khoảng

33% khách hàng phàn nàn về các lỗi bảo mật do các công ty cung cấp dịch vụ.

Những thống kê này đều chỉ đến một điểm quan trọng: mô hình hệ thống thông

tin hiện tại đã lỗi thời và kém hiệu quả, cần phải chuyển sang một mô hình điện

toán mới – đó là điện toán đám mây.

Theo định nghĩa của Viện Quốc gia Tiêu chuẩn và Công nghệ Mỹ (US

NIST), điện toán đám mây là mô hình cho phép truy cập trên mạng tới các tài

nguyên được chia sẻ (ví dụ: hệ thống mạng, máy chủ, thiết bị lưu trữ, ứng dụng

và các dịch vụ) một cách thuận tiện và theo nhu cầu sử dụng. Những tài nguyên

này có thể được cung cấp một cách nhanh chóng hoặc thu hồi với chi phí quản

lý tối thiểu hoặc tương tác tối thiểu với nhà cung cấp dịch vụ.

1.4. Nguy cơ và thách thức

Cơ hội của điện toán đám mây

Cách đây vài năm, lượng dữ liệu truyền trên hệ thống mạng toàn cầu nếu

lưu trữ trên DVD thì số lượng đĩa này xếp hàng sẽ có chiều dài bằng 2 quãng

đường tới mặt trăng. Dự kiến lượng dữ liệu này sẽ tăng thêm 44 lần vào năm

2020.

Sự phát triển của điện toán đám mây là một trong những yếu tố chính thúc

đẩy sự tăng trưởng của lưu lượng truyền dữ liệu với hơn 5 tỷ người đang sử

dụng các thiết bị di động. Người dùng di động ngày nay ngoài các thao tác

truyền thống như gọi điện, nhắn tin... thì việc sử dụng các ứng dụng hỗ trợ trong

công việc và đời sống nhiều hơn. Hiện nay, hơn 60% lưu lượng truy cập dữ liệu

thời gian thực đến từ các kênh truyền thông phổ biến và tỉ lệ này còn tăng trong

tương lai.

Theo ABI- một công ty nghiên cứu thị trường cho hay (7/2012) việc sử

dụng dữ liệu trên di động hàng tháng dự kiến sẽ tăng 8 lần trong 5 năm tới. Vào

năm 2015, lưu lượng truyền dữ liệu sẽ tăng hơn 50%, mỗi năm thế giới sẽ

truyền một lượng dữ liệu khổng lồ là 107 Exabytes(=1.23362601 × 1020 bytes)

thông qua mạng di động.

Xu hướng cần cho SDN hay mạng điều khiển bằng phần mềm chính là

điện toán đám mây được thúc đẩy bởi sự tăng trưởng của các dạng đám mây

nội bộ, công cộng và đám mây lai.

Điện toán đám mây ra đời cho phép các ứng dụng bớt lệ thuộc vào mạng hạ

tầng, tiết kiệm cho người dùng khi không quá đầu tư vào hệ thống phần cứng.

Thị trường dịch vụ đám mây công cộng dự đoán sẽ tăng trưởng đạt 206,6 tỷ

USD vào năm 2016.Theo nghiên cứu của công ty thị trường Renub thì trong

tháng 9/2012 vừa rồi, thị trường đám mây nội bộ đã tăng gấp 2 lần trong năm

2012 và sẽ có tốc độ tăng trưởng kép hằng năm là 21,5% trong giai đoạn 2011-

2015. Sự phát triển của các kiến trúc hệ thống quy mô hyperscale, trung tâm dữ

liệu ảo đã thúc đẩy xu hướng điện toán đám mây, đặc biệt là các đám mây công

cộng và đám mây lai. Thuật ngữ hyperscale trong điện toán chưa thực sự có

định nghĩa cụ thể và thường được dùng để nói đến các hệ thống IT lớn, đồng

nhất gồm hàng trăm ngàn máy chủ giống nhau hoặc tương tự với một tiêu

chuẩn.

Khi mới bắt đầu triển khai, hệ thống yêu cầu khoảng 20 ngàn máy chủ

nhưng đối với một công ty lớn thì con số này là 100 ngàn máy chủ được triển

khai cùng thời điểm. Các trung tâm dữ liệu mới này tạo ra thách thức lớn đối

với các hệ thống mạng bao gồm máy ảo di động, quản lý băng thông, các dịch

vụ cung cấp hay là việc khôi phục dữ liệu.

Một xu hướng khác là giao tiếp từ máy tới máy (M2M), đây là sự kết hợp

giữa công nghệ và truyền thông nhằm cung cấp khả năng tương tác lẫn nhau

giữa các thiết bị. Đóng vai trò quan trong trong việc phát triển của M2M chính

là các thiết bị di động. Ericsson ước tính sẽ có hơn 50 tỷ thiết bị M2M thông

minh chỉ trong 10 năm. Một số nhà quan sát cho rằng M2M sẽ là Internet of

Things. Mọi thứ sẽ dần được kiểm soát thông qua Internet, ví dụ như thiết bị

giám sát thể lực Fitbands Nike , kính Google, các thiết bị y tế , camera an ninh

cho đến các hệ thống lớn như trường học, doanh nghiệp.

Các thiết bị di động và M2M phát triển sẽ làm tăng lưu lượng và nội dung

dữ liệu, tạo ra áp lực lớn dành cho cơ sở hạ tầng mạng. Theo dự đoán, trong

khoảng từ naưm 2012-2017, thiết bị di động và M2M sẽ chiếm 73% với tốc độ

tăng trưởng kép là 11%.

Những khó khăn của hệ thống điện toán đám mây

Để sử dụng được đám mây, điều yêu cầu lớn nhất chính là thiết bị phải có

kết nối với internet. Vì vậy những khó khăn liên quan đến internet sẽ ảnh hưởng

trực tiếp đến điện toán đám mây.

Rào cản công nghệ

Giới hạn mạng không giây WLAN và khả năng mở rộng của mạng diện

rộng WAN là những yếu tố đầu tiên gây rào cản đến sự phát triển của hệ thống

dữ liệu đám mây. Đối với WLAN thì 4 yêu tố giới hạn cố hữu chính là khả năng

bảo mật- chính môi trường hoạt động trong không khí dễ gây ra các cuộc tấn

công người dùng. Ngoài ra vì sử dụng sóng vô tuyến nên khả năng bị nhiễu bởi

các tác động bên ngoài làm giảm hiệu suất hoạt động. Phạm vi hoạt động của

WLAN chỉ là vài chục mét trở lạ- đối với phạm vi lớn thì phải bổ sung các thiết

bị phát sóng, khá tốn kém cho cơ sở hạ tầng.Tốc độ chậm so với hệ thống cáp,

WLAN tốc độ từ 1-125Mb trong khi đó cáp quang từ

100Mb trở lên. Mạng diện rộng cục bộ WAN có phạm vi lớn, là tập hợp của

nhiều mạng LAN, MAN thông qua nhiều phương thức kết nối. Tuy nhiên hệ

thống mạng này băng thông thấp, dễ bị mất kết nối chỉ phù hợp với các thao tác

nhỏ gọn như email, web... điều này ảnh hưởng khá lớn tới việc sử dụng dữ liệu

đám mây đòi hỏi tính ổn định và tốc độ cao. Một số hạn chế khác như chi phí

đầu tư cơ sở hạ tầng hay như hệ thống kết nối phức tạp, đòi hỏi nhiều tổ chức

quản lý.

Giới hạn của ảo hóa

Ảo hóa ngày càng được sử dụng để tận dụng tài nguyên tính toán, nhưng có

những câu hỏi về việc liệu chúng ta có phải đang cố gắng để sử dụng máy ảo

(VM) trong các tình huống mà không cần thiết. Chúng ta có xu hướng quên đi

một thực tế từ góc độ kỹ thuật, có sử dụng bao nhiêu hệ thống ảo thì chung ta

vẫn cần hệ thống hạ tầng vật lý. Trong kiến trúc điện toán đám mây một trong

những yếu tố quan trong chính là mức độ các nhà triển khai ảo hóa các hệ

thống, ứng dụng, nội dung so với thế giới thực. Mạng ảo hóa xảy ra trong một

hệ thống của nhiều hệ thống, và trong mạng ảo hóa đó thì các nhà cung cấp

cung cấp máy chủ ảo bao gồm các tài nguyên để người dùng sử dụng từ xa.

Điều này có thể dẫn đến việc không đồng nhất của các máy chủ đôi lúc nó sẽ

không phù hợp với các hệ thống mạng ảo.

Một trong những giới hạn của ảo hóa chính là con đường đi của phần mềm

xác định mạng SDN và ảo hóa mạng chức năng NFV không thực sự rõ ràng.

SDN được tạo ra ngay trong trung tâm dữ liệu cho phép tách và kiểm soát hoặc

chuyển đổi các chức năng. SDN thực sự hiệu quả đối với sự bùng nổ của các

máy chủ ảo và các trung tâm dữ liệu lớn.

Ảo hóa mạng chức năng NFV thì được tạo ra từ các nhà cung cấp dịch vụ nhằm

đáp ứng sự thay đổi nhanh chóng của các thiết bị di động. Cả 2 chức năng này

đều chung thiết bị mục tiêu là ảo hóa máy chủ và chuyển mạch. Điều này dễ dẫn

đến xung đột giữa nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp hạ tầng.

Phương thức mới của đám mây

Trong hội nghị thành viên diễn đàn CloudEthernetForum được tổ chức bởi

NetEvents diễn ra tại Singapore ngày 20-11 vừa qua, Chủ tịch CEF James

Walker công bố "Năm nguyên tắc cơ bản " viết tắt là VASPA dành cho hệ

thống điện toán đám mây, cụ thể là : Ảo hóa (Virtualization) , Tự động hóa

(Automation) , Bảo mật (Security), Lập trình (Programmability), và Analytics.

• Ảo hóa (Virtualization) - VMWare, Citrix và Microsoft đang phát triển mở

rộng nền tảng của họ bao gồm cả ảo hóa hệ thống mạng. Tập trung một lớp

quản lý thống nhất có thể phát triển trên mạng, và đáp ứng các yêu cầu về lưu

lượng truy cập điện toán đám mây. Vai trò của ảo hóa mạng chức năng( NFV)

trong quá trình này cũng cần được nâng cao.

• Tự động hóa(Automation) tự động hóa quản lý vòng đời máy chủ nhằm

tăng việc sử dụng đồng thời giảm việc quản lý bằng tay. Thiết lập tự động và

triển khai trên máy chủ ảo đang phát triển khá nhanh. Các nhà cung cấp đã tạo

ra các giao thức độc lập và các tiêu chuẩn cần thiết để tăng tốc tự động hóa

mạng lưới nhằm cung cấp và đưa các dịch vụ.

• Bảo mật – Điện toán đám mây tạo ra nhiều cơ hội cũng như hỗ trợ người

dùng dễ dàng hơn và khi dữ liệu đã trở nên rất di động thì luôn có những quy

tắc bảo mật cần được tuân thủ. Các đám mây đang trên đường phát triển nên nó

cần một cấu trúc mạnh mẽ để có thể đảm bảo an toàn dữ liệu từ đầu vào cho đến

đầu cuối. Các nhà cung cấp cần đảm bảo được các dữ liệu của người dùng cũng

như tính riêng tư của họ. Cần phải có các tiêu chuẩn mới dành cho dữ liệu cũng

các nguyên tắc riêng trong vấn đề an ninh bảo mật.

• Thiết lập - hầu hết các router và bộ chuyển mạch có thể được lập trình sẵn

bởi các nhà sản xuất, nhưng rất ít được mở cho các nhà lập trình API của bên

thứ ba . Một số nhóm bao gồm viện tiêu chuẩn Châu Âu ETSI và hệ thống

mạng mở ONF - đang có gắng tạo ra sự thay đổi để các nhà phát triển có thể

tiếp cận dễ dàng

• Analytics - Trao đổi thông tin giữa các mạng với các nhà cung cấp dịch vụ

đám mây và ứng dụng là cần thiết. Việc quan sát và theo dõi các thiết bị di động

cũng như các ứng dụng sẽ giúp các nhà cung cấp dịch vụ hay các nhà phát triển

cơ sở hạ tầng tối ưu hóa hiệu suất và phát triển khả năng kinh doanh từ đó.

Chương 2. Các mô hình và khái niệm nền tảng

2.1. Phạm vi và vai trò

Các vai trò công nghệ thông tin trong đám mây

Chúng ta hãy xem xét khả năng mà việc quản lý và quản trị sẽ đòi hỏi sự tự

động hóa cao hơn, đòi hỏi một sự thay đổi nhiệm vụ của các nhân viên chịu

trách nhiệm tạo kịch bản lệnh do tăng trưởng sản xuất mã. Bạn thấy đấy, công

nghệ thông tin có thể làm cho gắn kết hơn, cần ít phần cứng và ít triển khai phần

mềm hơn, nhưng nó cũng tạo ra các cấu tạo mới. Công nghệ thông tin đang dịch

chuyển hướng tới người lao động tri thức. Trong mẫu hình mới này, các nguồn

nhân lực kỹ thuật sẽ có trách nhiệm lớn hơn để tăng cường và nâng cấp các quy

trình nghiệp vụ chung.

Nhà phát triển

Việc sử dụng ngày càng tăng các thiết bị di động, sự phổ biến của việc nối

mạng xã hội và các khía cạnh khác của sự tiến hóa của quá trình và các hệ thống

công nghệ thông tin thương mại, sẽ đảm bảo công việc cho cộng đồng nhà phát

triển; tuy nhiên, các nhà phát triển của doanh nghiệp sẽ được gạch bỏ khỏi một

số vai trò truyền thống của nhân viên phát triển, do các quá trình có hệ thống và

có tổ chức của mô hình cấu hình đám mây.

Một cuộc khảo sát gần đây của IBM, Nghiên cứu mới của developerWorks

cho thấy sự vượt trội của điện toán đám mây và phát triển ứng dụng di động đã

chứng tỏ rằng nhu cầu đối với công nghệ di động sẽ phát triển theo cấp số nhân.

Sự phát triển này, đi cùng với sự chấp nhận nhanh chóng của điện toán đám

mây trên toàn cầu, sẽ đòi hỏi phải gia tăng rất mạnh số các nhà phát triển có

hiểu biết về lĩnh vực này. Để đáp ứng các nhu cầu kết nối di động ngày càng

tăng, sẽ đòi hỏi phải có nhiều nhà phát triển hơn nữa hiểu cách điện toán đám

mây hoạt động như thế nào.

Điện toán đám mây cung cấp một khả năng hầu như vô tận, loại bỏ các mối

lo về khả năng mở rộng. Điện toán đám mây cho các nhà phát triển truy cập vào

các tài sản phần mềm và phần cứng mà hầu hết các doanh nghiệp nhỏ và vừa

không có đủ khả năng tự trang bị. Các nhà phát triển, khi sử dụng điện toán đám

mây dựa vào Internet và các tài sản là kết quả của cấu hình này, sẽ có quyền

truy cập vào các tài nguyên mà hầu như đã chỉ có thể mơ ước trong quá khứ vừa

qua.

Nhà quản trị

Các nhà quản trị là những người bảo vệ và các nhà lập pháp của một hệ

thống công nghệ thông tin. Họ chịu trách nhiệm kiểm soát người dùng truy cập

vào mạng. Điều này có nghĩa là họ nằm trên đỉnh của việc tạo ra các mật khẩu

người dùng và tạo nên các quy tắc và các thủ tục dành cho chức năng cơ bản

như là việc truy cập nói chung vào các tài sản hệ thống. Sự ra đời của điện toán

đám mây sẽ đòi hỏi phải có các sự điều chỉnh cho quá trình này do nhà quản trị

trong môi trường như vậy không chỉ quan tâm lo lắng về các vấn đề nội bộ nữa,

mà còn về mối quan hệ với bên ngoài của doanh nghiệp mình và các mối quan

tâm của điện toán đám mây, cũng như các hoạt động của các bên thuê khác

trong một đám mây công cộng.

Điều này làm thay đổi vai trò của các khái niệm về tường lửa đã được đặt ra

bởi việc quản trị và bản chất của các thủ tục an ninh chung của doanh nghiệp.

Nó không phủ nhận cần có người bảo vệ hệ thống. Với điện toán đám mây thậm

chí trách nhiệm còn lớn hơn, chứ không phải ít đi. Trong điện toán đám mây,

nhà quản trị không chỉ đảm bảo dữ liệu và các hệ thống bên trong cho tổ chức,

họ còn phải giám sát và quản lý đám mây để đảm bảo sự an toàn cho hệ thống

và dữ liệu của họ ở khắp mọi nơi.

Kiến trúc sư

Chức năng của kiến trúc là mô hình hóa có hiệu quả chức năng của hệ thống

cụ thể trong thế giới công nghệ thông tin thực. Trách nhiệm cơ bản của kiến

trúc sư là phát triển khung kiến trúc của mô hình điện toán đám mây của đại lý.

Kiến trúc của điện toán đám mây về cơ bản là sự trừu tượng hóa của khái niệm

ba tầng, đó là IaaS, PaaS và SaaS, sao cho doanh nghiệp cụ thể triển khai cách

tiếp cận điện toán đám mây đáp ứng được mục tiêu và mục đích khởi đầu của

nó. Mô hình trừu tượng hóa chức năng của các tầng được phát triển sao cho

những người ra quyết định và những người lính bộ binh có thể sử dụng sự trừu

tượng hóa này để lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá hiệu quả của các thủ tục

và các quy trình của hệ thống công nghệ thông tin.

Vai trò của kiến trúc sư trong thời đại điện toán đám mây là nghĩ ra và mô

hình hóa một sự tương tác chức năng của các tầng của đám mây. Kiến trúc sư

phải sử dụng trừu tượng hóa như một phương tiện để đảm bảo rằng công nghệ

thông tin đang đóng đúng vai trò của mình trong việc đạt được các mục tiêu của

tổ chức.

2.2. Các đặc trưng của đám mây

Định nghĩa của US NIST chứa đựng kiến trúc, an ninh và chiến lược triển

khai của đám mây. Năm đặc tính cốt lõi của điện toán đám mây được thể hiện

rõ như sau:

- Tự phục vụ theo yêu cầu (on-demand self-service): Khách hàng với nhu

cầu tức thời tại những thời điểm thời gian xác định có thể sử dụng các tài

nguyên tính toán (như thời gian CPU, không gian lưu trữ mạng, sử dụng phần

mềm,...) một cách tự động, không cần tương tác với con người để cấp phát.

Sự truy cập mạng rộng rãi (broad network access): Những tài nguyên tính

toán này được phân phối qua mạng Internet và được các ứng dụng client

khác nhau sử dụng với những nền tảng không đồng nhất (như máy tính, điện

thoại di động, PDA).

– Tập trung tài nguyên: Những tài nguyên tính toán của nhà cung cấp dịch

vụ đám mây được tập trung với mục đích phục vụ đa khách hàng sử dụng mô

hình ảo hóa với những tài nguyên vật lý và tài nguyên ảo được cấp phát động

theo yêu cầu. Động lực của việc xây dựng một mô hình tập trung tài nguyên

tính toán nằm trong hai yếu tố quan trọng: tính quy mô và tính chuyên biệt. Kết

quả của mô hình tập trung tài nguyên là những tài nguyên vật lý trở nên trong

suốt với người sử dụng. Ví dụ, người sử dụng không được biết vị trí lưu trữ cơ

sở dữ liệu của họ trong đám mây.

– Tính mềm dẻo: Đối với người sử dụng, các tài nguyên tính toán được cung

cấp tức thời hơn là liên tục, được cung cấp theo nhu cầu để mở rộng hoặc tiết

giảm không hạn định tại bất kỳ thời điểm nào.

Khả năng đo lường: Mặc dù tài nguyên được tập trung và có thể chia sẻ cho

nhiều người sử dụng, hạ tầng của đám mây có thể dùng những cơ chế đo

lường thích hợp để đo việc sử dụng những tài nguyên đó cho từng cá nhân.

2.3. Mô hình phân phối dịch vụ đám mây

IaaS: cung cấp hạ tầng như một dịch vụ

Các nhà cung cấp IaaS, chẳng hạn như AWS, cung cấp một máy chủ và kho

lưu trữ ảo, cũng như các API cho phép người dùng tải công việc lên máy ảo

(VM). Người dùng đươc cung cấp các dung lượng lưu trữ và có thể bắt đầu,

ngừng, truy cập hay cấu hình máy ảo và bộ nhớ theo mong muốn của bản thân.

Có các gói sử dụng nhỏ, trung bình, lớn, cực lớn hay tối ưu hóa bộ nhớ, tính

toán tùy theo nhu cầu của bên sử dụng.

PaaS: cung cấp Platform như một dịch vụ

Ở mô hình PaaS, các nhà cung cấp dịch vụ đám mây lưu trữ các công cụ

phát triển trên cơ sở hạ tầng của họ. Người dùng truy cập các công cụ này qua

internet bằng API, cổng web portal hay cổng phần mềm. PaaS được sử dụng để

phát triển phần mềm tổng quát và nhiều nhà cung cấp PaaS sở hữu phần mềm

sau khi nó được phát triển.

SaaS: cung cấp software như một dịch vụ

SaaS là một mô hình phân phối cung cấp các ứng dụng phần mềm qua

internet; các ứng dụng này thường được gọi là dịch vụ web. Người dùng có thể

truy cập các ứng dụng và dịch vụ SaaS từ bất kỳ đâu trên máy tính hay thiết bị

di động chỉ cần có kết nối internet. Một trong những ứng dụng Saas phổ biến là

Microsoft Office 365 với dịch vụ email và nhiều dịch vụ đa dạng khác.Những

lợi ích cơ bản của Cloud computing

2.4. Mô hình triển khai đám mây

Cloud Computing có 4 mô hình dịch vụ (mô hình sản phẩm ):

• Public Cloud: Đám mây công cộng (là các dịch vụ trên nền tảng Cloud

Computing để cho các cá nhân và tổ chức thuê, họ dùng chung tài nguyên).

• Private Cloud: Đám mây riêng (dùng trong một doanh nghiệp và không

chia sẻ với người dùng ngoài doanh nghiệp đó)

• Hybrid Cloud: Là mô hình kết hợp (lai) giữa các mô hình Public Cloud

và Private Cloud.

• Community Cloud: Đám mây cộng đồng (là các dịch vụ trên nền tảng

Cloud computing do các công ty cùng hợp tác xây dựng và cung cấp các dịch

vụ cho cộng đồng).

2.4.1. Public Cloud (Đám mây “công cộng”)

Định nghĩa: Là các dịch vụ được bên thứ 3 (người bán) cung cấp. Chúng

tồn tại ngoài tường lửa của công ty và được nhà cung cấp đám mây quản lý. Nó

được xây dựng nhằm phục vụ cho mục đích sử dụng công cộng, người dùng sẽ

đăng ký với nhà cung cấp và trả phí sử dụng dựa theo chính sách giá của nhà

cung cấp. Public cloud là mô hình triển khai được sử dụng phổ biến nhất hiện

nay của cloud computing.

Đối tượng sử dụng: Bao gồm người dùng bên ngoài internet. Đối

tượng quản lý là nhà cung cấp dịch vụ.

Ưu điểm:

Phục vụ được nhiều người dùng hơn, không bị giới hạn bởi không

gian và thời gian.

Tiết kiệm hệ thống máy chủ, điện năng và nhân công cho doanh nghiệp.

Nhược điểm:

Các doanh nghiệp phụ thuộc vào nhà cung cấp không có toàn quyền quản lý.

Gặp khó khăn trong việc lưu trữ các văn bản, thông tin nội bộ.

Tuy nhiên Public Cloud có một trở ngại, đó là vấn đề mất kiểm soát về dữ

liệu và vấn đề an toàn dữ liệu. Trong mô hình này mọi dữ liệu đều nằm trên

dịch vụ Cloud, do nhà cung cấp dịch vụ Cloud đó bảo vệ và quản lý. Chính điều

này khiến cho khách hàng, nhất là các công ty lớn cảm thấy không an toàn đối

với những dữ liệu quan trọng của mình khi sử dụng dịch vụ Cloud.

2.4.2. Private Cloud (Đám mây “doanh nghiệp”)

Định nghĩa: Private cloud là các dịch vụ điện toán đám mây được cung cấp

trong các doanh nghiệp. Những “đám mây” này tồn tại bên trong tường lửa

của công ty và được các doanh nghiệp trực tiếp quản lý. Đây là xu hướng tất

yếu cho các doanh nghiệp nhằm tối ưu hóa hạ tầng công nghệ thông tin.

Đối tượng sử dụng: Nội bộ doanh nghiệp sử dụng và quản lý

Ưu điểm: Chủ động sử dụng, nâng cấp, quản lý, giảm chi phí, bảo mật tốt,…

Nhược điểm:

Khó khăn về công nghệ khi triển khai và chi phí xây dựng, duy trì hệ thống.

Hạn chế sử dụng trong nội bộ doanh nghiệp, người dùng ở ngoài không thể

sử dụng.

2.4.3.Hybrid Cloud (Đám mây “lai”)

Định nghĩa: Là sự kết hợp của private cloud và public cloud. Cho phép ta khai

thác điểm mạnh của từng mô hình cũng như đưa ra phương thức sử dụng tối ưu

cho người sử dụng. Những “đám mây” này thường do doanh nghiệp tạo ra và

việc quản lý sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp điện toán

đám mây công cộng.

Đối tượng sử dụng: Doang nghiệp và nhà cung cấp quản lý theo sự thỏa thuận.

Người sử dụng có thể sử dụng các dịch vụ của nhà cung cấp và dịch vụ riêng

của doanh nghiệp.

Ưu điểm: Doanh nghiệp 1 lúc có thể sử dụng được nhiều dịch vụ mà không bị

giới hạn.

Nhược điểm: Khó khăn trong việc triển khai và quản lý. Tốn nhiều chi phí.

Doanh nghiệp có thể chọn để triển khai các ứng dụng trên Public, Private

hay Hybrid Cloud tùy theo nhu cầu cụ thể. Mỗi mô hình đều có điểm mạnh và

yếu của nó. Các doanh nghiệp phải cân nhắc đối với các mô hình Cloud

Computing mà họ chọn. Và họ có thể sử dụng nhiều mô hình để giải quyết các

vấn đề khác nhau. Nhu cầu về một ứng dụng có tính tạm thời có thể triển khai

trên Public Cloud bởi vì nó giúp tránh việc phải mua thêm thiết bị để giải quyết

một nhu cầu tạm thời. Tương tự, nhu cầu về một ứng dụng thường trú hoặc một

ứng dụng có những yêu cầu cụ thể về chất lượng dịch vụ hay vị trí của dữ liệu

thì nên triển khai trên Private hoặc Hybrid Cloud.

2.4.4. Community Cloud: Đám mây cộng đồng (là các dịch vụ trên nền tảng

Cloud computing do các công ty cùng hợp tác xây dựng và cung cấp các dịch

vụ cho cộng đồng).

Chương 3. Các công nghệ nền tảng

3.1. Kiến trúc mạng băng thông rộng và Internet

Mạng bang thông rộng

Các mạng truyền thông hiện nay thường chỉ cung cấp một vài loại dịch vụ

thông tin. Trong khi đó, nhu cầu trao đổi thông tin của người sử dụng ngày càng

gia tăng và đa dạng, đòi hỏi khả năng kết nối mọi nơi mọi lúc và tốc độ truy cập

cao. Mạng băng thông rộng (broadband network) là một hướng phát triển có

nhiều tiềm năng để đáp ứng nhu cầu này.

Người ta rất mong muốn có một mạng đơn lẻ cung cấp tất cả các dịch vụ

thông tin liên lạc như điện thoại, e-mail, truy cập Internet, xem phim, nghe

nhạc… để tận dụng hiệu quả của việc chia sẻ tài nguyên mạng. Yếu tố kinh tế

này đã là động cơ thúc đẩy việc phát triển một mạng dịch vụ tích hợp. Sự tích

hợp sẽ giúp đơn giản hóa việc quản lý mạng, tăng tính linh hoạt trong việc cải

tiến các dịch vụ hiện hữu cũng như giới thiệu các dịch vụ mới. Với những tiến

bộ trong công nghệ băng thông rộng và xử lý thông tin với tốc độ cao, việc triển

khai một mạng tích hợp như thế không còn là một ước mơ nữa.

Các dự án mạng băng thông rộng

Một mạng viễn thông lý tưởng cần có các đặc tính : băng thông rộng, truyền

thông đa phương tiện, truy cập đa điểm, tốc độ truyền tải ở nhiều cấp độ, và

dịch vụ đa dạng. Nó có thể chuyển tải thông tin ở dạng dữ liệu, âm thanh, hình

ảnh tĩnh, video hay bất kỳ sự kết hợp nào giữa các dạng thông tin này. Trong

khi đó, mỗi dạng thông tin lại có những yêu cầu riêng về băng thông, độ trễ và

độ chuẩn xác khi được phân phối trên mạng. Vì vậy, một mạng băng thông rộng

có thành phần và cấu trúc rất phức tạp.

Hiện nay, mạng băng thông rộng thường được triển khai rộng rãi là hệ thống

B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network – Mạng tích hợp các

dịch vụ kỹ thuật số trên nền băng thông rộng) có tốc độ truyền tải dữ liệu từ 2

Mbps đến hàng trăm Mbps. Hệ thống này chủ yếu sử dụng phương thức truyền

tải không đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode – ATM), cho phép lưu chuyển

cùng một lúc dịch vụ thoại đồng bộ và dịch vụ dữ liệu không đồng bộ. B-ISDN

được Ủy ban Tư vấn quốc tế về điện thoại và điện báo (CCITT) thuộc Hiệp hội

Viễn thông quốc tế (ITU) phát triển từ năm 1988 để cung cấp một kế hoạch chi

tiết cho việc tích hợp các dịch vụ thoại, video và dữ liệu (triple play) trong thế

kỷ 21. Kiến trúc B-ISDN sử dụng ATM ở tầng liên kết dữ liệu (data link layer)

để chuyển mạch và SONET (Synchronous Optical Network – mạng cáp quang

đồng bộ) ở tầng vật lý (physical layer) để cung cấp những kết nối tốc độ cao.

Do phải phục vụ cho các nhu cầu dịch vụ hết sức đa dạng nên mạng B-ISDN

phải có cấu trúc phân tầng, gồm mạng của người sử dụng, mạng truy cập, mạng

trung kế (trunk network) và mạng đường dài. Ngoài ra còn có mạng quản lý

(Telecommunication Management Network – TMN) và mạng thông minh

(Intelligent Network – IN) là hai mạng giám sát, điều hành, báo hiệu và cung

cấp các dịch vụ thông minh cho B-ISDN.

Một trong những công nghệ cáp quang đang được nhiều nước trên thế giới

triển khai là mạng cáp quang đến tận nhà (Fiber To The Home – FTTH), một

công nghệ băng thông rộng có tốc độ nhanh hơn DSL. Tháng 9-2005, hãng

Verizon ở Bắc Mỹ cũng đã giới thiệu dự án FiOS (Fiber Optic Service), một

dịch vụ viễn thông sử dụng một đường cáp quang chạy thẳng đến nhà người tiêu

dùng, cung cấp mọi dịch vụ từ thoại, dữ liệu Internet đến ti-vi có độ phân giải

cao. Hãng này hy vọng đến năm 2010 sẽ có khoảng 3-4 triệu người đăng ký sử

dụng dịch vụ này.

Trong khi đó, từ tháng 12-2003, Liên minh châu Âu (EU) đã thực hiện dự án

Broadwan với mục đích phát triển công nghệ và kiến trúc mạng băng thông

rộng, trong đó tập trung vào phương thức truy cập không dây. Dự án này sẽ

cung cấp các dịch vụ băng thông rộng cho tất cả mọi người ở châu Âu.

Broadwan có 25 đối tác tham gia, gồm các nhà điều hành mạng, các công ty

viễn thông, các học viện và các hãng tư vấn trong ngành đến từ mười quốc gia

Âu châu.

Tương lai đầy hứa hẹn

Các nhà phân tích dự đoán sẽ có hơn 100 tỷ đô-la Mỹ được đầu tư vào việc

nâng cấp các cơ sở hạ tầng cung cấp dịch vụ di động và video băng thông rộng

từ nay đến năm 2011. Theo công ty Redback Networks thuộc tập đoàn viễn

thông Ericsson, video và các chương trình theo yêu cầu đang chiếm hơn phân

nửa lưu lượng truyền tải trên Internet, và số lượng này có khả năng tăng gấp đôi

trong mỗi 18-24 tháng.

Công ty Redback nhận định trong khoảng thời gian này sẽ có ba làn sóng cơ

hội phát triển cho mạng băng thông rộng. Làn sóng thứ nhất là sự gia tăng triển

khai các dịch vụ triple play. Làn sóng thứ hai là kết hợp các mạng dành cho

doanh nghiệp với mạng của người sử dụng để hợp nhất việc thông tin liên lạc và

cải thiện các hoạt động của doanh nghiệp. Làn sóng thứ ba là giới thiệu những

mạng điện thoại di động nhanh hơn (với tốc độ truyền tải từ 14 Mbps đến 144

Mbps) để cơ động hóa khả năng sản xuất của doanh nghiệp và các dịch vụ triple

play cho người sử dụng.

Cả ba làn sóng này sẽ mở rộng thị trường băng thông rộng với hơn 250 triệu

người sử dụng. Công ty Redback tin rằng sẽ có khoảng hai tỷ người sử dụng các

phương tiện truyền thông có dây và không dây chuyển sang dùng các mạng

băng thông rộng đa dịch vụ trong vòng năm năm nữa. Vì thế, các nhà điều hành

mạng viễn thông cần phải tích hợp các hệ thống liên lạc có dây và không dây

của họ để có thể tồn tại trong môi trường cạnh tranh gay gắt này. Hai lợi ích

hàng đầu của việc cung cấp các dịch vụ hội tụ cố định và di động (fixed-mobile

convergence – FMC) là gia tăng doanh thu bình quân tính trên đầu người sử

dụng (Average Revenue Per User – ARPU) và duy trì dòng thông tin lưu

chuyển trong mạng.

Công ty Alcatel cũng nhận định tương lai của ngành viễn thông quốc tế phụ

thuộc vào việc cung cấp cho người sử dụng sự tiện dụng của các dịch vụ tích

hợp trong bất kỳ hoàn cảnh nào. Theo công ty này, khả năng cung cấp các dịch

vụ triple play cùng với sự hội tụ về mạng và các dịch vụ là những tài sản mới

nhất của các nhà cung cấp dịch vụ. Những yếu tố quan trọng góp phần cho sự

thành công trong tương lai của một nhà điều hành mạng là đóng gói và tích hợp

các dịch vụ để phân phối chúng trên Internet nhanh hơn, an toàn hơn, chất

lượng hơn với chi phí ít hơn.

Mạng Internet

Về mặt kiến trúc kết nối Internet là một siêu mạng dựa trên sự liên nối trên

nhiều lớp mạng khác nhau:

• Mạng liên lục địa: Sử dụng trục cable qua các đại dương, hoặc sử dụng

các vệ tinh. Mục đích là nối thông tin giữa các lục địa. Một số hãng điều tiết

chính (Operaters) trên thế giới: MCInet, SPRINTlink, ANSnet AOL, CERFnet,

Ebone, Eurpanet,…

• Mạng lục địa: Gồm các hãng điều tiết quốc gia hay liên quốc gia, cung

cấp phương tiện truyền tin cho các khách hàng trên một vùng nhất định của một

lục địa: VIETPAC (Việt Nam), TRANSPAC (Pháp), AUSPAC (Australia),

TELEPAC (Singapore),…

• Mạng truy nhập địa phương: Gồm các hãng bán dịch vụ cổng vào cho

khách hàng qua mạng lưới điện thoại hay mạng riêng, và nối vào các mạng lục

địa bởi các đường truyền đặc biệt (Specialized links): TRANSPAC France

Télécom, FranceNet, World Net, Imaginet,…

• Mạng biệt lập: Các mạng được xây dựng riêng để bán dịch vụ cho khách

và có cổng nối với siêu mạng Internet (Computer Serve, IBM, Micronet,

Microsoft Network,…)

Các nhà cung cấp dịch vụ, bao gồm:

• Các hãng điều tiết Internet: Các hãng này, có khả năng cung cấp đường

kết nối và liên tục vào siêu mạng (on line services), họ tham gia vào việc quản

lý hệ Internet trên phạm vi một địa phương hay một quốc gia: VIETPAC

(VDC Việt Nam), AUSPAC, TRANSPAC, FPT, VIETEL, SPT…

• Các hãng cung cấp dịch vụ dial up: cho thuê bao cổng vào qua hệ thống

điện thoại. Các dịch vụ này không phải là dịch vụ liên tục (off line services). Tại

Việt Nam: Varenet và Netnam Viện Công nghệ Thông tin, Vietnet Bưu điện

Khánh Hoà, Trí tuệ Việt Nam Công ty FPT, Phương Nam Trung tâm Hội chợ

Triển lãm,…

• Các hãng cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng Internet: tài liệu trực

tuyến, thanh toán điện tử, ngân hàng, lưu trữ dữ liệu, thư viện phim ảnh, trường

học online, video conference, Ip phone, tìm kiếm nội dung…

• Các hãng thuê bao cổng vào thường kết hợp với việc làm các dịch vụ

Internet như: thuê làm trang chủ (Home Page), thiết kế và xây dựng các website

và cho thuê dung lượng lưu trữ, quản lý các nhóm hội thảo (NEWGROUPS),

dịch vụ INTRANET,…

Về mặt thiết bị ba thành phần chính tạo nên Internet là:

• Các trạm máy chủ (Hosts), các trạm làm việc (Workstation), các thiết bị

xử lý thông tin thông minh cầm tay,… trên đó chạy các chương trình ứng dụng.

Các máy tính có thể thuộc các loại khác nhau, chỉ cần hiểu được TCP/IP và có

phần cứng, phần mềm tương ứng để truy cập và sử dụng các dịch vụ Internet.

• Các mạng diện rộng, mạng cục bộ, đường thuê bao điểm điểm (Point to

Point), liên kết Dial Up (điện thoại, ISDN, X.25, ADSL) v.v… mang tải thông

tin trao đổi giữa các máy tính.

• Các bộ dẫn đường (ROUTER) phục vụ việc kết nối giữa các mạng.

Về công nghệ mạng

Nhiều công nghệ mạng khác nhau được kết hợp nhằm đảm bảo ở khắp mọi

nơi dịch vụ chuyển nhận các gói dữ liệu (IP packet đơn vị cấu thành trao đổi

thông tin) trên mạng. Vấn đề then chốt là cần có chuẩn truyền thông thống nhất

và cơ chế dẫn đường trên các mạng phân tán diện rộng. Về mặt truyền thông thì

Internet dựa trên tập hợp các giao thức có tên chung là TCP/IP được xây dựng

nhằm cho mục đích trên:

• Mỗi máy tính trên mạng Internet đều có 1 địa chỉ IP duy nhất.

• Cơ chế dẫn đường được thực hiện qua các ROUTER. Tại đó có các bảng

thông tin dẫn đường được cập nhật liên tục chỉ cho biết điểm đến tiếp theo trên

mạng. Khi có một trạm nào đó bị hỏng thông tin có thể được lái đi qua một số

trạm khác để đến địa chỉ cuối cùng.

3.2. Công nghệ trung tâm dữ liệu

Data center (trung tâm dữ liệu) là một nơi chứa các hệ thống máy tính và

các thành phần liên quan như hệ thống truyền thông hay hệ thống dữ liệu…

Thông thường nó bao gồm nguồn điện dự phòng, UPS, lượng băng thông rất

lớn, môi trường được kiểm soát chặt chẽ (ví dụ điều hòa, bình cứu hỏa…) và

các thiết bị bảo mật khác.

Các yêu cầu để có được một data center hiện đại

Để có được một trung tâm dữ liệu hiện đại thì cần phải đáp ứng đầy đủ các

yêu cầu về không gian của trung tâm dữ liệu trong mạng viễn thông cũng như

yêu cầu về môi trường của các thiết bị được lắp đặt. Các tiêu chí này có thể

được áp dụng trên các thiết bị CNTT, các thiết bị được sử dụng để:

• Cung cấp một lượng băng thông lớn, ổn định đáp ứng nhu cầu của mọi

thiết bị

• Các ứng dụng của trung tâm dữ liệu được cung cấp trực tiếp cho khách

hàng

• Có thể cung cấp các ứng dụng cho các đại lí để họ mang các ứng dụng

đấy đến với người dùng

Trên thực tế, hoạt động của trung tâm dữ liệu phụ thuộc vốn đầu tư vào cả

cơ sở của trung tâm lẫn các trang thiết bị. Bước đầu tiên là cần phải xây dựng

một môi trường cơ sở phù hợp cho việc lắp đặt các trang thiết bị. Việc tiêu

chuẩn hóa các thiết bị có thể đem lại hiệu quả trong việc thiết kế và xây dựng

các trung tâm dữ liệu viễn thông.

Các cấp độ trung tâm dữ liệu (tiêu chuẩn đánh giá)

Hiệp hội công nghiệp viễn thông (Telecommunications Industry

Association) là một tổ chức thương mại được công nhận bởi ANSI (American

National Standards Institute). Vào năm 2005 hiệp hội này đã xuất bản cuốn

ANSI/TIA-942, trong cuốn này tác giả đã chỉ rõ ra các tầng lớp trong một trung

tâm dữ liệu, theo đó một trung tâm dữ liệu bao gồm 4 level (4 cấp độ), bảng

dưới

đâysẽ

chỉ

rõhơn

cho

bạn

4 cấpđộ

này:

Tier

Yêu cầu

+ Chỉ bao gồm một đường mạng đơn, không hỗ trợ các thiết bị

IT Tier 1+ Không có các thiết bị dự phòng

+ Các cơ sở hạ tầng cơ bản sẵn sàng đáp ứng 99.671%

+ Thỏa mãn hoặc vượt trội hơn các yêu cầu ở level 1

Tier 2 + Các trang thiết bị, cơ sở hạ tầng dự phòng sẵn sàng đáp ứng

99.741%

Tier 3

+ Thỏa mãn hoặc vượt trội hơn các yêu cầu ở level 2