Luận văn:Nghiên cứu mô hình điện toán đám mây cài đặt - thử nghiệm - đánh giá

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

373
lượt xem 132
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện toán đám mây (tiếng Anh: cloud computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet. 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.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu mô hình điện toán đám mây cài đặt - thử nghiệm - đánh giá

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG TR N NH T VINH NGHIÊN C U MÔ HÌNH ĐI N TOÁN ĐÁM MÂY CÀI Đ T - TH NGHI M - ĐÁNH GIÁ Chuyên ngành: KHOA H C MÁY TÍNH Mã s : 60.48.01 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS. TS. Lê Văn Sơn Ph n bi n 1: PGS.TS. Phan Huy Khánh Ph n bi n 2: GS.TS. Nguy n Thanh Thu Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 11 tháng 9 năm 2011. * Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng. - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 M Đ U 1. Lý do ch n ñ tài Trong nh ng năm g n ñây ñi n toán ñám mây “Cloud Computing” ñã xu t hi n như m t trong nh ng t thư ng dùng trong ngành công nghi p ICT. Nhi u nhà cung c p CNTT ñư c h a h n cung c p thi t b , tính toán, lưu tr và các d ch v ng d ng, ñ ng th i cung c p ph m vi vùng b o m t t i m t s châu l c, cung c p d ch v c p th a thu n (SLA) th c hi n l i h a ng h v th i h n ho t ñ ng cho các d ch v c a h . Trong khi các “Đám mây” là s ti n hóa t nhiên c a các trung tâm d li u truy n th ng, chúng ñư c phân bi t b ng cách cung c p các tài nguyên (tính toán, d li u/lưu tr , và các ng d ng) như là ñi m n i tr i d a trên d ch v web và làm theo m t mô hình “Ti n tích” chi phí ñ nh giá mà khách hàng ñư c tính d a trên vi c s d ng các tài nguyên tính toán, lưu tr và chuy n d li u. H cung c p quy n truy c p d a trên thuê bao cơ s h t ng, n n t ng và các ng d ng ñư c ph bi n g i là cơ s h t ng như m t d ch v (IaaS – Infrastructure-as-a-Service), d ch v n n t ng (PaaS - Platform-as-a-Service) và ph n m m như d ch v (SaaS - Software-as-a-Service). Trong khi các d ch v này ñang n i lên tăng kh năng tương tác và kh năng s d ng và gi m chi phí tính toán, ng d ng lưu tr , và lưu tr n i dung và cung c p m t s ñơn ñ t hàng các m c ñ có ý nghĩa ph c t p liên quan ñ n vi c ñ m b o r ng các ng d ng và d ch v có th m r ng khi c n thi t ñ ñ t ñư c ho t ñ ng phù h p và ñáng tin c y theo v n hành t t nh t. Có nhi u lý do ngày càng có nhi u công ty ñang chuy n d ch theo hư ng các gi i pháp công ngh thông tin bao g m ñi n toán ñám mây. Trư c h t, ñi n toán ñám mây có th c t gi m các chi phí liên quan ñ n vi c cung c p các d ch v công ngh thông tin. Ta có
4 th gi m c v n và chi phí v n hành b ng cách nh n ñư c tài nguyên ch khi c n chúng và ch tr ti n cho nh ng gì s d ng. Đi n toán ñám mây là m t mô hình ñi n toán m i m ra cánh c a ñ n v i nh ng cơ h i l n. Trong ñám mây ñi n toán, các tài nguyên và d ch v công ngh thông tin ñư c tách kh i cơ s h t ng và ñư c cung c p theo nhu c u, phù h p v i quy mô trong m t môi trư ng ña ngư i dùng. Đi n toán ñám mây ñã có nh ng nh hư ng r t sâu r ng, có ý nghĩa ngay c ñ i v i nh ng ngư i không làm vi c trong lĩnh v c k thu t. Trư c ñây, thông tin thư ng phát sinh t m t ngu n, t email ho c thư tho i và ph n l n là không ñ ng b . Hi n nay, thông tin xu t phát t nhi u ng d ng và thông qua nhi u công c . Các d ch v ñư c chia s gi a nhi u t ch c, cho phép cùng m t t p h p h th ng và ng d ng n n t ng ñáp ng nhi u nhu c u m t cách ñ ng th i và an toàn. Các ng d ng, d ch v và d li u có th ñư c truy c p thông qua ña d ng các thi t b ñư c k t n i như là ñi n tho i thông minh, máy laptop và các thi t b Internet di ñ ng khác. S ñ c l p gi a thi t b và v trí làm cho ngư i dùng có th truy c p h th ng b ng cách s d ng trình duy t web mà không quan tâm ñ n v trí c a h hay thi t b nào mà h ñang dùng, ví d như PC, mobile. Vì cơ s h t ng off-site (ñư c cung c p b i ñ i tác th 3) và ñư c truy c p thông qua Internet, do ñó ngư i dùng có th k t n i t b t kỳ nơi nào. H th ng ñi n toán ñám mây v cơ b n cung c p truy c p ñ n các trung tâm d li u và tài nguyên tính toán thông qua nhi u giao di n tương t vào lư i ñi n hi n có và qu n lý tài nguyên HPC và các h th ng l p trình. Nh ng lo i h th ng cung c p m t m c tiêu l p trình m i cho phát tri n ng d ng có kh năng m r ng và tr nên ph bi n trong vài năm qua. Tuy nhiên, h u h t
5 các ñám mây trong h th ng ñi n toán ho t ñ ng ngày hôm nay là ñ c quy n, d a vào cơ s h t ng ñó là vô hình ñ i v i c ng ñ ng nghiên c u, ho c không rõ ràng thi t k ñ ñư c công c hóa và s a ñ i b i các nhà nghiên c u h th ng. Đ gi i quy t v n ñ này và trình bày v xây d ng m t h th ng ñám riêng v i công c h tr Eucalyptus, m t khung ph n m m mã ngu n m cho ñi n toán ñám mây mà th c hi n nh ng gì ñư c g i chung là cơ s h t ng như m t d ch v (IaaS), h th ng cung c p cho ngư i dùng kh năng ch y và ki m soát toàn b các trư ng h p máy o ñư c tri n khai trên nhi u v t lý ngu n tài nguyên, v ch ra nh ng nguyên t c cơ b n c a vi c thi t k Eucalyptus, chi ti t các khía c nh quan tr ng ho t ñ ng c a h th ng, và th o lu n v s cân b ng ki n trúc mà tôi ñã làm ñ cho phép Eucalyptus ñư c di chuy n, mô-ñun và ñơn gi n ñ s d ng trên cơ s h t ng thư ng ñư c tìm th y các thi t l p Đ gi i quy t v n ñ k thu t này, ph i nghiên c u các khía c nh liên quan t ñ nh nghĩa v “Cloud Computing” và có nh ng ñ c ñi m n i trong mã ngu n m Eucalyptus. Đư c s g i ý c a PGS TS. Lê Văn Sơn, em ñã ch n ñ tài: “Nghiên c u mô hình Cloud Computing cài ñ t, th nghi m và ñánh giá”. 2. N i dung và m c tiêu c a ñ tài Đ tài ñúc k t lý lu n kinh nghi m trong tìm hi u và trình bày lý thuy t v mô hình ñi n toán ñám mây, ki n trúc và ñ nh d ng. T cơ s ñó xây d ng mô hình ñám mây riêng v i mã ngu n m Eucalyptus ñ x lý, tính toán và các k t qu thu ñư c th hi n qua các s li u báo cáo. T th c tr ng này s cho ta nh ng ñánh giá t ng quan và các khí c nh chính xác v các m t ñã ñ t ñư c và nh ng m t còn y u
6 kém trong mô hình ñi n toán máy ch o. Trên cơ s ñó, k t h p v n d ng mô hình ñi n toán o hóa riêng nh m tìm ra m t s gi i pháp nâng cao hi u qu s d ng m t cách h u hi u và c th nh t. 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u Phương pháp nghiên c u ch y us d ng trong lu n văn này là phương pháp th ng kê phân tích v i cách ti p c n h th ng b ng mô hình thông tin th c t Trong c u trúc m t lu n văn th c nghi m, ch gi i h n nghiên c u vi c n m v ng các v n ñ liên quan ñ n ki n trúc cơ s h t ng và ñ nh hư ng c a mô hình ñi n toán máy ch o trên h th ng mã ngu n m Eucalyptus 2.0. 4. Phương pháp nghiên c u + Nghiên c u các tiêu chu n ñ nh nghĩa v ñi n toán ñám mây, c u trúc mô hình c a ñi n toán ñám mây và làm th nào ñ tri n khai xây d ng mô hình ng d ng và khai thác ñi n toán ñám mây trên c hai c p ñ lý thuy t và ng d ng. + Nghiên c u c u trúc ñ nh d ng và mô hình o hóa tính toán ñám mây + Nghiên c u c u trúc các d ch v web d a trên các ng d ng t ñám mây + Nghiên c u ki n trúc h t ng cơ s (IaaS) cho ñi n toám máy ch o + T nghiên c u c u trúc cơ s h t ng và ñ nh d ng c a các công c trên, ti n hành xây d ng và cài ñ t, thi t l p h th ng máy ch o trên h th ng h tr Eucalyptus. 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài Đi n toán ñám mây ñã và ñang là m t v n ñ ñư c nh c ñ n nhi u nh t t i các s ki n công ngh mà r t nhi u t ch c nói chung
7 và cơ s giáo d c nói riêng r t quan tâm ñ n. Vì v y, trên cơ s ñó có cái nhìn nh n ñúng ñ n và khoa h c ñ xây d ng m t trong các gi i pháp c a mô hình ñi n toán ñám mây. Như v y, ñ h th ng hóa và tri n khai trong ñ tài ñã trình bày m t chi ti t v c u trúc c a h th ng x lý ñi n toán ñám mây ñ xu t phương th c xây d ng mô hình ñám mây riêng trên h th ng Eucalyptus 2.0. K t qu này s là cơ s khoa h c giúp m ra m t cơ h i to l n ñ phát tri n h th ng d ch v o hóa và ng d ng trong các t ch c nói chung và các cơ s giáo d c nói riêng. 6. C u trúc lu n văn Khoá lu n này s gi i thi u nh ng khái ni m cơ b n v ñi n toán ñám mây nói chung và áp d ng nó ñ xây d ng m t h th ng ñi n toán máy ch riêng. Khoá lu n ñư c trình bày trong 3 chương: Chương 1: Gi i thi u nh ng khái ni m cơ b n v ñi n toán ñám mây, ki n trúc, ñ c tính, thành ph n c a ñi n toán ñám mây. Chương 2: Đi sâu nghiên c u công ngh ñi n toán ñám mây và o hóa v i các thành ph n và ñ c ñi m c a t ng thành ph n. Chương 3: Nêu yêu c u cơ b n c a bài toán ñ t ra và tri n khai, thi t k , xây d ng h th ng ñám mây riêng trên h th ng Eucaluptus. Tóm t t k t qu thu ñư c, ñánh giá và nh n xét.
8 CHƯƠNG 1 T NG QUAN V ĐI N TOÁN ĐÁM MÂY 1.1 Gi i thi u chương Trong chương này tôi trình bày v s ti n hóa c a ñi n toán ñám mây, bao g m c ph n c ng, ph n m m, và công ngh web. Đ th o lu n v m t s v n ñ liên quan ñ n khái ni m ñi n toán ñám mây, ñi u quan tr ng là nơi phát tri n công ngh tính toán trong m t b i c nh l ch s . Nhìn vào s phát tri n ti n hóa c a ñi n toán ñám mây, và các v n ñ g p ph i trên ñư ng ñi, cung c p m t s ñi m tham chi u quan tr ng ñ giúp tôi hi u nh ng thách th c ñó ñã ñư c kh c ph c b i nh ng ngư i ch u trách nhi m cho s phát tri n c a Internet và World Wide Web. Nh ng thách th c này rơi vào ba lo i chính: ph n c ng, ph n m m, và o hóa. V i các quy t c s d ng máy tính ñ giao ti p và làm th nào s phát tri n c a m ng và giao th c truy n thông ñã giúp cho s phát tri n công ngh trong hai th p k qua. 1.2 T ng quan ñi n toán ñám mây 1.2.1 Đ nh nghĩa Thu t ng “Cloud Computing” ch m i xu t hi n g n ñây. Gi a năm 2007, Amazon ñ y m nh nghiên c u và tri n khai. Ngay sau ñó, v i s tham gia c a các công ty l n như Microsoft, Google, IBM… thúc ñ y Cloud Computing ngày càng phát tri n m nh m [2], [11]. S phát tri n m nh m c a ĐTĐM ñã thu hút r t nhi u nhà khoa h c, các trư ng ñ i h c và c các công ty công ngh thông tin (IT) ñ u tư nghiên c u. R t nhi u chuyên gia ñã ñưa ra ñ nh nghĩa c a mình v ĐTĐM. M i nhóm nghiên c u ñưa ra ñ nh nghĩa theo cách hi u, cách ti p c n c a riêng mình nên r t khó tìm m t ñ nh
9 nghĩa t ng quát. Đ ng góc nhìn khoa h c k thu t cũng có nhi u ñ nh nghĩa khác nhau, trong ñó có hai ñ nh nghĩa c a Ian Foster và Rajkumar Buyya ñư c dùng khá ph bi n và có nhi u ñi m tương ñ ng. C hai ñ nh nghĩa trên ñ u ñ nh nghĩa ĐTĐM là m t h phân b , cung c p các d ng tài nguyên o dư i d ng d ch v m t cách linh ñ ng theo nhu c u c a ngư i dùng trên môi trư ng internet. 1.2.2 L ch s 1.3 Đ c ñi m và ki n trúc ñám mây 1.3.1 So sánh các công c ñi n toán khác 1.3.2 Ki n trúc phân t ng c a ñi n toán ñám mây Ki n trúc ñám mây g m: n n t ng ñám mây (Cloud Platform), các d ch v ñám mây (Cloud Service), cơ s h t ng ñám mây (Cloud Infrastructure), lưu tr ñám mây (Cloud Storage). 1.3.3 Đ c tính Đi n toán ñám mây có m t s ñ c tính m i so v i các mô hình ñi n toán khác như sau: D ch v cân b ng và ñáp ng theo nhu c u (Scalability and on-demand services). Đi n toán ñám mây cung c p các tài nguyên và d ch v cho ngư i dùng theo nhu c u c a h . Giao di n hư ng ngư i dùng (User-centric interface). Giao di n ñám mây ñư c thi t k ñ truy nh p thông qua các trình duy t. Ch t lư ng d ch v ñư c ñ m b o (Guaranteed Quality of Service). QoS ñư c ñ m b o v m t hi u năng ph n c ng/CPU, băng thông, và công su t b nh . H th ng t qu n (Autonomous system). Các h th ng ñám mây là các h th ng t qu n lý và trong su t ñ i v i ngư i
10 dùng. Tuy nhiên, ph n m m và d li u trong ñám mây có th ñư c tái c u hình và ñư c h p nh t t ñ ng thành m t n n t ng ñơn gi n theo nhu c u c a ngư i dung Đ nh giá (Pricing). Đi n toán ñám mây không yêu c u ngư i dùng ph i ñ u tư l n ngay t ñ u. Ngư i dùng tr ti n cho d ch v và công su t mà h c n dùng theo nhu c u. 1.3.3.1 Các tiêu chu n ñi n toán ñám mây 1.3.3.2 An ninh c a ñi n toán ñám mây (Cloud computing security) 1.3.4 Các chính sách b o m t 1.3.5 Nh ng ñ c ñi m chính c a ñi n toán ñám mây 1.3.6 Thành ph n 1.3.7 L i ích c a ñi n toán ñám mây 1.4 Tính ch t cơ b n c a ñi n toán ñám mây 1.4.1 T ph c v theo nhu c u (On-demand self-service) 1.4.2 Truy xu t di n r ng (Broad network access) 1.4.3 Dùng chung tài nguyên (Resource pooling) 1.4.4 Kh năng co giãn (Rapid elasticity) 1.4.5 Đi u ti t d ch v (Measured service) 1.5 Các mô hình ñi n toán ñám mây 1.5.1 Mô hình d ch v Hi n t i có r t nhi u nhà cung c p d ch v ñi n toán ñám mây cung c p nhi u lo i d ch v khác nhau. Tuy nhiên có ba lo i d ch v ĐTĐM cơ b n là: d ch v cơ s h t ng (Infrastructure as a Service – IaaS), d ch v n n t ng (Platform as a Service – PaaS) và d ch v ph n m m (Software as a Service – SaaS). Cách phân lo i này thư ng ñư c g i là “mô hình SPI” [11], [2].
11 1.5.1.1 D ch v h t ng (Infrastructure as a Service – IaaS) Trong lo i d ch v này, khách hàng ñư c cung c p nh ng tài nguyên máy tính cơ b n (như b x lý, dung lư ng lưu tr , các k t n i m ng…). Khách hàng s cài h ñi u hành, tri n khai ng d ng và có th n i các thành ph n như tư ng l a và b cân b ng t i. 1.5.1.2 D ch v n n t ng (Platform as a Service – PaaS) Nhà cung c p d ch v s cung c p m t n n t ng (platform) cho khách hàng. Khách hàng s t phát tri n ng d ng c a mình nh các công c và môi trư ng phát tri n ñư c cung c p ho c cài ñ t các ng d ng s n có trên n n platform ñó. 1.5.1.3 D ch v ng d ng (Software as a Service – SaaS) Đây là mô hình d ch v mà trong ñó nhà cung c p d ch v s cung c p cho khách hàng m t ph n m m d ng d ch v hoàn ch nh. Khách hàng ch c n l a ch n ng d ng ph n m m nào phù h p v i nhu c u và ch y ng d ng ñó trên cơ s h t ng ñám mây. 1.5.2 Mô hình tri n khai 1.5.2.1 Đám mây công c ng (Public Cloud) Các d ch v Cloud ñư c nhà cung c p d ch v cung c p cho m i ngư i s d ng r ng rãi. Trong mô hình này m i d li u ñ u n m trên d ch v ñám mây (Cloud), do nhà cung c p d ch v Cloud ñó b o v và qu n lý. 1.5.2.2 Đám mây riêng (Private Cloud) Trong mô hình Private Cloud, cơ s h t ng và các d ch v ñư c xây d ng ñ ph c v cho m t t ch c (doanh nghi p) duy nh t. Đi u này giúp cho các t ch c có th ki m soát t i ña ñ i v i d li u, b o m t và ch t lư ng d ch v . Các t ch c s h u cơ s h t ng và qu n lý các ng d ng ñư c tri n khai trên ñó. 1.5.2.3 Đám mây lai (Hybrid Cloud )
12 Đám mây lai (Hybrid Cloud) là s k t h p c a ñám mây công c ng (Public Cloud) và ñám mây riêng (Private Cloud). Trong ñó các t ch c s “out-source” các ch c năng nghi p v và d li u không quan tr ng, s d ng các d ch v ñám mây công c ng ñ gi i quy t và x lý các d li u này 1.6 Công ngh Web Service 1.6.1 Đ nh nghĩa web service 1.6.2 Đ c ñi m c a d ch v Web 1.6.2.1 Đ c ñi m 1.6.2.2 Ưu ñi m c a d ch v Web 1.6.2.3 Như c ñi m c a d ch v Web 1.7 Ki n trúc c a d ch v Web 1.8 M t s v n ñ c a d ch v Web 1.8.1 An toàn cho d ch v web 1.8.2 Xây d ng m t d ch v web 1.8.3 Tích h p d ch v web theo chu n 1.9 Các công ngh chu n trong d ch v Web 1.9.1 V n chuy n (Transport) 1.9.2 Thông ñi p (Messaging) 1.9.3 Mô t và khám phá (Description and Discovery) 1.9.4 Đ tin c y (Reliability) 1.9.5 Giao d ch (Transaction) 1.9.6 B o m t (Security) 1.9.7 Quy trình nghi p v ( Business process) 1.9.8 Qu n lý (Management) 1.10 ng d ng c a Amazon web service 1.11 K t lu n chương
13 CHƯƠNG 2 CÔNG NGH ĐI N TOÁN ĐÁM MÂY VÀ O HÓA 2.1 Gi i thi u chương Trong chương này, tôi tình bày v s ra ñ i c a các trang web d a trên d ch v cung c p t ñám mây, bao g m d ch v truy n thông (CaaS), d ch v h t ng (IaaS), d ch v giám sát (MaaS) , d ch v n n t ng (PaaS), và d ch v ng d ng (SaaS). Khi công ngh cung c p t mô hình trên cơ s truy n th ng v i mô hình ñi n toán ñám mây m i, d ch v ñã phát tri n g n như hàng ngày. M t s hư ng cơ b n v các công ngh này và mô t cách ti p c n cơ b n cho ki n trúc hư ng d ch v (SOA) ñ áp d ng thi t k trung tâm d li u và làm th nào ñ xây d ng m ng lư i ñi n toán ñám mây t ñ ng có th ñư c qu n lý t m t ñi m duy nh t, ñ ng th i các máy ch và o hóa lưu tr ñư c s d ng qua tính toán phân tán tài nguyên. 2.2 Công ngh ñi n toán ñám mây Đi n toán ñám mây là các phát tri n d a vào m ng Internet s d ng các công ngh máy tính. Đây là m t ki u ñi n toán trong ñó nh ng tài nguyên tính toán và lưu tr ñư c cung c p như nh ng d ch v trên m ng [2], [11]. Đi n toán ñám mây bao g m: D ch v ph n m m (SaaS: Software as a service), d ch v n n t ng (Paas: Platform as a Service), d ch v h t ng (IaaS: Infracture as a Service), d ch v Web và nh ng xu hư ng công ngh m i. 2.3 Các t ng t o nên ñám mây 2.3.1 Các d ch v ng d ng (SaaS) 2.3.2 Các d ch v n n t ng (PaaS) 2.3.3 Các d ch v cơ s h t ng (IaaS) 2.4 Các d ch v web t ñám mây
14 2.4.1 Dich v h t ng ( IaaS - Infrastructure as a Service) Nh ng ñ c trưng tiêu bi u: Cung c p tài nguyên như là d ch v : như máy ch , thi t b m ng, b nh , CPU, không gian ñĩa c ng…… Kh năng m r ng linh ho t Chi phí thay ñ i tùy theo th c t Nhi u ngư i thuê có th dung chung trên m t tìa nguyên C p ñ doanh nghi p: l i ích cho công ty b i ngu n tài nguyên t ng h p 2.4.1.1 Đi n toán theo nhu c u 2.4.1.2 Tính co dãn ñám mây c a Amazon 2.4.2 D ch v n n t ng (PaaS – Platform as a Service) Đi n toán ñám mây ñã phát tri n ñã bao g m các n n t ng ñ xây d ng và ch y các ng d ng tùy ch nh d a trên web, m t khái ni m ñư c g i là d ch v n n t ng. 2.4.2.1 Mô hình truy n th ng 2.4.2.2 Mô hình ñám mây m i 2.4.2.3 Đ c ñi m chính PaaS Nh ng ñ c trưng tiêu bi u: Ph c v cho phát tri n, ki m th , tri n khai và v n d ng Các công c kh i t o v i giao di n trên n n web Ki n trúc ñ ng nh t Tích h p d ch v web và cơ s d li u H tr c ng tác nhóm phát tri n 2.4.3 D ch v ng d ng ( SaaS- Sofware as a Service) SaaS là m t ng d ng ñư c lưu tr trên m t máy ch t xa và truy c p thông qua Internet [2], [11].
15 Trong SaaS c n 1 máy ch ñóng vai trò hosting qu n lý ng d ng. Server này có th là 1 cloud ho c m t mainframe. Ngư i dùng truy xu t ng d ng này thông qua Website. Như v y SaaS g m 1 ph n m m ñư c s h u, cài ñ t và ñi u khi n t xa so v i các ph n m m truy n th ng ñư c cài ñ t tr c ti p trên máy ngư i dùng. 2.4.3.1 Nh ng thu n l i tri n khai SaaS 2.4.3.2 M t s gi i h n trong khi tri n khai SaaS 2.4.4 D ch v ng d ng và SOA 2.4.4.1 Đ c trưng SOA 2.4.4.2 S k t h p gi a Cloud và SOA 2.5 Nh ng l i ích và khó khăn trong ñi n toán ñám mây 2.5.1 Đám mây gi i pháp t i ưu cho các t ch c 2.5.2 Nh ng thu n l i và khó khăn c a ñi n toán ñám mây 2.5.2.1 Tính s n sàng 2.5.2.2 Data lock-in 2.5.2.3 B o m t và ki m tra d li u 2.5.2.4 Vi c gây ra th c c trai trong vi c truy n d li u 2.5.2.5 Khó tiên ñoán trong hi u su t th c thi c a máy tính 2.5.2.6 Đáp ng nhu c u kh năng lưu tr c a ngư i dung 2.5.2.7 Kh năng t co giãn c a h th ng 2.5.2.8 B n quy n ph n m m 2.5.3 L i ích c a ñi n toán ñám mây ñ i v i các t ch c 2.5.3.1 Gi m chi phí 2.5.3.2 S d ng tài nguyên hi u qu hơn 2.5.3.3 Tính linh ho t 2.6 Vai trò Linux và mã ngu n m trong ñám mây 2.7 Công ngh o hóa 2.7.1 Khái ni m o hóa
16 2.7.2 Đi n toán ñám mây 2.7.3 B n lý do ñ ng d ng o hóa 2.7.3.1 T i ưu hóa công su t s d ng ph n c ng 2.7.3.2 Nhu c u o hóa d li u 2.7.3.3 ng d ng công ngh xanh ñ ñ t hi u qu s d ng năng lư ng t t hơn 2.7.3.4 Chi phí qu n lý h th ng r t l n và ngày càng tăng 2.7.4 Tình hình o hóa Vi t nam và th gi i 2.7.4.1 Tình hình o hoá Vi t nam 2.7.4.2 Tình hình o hoá Nư c ngoài 2.7.4.3 Ho t ñ ng c a o hóa 2.7.5 o hóa trên môi trư ng Windows 2.7.5.1 Môi trư ng Windows 2.7.5.2 ng d ng o hóa 2.7.6 Phân lo i o hóa 2.7.6.1 o hóa h ñi u hành 2.7.6.2 Mô ph ng ph n c ng 2.7.6.3 o hoá server 2.7.6.4 o hoá lưu tr 2.7.6.5 o hoá Network 2.7.6.6 o hoá ng d ng 2.8 Các môi trư ng o hóa o hoá máy ch là m t hình th c ưu th trong o hoá, ñư c s d ng ngày nay. Có hai môi trư ng máy ch o hoá, ñó là o hoá toàn ph n (Full virtualization) và o hoá m t n a (Paravirtualization) 2.9 Các thành ph n c a m t h th ng o hóa M t h th ng o hóa bao g m nh ng thành ph n sau Tài nguyên v t lý (host machine,host hardware)
17 Các ph n m m o hóa (virtual software) cung c p và qu n lý môi trư ng làm vi c c a các máy o . Máy o (virtual machine) là các máy ñư c cài trên ph n m m o hóa. H ñi u hành: là h ñi u hành ñư c cài trên máy o. 2.9.1 Tài nguyên v t lý (Host machine / Host hadware) 2.9.2 Các ph n m m o hóa (Virtual Software) 2.9.3 Máy o (Virtual machine) 2.9.4 H ñi u hành khách(Guest operating system) 2.10 Các lo i o hóa 2.10.1 VMM – Hypervisor : 2.10.2 Virtual Machine Monitor(VMM) : 2.10.3 Hybrid 2.11 K t lu n chương
18 CHƯƠNG 3 TRI N KHAI XÂY D NG MÔ HÌNH ĐI N TOÁN 3.1 Gi i thi u chương Trong chương này, tôi s trình bày phương pháp cài ñ t và c u hình trên mô hình ñám mây riêng (Private Cloud) trên Eucalyptus, các ti n tích c a ki n trúc là m t ph n m m mã ngu n m cho vi c th c hiên trên h th ng Eucalyptus, các ti n tích c a ñám mây, các c m máy tính và các máy tr m. Giao di n hi n t i c a Eucaluptus là giao di n tương thích v i Amazon EC2. Ngoài ra Eucalyptus ñư c th c hi n và s d ng trên h th ng Linux có s n các công c và d ch v web cơ b n làm cho d cài ñ t và duy trì. H th ng Eucalyptus cung c p ph n m m ñám mây riêng. Đây là cơ s h t ng ph n m m cho phép các t ch c nói chung và cơ s giáo d c nói riêng ñ thi t l p các môi trư ng ñám mây riêng 3.2 Gi i pháp xây d ng Private Cloud 3.2.1 Gi i thi u Đi n toán ñám mây là m t mô hình máy tính, nơi các tài nguyên như thi t b , máy móc, tính toán, lưu tr , m ng và ph n m m là tr u tư ng và cung c p như d ch v trên internet theo ki u truy c p t xa. Mô hình thanh toán cho các d ch v này nói chung là tương t như nh ng áp d ng cho các ti n ích công c ng. Theo yêu c u s n có, d cung c p, năng ñ ng và kh năng m r ng g n như vô h n là m t s thu c tính quan tr ng c a toán ñám mây [2, 7, 8]. D ch v h t ng (IaaS) D ch v n n t ng (PaaS) D ch v ng d ng (SaaS) 3.2.2 Gi i thi u Eucalyptus System.
19 3.2.3 Các tính năng c a Eucalyptus system. Eucalyptus th c hi n IaaS (Cơ s h t ng như m t d ch v ) theo phong cách riêng và nh ng ñám mây lai. N n t ng này cung c p m t giao di n duy nh t cho phép ngư i dùng truy c p tài nguyên máy tính cơ s h t ng (máy móc, m ng, và lưu tr ) có s n trong các ñám mây riêng th c hi n b i eucalyptus bên trong c a m t t ch c trung tâm d li u có s n và ngu n l c s n có bên ngoài trong các d ch v ñám mây công c ng. Các ph n m m ñư c thi t k v i m t ki n trúc mô ñun và m r ng các d ch v trên n n Web cho phép eucalyptus ñ tri n khai m t lo t các API hư ng t i ngư i dùng thông qua các công c c a khách hàng. [2], [7], [8]. Các tính năng c a Eucalyptus: Kh năng tương thích v i Amazon Web Service API Cài ñ t và tri n khai t ngu n ho c các gói DEB và RPM B o m t thong tin liên l c gi a các quá trình n i b thông qua SOAP và WS Security H tr cho Linux và windows máy o(VM) H tr cho nhi u c m như m t ñám mây duy nh t Kh i t o nhoam ngư i s d ng và qu n lý C u hình chính sách và l p k ho ch 3.2.4 Ki n trúc c a ph n m m Eucalyptus. Các thành ph n Eucalyptus trên n n t ng ñi n toán: Cloud Controller (CLC), Cluster Controller (CC), Walrus, Storage Controller(SC) và các nút ñi u khi n (NC). 3.2.5 Các thành ph n c a Eucalyptus 3.2.5.1 Đi u khi n ñám mây (Cloud Controller – CLC) [2], [7], [8]. Ch c năng:
20 Theo dõi s s n có c a ngu n tài nguyên vào các thành ph n khác nhau c a cơ s h t ng ñi n toán ñám mây, bao g m các nút hypervisor ñư c s d ng ñ th c s cung c p các trư ng h p và b ñi u khi n Cluster b ng qu n lý hypervisor các nút Ngu n tri n khai và quy t ñ nh mà các c m s ñư c s d ng ñ cung c p các trư ng h p Giám sát các trư ng h p ch y 3.2.5.2 Xác nh n ñi u khi n lưu tr (Walrus Storage Controller- WS3) [2], [7], [8]. Ch c năng: Lưu tr các hình nh máy Lưu tr nh ch p nhanh Lưu tr và ph c v các t p tin b ng cách s d ng S3 API 3.2.5.3 C m ñi u khi n (Cluster Controller-CC) Ch c năng : Ti p nh n yêu c u t CLC ñ tri n khai các trư ng h p Quy t ñ nh ti p nh n ñ s d ng cho vi c tri n khai các trư ng h p trên Ki m soát các m ng o có s n cho các trư ng h p Thu th p thông tin ñ ñăng ký và báo cáo v i CLC 3.2.5.4 Đi u khi n lưu tr (Storage Controller-SC) Ch c năng: T o ra các thi t b liên t c EBS Cung c p các lưu tr kh i trên AoE ho c giao th c iSCSI ñ các trư ng h p Cho phép t o ra các nh ch p nhanh c a kh i lư ng+ Node 3.2.5.5 Nút ñi u khi n (Nodes Controller-NC)