- CƠ BẢN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY. - Thế nào là điện toán đám mây. - Các công nghệ liên quan đến điện toán đám mây. - Kiến trúc điện toán đám mây. - Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây. - Các mô hình triển khai điện toán đám mây. - Các thuộc tính của điện toán đám mây. - 11 1.2 Các yêu cầu để triển khai điện toán đám mây. - 15 1.2.3 Nền tảng cung cấp dịch vụ. - 15 1.3 Các vấn đề cần giải quyết trong điện toán đám mây. - 16 1.4 Các nền tảng mã nguồn mở để triển khai điện toán đám mây. - TRIỂN KHAI DỊCH VỤ HẠ TẦNG (IAAS) TRÊN OPENSTACK. - Khái niệm dịch vụ hạ tầng IaaS. - 77 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình ảnh chương 1: Hình 1.1 Kiến trúc điện toán đám mây. - 5 Hình 1.2 Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây. - 6 Hình 1.3 Các lớp mạng cơ bản của một trung tâm dữ liệu. - 13 Hình ảnh chương 2: Hình 2.1 AmazonWeb Service. - 19 Hình 2.2 Cấu trúc mức khái niệm của hệ thống Openstack. - 26 Hình 2.4 Tương tác giữa dữ liệu và cơ sở dữ liệu. - 33 Hình 2.7 Phân vùng Swift có chứa tất cả các dữ liệu trong hệ thống. - 34 Hình 2.9 Kiến trúc lôgic Glance. - 37 Hình 2.11 Cơ chế hoạt động của Keystone. - 38 Hình 2.12 Giao diện người dùng horizon của Openstack. - 39 Hình 2.13 Sơ đồ khối khối lưu trữ. - 42 Hình ảnh chương 4: Hình 3.1 Các thành phần chính trong hệ thống IaaS. - 47 Hình 3.3 Giao diện login. - 57 Hình 3.4 Dashboard của Openstack. - 58 Hình 3.5 Cửa sổ đăng nhập Openstack. - 58 Hình 3.6 Danh mục Projects. - 59 Hình 3.7 Cửa sổ tạo Project. - 60 Hình 3.8 Cửa sổ nhập thông số khi tạo Project. - 61 Hình 3.9 Danh mục các Users. - 61 Hình 3.10 Nhập thông tin khi tạo User. - 62 Hình 3.11 Cửa sổ đăng nhập OpenStack. - 63 Hình 3.12 Danh mục các máy ảo. - 63 Hình 3.13 Nhập các thông số khi tạo máy ảo. - 64 Hình 3.14 Tiến trình tạo máy ảo. - 65 Hình 3.15 Chuẩn bị máy ảo để cấu hình LB. - 65 Hình 3.17 Kiểm tra kết nối tới máy ảo 02. - 66 Hình 3.19 Nhập các thông số khi tạo LB. - 67 Hình 3.20 Gán IP VIP cho LB. - 68 Hình 3.22 Thêm các máy chủ thành viên vào LB. - 71 Hình 3.26 Chuyển đổi máy chủ ảo giữa các máy chủ vật lý. - 36 DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT TỪ ĐẦY ĐỦ NGHĨA TIẾNG VIỆT AWS Amazon Web Service Dịch vụ Web Amazon CC Cloud computing Điện toán đám mây DC Data Center Trung tâm dữ liệu IAAS Infrastructure as a Service Dịch vụ hạ tầng NIST National Institute of Standard and Technology Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc tế PAAS Platform as a Service Dịch vụ nền tảng SAAS Software as a Service Dịch vụ phần mềm VM Virtual Machine Máy ảo XCP XenCloud Platform Nền tảng XenCloud 1 LỜI MỞ ĐẦU Trung tâm Dữ liệu của các doanh nghiệp đang ngày càng phức tạp với nhiều công nghệ, hệ thống được tích hợp với nhau bao gồm: các hệ thống máy chủ, các thiết bị mạng, các thiết bị lưu trữ… Do đó doanh nghiệp cần một giải pháp hợp nhất có thể giám sát, quản lý và sử dụng hiệu quả toàn bộ các hệ thống trong trung tâm dữ liệu. - Điện toán đám mây - Cloud computing là công nghệ đang nhận được rất nhiều quan tâm từ người dùng và doanh nghiệp. - Một trong những ưu điểm của điện toán đám mây là nó cho phép doanh nghiệp sử dụng hiệu quả hơn các tài nguyên từ hệ thống vật lý. - IaaS (Infrastructure as a Service) chính là thành phần quan trọng nhất giúp cho điện toán đám mây thực hiện được điều này. - Hiện tại đã có khá nhiều sản phẩm thương mại cũng như nguồn mở miễn phí được giới thiệu cung cấp cho người dùng và doanh nghiệp khả năng xây dựng các thành phần của điện toán đám mây nói chung và hạ tầng IaaS nói riêng. - Là một dự án nguồn mở được tham gia bởi hơn 160 công ty lớn trên thế giới, Openstack mang đến cho các doanh nghiệp khả năng xây dựng các đám mây riêng phục vụ cho công việc nội bộ hoặc lớn hơn là đám mây để cung cấp dịch vụ liên quan tới điện toán đám mây. - 2 TÓM TẮT Điện toán đám mây là một công nghệ mới, đang và sẽ được ứng dụng rất nhiều, nó đang là một xu hướng mới và cũng dần cho thấy nó có những ưu điểm, khắc phục những nhược điểm trong các mô hình truyền thống đang tồn tại. - Trong đồ án này sẽ trình bày toàn bộ về cơ sở lý thuyết, cấu trúc cũng như một số nền tảng triển khai điện toán đám mây. - Người dùng sử dụng dịch vụ như cơ sở dữ liệu, website, lưu trữ. - trong mô hình điện toán đám mây không cần quan tâm đến vị trí địa lý cũng như các thông tin khác của hệ thống mạng đám mây - “điện toán đám mây trong suốt đối với người dùng”. - Hiệu năng sử dụng phía người dùng cuối được cải thiện khi các phần mềm chuyên dụng, các cơ sở dữ liệu được lưu trữ và cài đặt trên hệ thống máy chủ ảo trong môi trường điện toán đám mây trên nền của “data center”. - Điện toán đám mây không phải là một công nghệ mới nhưng nó thay đổi sang một mô hình hoạt động mới, tập hợp một nhóm các công nghệ hiện có để hoạt động kinh doanh theo một cách khác. - Thật vậy, hầu hết các công nghệ được sử dụng bởi điện toán đám mây, như ảo hóa và giá dựa trên sử dụng tài nguyên, không phải là mới. - Thay vào đó, điện toán đám mây thúc đẩy những công nghệ hiện có để đáp ứng các yêu cầu công nghệ và kinh tế. - Các công nghệ liên quan đến điện toán đám mây Điện toán đám mây thường được so sánh với các công nghệ sau đây, mỗi trong số đó chia sẻ những khía cạnh nhất định với điện toán đám mây. - Điện toán lưới (Grid Computing): Điện toán lưới là một mô hình tính toán phân tán điều phối các nguồn tài nguyên mạng để đạt được một mục tiêu tính toán thông thường. - Điện toán đám mây tương tự như điện toán lưới ở chỗ nó cũng sử dụng phân tán các nguồn lực để đạt được mức ứng dụng mục tiêu. - Tuy nhiên, điện toán đám mây có một bước tiến xa hơn bằng cách tận dụng các công nghệ ảo hóa ở nhiều cấp độ (Phần cứng và nền tảng ứng dụng) để nhận chia sẻ tài nguyên và trích lập dự phòng tài nguyên động. - 4 - Điện toán tiện ích (Utility Computing): Điện toán tiện ích đại diện cho mô hình cung cấp các nguồn tài nguyên theo yêu cầu và tính phí khách hàng dựa vào việc sử dụng chứ không phải là một tỷ lệ cố định. - Điện toán đám mây có thể được coi là một hiện thân của điện toán tiện ích. - Ảo hóa hình thành nền tảng của điện toán đám mây, như nó cung cấp khả năng tổng hợp tài nguyên điện toán từ các cụm máy chủ và tự động cấp phát tài nguyên ảo cho các ứng dụng theo yêu cầu. - Điện toán tự trị (Autonomic Computing): Đựa định nghĩa bởi IBM trong năm 2001, điện toán tự trị nhằm xây dựng hệ thống máy tính có khả năng tự quản lý, nghĩa là phản ứng nội bộ và quan sát bên ngoài mà không cần sự can thiệp của con người. - Các mục tiêu của điện toán tự trị là phải vượt qua quản lý phức tạp của hệ thống máy tính hiện nay. - Mặc dù điện toán đám mây thể hiện một số tính năng tự trị như vậy như trích lập dự phòng tài nguyên tự động, mục tiêu của nó là để hạ thấp chi phí cho các nguồn tài nguyên chứ không phải là để làm giảm sự phức tạp của hệ thống. - Tóm lại, điện toán đám mây dựa trên công nghệ ảo hóa để đạt được mục tiêu cung cấp tài nguyên máy tính là một tiện ích. - Nó chia sẻ những khía cạnh nhất định với điện toán lưới và điện toán tự trị nhưng khác với chúng trong các khía cạnh khác. - Kiến trúc điện toán đám mây Nói chung, kiến trúc của một môi trường điện toán đám mây có thể được chia thành 4 lớp: lớp phần cứng, lớp cơ sở hạ tầng, lớp nền tảng và lớp ứng dụng, như thể hiện trong hình: 5 Hình 1.1 Kiến trúc điện toán đám mây - Lớp phần cứng: Lớp này chịu trách nhiệm quản lý các tài nguyên vật lý của đám mây, bao gồm cả máy chủ, router, switch, điện và hệ thống làm mát. - Lớp cơ sở hạ tầng: Còn được gọi là lớp ảo hóa, lớp cơ sở hạ tầng tạo ra một nhóm tài nguyên lưu trữ và điện toán bằng cách chia các tài nguyên vật lý sử dụng công nghệ ảo hóa như Xen, KVM và VMware. - Lớp cơ sở hạ tầng là một thành phần thiết yếu của điện toán đám mây, vì nhiều tính năng chính, chẳng hạn như cấp phát tài nguyên động, chỉ có sẵn thông qua công nghệ ảo hóa. - Lớp ứng dụng: Ở cấp độ cao nhất của hệ thống phân cấp, lớp ứng dụng bao gồm các ứng dụng điện toán đám mây thực tế. - Khác với các ứng dụng truyền thống, các ứng dụng điện toán đám mây có thể sử dụng tính năng tự động nhân rộng để đạt được hiệu suất tốt hơn, sẵn sàng và chi phí vận hành thấp hơn. - So với các môi trường dịch vụ lưu trữ truyền thống chẳng hạn như nhóm máy chủ chuyên dụng dành riêng, kiến trúc của điện toán đám mây máy tính là mô đun hơn. - Kiến trúc mô đun cho phép điện toán đám mây hỗ trợ một loạt các yêu cầu ứng dụng trong khi giảm chi phí quản lý và bảo trì. - Các mô hình dịch vụ Điện toán đám mây (ĐTĐM) hay ngắn gọn là dịch vụ đám mây (cloud service) có thể được quy về bộ ba mô hình IaaS, PaaS, SaaS như cách phân chia của NIST và được tham chiếu sử dụng rộng rãi. - Hình 1.2 Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây Cách phân chia đó có thể đem đến cho người đọc cảm nhận rằng các lớp dịch vụ đó được triển khai dựa vào nhau. - Tuy nhiên, lớp dịch vụ SaaS chẳng hạn, có thể được triển khai dựa trực tiếp trên lớp IaaS hoặc có kiến trúc hệ thống riêng để cung cấp dịch vụ SaaS mà không cần dựa trên nền tảng PaaS hoặc IaaS. - Tương tự như vậy, 7 lớp dịch vụ PaaS có thể được phát triển trực tiếp mà không dựa trên một kiến trúc dịch vụ hạ tầng cloud computing. - Dịch vụ hạ tầng (IaaS). - Các dịch vụ IaaS cung cấp cho khách hàng tài nguyên hạ tầng điện toán như máy chủ (có thể lựa chọn hệ điều hành – điển hình là Windows và Linux), mạng, không gian lưu trữ, cũng như các công cụ quản trị tài nguyên đó. - Dịch vụ hạ tầng cho phép khách hàng thuê tài nguyên tính toán đó thay vì mua thiết bị phần cứng, phần mềm hệ thống và cài đặt trong trung tâm dữ liệu của mình. - Đặc điểm của dịch vụ ĐTĐM đó là tính mềm dẻo: khách hàng có thể thuê thêm tài nguyên hoặc giảm bớt một cách tự động hoặc theo yêu cầu dựa trên nhu cầu khai thác, sử dụng. - Hiện nay các dịch vụ IaaS phổ biến nhất là cho khách hàng thuê các máy tính ảo (virtual machine), thuê không gian lưu trữ (storage space). - Nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng phương tiện truy cập thông qua mạng Internet hoặc đường truyền riêng theo nhu cầu. - Các chuẩn ảo hóa đã được các nhà cung cấp giải pháp và dịch vụ sử dụng, đem đến cho khách hàng khả năng thay đổi nhà cung cấp dịch vụ khác một cách thuận lợi. - Mô hình khai thác dịch vụ hạ tầng đám mây mà các tổ chức, doanh nghiệp thường sử dụng đó là thực hiện thuê một số lượng tài nguyên nhất định cho nhu cầu nghiệp vụ hàng ngày, và thuê dự phòng tài nguyên cho những nhu cầu đột biến. - Khai thác dịch vụ hạ tầng đem lại cho khách hàng hiệu quả kinh tế, đặc biệt trong những trường hợp nhu cầu tính toán, lưu trữ tăng đột biến trong thời gian ngắn, việc đầu tư hạ tầng, thiết bị riêng sẽ gây lãng phí không cần thiết. - Dịch vụ nền tảng (PaaS). - 8 Dịch vụ PaaS cung cấp cho khác hàng bộ công cụ để phát triển, thử nghiệm và triển khai ứng dụng trên nền ĐTĐM. - Ứng dụng được xây dựng có thể được sử dụng trong nội bộ đơn vị tổ chức, doanh nghiệp hoặc được cung cấp dịch vụ ra bên ngoài cho bên thứ ba. - Khách hàng điển hình của dịch vụ PaaS là các ISC (Independent Software Vendor), thực hiện xây dựng các ứng dụng phần mềm và cung cấp lại dịch vụ cho khách hàng là người dùng cuối. - Do đặc thù dịch vụ ĐTĐM cung cấp ứng dụng qua mạng Internet, cho nên hầu hết các nền tảng PaaS cung cấp bộ cung cụ để xây dựng các ứng dụng trên nền tảng Web. - Các dịch vụ PaaS phổ biến hiện nay cho phép phát triển ứng dụng trên các nền tảng và ngôn ngữ phát triển úng dụng phổ biến như .NET (Microsoft Windows Azure). - Sự không tương thích giữa các nhà cung cấp dịch vụ PaaS sẽ là một hạn chế cần được khắc phục trong tương lai, nhằm bảo đảm tính mở, cho phép các ứng dụng đám mây có thể dịch chuyển hoặc giao tiếp với nhau giữa các nhà cung cấp dịch vụ. - Dịch vụ phần mềm (SaaS). - Trước khi điện toán đám mây được trao đổi rộng rãi trong giới IT hiện nay, thực ra dịch vụ phần mềm (SaaS) đã xuất hiện từ lâu, phổ biến nhất đó là các dịch vụ thư điện tử như hotmail, yahoo mail, gmail… Các dịch vụ này cũng cung cấp cho các tổ chức dịch vụ thư điện tử với tên miền riêng với một mức phí tương đối rẻ. - Các dịch vụ phần mềm SaaS cho doanh nghiệp gần đây đang phát triển nhiều hơn: ví dụ như, các dịch vụ văn phòng Office 365 của Microsoft với các ứng dụng email, cộng tác, truyền thông nội bộ. - các ứng dụng quản lí khách hàng (CRM) của SalesForce, các ứng dụng thương mại điện tử của Amazon… Các dịch vụ sử dụng SaaS đem đến cho tổ chức, doanh nghiệp nhiều lợi ích
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt