Điện toán đám mây là gì ?

Điện toán đám mây là gì ?

1. Giới thiệu về điện toán đám mây

• Điện toán đám mây đơn giản chỉ là một tập hợp các tài nguyên máy tính và các dịch vụ cung cấp trên web.
• Các tài nguyên có thể là bất kì thứ gì liên quan đến điện toán và máy tính, ví dụ như phần mềm, phần cứng, cơ sở hạ tầng…

Để giải thích cho nội dung trên, mình sẽ lấy ví dụ cụ thể giúp các bạn nắm được khi có và không có điện toán đám mây thì sẽ như thế nào.

Xem nào, tạm lấy ví dụ về việc xây dựng một trang web chia sẻ nhạc nhé

Khi không có “mây”

Khi không có đám mây thì bạn sẽ phải tự mình làm tất cả các việc để có thể xây dựng được trang web, từ những việc như là phải đi mua máy tính, mua ổ cứng, cài hệ điều hành, kết nối nó vào mạng để có thể config rồi thì deploy trang web tải nhạc lên đó.
Tạm thời bước mua sắm cũng ngốn một khoản kha khá, tuy nhiên việc tốn tiền nó chưa dừng lại ở đấy.
Nếu như hết dung lượng ổ cứng thì lại phải đi mua ổ mới, hoặc đang dùng mà ổ cứng bị lỗi thì phải đem đi bảo hành, trang web của bạn sẽ tạm nghỉ vài hôm để chờ … ổ cứng :joy:

Vào một dịp đẹp trời nào đó, bạn gặp một sự cố khi số lượng người dùng trang web của bạn tăng gấp 3, gấp 5 lần bình thường, do có mỗi một máy nên máy chủ bị quá tải, người dùng access vào thì chậm, tải phim 16 phút có mấy mb mà mất cả tiếng :tired_face:

Quá cú vì sự cố trên, bạn quyết định bỏ thêm tiền ra, đầu tư thêm vài cái máy chủ nữa, hí hửng là lần này nếu như số lượng người dùng gấp 3 hay gấp 5 lần bình thường thì vẫn tươi tốt. Nhưng lại có cái nhọ là đã qua cái dịp đẹp trời hôm trước rồi nên số lượng người dùng trở về như cũ, vậy là tự nhiên mất một đống tiền đầu tư cơ sở hạ tầng, rồi thì mỗi tháng lại cắn răng cắn lợi trả thêm 1 đống tiền điện…

Khi có “mây”

Khi mây ra đời thì tất cả các việc như đi ráp máy tính, chọn ổ cứng, cài hệ điều hành các bạn sẽ không phải làm nữa. Chỉ cần ngồi nhà ểnh ương chọn máy để thuê thôi, thế nên phần tiền đầu tư lúc đầu cũng sẽ giảm đi đáng kể :kissing_smiling_eyes:

Vì bỏ tiền ra đi thuê nên những việc tay chân như là bảo trì phần cứng các kiểu thì không phải làm.

Một ngày đẹp trời, số lượng người dùng tăng đột biến gấp 3, gấp 5 lần bình thường thì bạn cũng có thể cấu hình để tăng thêm một vài máy chủ ngay lập tức. Và khi số lượng người dùng giảm xuống thì các máy chủ cũng sẽ tự động giảm xuống ngay và luôn.

Kết luận

Những vấn đề khi không có mây nhìn qua thì có vẻ đơn giản, nhưng thực chất nó tốn của bạn rất nhiều công sức và tiền bạc.
Đối với các doanh nghiệp thì chi phí “bảo trì” cũng rất lớn vì họ sử dụng những hệ thống quản lý đồ sộ và phức tạp, với dữ liệu vào ra liên tục nên chỉ một hỏng hóc nhỏ cũng có thể làm mất cả núi tiền doanh thu hoặc làm việc sản xuất bị đình trệ.
Họ phải nuôi cả một đội ngũ nhân viên để bảo trì hệ thống nên chi phí bỏ ra là hoàn toàn không nhỏ.

Như mình đã nói ở phần đầu, các tài nguyên của điện toán đám mây ra đời để có thể hỗ trợ phần nào các vấn đề về phần cứng, cũng như phần mềm của bạn.

Bạn hết dung lượng ổ cứng, đám mây có thể quản lý và thêm dung lượng ổ cứng cho bạn.
Phần cứng của bạn luôn được đám mây bảo trì và tự động thay thế nên bạn cũng không cần phải lo lắng.
Bạn muốn nâng cấp phần cứng ? Bạn chỉ cần chọn lựa, việc nâng cấp cứ để đám mây lo…
Thế nên với những doanh nghiệp lớn mà sử dụng đám mây thì bạn có thể tưởng tượng được là sẽ tiện lợi đến thế nào.

2. Các dịch vụ của điện toán đám mây

Hiện nay các công ty cung cấp dịch vụ điện toán đám mây đang chia làm ba loại lớn như sau

IaaS – Infrastructure as a Service

Infrastructure as a Service có nghĩa là Cơ sở hạ tầng được cung cấp như một dịch vụ
Đây là mức cơ bản nhất của điện toán đám mây. Các dịch vụ IaaS sẽ cung cấp cho bạn về máy tính (phần cứng được lựa chọn theo nhu cầu của bạn), mạng, cũng như là nơi lưu trữ dữ liệu …
Về cơ bản là bạn sẽ thuê các máy chủ để sử dụng, và các máy chủ đó được đặt ở đâu. Được bảo trì, làm mát như thế nào thì bạn không cần phải quan tâm lo lắng, đấy là việc của các nhà cung cấp dịch vụ IaaS.

Hiện tại có những nhà cung cấp IaaS tiêu biểu như AWS, Google Cloud, IBM Cloud, Azure, Rackspace…
Bạn có thể chọn lựa đơn vị cung cấp IaaS phù hợp với túi tiền và nhu cầu sử dụng của mình.

Sau khi chọn lựa xong các nhà cung cấp trên để sử dụng service thì bạn sẽ bắt tay vào việc xây dựng máy chủ của mình như là chọn hệ điều hành + cài hệ điều hành, rồi sẽ cài cắm môi trường làm việc ở trên đó. Nếu cài máy chủ để làm webserver thì cài các phần mềm liên quan đến webserver, muốn cài máy chủ để làm server DB thì cài Oracle, Microsoft SQL Server, muốn cài máy để chơi game thì cài game vào đó chơi :joy: … Nói chung là tùy theo nhu cầu sử dụng mà bạn cài đặt môi trường làm việc của mình trên các service IaaS.

PaaS – Platform as a Service

Platform as a Service có nghĩa là Nền tảng được cung cấp như một dịch vụ.
Các nhà cung cấp dịch vụ PaaS sẽ cung cấp cho người dùng (thường là các lập trình viên) nền tảng, môi trường được cài cắm sẵn để có thể bắt tay vào việc phát triển ứng dụng của mình thay vì phí thời gian cho hệ điều hành, cài cắm môi trường, config server…
Công việc của người dùng sẽ chỉ là up source code lên môi trường này và chạy thôi.
Ví dụ về PaaS thì có thể nói đến Heroku của Saleforces.
Khi bạn sử dụng Heroku thì có thể chọn lựa môi trường được cài đặt sẵn để deploy source code lên như là nodejs, ruby, java spring, scala…

SaaS – Software as a Service

Software as a Service có nghĩa là Phần mềm được cung cấp như một dịch vụ.
Dễ hiểu hơn thì SaaS nói đến các sản phẩm phần mềm được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ, các sản phẩm này có thể dùng được ngay.
Ví dụ về SaaS thì có thể kể đến như là bộ sản phẩm Google Docs, các dịch vụ lưu trữ như là iCloud Drive, Google Drive, One Drive, Box, Dropbox…

3. Tính co giãn của Điện toán đám mây và case study

Như ví dụ về trang web tải nhạc đã nêu ở phần giới thiệu về Cloud Computing, có lẽ các bạn đã hiểu sơ sơ về việc các nền tảng đám mây có thể tăng, cũng như là giảm các máy chủ ảo theo đúng nhu cầu sử dụng của user -> đấy là ví dụ tiêu biểu về tính co giãn của điện toán đám mây
Tính co giãn là đặc tính nổi bật của điện toán đám mây, và mình sẽ trình bày kỹ hơn về tính co giãn ở phần này.

Như trong ảnh trên, có thể thấy rõ đối với mô hình IT truyền thống thì để hệ thống có thể chạy ổn định, người quản lý cần estimate được lượng tài nguyên cần sử dụng.
Và việc tính toán dự đoán lượng tài nguyên cần sử dụng này là quá khó, chỉ sai sót nhỏ có thể gây dư thừa hoặc thiếu tài nguyên cho hệ thống.
Ngoài ra để đảm bảo hệ thống chạy ổn định thì ngoài phần đã estimate, bộ phận IT cũng phải đảm bảo có một lượng tài nguyên dư thừa nhiều hơn nhu cầu sử dụng.

Dưới đây là 4 kịch bản thường gặp, dẫn tới việc sử dụng tài nguyên IT không hợp lý trong môi trường IT truyền thống.

• On and Off: Tài nguyên không được dùng một cách thường xuyên, những lúc không dùng thì rất lãng phí vì phải duy trì tài nguyên.
  Ví dụ cơ bản nhất trong trường hợp On and Off này là về trang web xem điểm thi. Cả năm thì không có ai vào xem, tuy nhiên đến mùa thi thì lúc nào cũng đông người.
• Fast Growth: Tài nguyên cần sử dụng tăng quá nhanh. Và cơ sở hạ tầng cần phải chuẩn bị đầy đủ ngay từ đầu để đáp ứng việc này.
  Có thể lấy ví dụ về trường hợp này như là game Pokemon Go, ngay từ khi chưa đưa ra thị trường có thể biết là số lượng người dùng sẽ ngày càng tăng mạnh. Chính vì thế mà với mô hình truyền thống, người quản lý sẽ phải chuẩn bị cơ sở hạ tầng ngay từ đầu cho phù hợp với từng giai đoạn.
• Variable Peeks: Tài nguyên cần sử dụng có những thời điểm cục bộ tăng đột biến và không lường trước được. Ví dụ như là trang báo có tin tức hot như diễn viên A, ca sỹ B lộ hàng… thì số lượng người dùng trong thời điểm đó tăng đột biến, và không phải lúc nào cũng xảy ra tình trạng như vậy, tuy nhiên chính những lúc như vậy sẽ gây ra khó chịu cho KH.
• Predictable Peeks: Tài nguyên cần sử dụng có những thời điểm tăng/giảm có thể dự đoán được. Nhưng để đảm bảo được kể cả những người sử dụng tăng lên mà hệ thống không bị ảnh hưởng gì thì người quản lý vẫn cần phải chuẩn bị nguồn tài nguyên lớn nhất để đáp ứng được nhu cầu. Ví dụ về trường hợp này thì có thể kể tới trang web kết quả xổ số chẳng hạn. Số lượng người sử dụng sẽ tăng đột biến vào lúc 18:00 hàng ngày và hầu như ngày nào cũng như ngày nào, tuy nhiên trừ khoảng thời gian có kết quả này ra thì rất lãng phí tài nguyên không được sử dụng.

Tuy nhiên với Điện toán đám mây thì người dùng hoàn toàn có thể loại bỏ được việc lãng phí tài nguyên này, và chỉ sử dụng đúng những gì người dùng cần.
Tất cả tài nguyên đều đã được các nhà cung cấp dịch vụ đám mây chuẩn bị sẵn, và cung cấp cho người dùng đúng thời điểm họ cần.
Người dùng có thể đăng ký tự động thêm tài nguyên những lúc nhu cầu sử dụng tăng lên bất ngờ, và giảm đi những tài nguyên đó khi nhu cầu sử dụng không còn cần thiết nữa.

Nhắc đến case study về tính co giãn của Điện toán đám mây thì không thể không kể tới trường hợp của Animoto khi họ sử dụng AWS.
Animoto là một sản phẩm phần mềm chuyên để xử lý video được ra đời vào năm 2007, cho tới thời điểm ngày 17/4/2008 thì số lượng người dùng sản phẩm này chưa nhiều. Thế nên số lượng máy ảo để phục vụ nhu cầu xử lý video chỉ khoảng 40 máy.
Tới ngày 18/4/2008 thì Animoto có một quyết định táo bạo là đưa sản phẩm của mình lên facebook, và sản phẩm này nhanh chóng thu hút được hàng triệu người sử dụng. Ngay lập tức số lượng tài nguyên máy ảo cần phải sử dụng tăng từ 40 máy ảo lên 5000 máy ảo lúc đỉnh điểm chỉ trong 3 ngày…
Nếu như là cơ sở hạ tầng truyền thống thì Animoto đã thất bại vì không thể đáp ứng được tài nguyên tăng lên đột biến như vậy. Tuy nhiên với việc sử dụng các dịch vụ của AWS như EC2 để xử lý video, SQS để đưa các video cần xử lý vào hàng đợi và S3 để lưu video. Animoto đã không cần phải lo lắng gì về tài nguyên, tất cả đã được Amazon xử lý nhanh chóng, dễ dàng.

4. Lợi ích và hạn chế của Điện toán đám mây

Lợi ích mà điện toán đám mây đem lại

• Tiết kiệm chi phí : Sẽ giảm được phần lớn chi phí đầu tư hạ tầng ban đầu cũng như là trong quá trình vận hành hệ thống, về nhân lực quản trị hệ thống, tránh lãng phí các nguồn tài nguyên dư thừa.
• Sự tiện lợi : Bạn có thể nhanh chóng xài ngay một thứ gì đó mà không phải tốn công cài đặt phức tạp. Bạn có thể nhanh chóng truy cập chúng mọi lúc mọi nơi, gần như không bị phụ thuộc vào phần mềm hay phần cứng đang dùng. Nếu bạn dùng ổ lưu trữ truyền thống mà để quên ở nhà hoặc mất/hỏng ổ cứng thì làm sao bạn có thể lấy dữ liệu? Trong khi xài Dropbox thì chỉ cần lên web của nó rồi download file cần thiết về là xong. Hoặc Google Docs cũng thế, chỉ cần mở trình duyệt ra và gõ, chả cần phải cài bộ office gì nữa.
• Tính bảo mật : Nếu như bạn làm mất thiết bị có chứa dữ liệu quan trọng của công ty hoặc dữ liệu nhạy cảm của bạn chẳng hạn thì coi như đứt :scream:
  Tuy nhiên nếu các dữ liệu đó bạn lưu trữ online thì mất thiết bị bạn cũng không quá phải lo lắng về việc dữ liệu có thể bị mất, vì tối thiếu để access vào các dữ liệu đó thì cũng cần phải có mật khẩu nữa.
• Tính liên tục : Nếu như gặp phải trường hợp server bị quá tải như ví dụ về trang web tải nhạc mình đã nói thì chắc chắn là có thể xử lý dễ dàng nếu như trang web của bạn đặt trên mây.

Hạn chế của điện toán đám mây

• Internet : Tất cả những gì liên quan đến mây đều cần internet, thế nên nếu như ảnh hưởng của đường truyền như là cá mập cắn cáp quang hay bạn không access được vào internet thì các coi như không làm được gì.
• Tính bảo mật : Nó vừa là lợi ích như mình đã mô tả ở trên, nhưng cũng là hạn chế của đám mây. Bất cứ dịch vụ nào xuất hiện trên Internet đều tồn tại rủi ro liên quan đến rò rỉ thông tin. Liệu bạn có tin tưởng vào việc lưu tất cả những dữ liệu quan trọng của công ty và tin tưởng rằng các dữ liệu đó sẽ không đến tay các công ty đối thủ ?
  Với người dùng cá nhân thì chuyện này có thể không quan trọng, nhưng với doanh nghiệp thì không hề đơn giản chút nào cả, thế nên nhiều doanh nghiệp bây giờ vẫn còn rất đắn đo với việc lên mây trong khi họ biết rằng giải pháp đó giúp họ tiết kiệm nhiều chi phí.
• Tính liên tục : Không một công ty cung cấp dịch vụ nào có thể khẳng định hệ thống của họ luôn chạy ổn định và không bao giờ ngừng lại. Họ chỉ có thể dám khẳng định là hệ thống của họ chạy ổn định đến 99,9…9% ( rất nhiều số 9).

Kết luận

Thực tế là điện toán đám mây vẫn còn có những hạn chế nhất định, nhưng tuy nhiên lợi ích mà nó đem lại là quá to lớn đối với những hạn chế nên các cá nhân và tổ chức lên mây ngày càng nhiều. Chính vì điều đó nên điện toán đám mây đã và đang phát triển mạnh mẽ.

Có thể sau khi đọc đến đây, có rất nhiều bạn sẽ nghĩ đám mây là một cái gì đó to lớn và kinh khủng lắm. Có thể giải quyết được quá nhiều vấn đề liên quan đến cái gọi là tài nguyên máy tính.
Nhưng về bản chất của điện toán đám mây thì các bạn cần hiểu rằng nó không phải là tài nguyên vô hạn. Nó là một thứ tài nguyên hữu hạn và các tài nguyên đó được đặt ở các Data Center của các nhà cung cấp dịch vụ. Họ cung cấp dịch vụ đó tới cho các bạn và với nguồn tài nguyên dồi dào họ có thì họ có thể ba hoa với bạn rằng họ đang cung cấp cho bạn một nguồn tài nguyên vô hạn.