Điện toán đám mây là gì? Các loại, ví dụ và lợi ích

Điện toán đám mây có thể là một thuật ngữ phổ biến để chỉ việc cung cấp các dịch vụ điện toán được hỗ trợ và tài sản CNTT qua internet với hình thức thanh toán theo nhu cầu sử dụng. Khách hàng có thể nhận được các dịch vụ công nghệ như quản lý, lưu trữ và cơ sở dữ liệu từ nhà cung cấp dịch vụ đám mây, loại bỏ nhu cầu truy cập, vận hành và bảo trì các trung tâm dữ liệu và máy chủ vật lý tại chỗ.

Điện toán đám mây hoạt động như thế nào?

Điện toán đám mây cho phép các thiết bị của khách hàng truy cập vào các tài sản điện toán được thuê, chẳng hạn như dữ liệu, phân tích và ứng dụng đám mây trên web. Nó dựa trên một hệ thống các trung tâm dữ liệu, máy chủ và hệ thống lưu trữ không thể truy cập được do các nhà cung cấp dịch vụ đám mây sở hữu và vận hành. Các nhà cung cấp này chú trọng đảm bảo dung lượng lưu trữ, bảo mật và khả năng tính toán cần thiết để lưu trữ dữ liệu.

Một hệ thống sắp xếp web kết nối phần đầu - thiết bị truy cập của khách hàng, trình duyệt, hệ thống và các ứng dụng chương trình đám mây - với phần cuối bao gồm cơ sở dữ liệu, máy chủ, hệ điều hành và máy tính.

Phần kết luận phía sau có chức năng như một nơi lưu trữ, lưu trữ thông tin thu được từ phần kết luận phía trước.

Máy chủ trung tâm giám sát giao tiếp giữa các thiết bị đầu cuối và cuối. Nó dựa trên các quy ước để thúc đẩy việc trao đổi thông tin. Máy chủ trung tâm sử dụng cả chương trình và phần mềm trung gian để giám sát mạng giữa các thiết bị khách hàng riêng biệt và máy chủ đám mây.

Thông thường, sẽ có một máy chủ chuyên dụng cho mỗi ứng dụng hoặc khối lượng công việc.

Điện toán đám mây phụ thuộc rất nhiều vào các cải tiến ảo hóa và tự động hóa. Ảo hóa cho phép các tổ chức CNTT tạo ra các phiên bản ảo của máy chủ, dung lượng lưu trữ và các tài sản khác, cho phép nhiều máy ảo (VM) hoặc môi trường đám mây chạy trên một máy chủ vật lý duy nhất bằng cách sử dụng chương trình máy tính được gọi là hypervisor. Điều này giúp đơn giản hóa việc phản ánh và cung cấp tài nguyên đám mây thành các thành phần thống nhất, cho phép khách hàng dễ dàng yêu cầu và sử dụng các tài nguyên này. Tự động hóa và các tính năng đi kèm với tổ chức cung cấp cho khách hàng mức độ tự phục vụ cao trong việc sắp xếp tài nguyên, kết nối dịch vụ và gửi khối lượng công việc mà không cần sự can thiệp trực tiếp từ đội ngũ CNTT của nhà cung cấp dịch vụ đám mây.

Có những loại dịch vụ điện toán đám mây nào đặc biệt?

Quản trị đám mây có thể được phân loại thành ba loại phân phối lợi ích phổ biến:

Nền tảng như một lợi ích (IaaS)

Các nhà cung cấp IaaS, chẳng hạn như Amazon Web Services (AWS), cung cấp sự kiện và dung lượng máy chủ ảo, cũng như giao diện lập trình ứng dụng (API) cho phép người dùng di chuyển khối lượng công việc sang máy ảo (VM). Người dùng có khả năng lưu trữ phân tán và có thể khởi động, dừng, truy cập và sắp xếp VM và dung lượng theo nhu cầu. Các nhà cung cấp IaaS cung cấp các phiên bản nhỏ, vừa, lớn, cực lớn và được tối ưu hóa bộ nhớ hoặc tính toán, ngoài việc cho phép tùy chỉnh các phiên bản cho các nhu cầu khối lượng công việc khác nhau. Nền tảng đám mây IaaS gần nhất với một trung tâm dữ liệu xa hơn dành cho khách hàng thương mại.

Giai đoạn như một lợi ích (PaaS)

Trong triển lãm PaaS, các nhà cung cấp đám mây có các công cụ phát triển trên nền tảng của họ. Khách hàng truy cập các công cụ này qua web bằng API, cổng thông tin web hoặc chương trình máy tính tại nhà. PaaS được sử dụng cho việc phát triển phần mềm máy tính thông thường và nhiều nhà cung cấp PaaS có chương trình máy tính sau khi phát triển. Các ví dụ về sản phẩm PaaS bao gồm Salesforce Lightning, AWS Flexible Beanstalk và Google App Engine.

Chương trình máy tính như một lợi ích (SaaS)

SaaS có thể là một chương trình phân phối các ứng dụng phần mềm máy tính 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 nơi nào bằng máy tính hoặc thiết bị di động có khả năng truy cập internet. Trong chương trình SaaS, người dùng có thể truy cập vào chương trình ứng dụng và cơ sở dữ liệu. Ví dụ về ứng dụng SaaS là ​​Microsoft 365 cho hiệu suất và dịch vụ email.

Làm việc như một dịch vụ (FaaS)

FaaS, còn được gọi là điện toán không máy chủ, cho phép khách hàng chạy mã trên đám mây mà không cần phải chịu áp lực lớn lên hệ thống cơ bản. Khách hàng có thể tạo và truyền tải các chức năng phản ứng với các sự kiện hoặc tác nhân kích hoạt. FaaS tách biệt quản lý máy chủ và nền tảng, cho phép các nhà phát triển tập trung hoàn toàn vào việc tạo mã.

Các mô hình sắp xếp điện toán đám mây

Có một số chiến lược sắp xếp điện toán đám mây, bao gồm các bước sau:

Đám mây riêng

Trung tâm dữ liệu của doanh nghiệp cung cấp các dịch vụ đám mây riêng cho khách hàng nội bộ. Với đám mây riêng, doanh nghiệp xây dựng và duy trì nền tảng đám mây cơ bản của mình. Nền tảng này mang lại sự linh hoạt và tiện lợi của đám mây, đồng thời đảm bảo việc quản lý, kiểm soát và bảo mật như các trung tâm dữ liệu cục bộ. Khách hàng nội bộ có thể được tính phí dịch vụ thông qua hình thức hoàn tiền CNTT. Các ví dụ về công nghệ đám mây riêng và các nhà cung cấp bao gồm VMware và OpenStack.

Đám mây mở

Trong mô hình đám mây mở, một nhà cung cấp dịch vụ đám mây bên thứ ba (CSP) cung cấp dịch vụ đám mây qua mạng. Các dịch vụ đám mây mở được bán theo yêu cầu, thường theo đơn vị nhỏ hoặc theo giờ, mặc dù có nhiều dịch vụ cung cấp cam kết dài hạn. Khách hàng chỉ trả tiền cho chu kỳ máy chủ trung tâm, dung lượng hoặc tốc độ truyền tải mà họ sử dụng. Các ví dụ về CSP mở bao gồm AWS, Google Cloud Platform (GCP), IBM, Microsoft Cloud, Oracle và Tencent Cloud.

Đám mây chéo

Đám mây chéo có thể là sự kết hợp giữa các dịch vụ đám mây mở và đám mây riêng tại chỗ, với sự tổ chức và tự động hóa giữa hai dịch vụ này. Các công ty có thể chạy các khối lượng công việc quan trọng hoặc các ứng dụng nhạy cảm trên đám mây riêng và sử dụng đám mây mở để xử lý các đợt bùng phát hoặc tăng đột biến khối lượng công việc. Mục tiêu của đám mây chéo là tạo ra một môi trường linh hoạt, tự động hóa, kết nối với nhau, tận dụng tất cả những gì một hệ thống đám mây mở có thể cung cấp, đồng thời vẫn duy trì quyền kiểm soát dữ liệu quan trọng.

Đa đám mây

Các tổ chức ngày càng áp dụng mô hình đa đám mây, hoặc sử dụng nhiều nhà cung cấp IaaS khác nhau. Điều này cho phép các ứng dụng di chuyển giữa các nhà cung cấp đám mây khác nhau hoặc hoạt động đồng thời trên hai hoặc nhiều nhà cung cấp đám mây.

Các tổ chức sử dụng đa đám mây vì nhiều lý do khác nhau, bao gồm việc giúp họ giảm thiểu nguy cơ mất lợi ích đám mây hoặc tận dụng mức giá cạnh tranh hơn từ một nhà cung cấp cụ thể. Điều này cũng giúp các tổ chức tránh bị ràng buộc bởi nhà cung cấp, cho phép họ chuyển đổi từ nhà cung cấp này sang nhà cung cấp khác khi cần thiết.

Trong mọi trường hợp, việc triển khai và phát triển ứng dụng đa đám mây có thể là một thách thức do sự khác biệt giữa các dịch vụ và API của nhà cung cấp đám mây. Việc triển khai đa đám mây sẽ trở nên dễ dàng hơn khi các nhà cung cấp đám mây hướng tới việc chuẩn hóa và tích hợp các dịch vụ và API của họ. Các hoạt động trong ngành như Giao diện Điện toán Đám mây Mở (Open Cloud Computing Interface) hướng đến việc cải thiện khả năng tương tác và sắp xếp lại các giải pháp đa đám mây.

Đám mây cộng đồng

Đám mây cộng đồng, được một số tổ chức chia sẻ, hỗ trợ một cộng đồng cụ thể có cùng mối quan tâm, sứ mệnh, phương pháp tiếp cận, điều kiện tiên quyết về bảo mật và các cân nhắc về tuân thủ. Đám mây cộng đồng được quản lý bởi các tổ chức này hoặc một bên thứ ba, và có thể được triển khai tại chỗ hoặc bên ngoài.

Những trở ngại của điện toán đám mây là gì?

Mặc dù có nhiều ưu điểm rõ ràng khi sử dụng dịch vụ quản trị đám mây, điện toán đám mây vẫn có những thách thức riêng đối với các chuyên gia CNTT:

Bảo mật đám mây

Bảo mật thường được coi là thách thức đáng chú ý nhất mà các tổ chức phải đối mặt với điện toán đám mây. Khi phụ thuộc vào đám mây, các tổ chức có nguy cơ bị vi phạm dữ liệu, hack API và giao diện, xâm phạm thông tin và các vấn đề xác minh. Hơn nữa, cần phải minh bạch về cách thức và địa điểm xử lý dữ liệu nhạy cảm được phân bổ cho nhà cung cấp đám mây. Bảo mật đòi hỏi sự cân nhắc thận trọng đối với các giải pháp đám mây và chiến lược kinh doanh cũng như việc cải thiện hiệu suất.

Chi phí lệch tâm

Các gói thành viên trả tiền theo nhu cầu sử dụng đám mây, bên cạnh việc mở rộng tài nguyên để đáp ứng nhu cầu khối lượng công việc biến động, có thể gây khó khăn cho việc xác định và dự đoán chi phí cuối cùng. Chi phí đám mây cũng thường bị giới hạn, với một dịch vụ đám mây thường sử dụng một hoặc nhiều dịch vụ đám mây khác nhau -- tất cả đều được tính vào chi phí hàng tháng. Điều này có thể làm tăng thêm chi phí đám mây tự phát.

Cần có kỹ năng

Với những tiến bộ nhanh chóng trong việc hỗ trợ đám mây, các tổ chức đang phải vật lộn để theo kịp nhu cầu ngày càng tăng về các thiết bị và nhân viên có khả năng và thông tin phù hợp cần thiết để lập mô hình, gửi và quản lý khối lượng công việc và dữ liệu trên đám mây.

Thách thức quản trị CNTT

Việc tập trung vào tự thực hiện trong điện toán đám mây có thể gây khó khăn cho việc quản trị CNTT, vì không có quyền kiểm soát việc cung cấp, hủy cung cấp và quản lý các hoạt động nền tảng. Điều này có thể gây khó khăn cho các tổ chức trong việc quản lý rủi ro và bảo mật, tuân thủ CNTT và chất lượng dữ liệu một cách phù hợp.

Tuân thủ luật pháp ngành

Khi trao đổi thông tin từ dung lượng cục bộ tại chỗ sang dung lượng đám mây, việc giám sát việc tuân thủ các quy định của ngành thông qua bên thứ ba có thể gặp khó khăn. Điều quan trọng là phải biết dữ liệu và khối lượng công việc thực sự được lưu trữ ở đâu để đảm bảo tuân thủ hành chính và quản lý thương mại phù hợp.

Quản lý nhiều đám mây

Mỗi đám mây đều đa dạng, do đó các tổ chức đa đám mây có thể tách biệt các nỗ lực để giải quyết những thách thức phổ biến hơn về điện toán đám mây.

Hiệu suất đám mây

Việc thực thi -- chẳng hạn như không hoạt động -- phần lớn nằm ngoài tầm kiểm soát của tổ chức ký hợp đồng dịch vụ đám mây với nhà cung cấp. Việc mất điện của tổ chức và nhà cung cấp có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và gây gián đoạn các hình thức thương mại nếu tổ chức không chuẩn bị sẵn sàng các phương án dự phòng.

Di dời đám mây

Việc chuẩn bị di chuyển ứng dụng và dữ liệu khác lên đám mây thường gây ra nhiều phức tạp. Các dự án di chuyển thường mất nhiều thời gian hơn dự kiến ​​và vượt quá ngân sách. Vấn đề khối lượng công việc và hồi hương dữ liệu - di chuyển từ đám mây trở lại trung tâm dữ liệu cục bộ - thường bị bỏ qua cho đến khi phát sinh chi phí hoặc vấn đề thực hiện bất ngờ.

Khóa người bán

Việc trao đổi dữ liệu giữa các nhà cung cấp đám mây thường gây ra những vấn đề đáng chú ý. Điều này bao gồm các mâu thuẫn chuyên môn, hạn chế về mặt pháp lý và hành chính, cũng như chi phí đáng kể phát sinh từ việc di chuyển dữ liệu với số lượng lớn.