Điện toán đám mây và ứng dụng ở một số nước trên thế giới

1. Tổng quan về điện toán đám mây

Điện toán đám mây (ĐTĐM) là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xu hướng công nghệ nổi bật, trong đó để tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào internet để đáp ứng những nhu cầu điện toán của ngươi dùng. Ví dụ, dịch vụ cung cấp những ứng dụng kinh doanh, trực tuyến thông thường, có thể truy cập từ một, còn các và đều được lưu trữ trên các máy chủ.

“ĐTĐM là mô hình trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên internet và chỉ được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm: máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, …” Như vậy, ĐTĐM có thể được định nghĩa một cách đơn giản: sử dụng tài nguyên tính toán có khả năng thay đổi theo nhu cầu được cung cấp như một dịch vụ từ bên ngoài với chi phí trả cho mỗi lần sử dụng. Bạn có thể truy cập đến bất kỳ tài nguyên nào tồn tại trong “đám mây (cloud)” tại bất kỳ thời điểm nào và từ bất kỳ đâu thông qua hệ thống internet. Bạn không phải quan tâm xem làm cách nào các thứ đang được duy trì phía trong của đám mây.

Đám mây là được đánh giá cao và sẵn sàng đáp ứng cho các nhu cầu ứng dụng của bạn. ĐTĐM cũng có thể được gọi là tính toán tiện ích hay là tính toán lưới “grid computing).

ĐTĐM là mô hình dịch chuyển trong cách thức làm thế nào chúng ta cung cấp kiến trúc và khả năng mở rộng của các ứng dụng. Trong quá khứ, các công ty thành công dành thời gian, nguồn lực xây dựng cơ sở hạ tầng, tạo lợi thế cạnh tranh. Nó thường xuyên là theo trường hợp sau “Xây dựng nó và cái cần sẽ đến”. Trong hầu hết các trường hợp, cách tiếp cận sẽ:

-       Để lại một lượng lớn các tài nguyên tính toán không được sử dụng làm tốn không gian trong các trung tâm dữ liệu lớn.

-       Bắt buộc ai đó trông giữ các máy chủ.

-       Gắn liền với chi phí năng lượng.

-       Công suất tính toán không được sử dụng bị bỏ phí mà không có cách nào chuyển sang công ty khác hay người dùng mà họ có thể tình nguyện chi trả cho các chu trình tính toán thêm vào.

Với ĐTĐM, các máy tính dư thừa có thể đưa vào sử dụng và được sinh lời bằng cách bán cho khách hàng. Sự chuyển đổi của việc tính toán và cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin vào một tiện ích, cái làm cho có tác dụng trong các trường hợp hoặc có tác dụng trong một số mức độ cho phép. Điều đó là nỗ lực cạnh tranh dựa trên ý tưởng hơn là dựa trên các tài nguyên tính toán.

Các tài nguyên ứng dụng của bạn và các hệ thống công nghệ thông tin liên tục cần thiết (để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn cho lưu trữ, cho tài nguyên tính toán, cho các hệ thống nhắn tin và cho các cơ sở dự liệu) và trở nên thông dụng. Bạn có thể trả chi phí hạ tầng cơ sở này cho nhà cung cấp nào mà cung cấp giá và dịch vụ tốt nhất. Rất đơn giản, cỏ phải thế không? Đó là một ý tưởng đơn giản nhưng cuộc cách mạng về tư duy không phải là hoàn toàn mới. Điều nay bây giờ là đứng đầu trong các xu hướng công nghệ hiện đại bởi vì môi trường ĐTĐM được Amazon đưa ra đầu tiên.

2. Một số lợi ích cơ bản của ĐTĐM

-       Sử dụng các tài nguyên tính toán động (dynamic Coputing resources). Các tài nguyên được bán cho doanh nghiệp đúng như những gì doanh nghiệp muốn, một cách tức thời. Thay vì việc doanh nghiệp phải tính toán xem có nên mở rộng hay không, phải đầu tư bao nhiêu máy chủ thì nay doanh nghiệp chỉ cần “Hey, đám mây, chúng tôi cần thêm tài nguyên tương đương với 1CPU 3.0, GHZ,128 BG RAM…” và đám mây sẽ tự tìm kiếm tài nguyên rỗi để cung cấp cho bạn.

-       Giảm chi phí: doanh nghiệp sẽ có khả năng cắt giảm chi phí mua bán, cài đặt và bảo trì tài nguyên. Thay vì việc phải mua máy chủ thì với ứng dụng ĐTĐM, nhân viên chỉ cần xác định chính xác tài nguyên mình cần và yêu cầu.

-       Giảm độ phức tạp trong cơ cấu của doanh nghiệp Doanh nghiệp sản xuất hàng hóa mà lại phải có cả một chuyên gia IT để vận hành, bảo trì máy chủ thì quá tốn kém. Nếu outsource được quá trình này thì doanh nghiệp sẽ chỉ tập trung vào sản xuất hàng hóa chuyên môn của mình và giảm bớt được độ phức tạp trong cơ cấu.

-       Tăng khả năng sử dụng tài nguyên tính toán: Một trong những câu hỏi đau đầu của việc đầu tư tài nguyên (ví dụ máy chủ) là bao lâu thì nó sẽ hết khấu hao, tôi đầu tư như thế có lãi hay không, có bị lạc hậu về công nghệ hay không…Khi sử dụng tài nguyên trên đám mây thì bạn không còn phải quan tâm tới điều này nữa.

Tuy vậy, để có thể tận dụng tối đa ĐTĐM thì điều quan trọng là doanh nghiệp cần phải tìm một nhà cung cấp “đám mây” đủ tốt để đáp ứng được cho mình tất cả những điều trên. Trong tương lai, ĐTĐM sẽ rất hữu ích khi nó vươn cả tới việc sử dụng những tài nguyên dư thừa trong các máy tính cá nhân của chính bạn.

-       Giảm nhu cầu nhân lực chuyên trách CNTT: trong cuốn sách mới viết gần đây với nhan đề:” the big switch: rewiring the world, from Edison to google” (tạm dịch: Một sự thay đổi lớn: kết nối lại thế giới, từ Edison đến google), ông viết: “Các bộ phận chuyên trách CNTT sẽ còn rất ít việc để làm khi một khối lượng khổng lồ công việc tính toán được chuyển từ các trung tâm dữ liệu riêng đến máy chủ ảo”.

ĐTĐM đang nổi lên như một công nghệ mới thu hút sự quan tâm của các nhà quản lý CNTT (CIO). Việc không lường trước được những chi phí về năng lượng, nhân sự và phần cứng, không gian lưu trữ giới hạn của các trung tâm dữ liệu… và trên hết là mong muốn sự đơn giản đã thúc đẩy một số doanh nghiệp, chủ yếu là những đơn vị mới khởi nghiệp, chuyển cơ sở hạ tầng lưu trữ của mình sang các nhà cung cấp dịch vụ máy chủ ảo.

CIO của công ty Special Olympics, người đang chuyển nhiều dữ liệu từ trung tâm dữ liệu công ty qua các dịch vụ máy chủ truyền thống nói “ Khái niệm công nghệ máy chủ ảo rất có ý nghĩa, nó giúp CIO giảm bớt được những sự vụ phức tạp của tổ chứ và tập trung cho công việc có mức độ giá trị cao hơn”. Ông hy vọng công ty sẽ chuyển sang máy chủ ảo trong vài năm tới. Tại sao là lúc này? Những công nghệ mới như băng thông rộng có gần như khắp nơi và ảo hóa máy chủ ngày càng phổ biến, cùng các bài học kinh nghiệm rút ra từ sự phát triển mạnh mẽ của phần mềm dịch vụ (software as a service – SaaS) đang khuyến khích các CIO tư duy vượt xa khỏi giới hạn trung tâm dữ liệu.

ĐTĐM với những lo ngại về an ninh và lỗi tiềm tàng của các ứng dụng là hai vấn đề chính đang được đặt ra trong giới CNTT. Các nhà cung cấp công nghệ này chưa định ra được đầy đủ mô hình kinh doanh và giá cả, đây là một trong những lý do khiến một số CIO, những người chưa nhìn thấy hiệu quả đầu tư của họ từ SaaS, xem xét ĐTĐM với cái nhìn nghi hoặc. Tất nhiên là còn có yếu tố khác: đó là sự minh bạch. Giao trách nhiệm về các ứng dụng và dữ liệu quan trọng cho đối tác thứ ba có nghĩa là khách hàng phải biết chính xác các nhà cung cấp dịch vụ điện toán máy chủ ảo xử lý thế nào về các vấn đề an ninh và kiến trúc hệ thống. Các nhà cung cấp dịch vụ sẽ minh bạch đến mức nào về những chi tiết trên vẫn còn là câu hỏi.

-       Tăng cường khả năng mở rộng: không giống những phát kiến to tát khác, công nghệ ĐTĐM không chỉ là ý tưởng hình thành từ những bộ óc thông thái của Silicon Valey, mà theo như một nhà quản lý CNTT thì “đây là kết quả tất yếu của một chuỗi hiện tượng của giới công nghệ trong hơn 30 năm qua”. Thật vậy, sẽ dễ dàng hơn khi các yêu cầu của nhà phân tích và những người làm CNTT nói về khả năng và mục tiêu của ĐTĐM hơn là tìm kiếm một định nghĩa chính xác. Cũng nên nhớ rằng các nhà cung cấp khác nhau tiếp cận ĐTĐM theo những cách không giống nhau. Theo cách nhìn của Sales–force.com thì ĐTĐM giống SaaS đối với IBM thì đây là sự hợp nhất các khối dữ liệu lớn của khách hàng được chuyển về.

Theo nhà phân tích của Research 2.0 “ĐTĐM căn bản là sự kết hợp của điện toán lưới (gird computing) và SaaS, chủ yếu là xử lý dữ liệu tho. Kết quả ĐTĐM thực chất là ảo hóa mạng”. Giám đốc công nghệ (CTO) của nhóm Giải pháp công nghệ cao của IBM cho biết :”Chúng tôi đã thiết kế ĐTĐM dựa trên công nghệ ảo hóa. Bạn có một trung tâm dữ liệu với nhiều máy chủ và chúng đều trở thành các máy ảo”. Ở mô hình quen thuộc hiện tại là multi –tenant SaaS, nhiều khách hàng có thể truy cập và chạy ứng dụng của nhà cung cấp dịch vụ. Với ĐTĐM, khách hàng cũng có thể chạy ứng dụng nhưng là ứng dụng của chính họ, trên hạ tầng của nhà cung cấp.

Về phần mình, nhà cung cấp phải đảm bảo kha năng phân bổ tải (workload) một cách linh hoạt cho máy chủ khi khách hàng truy cập vào để chạy các ứng dụng. Bằng cách này, nhà cung cấp tối đa hóa khả năng tính toán của hệ thống và cho phép khách hàng yêu cầu nhiều hơn. Đây là điểm mấu chốt của ĐTĐM, cho dù Blue Cloud của IBM hay EC2 của Amazon, thì mục tiêu chính đều là khả năng mở rộng nhanh (scalability).

Theo giám đốc công nghệ của Powerset, công ty chuyên xây dựng cơ cấu tìm kiếm thì thuật ngữ “mềm dẻo” có thể đúng hơn. Về tính mềm dẻo, ông muốn nhấn mạnh khả năng co giãn khi cần, Công ty của ông đang thiết lập bảng danh mục cho một số khối lượng khổng lồ thông tin trên web, đòi hỏi việc tính toán với cường độ cao gần như liên tục.

Trong quá trình thực hiện, cần dự tính đến cả những trường hợp tăng đột biến do người sử dụng, vượt quá năng lực tính toán bình thường của công ty.

Thay vì trang bị đủ các máy chủ và sẵn sàng hạ tầng để phục vụ nhu cầu lúc cao điểm, Powerset đã sử dụng dịch vụ lưu trữ của Amazon và trở thành một trong những khách hàng đầu tiên của Amazon sử dụng giải pháp EC2 và S3. Powerset chi trả cho các nguồn tài nguyên theo cách dùng bao nhiêu trả bấy nhiêu, điều này đã tiết kiệm cho công ty một khoản lớn tiền mặt. Ngoài ra, việc sử dụng dịch vụ mềm dẻo này sẽ cho phép bộ phận CNTT tập trung nguồn lực, thời gian vào nghiệp vụ cơ bản của mình, trên cơ sở nguồn tài nguyên tối thiểu để chạy các ứng dụng kinh doanh.

Tương tự, các nhóm hay các phòng ban trong công ty thường có nhu cầu triển khai hoặc sử lý những dự án nhưng lại không đủ nguồn lực hay ngân sách cho hạ tầng cần thiết. Giải pháp cho vấn đề này,IBM sử dụng các công nghệ ảo nội bộ để cung cấp nguồn tài nguyên cần thiết cho các ứng dụng hoặc dịch vụ mới. Hiện tại trong IBM có khoảng hơn 100 dự án thực hiện theo cách này. Tờ thời báo Newyork (New York times) cũng đã sử dụng Web Services của Amazon (EC2 và S3) để tạo các file PDF cho 11 triệu bài báo từ kho lưu trữ bằng giấy trong khoảng thời gian chưa tới 24 giờ, sử dụng 100 máy chủ ảo của EC2 thay vì mua thiết bị phần cứng cho dự án.

Mặc dù không phải là vấn đề phổ biến, một vài ứng dụng đồi hỏi phải có phần cứng đặc thừ. Trong trường hợp này, theo một số chuyên gia phân tích, hay quên việc chạy ứng dụng với ĐTĐM, và hơn nữa hiệu năng của cơ sở dự liệu ĐTĐM có thể vẫn còn nhiều vấn đề.

Tuy nhiên, các CIO vẫn có thể tì thấy được nhiều lợi ích từ những dịch vụ ĐTĐM, bao gồm khả năng mở rộng hơn, thời gian triển khai nhanh hơn và trung tâm dữ liệu đơn giản hơn.

3. Một số mô hình ứng dụng ĐTĐM trên thế giới

Các hoạt động liên quan đến ĐTĐM đang diễn ra trên phạm vi toàn thế giới; tại nhiều nước, mô hình máy chủ ảo đã thực sự được quan tâm và ứng dụng hiệu quả. Tại cộng đồng châu Âu, Ủy ban châu Âu và một số nước thành viên đang triên rkhai các hoạt động để hướng tới việc xây dựng một số cơ sở hạ tầng chung dựa trên ĐTĐM cho các quốc gia thành viên. Một sô mô hình ĐTĐM đang được ứng dụng tại các quốc gia:

-       Vương quốc Anh và “G-Cloud”” Chính phủ Hoàng gia Anh đã xây dựng “G-Cloud”, một mạng ĐTĐM trên quy mô toàn chính phủ và cũng là một ưu tiên chiến lược. Bản báo cáo Digital Brain Report phát hành vào tháng 6/2009 tại Anh đã kêu gọi chính phủ Anh đi đầu trong chiến lược hóa quy mô lớn cho toàn bộ quốc gia.

-       Nhật Bản và “đám mây Kasumigaseki”: Chính phủ Nhật đang triển khai một sáng kiến lớn về ĐTĐM, nhân rộng “đám mây Kasumigaseki”. Sáng kiến này tìm cách phát triển một môi trường ĐTĐM riêng có thể host toàn bộ hệ thống tính toán của chính phủ Nhật Bản. đám mây Kasumigaseki sẽ hỗ trợ sự chia sẻ thông tin và tài nguyên ở mức độ cao và khuyến khích hoạt động tiêu chuẩn hóa , tập trung hóa các tài nguyên CNTT của chính phủ.

Thông qua tập trung hóa toàn bộ hoạt động CNTT của chính phủ vào một cơ sở hạ tầng ĐTĐM duy nhất, chính phủ Nhật Bản cho rằng họ sẽ không chỉ cắt giảm được hi phí và thu được những lợi ích trong hoạt động mà họ còn có các hoạt động CNTT “xanh” hơn, thân thiện hơn với môi trường.

Đám mây Kasumigaseki là một phần trong dự án Digital Japan Creation. Dự án này chính là một nỗ lực của chính phủ nhằm sử dụng các khoản đầu tư CNTT (trị giá gần 100 nghìn tỷ Yên ) để hỗ trợ khôi phục kinh tế thông qua tạo ra thêm hàng trăm nghìn việc làm mới trong lĩnh vực CNTT trong vòng vài năm tới và tăng gấp đôi quy mô của thị trường CNTT Nhật Bản năm 2020.

-       Thái lan: Cơ quan Dịch vụ Công nghệ Thông tin Chính phủ Thái Lan (GITS) đang xây dựng một đám mây điện toán riêng để các cơ quan chính phủ Thái lan sử dụng. GITS đã thiết lập một dịch vụ email dựa trên ĐTĐM và có kế hoạch bổ sung các giải pháp SaaS trong tương lai gần. GITS tin rằng việc tập trung hóa như vậy sẽ nâng cao chất lượng cung cấp dịch vụ cho cơ quan chính phủ, trong khi vẫn hạ thấp “đáng kể” chi phí CNTT.

-       Trung Quốc: Các chương trình ĐTĐM đến nay rất phổ biến nhờ các nhà lãnh đạo địa phương. Thành phố DongYing tại miền Bắc Trung Quốc đang triển khai một sáng kiến về ĐTĐM để không chỉ cải thiện các giải pháp chính phủ điện tử mà còn hỗ trợ phát triển kinh tế thông qua lãnh đạo các hoạt động xây dựng cái được gọi là ĐTĐM Sông Hoàng Hà.

Tương tự, tại thành phố Wuxi, nằm ở miền Nam Trung Quốc, chính quyền thành phố đã xây dựng một “nhà máy dịch vụ ĐTĐM” để nâng cao chất lượng các tài nguyên điện toán dành cho các công ty. Nhiều công ty mới khởi nghiệp tại “công viên phần mềm” của thành phố phải đối mặt với một vấn đề chung của việc không có đủ nguồn lực tài chính cần thiết để đầu tư cơ sở hạ tầng CNTT cần thiết để có thể cạnh tranh hiệu quả.

Để đáp ứng yêu cầu này, và để thu hút thêm nhiều công ty tham gia vào dự án phát triển kinh tế của mình, chính quyền thành phố Wuxi hợp tác với IBM xây dựng một trung tâm ĐTĐM, cung cấp các tài nguyên theo nhu cầu cho các công ty tại công viên phần mềm. sử dụng nhà máy dịch vụ ĐTĐM, các nhà phát triển phần mềm có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên điện toán cần thiết cho các dự án của họ. Các công ty tham gia vào dự án có một cơ sở hạ tầng điện toán sẵn sàng, theo nhu cầu, giải phóng các nguồn lực tài chính cho các nhu cầu khác và giúp các công ty mới khởi nghiệp phát triển dễ dàng hơn, tạo ra sự thịnh vượng kinh tế và công việc làm ăn tại thành phố.

- Singapore: Cơ quan phát triển thông tin và truyền thông Singapore khẳng định rằng ĐTĐM thể hiện một bối cảnh mới quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin và do đó điề quan trọng là phải chuẩn bị cho Singapore thật tốt để khai thác ĐTĐM với quy mô, ảnh hưởng và tính cạnh tranh kinh tế lớn hơn. ĐTĐM mang lại cho chúng ta một phương pháp đơn giản để cung cấp và mở rộng dung lượng lưu trữ trong môi trường ĐTĐM công cộng, đồng thời giúp giảm thời gian triển khai ứng dụng từ vài ngày xuống còn vài phút, tăng hiệu quả vận hành và quản lý hệ thống lưu trữ, tiết kiệm chi phí lưu trữ. Bằng việc tối ưu sử dụng các nguồn tài nguyên hệ thống, ĐTĐM mở ra cơ hội mới cho các tổ chức, doanh nghiệp trong việc đẩy nhanh ứng dụng CNTT – truyền thông vào mọi lĩnh vực hoạt động của mình.