angle-left null Thế hệ tiếp theo của điện toán đám mây - đám mây phân tán - Distributed Cloud Computing
Trang chủ

02/09/2020 16:18

(data.gov.vn) Thế hệ tiếp theo của điện toán đám mây, vẫn giữ được những ưu điểm của điện toán đám mây trong khi mở rộng phạm vi và các trường hợp sử dụng cho đám mây. Đám mây phân tán cho phép phân phối theo địa lý, được quản lý tập trung các dịch vụ đám mây công cộng được tối ưu hóa cho hiệu suất, tuân thủ và điện toán biên. Đây là một mô hình đáng cân nhắc cho việc triển khai đám mây Chính phủ G-Cloud tại Việt Nam trên cơ sở sử dụng các trung tâm dữ liệu hiện có của các bộ, ngành, địa phương.

“Điện toán đám mây hứa hẹn rằng khách hàng sẽ đạt được lợi thế từ một số đề xuất chính, chẳng hạn như bằng cách chuyển trách nhiệm và công việc vận hành cơ sở hạ tầng phần cứng và phần mềm cho các nhà cung cấp đám mây, tận dụng tính đàn hồi của đám mây, hưởng lợi từ tốc độ đổi mới đồng bộ với đám mây công cộng nhà cung cấp, và nhiều hơn nữa “ đó là lời của ông David Smith chuyên gia phân tích đến từ Gartner.

Tuy nhiên, đám mây lai phá vỡ những định đề rất giá trị này: Một phần của đám mây lai được khách hàng thiết kế, sở hữu, kiểm soát và vận hành và phần kia do nhà cung cấp đám mây công cộng. Khách hàng chịu trách nhiệm về phần hoạt động của họ nhưng không thể tận dụng các khả năng (chẳng hạn như kỹ năng, tốc độ đổi mới, đầu tư và kỹ thuật) của nhà cung cấp đám mây công cộng.

Các thế hệ mới hơn của các dịch vụ đám mây lai đóng gói có thể giúp giảm tác động của những thiếu sót này. Đám mây phân tán, thế hệ tiếp theo của điện toán đám mây, vẫn giữ được những ưu điểm của điện toán đám mây trong khi mở rộng phạm vi và các trường hợp sử dụng cho đám mây. Các CIO có thể sử dụng các mô hình đám mây phân tán để nhắm mục tiêu các trường hợp sử dụng đám mây phụ thuộc vào vị trí sẽ được yêu cầu trong tương lai.

Đám mây phân tán là gì?

Như định nghĩa của đám mây phân tán, đám mây phân tán là mô hình đám mây có sự kết hợp giữa nhiều vị trí vật lý triển khai các dịch vụ được phân phối trên đám mây. Đám mây phân tán có ba nguồn gốc: Đám mây công cộng, đám mây lai và điện toán biên. Các nhà cung cấp đám mây công cộng đã hỗ trợ nhiều vùng và khu vực trong nhiều năm. Với các dịch vụ kết hợp đóng gói, các dịch vụ đám mây công cộng (thường bao gồm phần cứng và phần mềm cần thiết) giờ đây có thể được phân phối đến các vị trí thực tế khác nhau, chẳng hạn như điểm biên.

Đám mây phân tán là một dịch vụ điện toán đám mây công cộng cho phép bạn chạy cơ sở hạ tầng đám mây công cộng ở nhiều vị trí khác nhau - không chỉ trên cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp đám mây mà ngay cả trong trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp đám mây khác hoặc trong trung tâm dữ liệu hoặc trung tâm vị trí của bên thứ ba - và quản lý mọi thứ từ một mặt phẳng điều khiển duy nhất.

Với việc phân phối các dịch vụ đám mây công cộng có mục tiêu, được quản lý tập trung này, tổ chức sử dụng có thể triển khai và chạy các ứng dụng hoặc các thành phần ứng dụng riêng lẻ trong một hỗn hợp các vị trí và môi trường đám mây đáp ứng tốt nhất các yêu cầu về hiệu suất, tuân thủ quy định. Đám mây phân tán giải quyết các tồn tại trong hoạt động và quản lý có thể xảy ra trong đám mây lai hoặc đám mây hỗn hợp.

Có thể quan trọng nhất, đám mây phân tán cung cấp nền tảng lý tưởng cho điện toán biên - chạy các máy chủ và ứng dụng gần hơn với nơi dữ liệu được tạo ra.

Nhu cầu về đám mây phân tán và điện toán biên chủ yếu được thúc đẩy bởi Internet of Things (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), viễn thông (telco) và các ứng dụng khác cần xử lý lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian thực. Nhưng đám mây phân tán cũng đang giúp các công ty vượt qua những thách thức trong việc tuân thủ các quy định về quyền riêng tư dữ liệu theo quốc gia hoặc ngành cụ thể - và gần đây hơn là cung cấp dịch vụ CNTT cho nhân viên và người dùng cuối do đại dịch COVID-19 phân phối lại.

Trong đám mây phân tán, quyền sở hữu, vận hành, quản trị, cập nhật và phát triển của các dịch vụ vẫn thuộc trách nhiệm của nhà cung cấp đám mây công cộng ban đầu. Đây là một sự thay đổi đáng kể từ mô hình hầu như tập trung của hầu hết các dịch vụ đám mây công cộng và mô hình liên quan đến khái niệm đám mây chung. Nó sẽ dẫn đến một kỷ nguyên mới trong điện toán đám mây.

Một ý kiến hỏi rằng liệu đám mây phân tán có đơn giản là một trường hợp của điện toán biên hay không và câu trả lời là có và không. Tất cả các phiên bản của đám mây phân tán cũng là các phiên bản của điện toán biên. Nhưng không phải tất cả các trường hợp của điện toán biên đều là đám mây phân tán. Điều này là do nhiều cách sử dụng cạnh liên quan đến một nhà cung cấp đám mây công cộng quản lý sự phát triển và kiểm soát liên tục của môi trường kết quả.

Theo Gartner

“Đến năm 2024, hầu hết các nền tảng dịch vụ đám mây sẽ cung cấp ít nhất một vài dịch vụ đám mây phân tán thực thi tại điểm cần”

Cách hoạt động của đám mây phân tán

Một khái niệm có liên quan là máy tính phân tán, trong đó các thành phần ứng dụng được trải rộng trên các máy tính nối mạng khác nhau và giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn hoặc API với mục tiêu cải thiện hiệu suất ứng dụng tổng thể hoặc tối đa hóa hiệu quả tính toán.

Đám mây phân tán tiến thêm một bước rất lớn bằng cách phân phối toàn bộ tài nguyên tính toán của nhà cung cấp đám mây công cộng đến bất cứ nơi nào khách hàng có thể cần - tại chỗ trong trung tâm dữ liệu riêng của khách hàng hoặc đám mây riêng , hoặc tại cơ sở trong một hoặc nhiều trung tâm dữ liệu đám mây công cộng có thể thuộc về nhà cung cấp đám mây hoặc không.

Trên thực tế, đám mây phân tán mở rộng đám mây tập trung của nhà cung cấp với các vệ tinh đám mây vi mô phân tán theo địa lý. Nhà cung cấp đám mây giữ quyền kiểm soát trung tâm đối với hoạt động, cập nhật, quản trị, bảo mật và độ tin cậy của tất cả cơ sở hạ tầng phân tán. Và khách hàng truy cập mọi thứ - các dịch vụ đám mây tập trung và vệ tinh ở bất cứ nơi nào họ đặt - như một đám mây duy nhất và quản lý tất cả từ một mặt phẳng điều khiển duy nhất. Theo cách này, như nhà phân tích ngành Gartner đã nói, các bản sửa lỗi đám mây phân tán với đám mây lai và các lỗi đa đám mây lai.

Các ưu thế về sử dụng của đám mây phân tán

Điện toán đám mây phân tán hỗ trợ mọi thứ từ quản lý đa đám mây được đơn giản hóa, đến khả năng mở rộng và tốc độ phát triển được cải thiện, đến việc triển khai các ứng dụng và chức năng hỗ trợ quyết định và tự động hóa hiện đại.

  • Cải thiện khả năng quản lý đám mây: Đám mây phân tán có thể giúp bất kỳ tổ chức nào có được quyền kiểm soát tốt hơn đối với cơ sở hạ tầng hỗn hợp đa đám mây của mình bằng cách cung cấp khả năng quản lý từ một bảng điều khiển, với một bộ công cụ duy nhất.

  • Khả năng mở rộng và linh hoạt, hiệu quả, tiết kiệm chi phí: Việc mở rộng một trung tâm dữ liệu chuyên dụng hoặc xây dựng các vị trí trung tâm dữ liệu mới ở các khu vực địa lý khác nhau sẽ rất tốn kém và mất thời gian. Với đám mây phân tán, một tổ chức có thể mở rộng đến cơ sở hạ tầng hiện có hoặc các vị trí cạnh mà không cần xây dựng vật lý, đồng thời có thể phát triển và triển khai mọi nơi trong môi trường một cách nhanh chóng, sử dụng cùng một công cụ và nhân sự.

  • Dễ dàng hơn trong việc tuân thủ quy định được bản địa hóa: Nhiều quy định về quyền riêng tư dữ liệu chỉ định rằng thông tin cá nhân của người dùng không thể lưu trữ ngoài quốc gia của người dùng. Cơ sở hạ tầng đám mây phân tán giúp tổ chức xử lý ở quốc gia cư trú của mỗi người dùng dễ dàng hơn. Xử lý dữ liệu tại nguồn sẽ đơn giản hóa việc tuân thủ các quy định về quyền riêng tư của dữ liệu đặc biệt là trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, viễn thông và các ngành khác.

  • Phân phối nội dung nhanh hơn: Mạng phân phối nội dung (CDN) được triển khai trên đám mây phân tán có thể cải thiện hiệu suất nội dung video phát trực tuyến - và trải nghiệm người dùng - bằng cách lưu trữ và phân phối nội dung video từ các địa điểm gần hơn với người dùng cuối.

  • Các ứng dụng IoT, (AI) và máy học : Giám sát video, tự động hóa sản xuất, ô tô tự lái, ứng dụng chăm sóc sức khỏe, tòa nhà thông minh và các ứng dụng khác dựa trên phân tích dữ liệu thời gian thực đòi hỏi độ trễ thấp và không thể sử dụng đám mây từ xa. Điện toán đám mây phân tán và điện toán biên mang lại độ trễ thấp mà các ứng dụng này yêu cầu.

Các thách thức cho đám mây phân tán

Mặc dù mô hình đám mây phân tán về lý thuyết mang lại nhiều ưu thế. Tuy nhiên khi triển khai trong thực tế sẽ gặp phải nhiều câu hỏi cần giải quyền. Một số vấn đề phải được giải quyết trước khi mô hình có thể được áp dụng rộng rãi bao gồm:

  • Sự tương thích của đám mây công cộng với mô hình hoạt động của đám mây phân tán khi được chuyển đổi hoạt động sang mô hình mới để có các ưu thế.

  • Nếu trung tâm dữ liệu của khách hàng tham gia vào đám mây phân tán được và được sử dụng cho các tổ chức khác, điều này sẽ làm tăng băng thông và chi phí này ai sẽ trả tiền cho việc tăng băng thông cần thiết để hoạt động hiệu quả, cách tính và chi trả trả như thế nào?

  • Mô hình doanh thu sẽ diễn ra như thế nào khi chia sẻ trung tâm dữ liệu giữa nhiều doanh nghiệp, tổ chức?

  • Một trung tâm dữ liệu thành phần của đám mây phân tán phải luôn được kết nối hay nó có thể hoạt động với kết nối mạng không liên tục?

Trong tương lai, đám mây phân tán sẽ phát triển thế nào:

Về mặt thực tế, đám mây phân tán sẽ phát triển theo hai giai đoạn riêng biệt. Giai đoạn Một sẽ bao gồm sự kết hợp các thành phần tương tự nhau, trong đó khách hàng doanh nghiệp sẽ mua các trung tâm dữ liệu đám mây giống như đám mây lai và tránh các vấn đề về độ trễ.

Theo Gartner

“Đám mây phân tán hoạt động tương tự như hệ thống các điểm phát WIFI công cộng trong đó trung tâm dữ liệu ở khắp mọi nơi”

Cách hoạt động của đám mây phân tán

Những khách hàng ban đầu sẽ thường không có ý tưởng mở trung tâm dữ liệu của mình cho những doanh nghiệp tổ chức khác, cho dù theo địa lý hay theo lĩnh vực, và sẽ giữ quyền sử dụng trung tâm dữ liệu cho riêng mình. Điều này sẽ có tác dụng kích hoạt đám mây lai bằng cách yêu cầu các nhà cung cấp đám mây công cộng chịu trách nhiệm về mọi thứ.

Đám mây thế hệ tiếp theo sẽ hoạt động dựa trên giả định rằng các trung tâm dữ liệu đám mây ở khắp mọi nơi - giống như các điểm phát Wi-Fi

Giai đoạn thứ Hai, sẽ triển khai cho các trường đại học, chính quyền thành phố, các cơ quan công quyền và các công ty viễn thông, trong số các khách hàng sẽ đầu tư trung tâm dữ liệu đám mây và mở, chia sẻ cho các tổ chức khác sử dụng để tận dụng tài nguyên. Điều này sẽ bắt đầu thiết lập ý tưởng rằng đám mây phân tán đại diện cho nền tảng của thế hệ tiếp theo của điện toán đám mây. Điều này cũng sẽ phản ánh nhu cầu về tính liên tục của đám mây phân tán. Đám mây thế hệ tiếp theo sẽ hoạt động dựa trên giả định rằng các trạm biến áp trên đám mây ở khắp mọi nơi - giống như các điểm phát Wi-Fi công cộng.

Các giai đoạn sẽ phát triển từ từ và từng bước và dần dần việc các đám mây phân tán được hình thành hoàn chỉnh theo thời gian.

Có thể thấy rằng, mô hình đám mây phân tán rất phù hợp cho ý tưởng triển khai điện toán đám mây trong cơ quan nhà nước khi chủ trương xây dựng G-Cloud cho chính phủ điện tử hình hành. Theo ý tưởng này G-Cloud sẽ theo mô hình đám mây phân tán được triển khai bằng sự kết hợp các trung tâm dữ liệu của các bộ, ngành, địa phương để thành một đám mây duy nhất có sự kiểm soát tập trung và chia sẻ tài nguyên giữa các cơ quan nhà nước.

 

Tài liệu tham khảo:

https://www.gartner.com/smarterwithgartner/the-cios-guide-to-distributed-cloud/

https://www.ibm.com/cloud/learn/distributed-cloud

https://www.sdxcentral.com/cloud/definitions/what-is-distributed-cloud-definition/

 


Tin xem nhiều

placeholder image

Kinh tế dữ liệu Châu Âu, hiện trạng và định hướng đến 2025