Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
HỌC PHẦN: CÁC VẤN ĐỀ HIỆN ĐẠI CỦACÔNG NGHỆ THÔNG TIN
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂUVỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên:
Trang 2Mục lục
Mở đầu 3
1 Lý do chọn đề tài 3
2 Mục tiêu nghiên cứu 3
3 Phương pháp nghiên cứu 3
4 Cấu trúc bài báo cáo 3
Chương I: Lịch sử và Phát triển của Điện toán Đám mây 5
Chương II: Khái niệm và Cơ sở lý thuyết của Đám mây 8
2.1 Định nghĩa cơ bản về Công nghệ Đám mây 8
2.2 Mô hình Phân loại Điện toán Đám mây 9
2.3 Cơ sở hạ tầng của Công nghệ Đám mây 11
2.4 Tích hợp ứng dụng và Công nghệ Đám mây 12
Chương III Ưu điểm và Nhược điểm của Điện toán Đám mây 13
3.1 Ưu điểm của Điện toán Đám mây 13
3.2 Nhược điểm của Công nghệ Đám mây 13
3.3 Kết luận 14
Chương IV Ứng dụng Điện toán Đám mây 15
4.1 Lĩnh vực Kinh doanh và Doanh nghiệp 15
4.2 Lĩnh vực Giáo dục và Học tập 15
4.4 Lĩnh vực Giải trí và Phương tiện truyền thông 16
4.5 Lĩnh vực Chính phủ và Hành chính công 16
4.6 Các Trường hợp Sử dụng đặc biệt 16
Chương V An ninh và Quản lý Dữ liệu trong Đám mây 17
5.1 An Ninh Dữ Liệu Đám Mây 17
5.2 Quản Lý Dữ Liệu Đám Mây 18
5.3 Tuân thủ và Luật pháp 18
Kết luận 19
Trang 3Mở đầu
1 Lý do chọn đề tài
Trong thế kỷ 21, điện toán đám mây đã trở thành một trong những xu hướng quan trọng và biến đổi cách chúng ta làm việc, lưu trữ dữ liệu và tiếp cận ứng dụng trực tuyến Lý do em chọn đề tài này là để tìm hiểu về sự phát triển nhanh chóng của công nghệ đám mây, cách nó ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta và tương lai của ngành công nghiệp công nghệ thông tin.
2 Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu lịch sử và phát triển của công nghệ đám mây từ khi nó ra đời cho đến ngày nay.
Tìm hiểu về cơ sợ lý thuyết và bản chất của điện toán đam mây.
Phân tích các ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng công nghệ đám mây trong các ngành công nghiệp và cuộc sống cá nhân.
Xem xét các ứng dụng và tiềm năng của công nghệ đám mây trong tương lai.
3 Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã sử dụng phương pháp thu thập thông tin từ nguồn tài liệu học thuật, báo cáo, sách, và các nguồn trực tuyến uy tín Chúng tôi cũng đã tiến hành phân tích dữ liệu và so sánh các thông tin để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của báo cáo.
4 Cấu trúc bài báo cáo
Chương I: Lịch sử và Phát triển của Điện toán Đám mây Chương II: Khái niệm và Cơ sở lý thuyết của Đám mây Chương III: Ưu điểm và Nhược điểm của Điện toán Đám mây
Trang 4Chương IV: Ứng dụng Điện toán Đám mây
Chương V: An ninh và Quản lý Dữ liệu trong Đám mây
Trang 5Chương I: Lịch sử và Phát triển của Điện toán Đám mây
1.1 Thập kỷ 1950 và 1960: Xuất hiện ý tưởng đầu tiên
Thập kỷ 1960 và 1970: Điểm khởi đầu của điện toán đám mây được coi là giai đoạn này Các nhà nghiên cứu đã đưa ra ý tưởng về "cloud computing" qua các nghiên cứu và bài viết Tuy nhiên, công nghệ và hạ tầng không đủ phát triển để thực hiện ý tưởng này.
1.2 Thập kỷ 1970 và 1980: Mạng và máy tính cá nhân
Thập kỷ 1970 và 1980 chứng kiến sự phát triển của mạng máy tính và máy tính cá nhân.
Điều này đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc truy cập từ xa và chia sẻ tài nguyên máy tính thông qua mạng.
1.3 Thập kỷ 1990: Sự ra đời của ASP và Hosting dựa trên Internet
Thập kỷ 1990 là thời kỳ sự phát triển của các dịch vụ hoạt động dựa trên mô hình ASP (Application Service Provider).
Các công ty như Salesforce và NetSuite đã cung cấp ứng dụng dựa trên web thông qua mô hình dịch vụ và tiền thuê bao.
1.4 Thập kỷ 2000: Các công ty đám mây lớn
Thập kỷ 2000 chứng kiến sự xuất hiện của các công ty đám mây lớn như Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, và Microsoft Azure.
AWS đã giới thiệu Amazon S3 (Simple Storage Service) và EC2 (Elastic Compute Cloud) vào năm 2006, đánh dấu sự phát triển nhanh chóng của lĩnh vực đám mây.
Trang 61.5 Thập kỷ 2010: Phát triển đám mây công cộng và riêng tư
Thập kỷ 2010 chứng kiến sự phát triển đám mây công cộng và đám mây riêng tư.
Đám mây công cộng đã trở thành một giải pháp phổ biến cho việc lưu trữ dữ liệu, tích hợp ứng dụng và cung cấp dịch vụ trực tuyến.
Đám mây riêng tư cung cấp tính bảo mật và kiểm soát cao hơn cho các tổ chức và doanh nghiệp.
1.6 Hiện tại và Tương lai: Trí tuệ nhân tạo và tính toán lượng tử
Hiện nay, công nghệ đám mây tiếp tục phát triển nhanh chóng với sự tích hợp của trí tuệ nhân tạo (AI) và tính toán lượng tử.
Trí tuệ nhân tạo được sử dụng để tối ưu hóa quản lý đám mây và cung cấp dịch vụ thông minh.
Tính toán lượng tử có tiềm năng thay đổi cách chúng ta xử lý và lưu trữ dữ liệu trong tương lai.
1.7 Tổng kết
Hình 1.7: Lịch sử phát triển
Trang 7Lịch sử và sự phát triển của công nghệ đám mây đã biến đổi cách chúng ta làm việc, quản lý dữ liệu và phát triển ứng dụng Sự tiếp tục của công nghệ này hứa hẹn nhiều cơ hội và thách thức mới trong tương lai.
Trang 8Chương II: Khái niệm và Cơ sở lý thuyết của Đám mây
2.1 Định nghĩa cơ bản về Công nghệ Đám mây
Hình 2.2: Mô hình điện toán đám mây
Công nghệ đám mây là một mô hình cho phép truy cập và sử dụng tài nguyên máy tính (bao gồm máy chủ, lưu trữ, mạng và ứng dụng) thông qua internet Thay vì phải mua và quản lý cơ sở hạ tầng máy tính cục bộ, người dùng có thể thuê hoặc sử dụng tài nguyên từ một nhà cung cấp dịch vụ đám mây Điều này tạo ra tính linh hoạt, tiết kiệm chi phí, và khả năng mở rộng dễ dàng cho các tổ chức và cá nhân.
Trang 92.2 Mô hình Phân loại Điện toán Đám mây 2.2.1 Mô hình triển khai
Hình 3.2: Phân loại điện toán đám mây
Công nghệ đám mây có 3 mô hình phân loại chính: Công cộng (Public Cloud):
o Mô hình công cộng là khi các nhà cung cấp dịch vụ đám mây như AWS, Azure, GCP cung cấp tài nguyên đám mây và dịch vụ cho công chúng thông qua internet.
o Tài nguyên và hạ tầng đám mây trong mô hình này được chia sẻ giữa nhiều khách hàng và do đó thường có chi phí thấp hơn do tính chất đa người dùng của nó.
o Public cloud thích hợp cho các ứng dụng và dự án có tính linh hoạt, khả năng mở rộng nhanh chóng và không yêu cầu kiểm soát hoàn toàn về môi trường đám mây.
Riêng tư (Private Cloud):
Trang 10o Mô hình private là khi tổ chức xây dựng và quản lý một hệ thống đám mây riêng tại nơi làm việc hoặc trung tâm dữ liệu của họ.
o Tài nguyên đám mây riêng tư thường được sử dụng bởi một tổ chức duy nhất và được kiểm soát chặt chẽ hơn, giúp đảm bảo an ninh và tuân thủ quy định.
o Private cloud thích hợp cho các tổ chức có yêu cầu nghiêm ngặt về bảo mật hoặc quy định, hoặc cần kiểm soát hoàn toàn về môi trường đám mây.
Kết hợp (Hybrid Cloud):
o Mô hình kết hợp kết hợp cả hai mô hình trên, cho phép di chuyển dữ liệu và ứng dụng giữa môi trường đám mây công cộng và riêng tư.
o Điều này cung cấp sự linh hoạt cho các tổ chức, cho phép họ sử dụng public cloud cho các tác vụ không yêu cầu tính bảo mật cao và sử dụng private cloud cho các tác vụ nhạy cảm về dữ liệu.
o Kết hợp cloud cũng giúp tối ưu hóa hiệu suất và chi phí, bằng cách sử dụng public cloud cho khối lượng công việc biến đổi và mở rộng nhanh chóng, trong khi sử dụng riêng tư cloud cho các ứng dụng quan trọng về bảo mật.
2.2.2 Mô hình cung cấp các dịch vụ Điện toán Đám mây Infrastructure as a Service (IaaS - Hạ tầng như Dịch vụ):
o Đặc điểm: IaaS cung cấp tài nguyên hạ tầng máy chủ ảo, lưu trữ, mạng và các tài nguyên liên quan Người dùng có thể tự quản lý hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu trên hạ tầng này.
o Ưu điểm: Linh hoạt, người dùng có toàn quyền kiểm soát hệ thống, phù hợp cho việc triển khai ứng dụng tùy chỉnh hoặc hệ thống riêng.
Trang 11o Ví dụ: Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform (GCP).
Platform as a Service (PaaS - Nền tảng như Dịch vụ):
o Đặc điểm: PaaS cung cấp nền tảng phát triển và triển khai ứng dụng, bao gồm các dịch vụ và công cụ phát triển Người dùng không cần quản lý hạ tầng cơ sở dữ liệu hay máy chủ mà chỉ quan tâm đến việc phát triển ứng dụng.
o Ưu điểm: Nhanh chóng triển khai ứng dụng, giảm công sức quản lý hạ tầng, phù hợp cho các nhóm phát triển ứng dụng.
o Ví dụ: Heroku, Google App Engine, Microsoft Azure App Service Software as a Service (SaaS - Phần mềm như Dịch vụ):
o Đặc điểm: SaaS cung cấp ứng dụng phần mềm hoàn chỉnh được cài đặt và sử dụng qua mạng Người dùng không cần quản lý hạ tầng, nâng cấp phần mềm hoặc thực hiện bất kỳ công việc quản trị nào, chỉ cần truy cập và sử dụng ứng dụng.
o Ưu điểm: Dễ sử dụng, không đòi hỏi quản lý hạ tầng hoặc phần mềm, tiết kiệm thời gian và nguồn lực.
o Ví dụ: Gmail, Microsoft 365 (Office 365), Salesforce.
Mỗi mô hình có các ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào nhu cầu và yêu cầu của tổ chức.
2.3 Cơ sở hạ tầng của Công nghệ Đám mây Cơ sở hạ tầng của công nghệ đám mây bao gồm:
Trang 12Máy chủ ảo (Virtual Servers): Máy chủ ảo là máy tính ảo hóa chạy trên phần cứng vật lý và được quản lý bằng phần mềm ảo hóa Chúng cung cấp tài nguyên máy tính cho ứng dụng và dịch vụ trên đám mây.
Lưu trữ đám mây (Cloud Storage): Dịch vụ lưu trữ đám mây cho phép lưu trữ dữ liệu trên mạng, giúp truy cập dữ liệu từ mọi nơi và chia sẻ dữ liệu dễ dàng.
Mạng đám mây (Cloud Networking): Mạng đám mây kết nối các tài nguyên và ứng dụng trong môi trường đám mây, cho phép truy cập từ xa và quản lý tài nguyên mạng.
Ứng dụng đám mây (Cloud Applications): Các ứng dụng chạy trên nền tảng đám mây và có thể truy cập thông qua trình duyệt web hoặc ứng dụng di động.
2.4 Tích hợp ứng dụng và Công nghệ Đám mây
Công nghệ đám mây cung cấp nhiều cách để tích hợp ứng dụng và dịch vụ, bao gồm:
APIs (Application Programming Interfaces): APIs cho phép các ứng dụng giao tiếp với nhau và chia sẻ dữ liệu dễ dàng.
PaaS (Platform as a Service): PaaS cung cấp môi trường phát triển và triển khai ứng dụng trên nền tảng đám mây.
Serverless Computing: Là mô hình cho phép bạn chạy mã mà không cần quản lý máy chủ, tài nguyên, hay hạ tầng.
Trang 13Chương III Ưu điểm và Nhược điểm của Điện toán Đám mây
3.1 Ưu điểm của Điện toán Đám mây 3.1.1 Tiết kiệm Chi phí
Giảm thiểu nhu cầu về cơ sở hạ tầng vật lý, bao gồm máy chủ và lưu trữ cục triển của doanh nghiệp.
Tích hợp và triển khai ứng dụng mới nhanh chóng 3.1.3 Khả năng Truy cập Từ xa
Cho phép người dùng truy cập dữ liệu và ứng dụng từ mọi nơi có kết nối internet.
Hỗ trợ làm việc từ xa và cung cấp tính linh hoạt cho người làm việc 3.1.4 Bảo mật và Sao lưu Tự động
Cung cấp cơ chế bảo mật mạnh mẽ và các dịch vụ bảo mật tiên tiến Sao lưu và khôi phục dữ liệu tự động, giúp đảm bảo tính khả dụng và bảo mật.
3.2 Nhược điểm của Công nghệ Đám mây 3.2.1 Khả năng Hoạt động Offline
Phụ thuộc vào kết nối internet, do đó, khả năng hoạt động offline bị hạn chế.
Trang 14Có thể gặp khó khăn khi không có kết nối mạng đủ mạnh hoặc khi mạng bị gián đoạn.
3.2.2 Quản lý Dữ liệu và Tuân thủ Quy định
Đối với các tổ chức lớn, việc quản lý và tuân thủ các quy định về bảo mật dữ liệu có thể phức tạp.
Cần đảm bảo rằng dữ liệu được lưu trữ và xử lý đúng theo quy định 3.2.3 Dự án Chuyển đổi và Đào tạo Nhân viên
Cần đầu tư thời gian và tiền bạc vào việc chuyển đổi hạ tầng sang mô hình đám mây.
Nhân viên cần đào tạo để làm việc với các dịch vụ và công cụ mới 3.3 Kết luận
Dù có nhược điểm, công nghệ đám mây vẫn đang phát triển và trở thành một phần quan trọng trong ngành công nghiệp công nghệ thông tin Hiểu rõ cả các ưu điểm và nhược điểm giúp tổ chức và cá nhân sử dụng công nghệ đám mây một cách hiệu quả và an toàn.
Trang 15Chương IV Ứng dụng Điện toán Đám mây
4.1 Lĩnh vực Kinh doanh và Doanh nghiệp
Lưu trữ và Quản lý Dữ liệu: Các doanh nghiệp sử dụng dịch vụ lưu trữ đám mây để lưu trữ và quản lý dữ liệu của họ Ví dụ: Dropbox cho cá nhân và Google Drive cho doanh nghiệp.
Phân tích Dữ liệu và Business Intelligence: Sử dụng công nghệ đám mây trong việc phân tích dữ liệu để ra quyết định kinh doanh thông minh Ví dụ: Sử dụng Amazon Redshift để phân tích dữ liệu trực quan.
Ứng dụng di động và Phát triển Web: Các doanh nghiệp xây dựng và triển khai ứng dụng di động và web trên nền tảng đám mây để tiết kiệm thời gian và tài nguyên Ví dụ: Sử dụng AWS Lambda cho phát triển ứng dụng di động.
4.2 Lĩnh vực Giáo dục và Học tập
Học trực tuyến và E-learning: Các tổ chức giáo dục sử dụng công nghệ đám mây để cung cấp giảng dạy và học tập trực tuyến Ví dụ điển hình là việc sử dụng Google Workspace for Education, nơi giáo viên và học sinh có thể truy cập vào các ứng dụng và tài liệu từ bất kỳ đâu.
Quản lý Hệ thống Học tập: Trường học và trường đại học sử dụng hệ thống quản lý đám mây để tổ chức và quản lý quá trình học tập Ví dụ, hệ thống quản lý học tập Moodle được triển khai trên đám mây giúp họ dễ dàng theo dõi tiến độ học tập của học sinh và cung cấp tài liệu giảng dạy.
Tài liệu và Khóa học trực tuyến: Công nghệ đám mây đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp tài liệu và khóa học trực tuyến Các nền tảng đám mây như Coursera và edX cho phép giáo viên và học sinh truy cập vào hàng ngàn
Trang 16khóa học trực tuyến từ các trường đại học và tổ chức giáo dục trên khắp thế giới.
4.4 Lĩnh vực Giải trí và Phương tiện truyền thông
Dự phòng và Phân phối Phương tiện truyền thông: Các công ty giải trí và phương tiện truyền thông sử dụng đám mây để lưu trữ và phân phối nội dung Ví dụ: Netflix sử dụng AWS.
Kỹ thuật ảo hóa và Hình ảnh 3D: Cách công nghệ đám mây được sử dụng trong kỹ thuật ảo hóa và tạo hình ảnh 3D cho phương tiện truyền thông Ví dụ: Sử dụng AWS để tích hợp công cụ hình ảnh 3D.
4.5 Lĩnh vực Chính phủ và Hành chính công
Dịch vụ Chính phủ điện tử: Chính phủ sử dụng công nghệ đám mây để cung cấp dịch vụ chính phủ điện tử và tương tác với công dân Ví dụ: Dự án Chính phủ Điện tử của Singapore.
An toàn Thông tin và Quản lý Tài nguyên: Đám mây được sử dụng để quản lý dữ liệu và tài nguyên của chính phủ, bao gồm lĩnh vực an ninh Ví dụ: AWS GovCloud cho các dự án chính phủ.
4.6 Các Trường hợp Sử dụng đặc biệt
Khám phá Mặt trời và Vũ trụ: NASA và các tổ chức nghiên cứu vũ trụ sử dụng công nghệ đám mây để lưu trữ và phân tích dữ liệu về vũ trụ.
Trang 17Chương V An ninh và Quản lý Dữ liệu trong Đám mây
Công nghệ điện toán đám mây đã trở thành một phần không thể thiếu của cuộc cách mạng số hóa hiện đại Tuy nhiên, sự thuận tiện và linh hoạt của việc lưu trữ và xử lý dữ liệu trong môi trường đám mây đi kèm với những thách thức lớn về an ninh và quản lý dữ liệu Báo cáo này sẽ trình bày chi tiết hơn về các khía cạnh quan trọng của an ninh và quản lý dữ liệu trong môi trường đám mây 5.1 An Ninh Dữ Liệu Đám Mây
An ninh dữ liệu đám mây đòi hỏi sự cân nhắc và ứng dụng các biện pháp an ninh cơ bản và tiên tiến để bảo vệ thông tin quan trọng Dưới đây là một số điểm quan trọng:
a Xác thực và ủy quyền: Việc xác định và đảm bảo rằng chỉ những người được phép mới có quyền truy cập vào dữ liệu đám mây là cốt lõi Điều này có thể được đạt được thông qua các hình thức xác thực mạnh mẽ như xác thực hai yếu tố hoặc đa yếu tố.
b Mã hóa dữ liệu: Mã hóa dữ liệu là một biện pháp an ninh quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu trong quá trình truyền và lưu trữ Dữ liệu nên được mã hóa khi ở trạng thái nghỉ (at-rest) và khi di chuyển (in-transit).
c Giám sát và phát hiện xâm nhập: Hệ thống đám mây cần được trang bị công cụ giám sát và phát hiện xâm nhập để theo dõi liên tục các hoạt động trên hệ thống và phát hiện sự xâm nhập hoặc hành vi bất thường.
d Bảo mật đám mây đích: Sử dụng các dịch vụ đám mây có cơ sở tại các quốc gia hoặc khu vực có luật pháp mạnh về bảo vệ dữ liệu, để đảm bảo tuân thủ các quy định về quyền riêng tư và an ninh dữ liệu.