Điện toán đám mây là gì? IaaS, PaaS, SaaS và ví dụ dễ hiểu

Điện toán đám mây (cloud computing) là mô hình cung cấp tài nguyên tính toán dùng chung như mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng và dịch vụ qua Internet. Người dùng tự lấy thêm hoặc trả bớt tài nguyên khi cần, gần như không phải chờ nhà cung cấp, và trả tiền theo mức sử dụng. NIST (SP 800-145) chia điện toán đám mây thành 3 mô hình dịch vụ IaaS, PaaS, SaaS và 4 mô hình triển khai.

Hai dịch vụ cloud mà doanh nghiệp nhỏ hay thuê là VPS (máy chủ ảo) và cloud server: cả hai thuộc mô hình IaaS. Phần dưới giải thích định nghĩa chuẩn, cách hoạt động, các mô hình và ví dụ gặp hằng ngày.

Điện toán đám mây là gì theo định nghĩa của NIST?

Theo Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Hoa Kỳ (NIST), điện toán đám mây là mô hình cho phép truy cập qua mạng, mọi lúc và theo yêu cầu, tới một kho tài nguyên tính toán dùng chung có thể cấu hình (mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng và dịch vụ). Các tài nguyên này được cấp và thu hồi nhanh, với rất ít công quản lý hoặc trao đổi với nhà cung cấp (NIST SP 800-145, bản 09/2011, vẫn là bản hiện hành).

Câu hỏi hay gặp “các tài nguyên điện toán dùng chung trong khái niệm điện toán đám mây là gì” có đáp án nằm ngay trong định nghĩa trên: mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng và dịch vụ. Định nghĩa của NIST không nhắc tên sản phẩm cụ thể như VPS hay hosting; đó là các dịch vụ được xây trên mô hình này.

Chữ “đám mây” là cách gọi ẩn dụ cho hạ tầng nằm ở trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp, truy cập qua Internet. Người dùng không cần biết máy chủ vật lý nào đang chạy dữ liệu của mình.

Điện toán đám mây hoạt động như thế nào?

Điện toán đám mây hoạt động nhờ ảo hoá: nhà cung cấp gom nhiều máy chủ vật lý thành một kho tài nguyên, rồi phần mềm quản lý cắt kho đó thành máy ảo, ổ đĩa, mạng ảo cho từng khách. Khách tạo và xoá tài nguyên qua trang quản lý hoặc API; hệ thống đo mức dùng để tính tiền. Chi tiết về lớp ảo hoá có ở bài ảo hoá máy chủ là gì.

Phía người dùng chỉ cần thiết bị có Internet. Email trên trình duyệt, ổ đĩa lưu file trực tuyến hay một máy chủ ảo bạn SSH vào đều chạy theo cùng nguyên lý: dữ liệu và xử lý nằm ở trung tâm dữ liệu, máy của bạn chỉ là cửa vào.

Điện toán đám mây có những đặc điểm nào?

Một dịch vụ được NIST coi là điện toán đám mây khi có đủ 5 đặc điểm thiết yếu. Thiếu một đặc điểm, ví dụ phải gọi điện chờ nhân viên cấp máy, thì dịch vụ đó gần với thuê máy truyền thống hơn.

• Tự phục vụ theo nhu cầu (on-demand self-service): người dùng tự tạo máy, thêm dung lượng mà không cần nhân viên nhà cung cấp thao tác giúp.
• Truy cập mạng rộng rãi (broad network access): dùng được qua mạng bằng điện thoại, máy tính bảng, laptop hay máy trạm.
• Gộp tài nguyên (resource pooling): tài nguyên của nhà cung cấp phục vụ nhiều khách cùng lúc, được phân bổ lại theo nhu cầu; khách thường chỉ chọn được vị trí ở mức quốc gia hoặc trung tâm dữ liệu.
• Co giãn nhanh (rapid elasticity): tăng hoặc giảm tài nguyên nhanh, có khi tự động, theo tải thực tế.
• Đo lường được (measured service): mức dùng CPU, lưu trữ, băng thông, số tài khoản được đo và báo cáo, thường là cơ sở để tính phí theo mức dùng.

Điện toán đám mây có vai trò chính là gì?

Vai trò chính của điện toán đám mây là lưu trữ và xử lý dữ liệu trên nền tảng trực tuyến, truy cập được mọi lúc mọi nơi, thay cho việc tự mua và vận hành máy chủ. Doanh nghiệp chuyển khoản đầu tư phần cứng ban đầu thành chi phí thuê theo tháng hoặc theo mức dùng, và mở rộng nhanh khi có nhu cầu.

Các lựa chọn kiểu “lưu dữ liệu duy nhất trên máy tính cá nhân”, “sao lưu bằng USB” hay “cài phần mềm trực tiếp lên ổ cứng” là cách làm cục bộ, ngược với điện toán đám mây.

Ví dụ về điện toán đám mây trong đời sống

Phần lớn người dùng Internet đang dùng điện toán đám mây mỗi ngày, thường ở dạng SaaS. Một số ví dụ quen thuộc:

• Email trên web: Gmail, Outlook.com. Thư nằm trên máy chủ của nhà cung cấp, mở được từ máy nào cũng thấy.
• Lưu trữ và chia sẻ file: Google Drive, OneDrive, Dropbox. Xem so sánh ở bài dịch vụ lưu trữ đám mây miễn phí.
• Bộ ứng dụng văn phòng: Microsoft 365, Google Workspace: soạn văn bản, họp trực tuyến, lịch chung.
• Website doanh nghiệp: chạy trên hosting hoặc VPS đặt ở trung tâm dữ liệu, không đặt trong văn phòng.
• Máy chủ thuê theo giờ hoặc theo tháng: VPS, cloud server để chạy phần mềm riêng, n8n, cơ sở dữ liệu, game server.

IaaS, PaaS, SaaS là gì và khác nhau thế nào?

IaaS, PaaS và SaaS là 3 mô hình dịch vụ của điện toán đám mây, khác nhau ở phần người dùng tự quản lý. Với IaaS, bạn thuê hạ tầng và quản lý từ hệ điều hành trở lên. Với PaaS, bạn chỉ đưa ứng dụng lên nền tảng có sẵn. Với SaaS, bạn dùng phần mềm hoàn chỉnh của nhà cung cấp.

Ở mọi mô hình, khách hàng vẫn chịu trách nhiệm về dữ liệu, tài khoản và quyền truy cập của mình (Microsoft Learn: Shared responsibility in the cloud). So sánh chi tiết và cách chọn có ở bài SaaS, PaaS, IaaS là gì.

Có những mô hình triển khai điện toán đám mây nào?

NIST nêu 4 mô hình triển khai: public cloud, private cloud, community cloud và hybrid cloud. Các mô hình khác nhau ở việc ai được dùng hạ tầng, ai sở hữu và hạ tầng đặt ở đâu, không phải ở công nghệ bên dưới.

Mỗi ô của ma trận là một tổ hợp có thật. Một công ty có thể vừa dùng SaaS công cộng cho email, vừa tự vận hành private cloud cho phần mềm kế toán, vừa thuê VPS public cho website.

Điện toán đám mây có ưu điểm và hạn chế gì?

Ưu điểm lớn của điện toán đám mây là bắt đầu nhanh, không cần vốn mua máy và mở rộng theo nhu cầu. Hạn chế là phụ thuộc kết nối Internet và nhà cung cấp, chi phí khó dự đoán nếu không theo dõi, và dữ liệu nằm ngoài tầm kiểm soát vật lý của doanh nghiệp.

Bảo mật trên cloud không tự động tốt hơn hay kém hơn máy tại chỗ. Nhà cung cấp lo lớp vật lý; mật khẩu yếu, cổng mở thừa hay bản vá chậm trên máy ảo vẫn là việc của người dùng.

Điện toán đám mây khác VPS, hosting và máy chủ riêng ra sao?

Điện toán đám mây là mô hình chung; VPS, cloud server, cloud hosting là các dịch vụ cụ thể xây trên mô hình đó. Máy chủ riêng (dedicated server) là thuê nguyên một máy vật lý, nên chỉ được tính là cloud khi nhà cung cấp cho tự tạo, tự huỷ và tính phí theo mức dùng.

Những khái niệm liên quan đến điện toán đám mây nên biết

Ngoài 3 mô hình dịch vụ và 4 mô hình triển khai, một số khái niệm hay đi kèm điện toán đám mây trong tài liệu kỹ thuật và báo giá:

• Edge computing (điện toán biên): xử lý dữ liệu gần nơi dữ liệu sinh ra, bổ sung cho cloud ở các việc cần phản hồi nhanh.
• On-premise (triển khai tại chỗ): tự đặt máy chủ và phần mềm trong cơ sở của mình, là điểm so sánh khi cân nhắc lên cloud.
• Serverless: chỉ viết hàm xử lý, nhà cung cấp tự chạy và tính tiền theo lượt gọi; là một dạng PaaS.
• Multi-cloud: dùng dịch vụ của từ hai nhà cung cấp public cloud trở lên để giảm phụ thuộc vào một bên.
• Trung tâm dữ liệu: nơi đặt hạ tầng vật lý của cloud; xem data center là gì.

Khi nào chưa nên chuyển lên điện toán đám mây?

Không phải hệ thống nào cũng nên lên cloud ngay. Nên giữ tại chỗ hoặc chuyển từng phần khi phần mềm gắn chặt với phần cứng hay giấy phép cũ, khi máy móc trong xưởng phải chạy cả lúc mất Internet, hoặc khi tải đã ổn định nhiều năm và máy hiện có còn tốt. Trường hợp cần giữ dữ liệu ở hạ tầng riêng, private cloud là bước trung gian.

Muốn thử mô hình IaaS trên một máy chủ của riêng mình? VPS của Tino cho toàn quyền root, chọn Linux hoặc Windows Server, đặt tại trung tâm dữ liệu CMC Telecom, Viettel IDC và VNPT. Xem cấu hình và giá trên trang sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp về điện toán đám mây