• Thứ Hai, 04/01/2010 07:35 (GMT+7)

    Từ “tính toán lưới” đến “tính toán mây”

    Mô hình “tính toán mây” đang trên đường phát triển. Nhiều doanh nghiệp nước ngoài đang hướng về “môi trường mây”. Cần phải có những thăm dò hướng phát triển công nghệ CNTT ở nước ta để giúp cho định hướng chiến lược phát triển “tính toán mây” phù hợp.

    Từ “tính toán lưới” đến “tính toán mây”

    Ở nước ta trong mấy năm qua, báo chí đã đề cập với những tên gọi khác nhau mà thuật ngữ tiếng Anh là “Grid computing” và “Cloud computing”. Nào là mạng lưới máy tính, mạng lưới tính toán, điện toán lưới, tính toán đám mây, điện toán đám mây, điện toán máy chủ ảo… Ở đây, tôi dùng cụm từ “tính toán lưới” (Grid computing) và “tính toán mây” (Cloud computing) để chỉ những khái niệm này.

    Tính toán lưới đã phát triển rất mạnh trên thế giới để liên kết những hệ thống tính toán với nhau nhằm giải những bài toán cực lớn. Hệ thống bao gồm phần cứng, phần mềm (PM), đường truyền và hàng bao nhiêu thiết bị khác… trong những không gian thích hợp tạo một môi trường tính toán gọi là môi trường lưới.

    Môi trường lưới có thể phân thành 3 lớp: Lớp ứng dụng (Grid Application), lớp cơ sở hạ tầng (Grid Infrastructures) và lớp giữa (Grid Middleware). Lớp ứng dụng rất phong phú, chẳng hạn, từ việc truy xuất dữ liệu qua điện thoại di động đến những hệ mô phỏng xử lý một lượng dữ liệu lớn để có thể quan sát quá trình diễn biến của một thí nghiệm khoa học nào đó. Lớp hạ tầng cơ sở gồm hệ thống máy tính, siêu máy tính, các hệ lưu trữ, hạ tầng truyền dẫn và Internet. Còn lớp giữa cung cấp cho lớp ứng dụng và lớp cơ sở hạ tầng những giao thức được chuẩn hóa, tạo khả năng truy cập lưới dễ dàng, thuận tiện.

    Có thể xem lớp giữa là một PM hệ thống nằm giữa lớp PM ứng dụng và hệ điều hành, nhằm cung cấp các dịch vụ (DV) cho các ứng dụng như DV khám phá tài nguyên (Discovery), lưu trữ (Storage), thực thi (Execution), thông tin(Information), theo dõi tài nguyên (Resource Monitoring), kiểm lỗi và phục hồi (Failure Detector and Recovery)… Đây là những DV cốt lõi để cho người dùng tham gia vào môi trường lưới. Tùy theo yêu cầu của người dùng, lớp ứng dụng sẽ tạo cho người dùng một nền tảng ứng dụng (Platform) thích hợp.

    Nói đến tính toán lưới là nói đến những cơ sở hạ tầng cực mạnh, những siêu máy chủ, những thiết bị lưu trữ lớn, những clusters, những PM ứng dụng và sự quản trị hệ thống phức hợp; là nói đến tính toán song song, phân chia thời gian, các thuật toán tối ưu xử lý phân bố tài nguyên tính toán, lưu trữ…Những mô hình tính toán lưới gần đây cũng tiếp cận đến cách khai thác PM như một DV, khai thác nền tảng như một DV, đã có DV máy chủ ảo... và thực sự chúng đã chuyển hoá dần sang tính toán mây. Tính toán mây đều có những đặc điếm nói trên của tính toán lưới, nhưng còn phát triển cao hơn ở những khía cạnh sau:

    Tính toán mây là một mô hình tính toán năng động cao, có khả năng mở rộng đến các tài nguyên ảo trên Internet. Hạ tầng cơ sở của tính toán mây được khai thác như một DV.( IaaS –Infrastructure as a Service). Người dùng không phải đầu tư vốn vào thiết bị và không phải lo bảo trì thiết bị và hàng nhiều công việc khác liên quan mà chỉ chịu chi phí khai thác thiết bị ảo trên Internet do nhà cung cấp phân bố, quản lý. Người dùng truy cập đến tính toán mây thông qua các DV Web services.

    Mô hình tính toán mây (hình lấy trên Internet)

    Nền tảng của một ứng dụng nào đó được khai thác như một DV (PaaS- Platform as a Service). Người dùng không phải chịu chi phí cho toàn bộ nền tảng của ứng dụng mà chỉ chịu chi phí cho phần nền tảng nào được sử dụng.

    PM được khai thác như một DV (SaaS-Software as a Service). Không phải trả bản quyền cho PM mà người dùng chỉ trả tiền khai thác PM đó.

    Tiện ích tính toán (Utility Computing). Người dùng chỉ chịu chi phí cho những tài nguyên, tiện ích được khai thác, không khác gì trả tiền điện, tiền nước theo đồng hồ đo mà ta đã rất quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày.

    Nhìn ra thế giới

    IBM nói nhiều đến một cơ sở hạ tầng thông minh. IBM phối hợp với ĐH Texas Medical Branch (UTMB) sử dụng Big Blue (siêu máy tính ảo) để xác định các hợp chất hóa học có nhiều khả năng ngăn chặn sự lây lan của virus cúm gia cầm và các loại virus khác. Dự án nghiên cứu nhân đạo này sử dụng một nguồn lực tính toán lớn đến hàng triệu máy tính của hơn 400.000 người sẵn sàng hiến thời gian máy của họ cho việc xử lý. DV IBM Smart Business (IBM kinh doanh thông minh) với công nghệ tính toán mây cung cấp cho người dùng khả năng nâng cao chất lượng công việc, đảm bảo an toàn thông tin và tìm kiếm mô hình kinh doanh sáng tạo. IBM đang sở hữu một mạng lưới tính toán mây rất lớn.

    Ưu việt của công nghệ tính toán mây so với những công nghệ có trước là nó cho phép người dùng một khả năng khai thác rất lớn, với chi phí thấp, người dùng chỉ trả chi phí cho nhà cung cấp những gì đã khai thác

    Ngoài lắp đặt ở nước ta, IBM còn có những trung tâm khác như ở Hàn Quốc, Ấn Độ, Brazil…Tháng 5/2008, IBM cho ra mắt siêu máy tính Road Runner (trị giá 133 triệu USD), tốc độ tính toán đạt 1 triệu tỷ phép tính/giây(petaflop).

    Chúng ta liên tưởng đến những máy tính “cực lớn” của IBM trước đây và các trung tâm tính toán tập trung mà người dùng chỉ có thể tiếp cận thông qua các máy trạm trong những năm 60, 70 của thế kỷ trước. Thời kỳ “tập trung cửa quyền” ấy qua đi, nhường chỗ cho các máy tính cá nhân để bàn (PC) làm việc trong môi trường khách/chủ (client/server), rồi tiếp đến là hình thành các mạng máy tính mà nổi bật là mạng Internet. Ngày nay, sự hình thành tính toán mây với những TTDL cực lớn, người dùng có thể truy cập nhờ Web services bằng các phương tiện như điện thoại di động, netbook, desktop…, làm chúng ta lại nghĩ đến một sự tập trung mới! Nhưng lần này là sự tập trung tiến bộ, nâng cao, ảo hóa.

    Vài nét trong nước

    Ở nước ta đã có những đề tài nghiên cứu về tính toán lưới như đề tài Xây dựng dữ liệu lưới cho khí tượng Việt Nam (Construction a Data Grid for Meteorology in Viet Nam) của Đại học Bách khoa Hà Nội và nhiều đề tài khác của Viện CNTT- Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam và của chương trình Nghiên cứu cấp nhà nước KC-01.

    VN, đã đồng hành cùng thế giới vào “tính toán mây”. Bộ KH&CN phối hợp với hãng IBM xây dựng cổng thông tin VIP (Vietnam Information for Science and Technology Advance Innovation Portal) với công nghệ tính toán mây từ năm 2007 nhằm tạo một môi trường sáng tạo cho các nhà nghiên cứu, giảng viên, sinh viên các trường ĐH chia sẻ thông tin, thiết lập một cộng đồng hợp tác nghiên cứu. Ngay từ năm 2005, CISCO cũng đã giới thiệu một mô hình chuẩn Trung tâm dữ liệu (Data Center) tính toán lưới có khả năng tích hợp các DV web và khả năng tự động hoá cao cho các doanh nghiệp lớn ngành ngân hàng - tài chính. Tại TPHCM và Hà Nội đã có nhiều Trung tâm dữ liệu (TTDL) đạt tiêu chuẩn của Hiệp hội Viễn thông Quốc tế TIA, như của FPT Telecom, CMC Telecom, Ngân hàng Sài gòn Thương tín- Sacombank. Ngân hàng Đông Nam Á... Tất cả đều cho biết nhờ dùng công nghệ tính toán lưới đã tiết kiệm đến 50% chi phí…

    Mấy điều cần lưu ý

    Ở nước ta, Bộ KHCN đã sớm quan tâm đến vấn đề này. Bộ đã tổ chức hội thảo và đã có một số đề tài nghiên cứu, một số dự án được triển khai. Mặt khác Bộ cũng rất quan tâm đến một hướng có tính nền tảng là PM nguồn mở (PMNM), là một trong những vấn đề cũng có tính cốt lõi cho phát triển tính toán mây. Tuy nhiên, nên triển khai:

    Nghiên cứu xây dựng một chiến lược phát triển tính toán mây ở nước ta. Chiến lược này sẽ trả lời cho câu hỏi khi hàng loạt các cơ sở tính toán hay là các TTDL của nhiều cơ quan, tổ chức doanh nghiệp được trang bị hàng chục năm nay trên cơ sở những công nghệ cũ, bây giờ sẽ phát triển tiếp như thế nào? Sẽ chuyển dần đến tính toán mây như thế nào? Trong tính toán mây thì nơi nào cần có TTDL riêng, nơi nào thuê DV và thuê ở cấp độ nào, loại DV gì? Câu hỏi này càng phức tạp khi chúng ta đầu tư phát triển hạ tầng cơ sở cho việc đẩy mạnh phát triển chính phủ điện tử.

    Cần có chính sách tâp hợp được lực lượng nghiên cứu có năng lực tham gia nghiên cứu lĩnh vực này. Một số trường ĐH lớn nên có nội dung đào tạo tính toán mây mà không chỉ dừng lại ở bộ môn tính toán song song như ở các trường trước đây đã có.

    Cần tiếp tục đẩy mạnh việc dùng PM nguồn mở để chuẩn bị sẵn sàng đón nhận công nghệ tính toán mây. Cần có những chính sách thỏa đáng thu hút nhân lực cũng như đầu tư vào PMNM.

    Nguyễn Lâm.

    ID: B0912_73