4 mô hình điện toán đám mây (Cloud Computing) và nền tảng cung cấp chúng

Điện toán đám mây đang trở thành nền tảng quan trọng trong quá trình chuyển đổi số của doanh nghiệp. Thay vì tự đầu tư máy chủ vật lý, hệ thống lưu trữ và trung tâm dữ liệu riêng, doanh nghiệp có thể thuê tài nguyên công nghệ thông tin qua internet.

Mô hình điện toán đám mây là cách phân loại cloud theo phương thức triển khai, cách cung cấp dịch vụ và mức độ kiểm soát tài nguyên. Các mô hình phổ biến gồm Public Cloud, Private Cloud, Hybrid Cloud, Multicloud, IaaS, PaaS, SaaS và Serverless Computing.

Với người mới tìm hiểu, mô hình điện toán đám mây có thể hơi khó phân biệt. Lý do là nhiều tài liệu thường trộn lẫn “mô hình triển khai cloud” và “mô hình dịch vụ cloud”. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ từng loại, ưu nhược điểm, ví dụ thực tế và cách chọn mô hình phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Mô hình điện toán đám mây là gì?

Mô hình điện toán đám mây là cách cung cấp tài nguyên công nghệ thông tin qua internet. Thay vì tự mua máy chủ, xây phòng máy và quản lý toàn bộ hạ tầng, doanh nghiệp có thể thuê tài nguyên từ nhà cung cấp cloud để sử dụng theo nhu cầu.

Các tài nguyên trong mô hình điện toán đám mây thường gồm:

• Máy chủ để chạy website, phần mềm hoặc ứng dụng.
• Bộ nhớ lưu trữ để lưu dữ liệu, hình ảnh, tài liệu và hệ thống backup.
• Mạng để kết nối, truyền tải và bảo vệ dữ liệu.
• Cơ sở dữ liệu để quản lý thông tin khách hàng, đơn hàng hoặc dữ liệu nội bộ.
• Phần mềm dùng qua internet như email, CRM, kế toán hoặc quản lý công việc.
• Nền tảng phát triển ứng dụng cho đội kỹ thuật và lập trình viên.

Điểm dễ hiểu nhất của mô hình điện toán đám mây là doanh nghiệp không cần sở hữu toàn bộ hạ tầng. Nhà cung cấp cloud sẽ quản lý phần lớn hệ thống phía sau như trung tâm dữ liệu, phần cứng, bảo trì và khả năng vận hành. Doanh nghiệp chỉ cần đăng ký dịch vụ, sử dụng tài nguyên và trả phí theo mức dùng thực tế hoặc theo gói.

Nói đơn giản, mô hình điện toán đám mây giúp trả lời hai câu hỏi chính:

• Cloud được triển khai ở đâu và ai quản lý hạ tầng?
• Người dùng nhận được loại dịch vụ nào từ nhà cung cấp cloud?

Từ hai câu hỏi này, các mô hình cloud thường được chia thành hai nhóm chính:

• Mô hình triển khai điện toán đám mây: cho biết cloud được đặt ở đâu, dùng chung hay dùng riêng, do ai kiểm soát. Nhóm này gồm Public Cloud, Private Cloud, Hybrid Cloud và Multicloud.
• Mô hình dịch vụ điện toán đám mây: cho biết người dùng nhận được loại dịch vụ gì. Nhóm này gồm IaaS, PaaS, SaaS và Serverless.

Một ví dụ đơn giản là doanh nghiệp dùng Microsoft 365 hoặc Google Workspace để gửi email, lưu tài liệu và làm việc nhóm. Đây là SaaS, tức phần mềm được cung cấp qua cloud. Ngược lại, nếu doanh nghiệp thuê máy chủ ảo từ AWS EC2 hoặc Azure Virtual Machines để chạy ứng dụng, đó là IaaS.

Phân loại mô hình điện toán đám mây

Cloud Computing có nhiều loại phù hợp với từng nhu cầu khác nhau. Dựa vào nhu cầu của người sử dụng, các nhà phát triển phân loại ra các mô hình, loại hình dịch vụ khác nhau.

Dưới đây sẽ là những loại hình điện toán đám mây phổ biến nhất.

Public Cloud

Public Cloud là một dịch vụ được cung cấp bởi nhà cung cấp cho phép mọi người trên internet sử dụng tài nguyên của họ. Dịch vụ này bao gồm các ứng dụng SaaS, máy ảo (virtual machine), phần cứng điện toán và thậm chí các nền tảng phát triển hoàn chỉnh. Người dùng có thể trả phí theo chu kỳ để truy cập dịch vụ hoặc có thể sử dụng miễn phí.

Các nhà cung cấp Public Cloud sẽ sở hữu, quản lý và chịu trách nhiệm về datacenter, phần cứng và cơ sở hạ tầng. Hơn nữa, Public Cloud thường có kết nối mạng băng thông cao để đảm bảo hiệu suất và khả năng truy cập tốt nhất đối với dữ liệu cho người dùng.

>> Xem thêm: Dịch vụ thuê Cloud Server giá rẻ tại BKNS

Môi trường Public Cloud thuộc vào kiểu multi-tenant (nhiều người sử dụng), tức là cơ sở hạ tầng datacenter sẽ được dùng chung bởi mọi người dùng dịch vụ Public Cloud. Đối với những dịch vụ Public Cloud hàng đầu thế giới như AWS, Google Cloud, IBM Cloud, Microsoft Azure hay Oracle Cloud thì số lượng khách hàng có thể lên đến hàng triệu.

Thị trường Public Cloud đang tăng trưởng rất nhanh trong những năm gần đây và được dự báo là vẫn sẽ tiếp tục tăng mạnh. Gartner đã dự báo rằng tổng doanh thu từ Public Cloud trên toàn thế giới có thể vượt mức 330 tỷ USD vào cuối năm 2022.

Ưu điểm	Nhược điểm
Phục vụ nhiều đối tượng người dùng, không bị giới hạn về không gian, thời gian.	Tính an toàn không đảm bảo.
Public Cloud có chi phí đầu tư thấp, tiết kiệm cho hệ thống máy chủ, giảm gánh nặng quản lý, cơ sở hạ tầng.	Khó kiểm soát dữ liệu.

Private Cloud

Private Cloud là một môi trường trường mà mọi cơ sở hạ tầng Cloud và tài nguyên Cloud Computer đều được dành riêng cho một khách hàng duy nhất. Do đó nó mang tính bảo mật cao hơn rất nhiều so với Public Cloud.

Private cloud kết hợp nhiều lợi ích khác nhau của Cloud Technology (về khả năng mở rộng, linh hoạt, dễ dàng cung cấp dịch vụ) và một số đặc điểm nổi bật của cơ sở hạ tầng tại chỗ (quản lý quyền truy cập, bảo mật, tùy chỉnh tài nguyên,…).

Một Private Cloud thường được lưu trữ ngay tại datacenter của khách hàng. Tất nhiên nó vẫn hoàn toàn có thể được lưu trữ trên một cơ sở hạ tầng độc lập, riêng biệt của nhà cung cấp dịch vụ cloud.

Nhiều công ty thích sử dụng dịch vụ Private Cloud hơn so với Public Cloud bởi nó cho phép làm việc với những tài liệu mật, dữ liệu, cá nhân,… Và đặc biệt là có thể xây dựng kiến trúc cloud dựa trên một số nguyên tắc riêng. Do đó, các tổ chức có thể linh hoạt hơn trong việc di chuyển workload lên Public Cloud hoặc triển khai bên trong một môi trường Hybrid Cloud khác.

Ưu điểm	Nhược điểm
Chủ động trong việc sử dụng.	Gặp khó khăn trong việc triển khai công nghệ.
Bảo mật tốt hơn.	Tốn thêm chi phí để xây dựng, duy trì hệ thống.
Dễ dàng quản lý được dữ liệu.	Chỉ có thể phục vụ trong nội bộ doanh nghiệp. Những người dùng khác bên ngoài không thể tiếp cận và sử dụng.

Hybrid Cloud

Đây là một sự cân bằng giữa hai môi trường Public và Private cloud. Về cơ bản, thì Hybrid Cloud kết nối Private Cloud và Public Cloud của tổ chức thành một cơ sở hạ tầng duy nhất. Cơ sở này sau đó có thể được dùng để khởi chạy những ứng dụng và workload của tổ chức.

Mục đích sử dụng Hybrid Cloud là để kết hợp tài nguyên của Public và Private Cloud. Khi đó, các doanh nghiệp có thể linh hoạt hơn trong việc lựa chọn môi trường tối ưu đối với từng ứng dụng nhất định. Từ đó có thể đạt được các mục tiêu hiệu quả và tốn ít chi phí hơn so với sử dụng riêng Public hoặc Private Cloud.

Ưu điểm	Nhược điểm
Đảm bảo được an toàn cho dữ liệu quan trọng.	Gặp khó khăn khi triển khai và quản lý hệ thống
Sử dụng được nhiều dịch vụ Cloud Computing mà không bị giới hạn	Tốn thêm nhiều chi phí để xây dựng cơ sở hạ tầng

Multicloud và Hybrid Multicloud

Multicloud là thuật ngữ được sử dụng để chỉ việc sử dụng hai hoặc nhiều cloud từ các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Môi trường Multicloud không quá phức tạp trong thực tế.

Ví dụ, bạn có thể sử dụng dịch vụ email SaaS từ nhà cung cấp A và dịch vụ chỉnh sửa ảnh SaaS từ nhà cung cấp B. Trong trường hợp này, bạn đang triển khai một mô hình Multicloud.

Tuy nhiên, đối với các doanh nghiệp, Multicloud có thể phức tạp hơn khi họ sử dụng nhiều dịch vụ cloud (SaaS, PaaS, IaaS) từ hai hoặc nhiều nhà cung cấp dịch vụ cloud khác nhau. Thực tế, khoảng 85% các tổ chức hiện nay đang triển khai mô hình Multicloud.

Hybrid Multicloud là thuật ngữ chỉ việc sử dụng hai hoặc nhiều Public Cloud cùng với một môi trường Private Cloud. Sử dụng Multicloud có thể giúp doanh nghiệp có nhiều sự lựa chọn hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều cloud cũng đồng nghĩa với việc quản lý hệ thống phức tạp hơn, vì phải kiểm soát nhiều công cụ và giao thức bảo mật khác nhau. Vì vậy, nhiều nhà cung cấp dịch vụ cung cấp nền tảng kiểm soát Multicloud, cho phép giám sát nhiều nhà cung cấp cloud khác nhau thông qua một dashboard duy nhất.

So sánh Public Cloud, Private Cloud, Hybrid Cloud và Multicloud

Bốn mô hình triển khai cloud có vai trò khác nhau trong hệ thống điện toán đám mây. Public Cloud mạnh về chi phí và tốc độ triển khai. Private Cloud phù hợp khi doanh nghiệp cần kiểm soát và bảo mật cao. Hybrid Cloud giúp cân bằng giữa hạ tầng riêng và hạ tầng công cộng. Multicloud cho phép doanh nghiệp dùng nhiều nhà cung cấp cloud cùng lúc để tăng tính linh hoạt.

Tiêu chí	Public Cloud	Private Cloud	Hybrid Cloud	Multicloud
Chi phí khởi đầu	Thấp	Cao	Trung bình đến cao	Tùy cách triển khai
Khả năng mở rộng	Rất tốt	Phụ thuộc hạ tầng riêng	Tốt	Rất tốt
Mức độ kiểm soát	Trung bình	Cao	Cao	Trung bình đến cao
Bảo mật dữ liệu	Phụ thuộc nhà cung cấp và cách cấu hình	Cao	Linh hoạt	Phức tạp hơn
Độ phức tạp quản trị	Thấp đến trung bình	Cao	Cao	Rất cao
Phù hợp với	Startup, SME, website, ứng dụng	Ngân hàng, y tế, tổ chức lớn	Doanh nghiệp đang chuyển đổi số	Tập đoàn, hệ thống lớn
Ví dụ	AWS, Azure, Google Cloud	Cloud riêng của doanh nghiệp	Kết hợp on-premise và cloud	Dùng AWS + Azure + Google Cloud

Các mô hình cung cấp Cloud Computing hiện nay

IaaS (Infrastructure-as-a-Service), PaaS (Platform-as-a-Service) và SaaS (Software-as-a-Service) là ba mô hình dịch vụ cloud phổ biến nhất hiện nay và có rất nhiều tổ chức sử dụng đồng thời cả ba mô hình này. Tuy nhiên, nhiều người dùng, vẫn còn đang nhầm lẫn đặc điểm của ba loại mô hình này. Bạn có thể tham khảo phần dưới đây để hiểu rõ hơn:

SaaS (Software-as-a-Service)

SaaS, còn được gọi là phần mềm dựa trên cloud hoặc ứng dụng cloud, là một dạng phần mềm ứng dụng được lưu trữ trên cloud và cho phép người dùng truy cập và sử dụng thông qua trình duyệt web, một ứng dụng desktop hoặc API tích hợp trong hệ điều hành. Thông thường, người dùng SaaS sẽ trả phí dịch vụ theo chu kỳ hoặc dựa trên mức sử dụng tài nguyên.

SaaS là một giải pháp mang lại nhiều lợi ích về mặt chi phí và có khả năng mở rộng tốt. Ngoài ra, SaaS còn có những đặc điểm đáng chú ý sau:

1. Tự động cập nhật: Người dùng SaaS có thể dễ dàng triển khai các tính năng mới ngay sau khi nhà cung cấp phát hành chúng, mà không cần phải thực hiện các bước nâng cấp cơ sở hạ tầng tại chỗ.

2. Bảo vệ dữ liệu: Dữ liệu ứng dụng được lưu trữ hoàn toàn trên cloud, đảm bảo an toàn và bảo mật tuyệt đối cho dữ liệu của người dùng.

Hiện nay, SaaS là mô hình phân phối chủ yếu cho hầu hết các phần mềm thương mại, với hàng trăm nghìn giải pháp SaaS có sẵn trên thị trường.

PaaS (Platform-as-a-Service)

PaaS cung cấp cho các developer một nền tảng theo yêu cầu (phần cứng, phần mềm, cơ sở hạ tầng, công cụ phát triển,…) để khởi chạy, phát triển và quản lý các ứng dụng với mức chi phí tối thiểu. Trong khi đó, việc quản lý các nền tảng tại chỗ sẽ phức tạp và tốn kém hơn rất nhiều.

Với PaaS, nhà cung cấp dịch vụ cloud sẽ host mọi thứ tại datacenter của mình, trong đó gồm có server, mạng, kho lưu trữ, hệ điều hành (OS), cơ sở dữ liệu,… Các developer chỉ cần chọn những thành phần mình cần cho server và môi trường của mình để bắt đầu việc khởi chạy, xây dựng, kiểm tra, duy trì, cập nhật hay mở rộng các ứng dụng.

Hiện nay, PaaS thường được xây dựng quanh các container – có nhiệm vụ ảo hóa hệ điều hành, cho phép các developer chỉ cần đóng gói ứng dụng của mình trên một hệ điều hành cụ thể. Sau đó, ứng dụng này có thể chạy trên bất kỳ nền tảng nào khác mà không cần có thêm phần mềm trung gian.

IaaS (Infrastructure-as-a-Service)

IaaS cung cấp quyền truy cập dựa theo nhu cầu vào những tài nguyên máy tính cơ bản (server ảo, server vật lý, mạng, kho lữu trữ,…) thông qua Internet.

Thông thường người dùng sẽ trả phí dựa trên lượng tài nguyên mà mình sử dụng. IaaS cho phép người dùng dễ dàng mở rộng và thu nhỏ quy mô tài nguyên bất kỳ lúc nào. Từ đó có thể tiết kiệm được chi phí sử dụng.

Serverless Computing

Serverless computing (điện toán phi máy chủ) là một mô hình Cloud Computing cho phép offload tất cả tác vụ quản lý của cơ sở hạ tầng backend (cung cấp, mở rộng quy mô, lên lịch, vá lỗi,…) đến nhà cung cấp dịch vụ cloud. Khi đó developer có thể được “giải phóng” công việc và tập trung hơn vào chuyên môn của mình.

Hơn nữa, Serverless chỉ chạy code ứng dụng khi được yêu cầu, đồng thời diều chỉnh cơ sở hạ tầng dựa theo số lượng request. Vì vậy người dùng chỉ cần trả phí dịch vụ khi ứng dụng đang chạy.

FaaS, hay Function-as-a-Service thường bị nhầm lẫn với mô hình Serverless. Tuy nhiên thực ra đây chỉ là một phần nằm trong mô hình Serverless. FaaS cho phép các developer thực thi một số phần của mã ứng dụng (gọi là function) dựa theo những event cụ thể.

Mọi thứ khác (phần cứng, hệ điều hành máy ảo, công cụ quản lý phần mềm web server) đều được tự động cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ cloud khi code được thực thi. Sau khi quá trình thực thi hoàn tất, mọi tài nguyên này sẽ không hoạt động nữa, và chi phí sẽ chỉ được tính trong quá trình thực thi này.

Những lỗi thường gặp khi hiểu sai mô hình điện toán đám mây

Khi tìm hiểu mô hình điện toán đám mây, nhiều người dễ nhầm giữa cách triển khai cloud và cách cung cấp dịch vụ cloud. Sự nhầm lẫn này có thể khiến doanh nghiệp chọn sai giải pháp, đánh giá sai chi phí hoặc kỳ vọng sai về mức độ kiểm soát hệ thống.

Nhầm Public Cloud với SaaS

Public Cloud và SaaS không cùng một nhóm khái niệm.

• Public Cloud là mô hình triển khai cloud. Nó cho biết hạ tầng được cung cấp qua internet và thường được nhiều khách hàng cùng sử dụng.
• SaaS là mô hình dịch vụ cloud. Nó cho biết người dùng nhận được phần mềm hoàn chỉnh để sử dụng qua internet.
• Một ứng dụng SaaS có thể chạy trên Public Cloud, nhưng SaaS không phải là Public Cloud.

Ví dụ, Microsoft 365 là SaaS vì người dùng chỉ cần đăng nhập để dùng email, Word, Excel, Teams hoặc OneDrive. Hạ tầng phía sau có thể được Microsoft vận hành trên cloud riêng của họ. Người dùng cuối không cần quan tâm máy chủ đặt ở đâu hay hệ thống được cấu hình như thế nào.

Nghĩ Private Cloud luôn tốt hơn Public Cloud

Private Cloud có mức độ kiểm soát cao hơn, nhưng không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt hơn Public Cloud.

• Private Cloud phù hợp khi doanh nghiệp cần kiểm soát dữ liệu, bảo mật và hạ tầng ở mức cao.
• Public Cloud phù hợp khi doanh nghiệp cần triển khai nhanh, chi phí linh hoạt và dễ mở rộng.
• Nếu doanh nghiệp không có yêu cầu bảo mật đặc thù, Public Cloud có thể tiết kiệm và hiệu quả hơn.
• Nếu doanh nghiệp xử lý dữ liệu nhạy cảm, Private Cloud hoặc Hybrid Cloud sẽ đáng cân nhắc hơn.

Điểm quan trọng là không nên chọn mô hình cloud theo cảm giác “riêng là an toàn hơn”. Doanh nghiệp nên dựa vào nhu cầu thực tế như loại dữ liệu, ngân sách, đội ngũ kỹ thuật, yêu cầu tuân thủ và kế hoạch mở rộng hệ thống.

Nghĩ Serverless không có máy chủ

Serverless không có nghĩa là hệ thống không sử dụng máy chủ.

• Serverless vẫn chạy trên máy chủ thật.
• Điểm khác biệt là nhà cung cấp cloud chịu trách nhiệm quản lý máy chủ.
• Developer không cần trực tiếp cấu hình, bảo trì hoặc mở rộng server.
• Người dùng chủ yếu tập trung vào code và logic ứng dụng.

Đây là lợi thế lớn với các tác vụ như xử lý ảnh, chạy API nhỏ, gửi email tự động hoặc xử lý sự kiện. Tuy nhiên, Serverless cũng có giới hạn. Người dùng sẽ có ít quyền kiểm soát môi trường chạy hơn so với IaaS.

Kết luận

Trên đây là những kiến thức về phân loại mô hình điện toán đám mây mà BKNS muốn gửi tới bạn. Hy vọng đến đây bạn đã hiểu được các mô hình cơ bản, đặc điểm ưu nhược điểm của nó.

Theo dõi BKNS thường xuyên hơn để cập nhật thêm các thông tin hữu ích nữa bạn nhé.

>> Tham khảo thêm các bài viết khác:

Google Lens là gì? Cách sử dụng công cụ tìm kiếm ảnh thông minh

Microsoft Edge là gì? Microsoft Edge có những tính năng nổi bật nào?