Điện toán đám mây là gì? Xu thế phát triển của cloud-computing trong tương lai

Trong thời đại công nghệ 4.0, điện toán đám mây (cloud-computing) đã và đang trở thành xu hướng quan trọng, mang lại nhiều lợi ích cho các doanh nghiệp ở mọi quy mô. Từ các công ty khởi nghiệp cho đến những tập đoàn lớn, việc sử dụng điện toán đám mây giúp tối ưu hóa hiệu quả làm việc, tiết kiệm chi phí và tăng cường bảo mật thông tin. Vậy, điện toán đám mây là gì, xu thế phát triển cũng như các vấn đề liên quan về điện toán đám mây sẽ được IVS giải đáp ua bài viết dưới đây!

1.Điện toán đám mây là gì?

1.1 Khái niệm về điện toán đám mây

Điện toán đám mây có nghĩa là lưu trữ và truy cập dữ liệu cũng như các chương trình trên máy chủ từ xa được lưu trữ trên internet thay vì ổ cứng hoặc máy chủ cục bộ của doanh nghiệp. Điện toán đám mây còn được gọi là điện toán dựa trên Internet, nói một cách dễ hiểu điện toán đám mây là khả năng truy cập dữ liệu được lưu trữ trên các máy chủ từ xa thông qua kết nối Internet ổn định.

Sau đây là một số hoạt động có thể được thực hiện với điện toán đám mây

• Lưu trữ, sao lưu và phục hồi dữ liệu
• Cung cấp phần mềm theo yêu cầu
• Phát triển các ứng dụng và dịch vụ mới
• Phát trực tuyến video và âm thanh

1.2 Lịch sử hình thành của cloud-computing

Công nghệ điện toán đám mây có nguồn gốc từ đầu những năm 1960, khi Tiến sĩ Joseph Carl Robnett Licklider, một nhà khoa học máy tính và nhà tâm lý học người Mỹ, đã giới thiệu những ý tưởng tiên phong về một mạng lưới toàn cầu trong loạt bản ghi nhớ về “Mạng máy tính liên thiên hà”. Ông được xem là “cha đẻ của điện toán đám mây”, nhờ những tầm nhìn đột phá về một hệ thống kết nối máy tính khắp nơi trên thế giới. Tuy nhiên, phải đến đầu những năm 2000, cơ sở hạ tầng đám mây hiện đại dành cho doanh nghiệp mới thực sự xuất hiện và phát triển mạnh mẽ.

Năm 2002, Amazon Web Services (AWS) tiên phong cung cấp dịch vụ lưu trữ và điện toán đám mây, mở đường cho sự phát triển nhanh chóng của công nghệ này. Đến năm 2006, Amazon tiếp tục giới thiệu Elastic Compute Cloud (EC2) - một dịch vụ mang tính cách mạng cho phép người dùng thuê máy tính ảo để chạy ứng dụng của họ mà không cần đầu tư cơ sở hạ tầng. Cũng trong năm đó, Google ra mắt bộ ứng dụng năng suất SaaS đầu tiên với tên gọi Google Apps (nay là Google Workspace), đánh dấu bước tiến lớn trong việc phổ biến các ứng dụng dựa trên đám mây.

Năm 2009, Microsoft gia nhập cuộc chơi với việc ra mắt Microsoft Office 2011 - ứng dụng SaaS đầu tiên của hãng, làm phong phú thêm thị trường phần mềm đám mây. Kể từ đó, điện toán đám mây đã trở thành nền tảng không thể thiếu cho các doanh nghiệp trên toàn thế giới.

Theo dự báo của Gartner, chi tiêu của người dùng cuối trên toàn thế giới cho các dịch vụ đám mây công cộng dự kiến sẽ đạt tổng cộng 679 tỷ đô la Mỹ vào năm 2023, và con số này được kỳ vọng sẽ vượt quá 1 nghìn tỷ đô la Mỹ vào năm 2027. Đây là minh chứng rõ ràng cho tầm quan trọng và sự phát triển không ngừng của công nghệ điện toán đám mây trong tương lai

2.Cấu trúc cơ bản của điện toán đám mây

2.1 Nền tảng front-end (máy khách hoặc thiết bị được sử dụng để truy cập đám mây)

Giao diện người dùng trong điện toán đám mây gồm hai loại chính: Thin client (máy tính người dùng có cấu hình tối thiểu) là loại sử dụng trình duyệt web, giúp người dùng truy cập dễ dàng và di động. Trong khi đó, Fat client (thiết bị hoặc phần mềm có đầy đủ tài nguyên phần cứng và phần mềm để thực hiện các tác vụ) có nhiều chức năng hơn, mang lại trải nghiệm mạnh mẽ và phong phú hơn cho người dùng.

2.2 Nền tảng Back-end ( Máy chủ và lưu trữ)

Phần cốt lõi của điện toán đám mây được xây dựng trên nền tảng back-end, bao gồm nhiều máy chủ để lưu trữ và xử lý các tác vụ điện toán. Các máy chủ này quản lý logic ứng dụng, xử lý dữ liệu, và cung cấp kết quả thông qua kho lưu trữ. Sự kết hợp của các thành phần back-end này tạo ra sức mạnh tính toán và khả năng quản lý, lưu trữ dữ liệu cho toàn bộ hệ thống đám mây.

2.3 Mô hình phân phối dựa trên đám mây và mạng lưới

Việc truy cập tài nguyên và dịch vụ điện toán đám mây được thực hiện qua Internet, Intranet, và Intercloud. Internet cung cấp khả năng truy cập toàn cầu, Intranet hỗ trợ kết nối nội bộ cho các dịch vụ trong tổ chức, và Intercloud cho phép các dịch vụ đám mây từ nhiều nhà cung cấp khác nhau có thể tương tác với nhau. Hệ thống mạng linh hoạt này đảm bảo khả năng kết nối và truyền tải dữ liệu một cách dễ dàng, là thành phần quan trọng trong kiến trúc điện toán đám mây.

3. Loại mô hình điện toán đám mây

3.1 Software as a Service (SaaS)

• SaaS (Phần mềm dưới dạng dịch vụ) cung cấp các ứng dụng phần mềm cho người dùng cuối thông qua internet. Thay vì cài đặt và quản lý phần mềm trên máy tính cá nhân, người dùng chỉ cần truy cập qua trình duyệt web hoặc ứng dụng.

3.2 Platform as a Service (PaaS)

• PaaS (Nền tảng dưới dạng dịch vụ) cung cấp nền tảng cho các nhà phát triển để xây dựng, kiểm thử, và triển khai ứng dụng. Người dùng không phải quản lý máy chủ, lưu trữ, hoặc hạ tầng vật lý.

3.3 Infrastructure as a Service (IaaS)

• IaaS (Cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ) cung cấp tài nguyên hạ tầng như máy chủ ảo, lưu trữ và mạng cho người dùng. Doanh nghiệp có toàn quyền kiểm soát hệ thống và các tài nguyên, nhưng không cần đầu tư vào phần cứng vật lý.

3.4 Function as a Service (FaaS)

• FaaS (Chức năng như một dịch vụ) là một mô hình điện toán đám mây trong đó các nhà phát triển có thể triển khai các chức năng hoặc đoạn mã riêng lẻ mà không cần lo lắng về việc quản lý hạ tầng. FaaS thuộc kiến trúc serverless (không máy chủ)

3.5 Serverless

• Serverless (Điện toán không máy chủ) là một mô hình điện toán đám mây trong đó các nhà phát triển xây dựng và triển khai ứng dụng mà không cần quản lý cơ sở hạ tầng máy chủ. Trong mô hình này, nhà cung cấp dịch vụ đám mây chịu trách nhiệm quản lý toàn bộ máy chủ, bao gồm cả việc mở rộng, bảo trì và phân bổ tài nguyên khi cần thiết. Nhà phát triển chỉ tập trung vào viết mã và triển khai chức năng.

4. Mô hình triển khai điện toán đám mây

4.1 Đám mây riêng (Private Cloud)

• Đám mây riêng là dịch vụ đám mây được cung cấp từ trung tâm dữ liệu của doanh nghiệp cho các người dùng nội bộ. Doanh nghiệp xây dựng và duy trì cơ sở hạ tầng cloud của riêng mình, kết hợp giữa sự linh hoạt và tiện ích của cloud với sự kiểm soát, quản lý và bảo mật giống như các trung tâm dữ liệu truyền thống. Người dùng nội bộ có thể được tính phí dịch vụ qua hệ thống chi phí của IT.

4.2 Đám mây công cộng (Public Cloud)

• Trong mô hình đám mây công cộng, bên thứ 3 là nhà cung cấp dịch vụ cung cấp dịch vụ thông qua internet. Các dịch vụ đám mây công cộng được bán theo yêu cầu, thường theo phút hoặc giờ, mặc dù cũng có các cam kết dài hạn. Khách hàng chỉ trả tiền cho tài nguyên họ sử dụng, như CPU, lưu trữ hoặc băng thông.

4.3 Đám mây lai (Hybrid Cloud)

• Đám mây lai kết hợp các dịch vụ đám mây công cộng với đám mây riêng tại chỗ, cùng với việc điều phối và tự động hóa giữa hai mô hình này. Doanh nghiệp có thể chạy các khối lượng công việc quan trọng hoặc ứng dụng riêng tư trên cloud riêng của doanh nghiệp và sử dụng đám mây công cộng để xử lý các đột biến khối lượng công việc hoặc nhu cầu tăng cao. Mục tiêu của đám mây lai là tạo ra một môi trường thống nhất, tự động hóa và có khả năng mở rộng, tận dụng tất cả các lợi ích của cơ sở hạ tầng đám mây công cộng, đồng thời vẫn duy trì kiểm soát dữ liệu quan trọng.

4.4 Đám mây đa đám mây (Multi-cloud)

• Các tổ chức ngày càng áp dụng mô hình đa đám mây, tức là sử dụng nhiều nhà cung cấp dịch vụ IaaS. Điều này cho phép các ứng dụng di chuyển giữa các nhà cung cấp đám mây khác nhau hoặc hoạt động đồng thời trên nhiều nhà cung cấp đám mây. Việc áp dụng đa đám mây giúp giảm thiểu rủi ro từ sự cố dịch vụ đám mây và tận dụng mức giá cạnh tranh từ các nhà cung cấp khác nhau. Nó cũng giúp tránh tình trạng bị phụ thuộc vào một nhà cung cấp cụ thể, cho phép tổ chức chuyển đổi nhà cung cấp khi cần.

5. Lợi ích khi sử dụng cloud-computing

5.1 Tiết kiệm chi phí

Điện toán đám mây giúp giảm chi phí vốn đầu tư, vì tổ chức không cần chi nhiều tiền để mua sắm và bảo trì thiết bị, đầu tư vào phần cứng, cơ sở hạ tầng, hoặc xây dựng các trung tâm dữ liệu lớn để đáp ứng nhu cầu mở rộng. Các công ty cũng không cần đội ngũ IT lớn để quản lý trung tâm dữ liệu, vì họ có thể dựa vào đội ngũ chuyên gia của nhà cung cấp dịch vụ đám mây. Bên cạnh đó, điện toán đám mây giảm chi phí liên quan đến thời gian “chết”, vì thời gian chết hiếm khi xảy ra, giúp các công ty tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho việc khắc phục sự cố.

5.2 Di động dữ liệu và không giới hạn không gian làm việc

Lưu trữ thông tin trên đám mây cho phép người dùng truy cập dữ liệu từ bất kỳ đâu và từ bất kỳ thiết bị nào chỉ cần có kết nối internet. Điều này có nghĩa là người dùng không cần mang theo USB, ổ cứng ngoài, hoặc nhiều đĩa CD để truy cập dữ liệu. Họ có thể truy cập dữ liệu doanh nghiệp qua điện thoại thông minh và các thiết bị di động khác, giúp nhân viên làm việc từ xa luôn cập nhật thông tin với đồng nghiệp và khách hàng. Người dùng có thể dễ dàng xử lý, lưu trữ, truy xuất và khôi phục tài nguyên trên đám mây. Thêm vào đó, các nhà cung cấp dịch vụ đám mây tự động thực hiện tất cả các nâng cấp và cập nhật, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.

5.3 Tính liên tục trong kinh doanh, dễ dàng phục hồi khi gặp sự cố

Tất cả các tổ chức đều lo lắng về việc mất dữ liệu. Lưu trữ dữ liệu trên đám mây đảm bảo rằng người dùng luôn có thể truy cập dữ liệu ngay cả khi thiết bị của họ chẳng hạn như laptop hoặc smartphone không hoạt động. Với dịch vụ đám mây, các tổ chức có thể nhanh chóng khôi phục dữ liệu trong trường hợp xảy ra thiên tai hoặc mất điện. Điều này hỗ trợ kế hoạch liên tục trong kinh doanh (BCDR) và giúp đảm bảo rằng khối lượng công việc và dữ liệu luôn sẵn có ngay cả khi doanh nghiệp gặp sự cố hoặc gián đoạn.

5.4 Tốc độ và tính linh hoạt

Điện toán đám mây giúp triển khai ứng dụng và dịch vụ nhanh chóng, cho phép các nhà phát triển dễ dàng cung cấp tài nguyên và thử nghiệm các ý tưởng mới. Điều này loại bỏ quy trình mua sắm phần cứng tốn thời gian, giúp rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường.

6. Xu thế phát triển của điện toán đám mây

• Dự đoán Tương lai: Theo báo cáo “2020 Data Attack Surface Report” của Arcserve, dự kiến đến năm 2025, sẽ có 200 zettabytes dữ liệu được lưu trữ trên đám mây. Điều này cho thấy sự bùng nổ trong việc áp dụng điện toán đám mây và sự phát triển mạnh mẽ của các công nghệ mới.
• Các Xu hướng Chính Đang Định Hình Tương Lai của Điện toán Đám mây:
• Di chuyển công việc quan trọng tới đám mây Công cộng: Các tổ chức, doanh nghiệp ngày càng chuyển khối lượng công việc quan trọng lên đám mây công cộng. Sự chuyển dịch này phần lớn do các nhà lãnh đạo doanh nghiệp mong muốn đảm bảo rằng công ty của họ có thể cạnh tranh trong kỷ nguyên chuyển đổi số. Họ cũng tìm kiếm sự linh hoạt của đám mây công cộng để hiện đại hóa hệ thống máy tính nội bộ và nâng cao khả năng của các đơn vị kinh doanh và đội ngũ phát triển.
• Làm Mới Hệ Thống CNTT và Giải Quyết Các Rào Cản: Các nhà cung cấp đám mây như IBM và VMware đang tập trung vào việc đáp ứng nhu cầu của ngành CNTT doanh nghiệp, đồng thời loại bỏ những rào cản trước đây đã khiến các quyết định IT ngần ngại áp dụng đám mây công cộng.
• Sự cạnh tranh và đổi mới dịch vụ public cloud: Các nhà cung cấp đám mây đang cạnh tranh khốc liệt để chiếm thị phần, dẫn đến sự phát triển, mở rộng và đa dạng hóa các dịch vụ của đám mây công cộng. Ví dụ, serverless computing (điện toán không máy chủ) là dịch vụ đám mây thực thi các chức năng cụ thể như xử lý hình ảnh và cập nhật cơ sở dữ liệu mà không cần người dùng quản lý máy chủ. Các dịch vụ như AWS Lambda, Google Cloud Functions và Azure Functions cung cấp mô hình thanh toán theo số lần thực thi hàm, giúp tiết kiệm chi phí cho người dùng.
• Big data: Điện toán đám mây cũng rất phù hợp với việc xử lý big data, yêu cầu tài nguyên tính toán khổng lồ trong khoảng thời gian ngắn. Các nhà cung cấp đám mây đã cung cấp các dịch vụ xử lý dữ liệu lớn như Google BigQuery và Microsoft Azure Data Lake Analytics.
• Công Nghệ AI và Machine Learning: Công nghệ AI và machine learning đang nổi lên với các dịch vụ sẵn có trên đám mây, bao gồm Amazon Machine Learning, Amazon Lex, Amazon Polly, Google Cloud Machine Learning Engine và Google Cloud Speech API. Những dịch vụ này cung cấp các giải pháp AI và machine learning sẵn có để đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
• Blockchain và Điện Toán Đám Mây: Mối liên hệ giữa blockchain và điện toán đám mây đang được củng cố khi các công ty nhận ra tiềm năng của blockchain trong việc cải thiện hiệu quả hoạt động, bảo mật và minh bạch. Sự đầu tư gia tăng và mở rộng các nền tảng blockchain-as-a-service cũng hỗ trợ xu hướng này.
• Điện toán đám mây đang phát triển nhanh chóng và mở rộng khả năng của mình trong nhiều lĩnh vực, từ xử lý dữ liệu lớn đến AI và blockchain, làm cho nó trở thành một phần quan trọng trong chiến lược công nghệ của các doanh nghiệp hiện đại.

7. Kết luận

Điện toán đám mây đang ngày càng chứng minh được vị thế của mình trong thời đại công nghệ 4.0 hiện nay. Cloud computing dần làm thay đổi bộ mặt của cách thức hoạt động và quản lý công nghệ thông tin trong các tổ chức. Với những lợi ích mà điện toán đám mây mang lại, công nghệ này xứng đáng là một trong các xu hướng phát triển công nghệ được rất nhiều doanh nghiệp lựa chọn và phát triển