Điện toán đám mây phân tán được giải thích trong 5 phút hoặc ít hơn

Điện toán đám mây là một công nghệ được áp dụng rộng rãi mang lại cho cá nhân và doanh nghiệp nhiều lợi ích khác nhau.

Nó cho phép cung cấp các tài nguyên hệ thống máy tính, chẳng hạn như bộ lưu trữ, máy chủ và cơ sở dữ liệu theo yêu cầu qua internet. Điều này dẫn đến hoạt động hiệu quả, khả năng mở rộng và cơ hội tiết kiệm chi phí.

Tuy nhiên, điện toán truyền thống hiện nay không đủ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về quản lý dữ liệu, sức mạnh tính toán, khả năng mở rộng, v.v., đặc biệt là trên các vị trí địa lý đa dạng.

Vì vậy, nó tạo ra nhu cầu phải có một hệ thống tốt hơn để đáp ứng những thách thức đó.

Điện toán đám mây phân tán ra đời để giải quyết vấn đề đó.

Trong bài viết này, tôi sẽ nói chi tiết về điện toán đám mây phân tán, cùng với tầm quan trọng, hoạt động và các khía cạnh khác của nó.

Hãy bắt đầu!

Điện toán đám mây phân tán là gì?

Điện toán đám mây phân tán, như tên cho thấy, là sự phân phối các dịch vụ đám mây công cộng khác nhau trên nhiều vị trí địa lý. Việc phân phối diễn ra tại chỗ, trong trung tâm colocation hoặc trong trung tâm dữ liệu (của nhà cung cấp đám mây của bạn hoặc nhà cung cấp bên thứ ba).

Nhà cung cấp đám mây là người chịu trách nhiệm vận hành cùng với việc quản lý, kiểm soát và cập nhật dịch vụ.

Điện toán đám mây phân tán bao gồm một tập hợp các máy tính hoạt động hướng tới cùng một mục tiêu và được kết nối qua mạng tập trung. Các doanh nghiệp có thể triển khai các máy tính hoặc máy chủ này để chạy các ứng dụng trên các môi trường và vị trí đám mây khác nhau.

Cách tiếp cận này giúp giải quyết các thách thức điện toán truyền thống liên quan đến quản lý dữ liệu, vận hành, v.v. và sự không nhất quán phát sinh từ việc sử dụng nhiều thiết lập đám mây hoặc đám mây lai. Điều này mang lại nhiều lợi ích, chẳng hạn như cải thiện hiệu suất, tuân thủ, khả năng mở rộng, tính linh hoạt, v.v.

Hơn nữa, nhu cầu về điện toán đám mây phân tán đang tăng cao hàng ngày với sự thúc đẩy từ Internet vạn vật, viễn thông và AI cần xử lý nhiều dữ liệu thời gian thực.

Các ứng dụng trí tuệ nhân tạo có thể di chuyển lượng lớn thông tin từ vị trí biên sang đám mây cũng cần có dịch vụ đám mây. Di chuyển các ứng dụng lên đám mây có thể nâng cao hiệu suất, khả năng truy cập và khả năng mở rộng của chúng.

Tầm quan trọng của điện toán đám mây phân tán

Điện toán đám mây phân tán phù hợp với các kịch bản điện toán đám mây hiện đại và mang lại lợi ích theo nhiều cách. Dưới đây là những lợi ích chính của Điện toán đám mây phân tán:

Cải thiện thời gian hoạt động

Điện toán đám mây phân tán cải thiện đáng kể thời gian hoạt động của hệ thống, điều này rất quan trọng để hệ thống hoạt động trơn tru mà không bị chậm trễ. Điều này giúp tăng tốc hoạt động và nâng cao trải nghiệm tổng thể của người dùng cuối.

Uyển chuyển

Điện toán đám mây phân tán là một hệ thống thân thiện với người dùng và có khả năng thích ứng cao. Nó cung cấp sự linh hoạt trên tất cả các khía cạnh, bao gồm quá trình cài đặt, triển khai và gỡ lỗi. Việc sử dụng hệ thống này đã giúp việc giới thiệu các hệ thống và ứng dụng mới trở nên đơn giản và hợp lý hơn.

Sự tuân thủ

Các vấn đề về tuân thủ đang gia tăng do các cuộc tấn công và vi phạm quyền riêng tư dữ liệu ngày càng gia tăng. Đây là lý do tại sao các cơ quan quản lý yêu cầu các tổ chức phải tuân thủ các quy tắc của họ.

Điện toán đám mây phân tán cho phép phân phối mạng, dữ liệu và khối lượng công việc trên đám mây công cộng trong khi vẫn duy trì tuân thủ quy định ở từng khu vực.

Khả năng mở rộng cao

Điện toán đám mây phân tán cung cấp khả năng mở rộng đặc biệt bằng cách tích hợp các máy ảo (VM) dưới dạng nút mạng. Khi nhu cầu tăng lên, các máy ảo bổ sung có thể được thêm vào mạng một cách liền mạch. Điều này giúp phân phối khối lượng công việc hiệu quả và đảm bảo khả năng đáp ứng tối ưu.

Xử lý nhanh

Điện toán đám mây phân tán giúp nâng cao tốc độ, khả năng giao tiếp, khả năng phản hồi và khả năng truy cập của các dịch vụ đám mây trên toàn thế giới bằng cách triển khai chúng trong nhiều trung tâm dữ liệu toàn cầu và cho phép xử lý dữ liệu nhanh hơn. Điều này cho phép người dùng hoàn thành nhiệm vụ một cách hiệu quả và đạt được mục tiêu của họ.

Điện toán đám mây phân tán hoạt động như thế nào?

Điện toán đám mây phân tán nhằm mục đích nâng cao hiệu suất bằng cách giảm thiểu độ trễ và sự kém hiệu quả như rủi ro ngừng hoạt động trong môi trường đám mây công cộng. Nó hoạt động bằng cách phân phối dịch vụ đám mây trên nhiều địa điểm trên toàn cầu.

Nhà cung cấp đám mây chịu trách nhiệm quản lý và điều hành các dịch vụ này, đảm bảo hoạt động và cập nhật của chúng. Các dịch vụ này có thể được đặt tại trung tâm dữ liệu tại chỗ, trung tâm colocation hoặc trung tâm dữ liệu của chính nhà cung cấp. Cách tiếp cận này nhằm mục đích nâng cao hiệu quả và giảm độ trễ.

Một nhóm các máy tính được kết nối với nhau tạo thành cốt lõi của điện toán đám mây phân tán. Các máy tính này hoạt động gắn kết với nhau hướng tới các mục tiêu chung thông qua mạng tập trung. Điều này có thể giải quyết các thách thức liên quan đến nhiệm vụ vận hành và quản lý dữ liệu.

Được quản lý tập trung, kiến ​​trúc đám mây công cộng này, mặc dù được phân phối nhưng vẫn cho phép các doanh nghiệp giải quyết các vấn đề phức tạp liên quan đến dữ liệu.

Nguyên tắc cốt lõi của điện toán đám mây phân tán

Các nguyên tắc cốt lõi của điện toán đám mây phân tán là:

Phân bố địa lý

Việc phân bổ chiến lược tài nguyên mạng trên nhiều vị trí địa lý trước đây là một thách thức lớn.

Điện toán đám mây phân tán đã làm cho quá trình này trở nên dễ dàng và dễ tiếp cận hơn. Điều này cũng điều chỉnh việc xử lý và vận hành dữ liệu phù hợp với luật hiện hành.

Phân bổ nguồn lực

Việc phân bổ tài nguyên có thể trở nên dễ dàng hơn, linh hoạt hơn và nhanh hơn với điện toán đám mây phân tán. Nó có thể điều chỉnh tài nguyên máy tính một cách chính xác và đáp ứng nhu cầu của các khu vực và người dùng khác nhau.

Dư

Điện toán đám mây phân tán giúp đạt được sự dư thừa dữ liệu. Mô hình này có khả năng phục hồi cao và hệ thống mạng con đám mây dữ liệu được kết nối với nhau giúp xử lý dễ dàng các lỗi dữ liệu. Và đảm bảo trải nghiệm người dùng không bị gián đoạn.

Tính nhất quán

Tính nhất quán của dữ liệu là một vấn đề quan trọng với điện toán đám mây phân tán. Khi dữ liệu trên nhiều vị trí địa lý được truyền hoặc hợp nhất trong một hệ thống, có nhiều khả năng dữ liệu bị gián đoạn hoặc bị phân tách trong quá trình, cùng với việc bị đánh cắp dữ liệu.

Điện toán đám mây phân tán hợp lý hóa việc truyền dữ liệu, thậm chí trên nhiều vị trí địa lý. Nó cung cấp mức độ đồng bộ hóa và bảo mật cao.

Bảo vệ

Trộm cắp dữ liệu đặt ra thách thức đáng kể cho ngành, khiến các tổ chức phải đầu tư mạnh vào các biện pháp bảo vệ dữ liệu. Một số lượng đáng kể các vi phạm dữ liệu xảy ra trong quá trình chuyển giao. Ngoài ra, việc phân phối rộng rãi các dịch vụ đám mây trên nhiều vị trí địa lý khác nhau làm tăng nguy cơ bị tấn công mạng.

Tuy nhiên, điện toán đám mây phân tán mang lại sự bảo mật bằng cách giúp các tổ chức kết hợp các công nghệ hiện đại như mã hóa đầu cuối, xác thực, kiểm soát truy cập, v.v.

Quản lý tập trung

Trong điện toán đám mây phân tán, quản lý tập trung các dịch vụ đám mây là một nguyên tắc thiết yếu. Mặc dù tài nguyên và dữ liệu được trải rộng trên nhiều địa điểm nhưng nó cho phép các nhà cung cấp đám mây quản lý và kiểm soát tập trung các dịch vụ đám mây.

Quản lý tập trung đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính nhất quán và hiệu quả trong các khía cạnh khác nhau, bao gồm cung cấp tài nguyên, giám sát, thực thi an ninh và tuân thủ. Nó đơn giản hóa các tác vụ thiết yếu như cập nhật, vá lỗi và thực thi chính sách.

Cách tiếp cận hợp lý này giúp giảm độ phức tạp trên môi trường đám mây phân tán đồng thời tối ưu hóa hoạt động.

Độ trễ và tối ưu hóa hiệu suất

Trong điện toán đám mây phân tán, việc giảm thiểu độ trễ là rất quan trọng. Để đạt được điều này, một nguyên tắc quan trọng là bố trí chiến lược các trung tâm xử lý dữ liệu gần hơn với người dùng cuối. Bằng cách đó, bạn có thể tối ưu hóa độ trễ và hiệu suất, giúp truy cập dữ liệu nhanh hơn và trải nghiệm người dùng tốt hơn.

Đảm bảo xử lý hiệu quả và phân phối dữ liệu nhanh chóng là rất quan trọng trong các ứng dụng nhạy cảm với độ trễ như phân tích thời gian thực và chơi trò chơi trực tuyến. Điều này đòi hỏi phải có thuật toán cân bằng tải hiệu quả và định tuyến thông minh.

Những thách thức của điện toán đám mây phân tán

Một số thách thức với điện toán đám mây phân tán là:

Bảo vệ

Đảm bảo tính bảo mật của các dịch vụ đám mây trải rộng trên nhiều địa điểm toàn cầu khác nhau là một thách thức lớn đối với các nhà cung cấp dịch vụ. Nếu không được quản lý tốt, nó có thể dẫn đến các lỗ hổng và các cuộc tấn công như phần mềm độc hại, vi rút, ransomware, tấn công DDoS, v.v. Nó có thể khiến tổ chức bị tổn thất về tiền bạc, danh tiếng và hoạt động kinh doanh.

Băng thông

Tạo môi trường nhiều đám mây có thể thực sự khó khăn khi nói đến băng thông và kết nối. Các kết nối băng thông rộng hiện có có thể không đủ hiệu quả để xử lý áp lực của một mạng lưới trải rộng rộng rãi như vậy. Nó có thể yêu cầu nâng cấp hoặc điều chỉnh mạng tốt hơn để có khả năng kết nối lý tưởng của mạng đám mây phân tán.

Tính nhất quán và đồng bộ hóa dữ liệu

Việc duy trì tính nhất quán và đồng bộ hóa dữ liệu trong điện toán đám mây phân tán đặt ra một thách thức đáng kể. Khi dữ liệu được phân phối trên nhiều vị trí khác nhau và được xử lý không đồng bộ, việc đảm bảo rằng tất cả các phiên bản dữ liệu luôn cập nhật và chính xác trở nên phức tạp.

Để khắc phục điều này, bạn có thể triển khai các cơ chế và chiến lược đồng bộ hóa để giải quyết xung đột.

Những thách thức về tuân thủ và quy định

Việc phân phối dịch vụ đám mây trên các khu vực khác nhau mang đến thách thức trong việc tuân thủ các luật và quy định bảo vệ dữ liệu khác nhau.

Các nhà cung cấp dịch vụ phải điều chỉnh các yêu cầu khác nhau trong khu vực liên quan đến việc lưu trữ, truy cập và quyền riêng tư dữ liệu. Họ cần thực hiện các biện pháp đáp ứng các tiêu chuẩn tuân thủ khác nhau đồng thời đảm bảo tuân thủ bối cảnh pháp lý ở các khu vực khác nhau.

Điện toán đám mây phân tán và truyền thống

Điện toán đám mây có nghĩa là cung cấp các dịch vụ khác nhau như lưu trữ, máy chủ, phần mềm, v.v. qua internet. Các dịch vụ được lưu trữ và cung cấp cho người dùng bởi các nhà cung cấp đám mây. Đây là một dịch vụ chia sẻ hoạt động theo mô hình trả tiền cho mỗi dịch vụ.

Mặt khác, điện toán phân tán giải quyết các vấn đề trên các máy tính phân tán tự động giao tiếp với nhau qua mạng.

Đối với các tính toán phân tán trên hệ thống mạng này, việc gọi thủ tục và gọi phương thức từ xa được sử dụng nhiều.

Dưới đây là bảng trình bày đầy đủ về sự khác biệt:

Điện toán đám mây Điện toán đám mây phân tán Điện toán đám mây là việc cung cấp một số dịch vụ và tài nguyên CNTT như cơ sở dữ liệu, mạng, phân tích và quản lý qua các dịch vụ internet Điện toán đám mây phân tán đề cập đến việc giải quyết một vấn đề bởi nhiều máy tính được kết nối qua mạng. Các máy tính được kết nối tự động qua mạng. Nó được dành riêng cho việc cung cấp các dịch vụ được lưu trữ trên máy chủ. Nó chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề liên quan đến điện toán truyền thống. Các lợi ích của nó bao gồm hiệu quả chi phí, khả năng mở rộng, khả năng tiếp cận thị trường toàn cầu, độ tin cậy, v.v. Nó mang lại một số lợi thế, giảm sự dư thừa dữ liệu cũng như cải thiện tính bảo mật và khả năng mở rộng. Một số nhược điểm của điện toán đám mây là hạn chế về không gian, khả năng kiểm soát và truy cập qua mạng kém hơnChậm Lỗi mạng và nút là một số nhược điểm tiềm ẩn của hệ thống này. Các loại dịch vụ điện toán đám mây truyền thống bao gồm đám mây công cộng, đám mây cộng đồng, đám mây riêng và đám mây lai. Các loại đám mây phân tán là hệ thống điện toán phân tán, hệ thống phổ biến phân tán và hệ thống thông tin phân tán.

Điện toán đám mây phân tán và điện toán biên

Điện toán biên liên quan đến việc chạy các ứng dụng và phân bổ khối lượng công việc dữ liệu trên các vùng gần nhau về mặt vật lý. Điều đó rõ ràng có nghĩa là việc tính toán phải được thực hiện ở một khu vực địa lý gần nơi phát triển dữ liệu.

Vì vậy, nó đưa dữ liệu đến gần hơn với một hệ thống tập trung – trung tâm xử lý dữ liệu và sau đó đến nơi cần tự động hóa.

Điện toán biên đưa nguồn dữ liệu đến gần hơn với các ứng dụng doanh nghiệp, mang lại nhiều lợi ích. Nó cung cấp kết nối đáng tin cậy và có thể hoạt động hiệu quả ngay cả với băng thông hạn chế. Ngoài ra, xử lý cục bộ giúp giảm việc sử dụng tài nguyên và thời gian di chuyển. Một ưu điểm đáng chú ý là khả năng duy trì tính bảo mật và quyền riêng tư dữ liệu khi truyền thông tin xuyên biên giới quốc tế.

Điện toán đám mây phân tán và điện toán biên là hai cách tiếp cận có liên quan chặt chẽ với nhau nhằm cải thiện việc xử lý và phân phối dữ liệu. Điện toán đám mây phân tán liên quan đến việc phân phối các dịch vụ đám mây khác nhau trên các địa điểm khác nhau. Nhưng điện toán ranh giới tập trung vào việc xử lý dữ liệu gần nguồn hơn, giúp giảm độ trễ.

Trong lĩnh vực điện toán đám mây phân tán, điện toán biên đóng vai trò là sự bổ sung có giá trị. Các nút biên, có vị trí chiến lược gần người dùng hoặc thiết bị hơn, hỗ trợ xử lý dữ liệu nhanh chóng. Các nút này là thành phần không thể thiếu của mạng đám mây phân tán lớn hơn.

Khi dữ liệu được tạo ở biên, tính toán biên sẽ xử lý dữ liệu cục bộ, giảm nhu cầu truyền khối lượng dữ liệu khổng lồ đến các máy chủ đám mây tập trung. Quá trình xử lý nhanh ở biên này tỏ ra đặc biệt thuận lợi cho các ứng dụng yêu cầu phản hồi theo thời gian thực, chẳng hạn như thiết bị IoT hoặc ứng dụng thực tế tăng cường.

Ngoài ra, điện toán biên giúp giảm bớt căng thẳng cho tài nguyên đám mây tập trung, cho phép chúng xử lý hiệu quả các tác vụ quan trọng.

Sự kết hợp giữa điện toán đám mây phân tán và điện toán biên giúp cải thiện việc sử dụng tài nguyên và khả năng đáp ứng, đồng thời cung cấp giải pháp hiệu quả cho các yêu cầu tính toán khác nhau. Hai mô hình này cộng tác liền mạch để đảm bảo trải nghiệm điện toán đám mây mượt mà và hiệu quả, đáp ứng các yêu cầu xử lý dữ liệu khác nhau.

Các trường hợp sử dụng của Điện toán đám mây phân tán

• Edge/IoT: Khi dữ liệu được truyền từ vị trí biên sang đám mây để xử lý và phân tích, hiệu suất của ứng dụng IoT sẽ tăng lên. IoT sử dụng AI và ML cùng với các kỹ thuật như nhận dạng khuôn mặt và suy luận video để tăng cường sản xuất ô tô, cải thiện hệ thống đỗ xe thành phố thông minh, phân tích hình ảnh y tế, v.v.
• Tối ưu hóa nội dung: Các đám mây phân tán có thể chuyển đổi thành CDN mạnh mẽ giúp cải thiện trải nghiệm phát trực tuyến và giảm thiểu độ trễ thời gian tải, mang lại trải nghiệm người dùng tốt nhất cho nhiều ứng dụng.
• Đáp ứng nhu cầu tuân thủ: Các quy tắc và quy định về quyền riêng tư dữ liệu trong nước và quốc tế bắt buộc phải có quyền riêng tư và an toàn dữ liệu. Bạn phải lưu trữ thông tin trong các máy chủ an toàn và đảm bảo việc sử dụng thông tin đó theo đúng quy định.
• Mở rộng quy mô theo yêu cầu: Đám mây phân tán cho phép các tổ chức mở rộng đến các vị trí hiện có mà không cần xây dựng cơ sở hạ tầng bổ sung. Theo yêu cầu của mình, bạn có thể tăng dấu chân đám mây của mình để hỗ trợ các nhu cầu thay đổi của tổ chức.

Từ cuối cùng

Điện toán đám mây phân tán là một lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng và vẫn còn vô số khả năng chưa được khai thác. Cách tiếp cận này đã thu hẹp đáng kể khoảng cách giữa điện toán đám mây và khả năng tiếp cận của nó đối với người dùng cuối. Nó đã cách mạng hóa cách các tổ chức xử lý, lưu trữ và triển khai dữ liệu.

Điện toán đám mây phân tán mang lại lợi ích hấp dẫn cho nhiều ngành công nghiệp, bao gồm CNTT và phần mềm. Nó giúp giảm thiểu sự phức tạp khác nhau liên quan đến đám mây như độ trễ, thời gian hoạt động, tính không nhất quán, v.v. và mang lại các lợi ích như khả năng phục hồi dữ liệu mạnh mẽ, bảo mật, khả năng mở rộng, v.v.

Các doanh nghiệp có thể chuyển đổi hoạt động của mình và nâng cao trải nghiệm người dùng cuối với sự trợ giúp của điện toán đám mây phân tán.

Bạn cũng có thể đọc về Điện toán đám mây lai và các tài nguyên miễn phí để tìm hiểu về điện toán đám mây.