Kiến trúc đám mây là gì? Tìm hiểu những điều cơ bản

Với việc áp dụng các hệ thống điện toán đám mây ngày càng phổ biến, việc hiểu kiến ​​trúc đám mây là gì đang trở thành một kỹ năng nghề nghiệp quan trọng đối với các kỹ sư phần mềm , chuyên gia CNTT, nhà khoa học dữ liệu và thậm chí một số chuyên gia không chuyên về kỹ thuật . Đối với những người mới bắt đầu sử dụng dịch vụ đám mây, có rất nhiều điều cần học liên quan đến việc xây dựng môi trường đám mây. 

Kiến trúc đám mây là gì?

Hãy nghĩ về kiến ​​trúc đám mây như các thành phần của hệ thống điện toán đám mây và phương pháp tổ chức của nó. Điều này bao gồm các mối quan hệ giữa các thành phần này và các lợi ích kinh doanh mà hệ thống mang lại.

Hãy đọc tiếp để tôi giải thích những trụ cột chính của kiến ​​trúc điện toán đám mây và lý do tại sao mỗi trụ cột là một phần cần thiết của quá trình áp dụng điện toán đám mây. 

4 Khái niệm cốt lõi của Kiến trúc đám mây

Khi các kiến ​​trúc sư đám mây xây dựng môi trường đám mây của công ty, họ sẽ cấu trúc nó xung quanh bốn khái niệm chính:

Cơ sở hạ tầng đám mây:  Hệ thống tính toán, lưu trữ và mạng cơ bản.

Mô hình phân phối đám mây:  Phần đầu (phía máy khách) và phần cuối (phía nhà cung cấp) của nền tảng đám mây.

Mô hình dịch vụ đám mây:  Loại dịch vụ được cung cấp như IaaS , PaaS hoặc SaaS

Mô hình triển khai đám mây : Điều này liên quan đến việc truy cập và quản lý nền tảng đám mây.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn từng khái niệm này.

Cơ sở hạ tầng đám mây 

Cơ sở hạ tầng đám mây bao gồm các hệ thống tính toán, mạng và lưu trữ mà các dịch vụ đám mây chạy trên đó. Cơ sở hạ tầng đám mây thường tận dụng ảo hóa để tạo ra các nhóm tài nguyên từ các khối xây dựng tính toán, mạng và lưu trữ có thể được quản lý theo chương trình và mở rộng linh hoạt.

Để được định nghĩa là nền tảng điện toán đám mây, nhà cung cấp thường sẽ cung cấp một cổng thông tin để tự phục vụ theo yêu cầu. Dịch vụ này cũng sẽ cung cấp khả năng giám sát và thường sử dụng thanh toán theo đồng hồ đo.

Mô hình phân phối đám mây 

Việc cung cấp dịch vụ đám mây trọn gói có thể bao gồm nền tảng giao diện người dùng, chẳng hạn như máy tính khách, thiết bị di động hoặc thiết bị IoT, và nền tảng giao diện người dùng hoặc nhóm tài nguyên ảo hóa.

Hệ thống front-end (máy khách) truy cập môi trường đám mây bằng internet hoặc trong một số trường hợp là liên kết mạng riêng ảo (VPN). Đây có thể là trình duyệt web, ứng dụng di động hoặc phần mềm dựa trên máy khách.

Phần cuối bao gồm các tài nguyên cơ sở hạ tầng đám mây, dữ liệu và ứng dụng được gộp lại. Điều này thường được phân phối từ nhiều trung tâm dữ liệu để có tính khả dụng cao và phục hồi sau thảm họa.

Mô hình dịch vụ đám mây

Bạn có thể quan tâm đến việc tìm hiểu những loại dịch vụ nào phổ biến nhất với công nghệ đám mây. Chúng ta hãy xem qua một số ví dụ phổ biến nhất và xem xét mô hình dịch vụ đám mây mà chúng liên kết.

Cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ (IaaS)

Đây là mô hình dịch vụ đám mây trong đó nhà cung cấp đám mây cung cấp máy chủ ảo hóa hoặc "phiên bản". Là người dùng, bạn có thể yêu cầu các tài nguyên mà phiên bản của bạn yêu cầu, chẳng hạn như CPU, RAM hoặc dung lượng đĩa và hệ điều hành. Tài nguyên có thể được yêu cầu theo chương trình, sử dụng giao diện lập trình ứng dụng (API) dựa trên REST hoặc thông qua bảng điều khiển.

Là người tiêu dùng dịch vụ này, bạn chịu trách nhiệm quản lý hệ điều hành và mọi ứng dụng được cài đặt. Nhà cung cấp dịch vụ đám mây chịu trách nhiệm đảm bảo tính khả dụng của các tài nguyên cơ bản.

Ví dụ phổ biến nhất về dịch vụ IaaS là ​​Amazon Web Services (AWS) Elastic Compute Cloud (EC2). Với Amazon EC2, bạn có thể nhanh chóng và dễ dàng khởi chạy máy chủ ảo trên đám mây từ hơn 70 trung tâm dữ liệu tại hơn 22 khu vực trên toàn thế giới.

Nền tảng dưới dạng dịch vụ (PaaS)

Bạn có thể muốn giảm chi phí quản lý một số khía cạnh của dịch vụ đám mây của mình. Ví dụ, bạn có thể muốn giảm gánh nặng của các tác vụ như bảo trì hệ điều hành, quản lý bản vá và quản lý phần mềm trung gian. Trong trường hợp đó, PaaS có thể dành cho bạn.

Với PaaS, hệ điều hành và cả phần mềm trung gian ứng dụng như Node.js runtime, .Net runtime hoặc Docker engine được cung cấp cho bạn dưới dạng dịch vụ được quản lý. Lợi ích chính của mô hình này là bạn, với tư cách là người tiêu dùng, có thể dễ dàng triển khai các ứng dụng phần mềm với cấu hình tối thiểu hoặc chi phí vận hành.

PaaS được các nhà phát triển đám mây ưa chuộng vì ưu tiên của họ là triển khai và kiểm tra mã của họ. PaaS cho phép họ thực hiện việc này một cách nhanh chóng và dễ dàng, cho phép phát triển phần mềm nhanh nhẹn và các mô hình tích hợp và phân phối liên tục (CI/CD).

Ví dụ về dịch vụ PaaS là ​​Microsoft Azure Web Apps và AWS Elastic Beanstalk. Cả hai dịch vụ này đều cung cấp nền tảng được quản lý hoàn toàn thực hiện vá lỗi hệ điều hành, cung cấp năng lực, máy chủ và cân bằng tải.

Với cả IaaS và PaaS, bạn thường bị tính phí theo mô hình trả tiền theo mức sử dụng mà không có hợp đồng cố định. Tuy nhiên, đôi khi có thể tìm thấy mức chiết khấu đáng kể bằng cách khóa hợp đồng có thời hạn cố định.

Phần mềm dưới dạng dịch vụ (SaaS)

Có lẽ bạn sẽ quen thuộc nhất với các dịch vụ SaaS. Trong thế giới người tiêu dùng, các dịch vụ SaaS bao gồm Facebook, Gmail, Instagram và các dịch vụ lưu trữ đám mây như Dropbox. Các ví dụ về doanh nghiệp bao gồm Salesforce.com, Office 365 và ServiceNow.

Trong trường hợp dịch vụ SaaS, người tiêu dùng có rất ít quyền kiểm soát đối với cấu hình của dịch vụ phần mềm. Về mặt tích cực, bạn cũng không cần phải lo lắng về nền tảng, dữ liệu hoặc ứng dụng vì tất cả đều được quản lý cho bạn.

Bạn thường có thể truy cập dịch vụ SaaS bằng trình duyệt web hoặc ứng dụng di động qua Internet. Dịch vụ SaaS thường được cung cấp theo hình thức đăng ký.

Mô hình triển khai đám mây

Bây giờ bạn đã hiểu về kiến ​​trúc của dịch vụ dựa trên đám mây, hãy cùng xem xét các mô hình triển khai. Bạn có thể đã nghe các thuật ngữ đám mây riêng, đám mây công cộng, đám mây lai và đa đám mây. Các thuật ngữ này liên quan đến việc sử dụng chuyên dụng hoặc chia sẻ dịch vụ đám mây và mô hình quản trị của nó.

Đám mây riêng

Nếu bạn xây dựng một trong các dịch vụ đám mây được đề cập ở trên trong trung tâm dữ liệu của riêng bạn để sử dụng riêng cho công ty bạn, thì đây được gọi là đám mây riêng. Tuy nhiên, nếu đám mây dành riêng cho một người thuê duy nhất, thì điều này sẽ biến nó thành đám mây riêng.

Với đám mây riêng, bạn có thể kiểm soát nhiều hơn đối với thiết kế và triển khai của ngăn xếp và thậm chí cả phần cứng và phần mềm mà nó bao gồm. Tính linh hoạt này có thể phải trả giá, vì loại đám mây này có thể tốn kém và có giới hạn về khả năng mở rộng.

Đám mây công cộng

Với đám mây công cộng, một tổ chức bên thứ ba, chẳng hạn như AWS hoặc Microsoft, cung cấp quyền truy cập vào các dịch vụ đám mây của mình cho một lượng lớn khách hàng. Nền tảng đám mây là đa thuê bao, cho phép nhiều người tiêu dùng chạy các dịch vụ trên cùng một phần cứng cơ bản.

Do quy mô kinh tế lớn, các dịch vụ đám mây công cộng có thể rất tiết kiệm chi phí. Khả năng mở rộng gần như vô hạn nên bạn có thể phát triển doanh nghiệp của mình nhanh chóng trên các nền tảng này, chỉ trả tiền cho những gì bạn sử dụng.

Đám mây lai

Đám mây lai đề cập đến việc sử dụng đám mây riêng và đám mây công cộng của cùng một tổ chức. Thông thường, điều này sẽ bao gồm các liên kết VPN để kết nối các đám mây với nhau và có thể bao gồm các tính năng như khả năng "bùng nổ" khối lượng công việc vào đám mây công cộng khi cần thiết.

Bạn có thể muốn tạo kiến ​​trúc đám mây lai để tận dụng lợi ích của cả tùy chọn đám mây công cộng và riêng tư. Điều này có lợi khi các yêu cầu của ứng dụng cụ thể phù hợp hơn với một mô hình triển khai so với mô hình khác.

Đa đám mây

Đôi khi một tổ chức có thể hưởng lợi khi sử dụng các dịch vụ từ nhiều nhà cung cấp dịch vụ đám mây khác nhau. Các dịch vụ này có thể được cung cấp trong các đám mây riêng được quản lý hoặc tại chỗ, đám mây riêng và đám mây công cộng. Việc sử dụng các dịch vụ từ nhiều nhà cung cấp đám mây dẫn đến cái thường được gọi là đa đám mây. Một ví dụ về thiết lập này có thể là sử dụng cả Amazon EC2 và Microsoft Azure Web Apps.

Một lần nữa, bạn có thể muốn sử dụng kiến ​​trúc đa đám mây khi bạn có các ứng dụng khác nhau phù hợp hơn với một mô hình triển khai đám mây hoặc nhà cung cấp khác. Ví dụ, bạn có thể thấy rằng các ứng dụng Microsoft của mình phù hợp hơn với Microsoft Azure, trong khi các yêu cầu cơ sở dữ liệu không quan hệ của bạn được phục vụ tốt hơn trên AWS.

Hiểu về kiến ​​trúc đám mây

Việc tạo ra một kiến ​​trúc đám mây đòi hỏi phải có kiến ​​thức tốt về các nguyên tắc thiết kế đám mây, động lực kinh doanh và chuyên môn kỹ thuật sâu rộng về ít nhất một trong những nhà cung cấp đám mây lớn.

Vì những lý do này, các vị trí kiến ​​trúc sư đám mây hoặc kiến ​​trúc sư giải pháp không chỉ là một số vị trí được săn đón nhất trong ngành CNTT hiện nay mà còn là một số vị trí được trả lương cao nhất. Để tiến lên trong thị trường cạnh tranh này, bạn sẽ cần phải trau dồi các kỹ năng đám mây của mình thông qua khóa học chứng chỉ AWS .