Dien toan dam may

Điện toán đám mây

Vân Cầm

Nền công nghệ thông tin sẽ sang trang mới cùng với khái niệm “điện toán đám mây” (cloud computing). Đây là khái niệm có tầm ý nghĩa ngang với việc chuyển đổi từ điện toán trên máy mainframe của IBM ngày trước sang máy tính cá nhân kéo theo sự hưng thịnh của Microsoft. Nay có lẽ là thời “lên mây” của Google?

Điện toán đám mây là gì

Vào giữa thập niên 1990, người viết bài này phải loay hoay dùng các phần mềm dạng dBase để lưu từng tấm danh thiếp của bạn bè, đối tác… Cái cơ sở dữ liệu thô sơ ấy đã từng tỏ ra đắc dụng khi chỉ cần một vài thao tác, người viết tìm ra ngay số điện thoại hay địa chỉ của một công ty. Nay không ai làm theo cách này nữa. Trên Internet đã có sẵn hàng chục trang chuyên cung cấp dịch vụ tìm kiếm thông tin trên danh bạ công ty, có thể truy cập được từ máy tính cơ quan, máy xách tay ở ngoài, điện thoại di động hay thậm chí một máy nghe nhạc có wifi như iPod Touch. Như vậy, trong lãnh vực này, có thể nói điện toán đám mây đã hiện diện – công nghệ thông tin chuyển từ máy tính để bàn với phần mềm cài trên máy, dữ liệu lưu trong máy, người sử dụng ngồi trước máy bây giờ đã “lên các đám mây trên trời” vì dữ liệu nằm đâu đâu trong không gian ảo, phần mềm cũng vậy, còn máy để truy cập chúng có thể là bất kỳ loại gì chứ không nhất thiết là máy tính cá nhân nữa.

Đây là một minh họa đơn giản hóa khái niệm “điện toán đám mây”. Tùy người sử dụng hay mục đích sử dụng, khái niệm này sẽ có những ý nghĩa khác nhau. Đơn giản nhất là việc chuyển từ một phần mềm email cài trong máy như Outlook Express sang một dịch vụ email trên mạng như Gmail hay Hotmail. Có lẽ ai từng dùng Gmail cũng từng xem nó là nơi lưu trữ tài liệu cần dùng. Họ không còn phụ thuộc vào chiếc máy tính để bàn nữa mà đưa hết mọi thứ lên Gmail, lúc nào cần cứ dùng bất kỳ thiết bị nào để lấy xuống. Ngày càng có nhiều người sử dụng các dịch vụ khác của Google như soạn thảo văn bản bằng phần mềm trực tuyến hay hoạch định lịch làm việc cũng qua mạng.

Từ “điện toán đám mây” chỉ mới xuất hiện vào năm ngoái nhưng đã lan nhanh khắp cộng đồng công nghệ thông tin. Đây là xu hướng kết hợp ba yếu tố: các trung tâm dữ liệu với hàng ngàn hay hàng chục ngàn máy chủ đóng vai trò nhà máy cung cấp các dịch vụ điện toán trên quy mô lớn; phần mềm ngày càng được cung ứng như một dịch vụ qua mạng; và các mạng không dây kết nối ngày càng nhiều loại thiết bị làm nơi tiếp nhận các dịch vụ ấy.

Trung tâm dữ liệu

Có lẽ Amazon là nơi thương mại hóa các trung tâm dữ liệu đầu tiên mặc dù kỹ thuật này đã được sử dụng từ lâu. Năm 2006, Amazon chào mời dịch vụ mang tên Amazon Web Services (AWS). Bất kỳ ai có thẻ tín dụng cũng có thể vào đây thuê một máy ảo trên hệ thống máy tính khổng lồ của Amazon để chạy ứng dụng. Các nhà điều hành AWS có thể nhanh chóng bổ sung máy chủ khi nhu cầu tăng hay tắt bớt khi nhu cầu giảm. Dịch vụ này có giá rất rẻ, chẳng hạn tiền thuê một máy ảo như thế chỉ từ 10 xu một giờ.

Amazon không phải là công ty trực tuyến duy nhất xây dựng các trung tâm dữ liệu quy mô lớn. Người ta đồn đoán rằng Google đang điều hành một mạng lưới toàn cầu mấy chục trung tâm dữ liệu với hơn 2 triệu máy chủ. Microsoft đang đầu tư tiền tỷ để bổ sung chừng 35.000 máy chủ mỗi tháng. Yahoo cũng đang bận rộn xây dựng các nhà máy điện toán kiểu như thế.
Hãy xem tờ Economist miêu tả cách người ta xây dựng một trung tâm dữ liệu như thế nào: Trong một container chở hàng loại 40 feet, người ta lắp đặt 2.500 máy chủ. Một xe tải đưa container này vào một tòa nhà bê-tông cốt thép; thợ máy nhanh chóng nối nó vào hệ thống điện, hệ thống mạng và hệ thống nước làm mát. Các phần mềm cần thiết được cài đặt tự động và trong vòng 4 ngày mọi máy chủ trong container đã sẵn sàng để xử lý thông tin của khách hàng theo đúng yêu cầu.

Đấy là bên trong trung tâm dữ liệu mới của Microsoft ở Northlake, ngoại ô Chicago, được xây dựng trên khu đất 46.000 mét vuông, chi phí lên đến 500 triệu đô-la. Khi hoàn thành, trung tâm sẽ chứa đến 400.000 máy chủ và toàn bộ tầng trệt sẽ chứa chừng 200 container như trên. Dùng container giúp việc vận chuyển máy chủ rẻ đi, lúc nào cần thì kết nối vào hệ thống chung, lúc nào không có thể di chuyển đến nơi khác ngay.

Người ta chọn địa điểm xây dựng các trung tâm dữ liệu dựa vào nhiều yếu tố. Chẳng hạn ở một vùng nông thôn giữa tiểu bang Washington lại có 6 trung tâm đang được xây dựng gần sông Columbia, ấy là vì gần đấy có một đập thủy điện cung cấp điện giá rẻ. Những yếu tố khác như kết nối Internet, lực lượng nhân sự, ngay cả chất lượng không khí được cân nhắc để quyết định xem nên chọn nơi nào. Riêng Google dường như đang muốn đưa ra nước ngoài, thậm chí ra biển. Tháng 8-2008, Google nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một loại trung tâm dữ liệu trên nước. Sáng chế này cho rằng trung tâm điện toán đặt trên tàu, neo ngoài khơi có thể tận dụng năng lượng chuyển động của nước làm điện năng và dùng nước để làm mát.

Như vậy, xu hướng sắp tới là các doanh nghiệp có trung tâm dữ liệu riêng lẻ sẽ củng cố chúng theo hướng cắt giảm (vì các trung tâm loại này có hiệu năng rất thấp – chỉ chừng 6% năng lực xử lý) tập trung vào một ít trung tâm thật sự có hiệu quả. Còn các doanh nghiệp kinh doanh trung tâm dữ liệu sẽ phát triển mạnh, rồi cho doanh nghiệp bên ngoài thuê. Trước mắt các doanh nghiệp vừa và nhỏ là khách hàng chính vì doanh nghiệp lớn chưa chắc đã an tâm giao phó dữ liệu của mình cho người khác quản lý. Cũng có thể họ sẽ chuyển giao dần dần các loại dữ liệu không quan trọng, ví dụ NASDAQ thuê AWS để cung cấp dịch vụ tìm thông tin giao dịch cũ, gọi là Market Replay.

Phần mềm đám mây

Xu hướng phần mềm trở thành một dạng dịch vụ được cung cấp qua mạng Internet ngày càng rõ nét. Quan trọng hơn, các ứng dụng, dù có qua mạng hay không, sẽ không còn là một gói phần mềm ngày càng cồng kềnh – chúng sẽ bao gồm nhiều bộ phận cấu thành để đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng.

Để dễ hình dung, tờ Economist dùng hình ảnh tiệm ăn để so sánh với cách xây dựng ứng dụng theo kiểu này, tên trong ngành gọi là “kiến trúc hướng dịch vụ -SOA”. Nếu phần mềm theo kiểu cũ là một bữa ăn đóng gói sẵn, chỉ cần bỏ vào lò nấu là dùng được ngay, kiến trúc mới trông giống một nhà hàng, bản thân cũng là dịch vụ nhưng bao gồm nhiều dịch vụ nhỏ khác nhau. Khi người hầu bàn nhận lệnh từ thực khách, lệnh sẽ chuyển cho nhà bếp, rồi có người nấu, dọn ra…
SOA thoạt tiên xuất hiện trong các ứng dụng mã nguồn mở nhưng sau đó các hãng lớn cũng chuyển sang hướng này vì các ứng dụng của họ ngày càng cồng kềnh, không đáp ứng nổi sự linh hoạt mà khách hàng cần. Hãng SAP của Đức là một trong những công ty đầu tiên đưa kiến trúc hướng dịch vụ vào thương mại. Thay vì cung ứng cho khách hàng những phần mềm chuyên biệt như quản lý tài chính hay quản lý khách hàng, SAP giới thiệu các cụm phần mềm có thể kết hợp tùy ý để làm ra loại phần mềm mới, ứng với nhu cầu của từng khách hàng.

IBM dù cũng rất mặn mà với SOA nhưng đi theo hướng khác. Họ dùng SOA để giúp các doanh nghiệp tích hợp hệ thống công nghệ thông tin ngày càng phức tạp bằng cách biến chúng thành tập hợp các dịch vụ để đan xen chúng vào các quy trình kinh doanh.

Ở đây, việc thương mại hóa SOA cho giới doanh nghiệp vẫn còn rất sơ khai nhưng ngược lại, ứng dụng chạy trên web cho người tiêu dùng thì phát triển mạnh. Ví dụ, tận dụng Google Map kết hợp với danh sách nhà bán, nhà cho thuê từ Craglist, người ta làm ra Housingmaps.com, chuyên đáp ứng nhu cầu tìm nhà thuê, nhà bán nhanh chóng, có cả bản đồ chi tiết. Hàng loạt dịch vụ kết hợp như thế đã ra đời, người dùng có thể tự mình kết hợp các mô-đun lại với nhau để tạo ra ứng dụng cho mình như tin tức kèm hình ảnh, âm thanh hay kết nối…. Hồi tháng 4-2008, Salesforce.com và Google tuyên bố tích hợp dịch vụ online của họ, qua đó người dùng Salesforce (hỗ trợ quản lý khách hàng) có thể chuyển dữ liệu qua các ứng dụng trên mạng của Google.

Sắp tới các ứng dụng trên máy tính để bàn không sớm lụi tàn và các doanh nghiệp vẫn còn cần ứng dụng độc lập nhưng xu hướng là sẽ có sự kết hợp giữa phần mềm kiểu cũ và ứng dụng kiểu mới.

Các nhà tiên phong sẽ tranh nhau xây dựng cho bằng được nền tảng cho ứng dụng thật phổ biến để dần dần thay cho khái niệm hệ điều hành như kiểu Microsoft Windows hiện nay.

Thiết bị kết nối

Khi Amazon giới thiệu thiết bị đọc sách Kindle vào tháng 11 năm ngoái, ít ai nghĩ nó sẽ thành công vì thay đổi thói quen đọc sách trên giấy đã từng tồn tại hàng ngàn năm không phải là chuyện dễ.

Tuy thế, đến cuối năm nay Amazon tính ra sẽ bán được 380.000 Kindle, một loại sách điện tử chứa được 200 cuốn sách. Có thể Kindle đang trở thành một iPod trong thế giới sách báo mà chưa ai hình dung hết được.

Chắc phải cần một thời gian nữa và nhiều cải tiến khác, Kindle mới thu hút thêm nhiều khách hàng nhưng thiết bị này đang bán khá chạy là do nó kết nối dễ dàng để tải sách về máy. Mỗi Kindle có một modem và khách hàng chỉ cần vài thao tác là có sách mới để đọc ngay trên máy. Tham vọng của Amazon là mọi sách từng được in sẽ có sẵn cho người dùng mua tải về trong vòng 60 giây. Nếu Kindle mở sang lãnh vực báo chí, chưa biết tương lai báo in sẽ như thế nào.

Dù Kindle có thành công hay không, rõ ràng xu hướng các thiết bị kết nối không dây sẽ ngày càng phổ biến để người dùng có thể mua nhạc, mua phim hay truy cập các dịch vụ qua mạng từ chúng.

Máy chụp ảnh chẳng hạn sẽ tự động chuyển ảnh lên mạng, chia sẻ với mọi người, đồng hồ điện thông minh tự động báo số điện tiêu thụ trong tháng, hay tủ lạnh báo hết sữa cho nhà cung cấp…

Như thế, nếu các trung tâm dữ liệu và phần mềm ứng dụng là bản thân “đám mây”, các thiết bị sẽ kéo chúng về thế giới thật nơi con người sẽ thông qua đó tương tác trở lại với các “đám mây”. Sự ra đời của các thiết bị như điện thoại di động G1 của Google hay trình duyệt Chrome là nhằm phục vụ cho mục đích kết nối đó. Xu hướng sản xuất loại máy tính xách tay bé xíu – các netbook – cũng không nằm ngoài nỗ lực này. Máy đầu cuối không cần mạnh, chỉ cần có tính di động cao và kết nối tốt. Mọi chuyện còn lại do “đám mây” xử lý.