Tìm kiếm

Trong bài này

OpenStack là gì? Hiểu về nền tảng mã nguồn mở OpenStack

22/11/2023

OpenStack là một công cụ quan trọng trong Cloud Computing, giúp xây dựng và quản lý các nền tảng Public Cloud hoặc Private Cloud. Mã nguồn mở này được các công ty lớn hàng đầu phát triển, lưu trữ và sở hữu hàng ngàn thành viên trong cộng đồng sử dụng. Có thể nói, OpenStack cung cấp đầy đủ tất cả mọi thứ mà doanh nghiệp cần để vận hành cơ sở hạ tầng đám mây.

OpenStack là gì?

OpenStack là gì?

OpenStack là một bộ công cụ phần mềm cung cấp các giải pháp về phát triển hệ thống hạ tầng đám mây, với khả năng mở rộng cao và linh hoạt. Doanh nghiệp có thể tạo máy ảo và nhiều phiên bản xử lý công việc khác nhau để quản lý môi trường Cloud của mình nhanh chóng hơn. Mã nguồn mở OpenStack giúp đơn giản hóa việc mở rộng quản lý theo chiều ngang, giúp phục vụ nhiều nhu cầu của doanh nghiệp cùng lúc.

Đây là phần mềm chạy được trên các hệ thống phần cứng phổ biến, như ARM hoặc x86. Doanh nghiệp có thể tích hợp chúng với các dịch vụ của bên thứ ba tùy theo nhu cầu sử dụng. Ban đầu, OpenStack được thiết kế bởi Rackspace và NASA vào năm 2010, với phiên bản mã nguồn mở cho phép tất cả mọi người có thể đóng góp và sử dụng. Nhờ vào nhiều ưu điểm nổi bật, OpenStack đã được cộng đồng người dùng đón nhận rộng rãi bởi cộng đồng người dùng tại hơn 130 quốc gia khác nhau.

Doanh nghiệp nào phù hợp để sử dụng OpenStack?

Rất nhiều doanh nghiệp từ các ngành nghề, lĩnh vực khác nhau đều đã lựa chọn OpenStack, nhờ vào tính bảo mật, ổn định và tính năng tương tác linh hoạt: Nhà cung cấp dịch vụ về viễn thông, Chính phủ, các loại hình doanh nghiệp khác nhau, ngân hàng hoặc tổ chức tài chính, trường học, quân đội, các tổ chức trong lĩnh vực bán lẻ, chăm sóc sức khỏe hoặc công nghiệp.

Cách OpenStack được dùng trong Cloud

Cloud là nền tảng cung cấp điện toán cho người dùng cuối (end user) trên môi trường từ xa. Trong đó, các phần mềm sẽ hoạt động như một dịch vụ trên các Server mạnh mẽ, có khả năng mở rộng cao hơn nhiều so với các máy tính thông thường của người dùng cuối. Khái niệm Cloud khá rộng, đề cập đến nhiều thứ khác nhau, nhưng chúng ta có thể phân loại thành những hạng mục khác nhau được cung cấp dưới dạng dịch vụ, ví dụ như phần mềm dưới dạng dịch vụ (Software as a Service - SaaS), nền tảng dưới dạng dịch vụ (Platform as a Service - PaaS) và cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ (Infrastructure as a Service - IaaS).

OpenStack được dùng trong hạng mục thứ ba và được xem như là một cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ. Doanh nghiệp có thể dễ dàng khởi tạo các phiên bản hoặc thành phần đám mây mới và khởi chạy trên đó. Trên thực tế, các cơ sở hạ tầng sẽ vận hành một nền tảng nào đó, qua đó các Developer có thể xây dựng các ứng dụng phù hợp để phục vụ cho người dùng cuối.

Cách OpenStack được dùng trong Cloud

Các thành phần của OpenStack là gì

OpenStack hoạt động theo kiến trúc module, bao gồm 6 thành phần chính đảm nhiệm mọi chức năng, từ tính toán, kết nối mạng và lưu trữ để phục vụ các yêu cầu VM theo nhu cầu sử dụng của người dùng. Ngoài ra, trong OpenStack sẽ có rất nhiều thành phần phụ khác hỗ trợ các tính năng bổ sung, bao gồm bảng điều khiển, Containers, quản lý bảo mật, đo từ xa và Bare Metal Provisioning.

Để đơn giản hóa việc sử dụng tất cả các thành phần này, nhiều doanh nghiệp thường sử dụng OpenStack Charms để việc thiết lập và vận hành OpenStack được diễn ra hoàn toàn tự động. Dưới đây, cùng tìm hiểu kỹ hơn về từng thành phần trong OpenStack:

Nova

Nova đảm nhiệm vai trò tính toán, xử lý chính trong nền tảng OpenStack. Cụ thể, đây là nơi hỗ trợ lên lịch, khởi tạo và kết thúc mỗi phiên bản. Để đáp ứng được nhu cầu đa dạng của người dùng, hiện nay Nova đã hỗ trợ nhiều loại phần mềm ảo hóa, Hypervisor khác nhau, ví dụ như Hyper-V, Xen, QEMU/KVM và VMware ESXi.

Glance

Glance là thành phần chịu trách nhiệm chính cho hình ảnh, hỗ trợ việc upload, quản lý và truy xuất vào các hình ảnh được lưu trong môi trường Cloud của phiên bản nào chạy trên OpenStack. Glance hoạt động trên nhiều nơi (stores) khác nhau để cung cấp địa chỉ hình ảnh dễ dàng nhất cho các doanh nghiệp.

Neutron

Neutron là nơi cung cấp kết nối mạng giữa các phiên bản OpenStack khác nhau, hỗ trợ triển khai nhiều máy ảo (Virtual Machine - VM). Để làm được điều đó, Neutron sử dụng nhiều công nghệ mạng được xác định (Software-defined Networking - SDN) khác nhau, ví dụ như Open vSwitch (OVS), Cisco ACI, Open Virtual Network (OVN), Juniper Contrail,...

Cinder

Cinder là nơi lưu trữ, chịu trách nhiệm chính về việc cung cấp, quản lý và kết thúc các thiết bị khối liên tục (Persistent Block Devices - PBD). Chúng có thể được tích hợp vào các phiên bản khởi chạy của OpenStack để hỗ trợ việc lưu trữ các PBD.

Swift

Swift cũng là nơi lưu trữ, nhưng chúng chịu trách nhiệm chính cho việc lưu trữ các đối tượng có khả năng mở rộng và tính sẵn sàng cao, ví dụ như Amazon S3. Swift bao gồm các Storage Node và Proxy Node hoạt động phối hợp với nhau. Thành phần này cho phép doanh nghiệp lưu trữ và truy xuất vào các đối tượng dữ liệu phi cấu trúc thông qua API RESTful API trên cả OpenStack lẫn các phiên bản chạy trên Cloud.

Keystone

Keystone là thành phần giúp nhận dạng, cung cấp các tính năng về xác thực và ủy quyền cho người dùng để nhiều người thuê dịch vụ. Doanh nghiệp có thể dễ dàng tích hợp Keystone với các hệ thống nhận dạng của bên thứ ba, ví dụ như Active Directory hoặc là các giao thức truy cập gọn nhẹ (Lightweight Directory Access Protocol - LDAP).

Cách OpenStack hoạt động

Theo cách nói truyền thống thì OpenStack không phải là ứng dụng, mà chúng là một nền tảng được tạo thành từ đa dạng các thành phần độc lập. Các thành phần này được gọi là Projects và hoạt động cùng nhau dựa trên API. Doanh nghiệp có thể cấu hình các thành phần này để xây dựng các tính năng mình cần trong môi trường Cloud.

Cách hoạt động của OpenStack

Cụ thể, OpenStack tập hợp các tài nguyên vật lý vào một nhóm lớn và phân bổ các tài nguyên ảo cho các người dùng cần nó, thông qua API hoặc các cổng khác nhau. Tuy nhiên, chính bản thân OpenStack sẽ không xử lý các hoạt động ảo hóa. Thay vào đó, OpenStack sẽ tận dụng các dịch vụ ảo hóa hiện có của công nghệ. Chúng ta có thể hiểu đơn giản rằng OpenStack giống như một lớp bọc bên ngoài của những công cụ ảo hóa truyền thống, hỗ trợ các khả năng gốc của Cloud (Cloud-native Capabilities).

Sau khi đã cài đặt hệ điều hành, các nền tảng ảo hóa và thành phần trong OpenStack đúng cách, Administrator (quản trị viên) có thể cấu hình, khởi tạo và quản trị các tài nguyên trên các ứng dụng mà mình cần. Các thao tác này sẽ được thực hiện thông qua một giao diện tổng quan, chúng tạo ra hàng loạt các lệnh API khác nhau đã được bảo mật và gửi đến thành phần đích để ra yêu cầu, thực hiện các nhiệm vụ đã được gửi.

Ví dụ minh họa về cách hoạt động của OpenStack:

Quản trị viên đăng nhập vào OpenStack và quản lý môi trường Cloud doanh nghiệp thông qua giao diện điều khiển (Dashboard). Họ có thể tạo mới, kết nối, quản lý các phiên bản điện toán và môi trường lưu trữ, hoặc là cài đặt Network Behaviors đều được. Ngoài ra, các quản trị viên này cũng có thể kết nối với những dịch vụ khác bên ngoài, ví dụ giám sát hiệu năng, tự động tính toán chi phí và mở rộng tài nguyên lưu trữ khi cần.

Việc triển khai OpenStack ban đầu với số lượng các thành phần đa dạng sẽ khá khó khăn và phức tạp, đặc biệt là với doanh nghiệp chưa có nhân lực giỏi về công nghệ thông tin. Đa phần các doanh nghiệp mới triển khai OpenStack đều bắt đầu với số ít thành phần cơ bản và dần dần mở rộng số lượng thành phần theo thời gian, phục vụ ngày càng nhiều nhu cầu khác.

OpenStack có thể làm gì

OpenStack có thể phục vụ nhiều nhu cầu khác nhau của doanh nghiệp:

Đám mây riêng (Private Cloud)

Private Cloud được phân phối và khởi chạy trên OpenStack sẽ cung cấp nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với các Private Cloud được phát triển từ các đoạn code tùy chỉnh. Tổ chức IDC đã đánh giá tổng giá trị của nền tảng OpenStack Red Hat cho Private Cloud và cho ra kết quả là các tổ chức đã nhận được lợi ích hàng năm lên đến 6.81 triệu USD. Điều này phần nào cho thấy sự phát triển mạnh mẽ và phổ biến của Private Cloud trong OpenStack. Doanh nghiệp có thể sử dụng dịch vụ của các bên thứ ba để hỗ trợ triển khai Private Cloud trên OpenStack như IBM Bluemix hoặc OpenStack Rackspace OpenStack Private Cloud.

Ảo hóa chức năng mạng (Network Functions Virtualization)

Tổ chức 451 Research đã phát hiện ra rằng việc sử dụng OpenStack cho việc ảo hóa chức năng mạng (NFV), ví dụ như tách các chức năng chính bên trong mạng để cung cấp chúng trong nhiều môi trường có thể sẽ là xu thế trong tương lai. Đây là một phần trong chương trình nghị sự của đa số các đơn vị cung cấp dịch vụ truyền thông toàn cầu được khảo sát và phân tích.

Đám mây công cộng (Public Cloud)

OpenStack là một nền tảng mã nguồn mở hàng đầu cho doanh nghiệp trong việc khởi tạo và vận hành các đám mây công cộng (Public Cloud). Cho dù là với doanh nghiệp hàng đầu ở quy mô toàn cầu trị giá hàng tỷ đô, hay là với các doanh nghiệp khởi nghiệp (Startup), thì chúng ta đều có thể ứng dụng OpenStack vào việc cấu hình các Public Cloud thông qua dịch vụ từ các nhà cung cấp bên thứ ba uy tín như Vexxhost Public Cloud hoặc Rackspace Public Cloud.

OpenStack trong Public Cloud

Containers

OpenStack là một nền tảng lý tưởng cho Private Cloud và Public Cloud. Trong đó, các Containers tăng tốc việc phân phối ứng dụng, đồng thời giúp việc triển khai lẫn quản lý ứng dụng được đơn giản, dễ dàng hơn. Các doanh nghiệp khởi chạy Containers trên OpenStack sẽ tận dụng được tối đa lợi ích của Container từ các nhóm đơn lẻ chuyển sang một hệ thống vận hành liên kết rộng lớn trong toàn doanh nghiệp.

Tại Việt Nam hiện nay, CMC Cloud là đơn vị hàng đầu cung cấp dịch vụ CMC Kubernetes Engine, với nền tảng CMC K8s được phát triển dựa trên OpenStack. Đây là công nghệ tối tân giúp hỗ trợ doanh nghiệp cân bằng các nhu cầu kinh doanh và chất lượng dịch vụ khi đưa ra thị trường. Hiện nay, CMC Kubernetes Engine là lựa chọn hàng đầu của các cộng đồng IT chuyên nghiệp, nhờ vào các ưu điểm nổi bật như độ tin cập cao, bảo mật tốt và cho phép khởi tạo quy mô linh hoạt.

Nếu doanh nghiệp đang muốn tìm một môi trường ảo hóa phù hợp để xây dựng, kiểm thử hoặc tự động hóa quản lý với các ứng dụng dưới dạng Container thì CMC Kybernetes là lựa chọn phù hợp.

Nhìn chung, OpenStack là một nền tảng mã nguồn mở mạnh mẽ cho Cloud Computing, với đa dạng tính năng và lợi ích cho người dùng lẫn doanh nghiệp. OpenStack mang đến khả năng mở rộng, tính sẵn sàng, bảo mật và linh hoạt cao, phù hợp cho nhiều môi trường và mục đích sử dụng khác nhau. Các tổ chức khu vực công, Chính phủ hoặc doanh nghiệp, nhà cung cấp Cloud đều có thể triển khai OpenStack.

Trong tương lai, OpenStack có thể sẽ tiếp tục phát triển và mở rộng thành một nền tảng Cloud Computing hàng đầu cho nhiều doanh nghiệp. Các cải tiến của cộng đồng với OpenStack trong các lĩnh vực Container hóa, máy học (Machine Learning),... sẽ giúp OpenStack có thể giải quyết thêm nhiều bài toán mới cho doanh nghiệp và mang lại nhiều giá trị hơn.

CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ