Cloud Infrastructure là gì? Tổng hợp từ A-Z cho Newbie

Bạn đã từng nghe đến Cloud Infrastructure, nhưng chưa thực sự hiểu rõ là gì và vì sao nó lại quan trọng trong thời đại số? Hãy cùng tham khảo ngay bài viết dưới đây để hiểu rõ Cloud Infrastructure là gì? Đồng thời, bạn cũng sẽ biết cách sử dụng Cloud Infrastructure hiệu quả nhất.

Cloud Infrastructure là gì?

Cloud Infrastructure hay còn được gọi là cơ sở hạ tầng đám mây. Đây là tập hợp các phần cứng và phần mềm tạo nên môi trường hoạt động của điện toán đám mây. Cloud Infrastructure thường gồm máy chủ, hệ thống lưu trữ, thiết bị mạng, ảo hóa và công cụ quản lý tài nguyên được cung cấp dưới dạng dịch vụ qua internet. 

Điểm nổi bật của Cloud Infrastructure là người dùng không cần biết chính xác máy chủ ở đâu, cấu hình ra sao, chỉ cần khai thác dữ liệu qua giao diện web hoặc API. 

Chẳng hạn, khi một công ty thương mại điện tử triển khai hệ thống bán hàng trực tuyến, họ có thể tận dụng Cloud Infrastructure để mở rộng dung lượng lưu trữ vào dịp lễ Tết. Sau đó, họ có thể thu hẹp lại hệ thống khi nhu cầu giảm xuống.  

Cloud Infrastructure hoạt động ra sao?

Cloud Infrastructure hoạt động dựa trên nguyên lý ảo hóa và tự động hóa. Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây sẽ xây dựng và duy trì trung tâm dữ liệu khổng lồ. Tại đây, họ sử dụng công nghệ ảo hóa để phân chia các tài nguyên phần cứng (máy chủ vật lý) thành nhiều máy chủ ảo (virtual machines) nhỏ hơn để dùng. 

Từ đó, bạn có thể hiểu cơ chế hoạt động của Cloud Infrastructure dựa trên ba yếu tố chính cơ bản như sau:

• Ảo hóa (Virtualization) cho phép chia nhỏ tài nguyên phần cứng (CPU, RAM, ổ cứng) thành nhiều môi trường độc lập, linh hoạt.
• Tự động hóa (Automation) triển khai các tác vụ như phân bổ tài nguyên, sao lưu, phục hồi dữ liệu được thực hiện tự động, giảm thiểu rủi ro và công sức quản trị.
• Mạng lưới toàn cầu (Global Network) sẽ giúp các nhà cung cấp như Google Cloud, AWS, Azure có trung tâm dữ liệu đặt tại nhiều quốc gia  đảm bảo tốc độ truy cập nhanh và tính sẵn sàng cao.

Các thành phần cốt lõi của Cloud Infrastructure

Để vận hành được trơn tru Cloud Infrastructure, bạn cần hiểu rõ các thành phần quan trọng cốt lõi của nó. Dưới đây là 02 thành phần cốt lõi của Cloud Infrastructure mà bạn phải nắm chắc.

Phần cứng

Phần cứng là phần quan trọng của Cloud Infrastructure. Nơi đây là trung tâm dữ liệu khổng lồ chứa hàng ngàn máy chủ, hệ thống lưu trữ SSD/HDD dung lượng lớn và các thiết bị mạng tốc độ cao. 

• Máy chủ (Servers): Các máy chủ vật lý mạnh mẽ được dùng để chạy các ứng dụng và lưu trữ dữ liệu.
• Thiết bị mạng (Networking Devices): Bao gồm router, switch, và các thiết bị khác để kết nối các máy chủ với nhau và với internet. Mạng lưới này phải đủ nhanh và ổn định để đảm bảo việc truyền dữ liệu không bị gián đoạn.
• Hệ thống lưu trữ (Storage Systems): Các thiết bị lưu trữ dữ liệu dung lượng lớn, giúp người dùng lưu trữ file, cơ sở dữ liệu và các thông tin quan trọng một cách an toàn và dễ dàng truy cập.

Máy chủ trong Cloud Infrastructure thường có hiệu năng mạnh mẽ, sử dụng công nghệ tiên tiến như GPU chuyên dụng cho AI, bộ nhớ RAM hàng trăm GB và hệ thống kết nối mạng tốc độ hàng trăm Gbps. Ngoài ra, nó còn có khả năng dự phòng cũng được thiết lập để đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn.

Phần mềm

Phần mềm là bộ não của Cloud Infrastructure. Nó sẽ bao gồm các tài nguyên điều phối hoạt động như là hệ điều hành, phần mềm ảo hóa cùng các công cụ quản lý tài nguyên.

• Phần mềm ảo hóa (Virtualization Software): Phần mềm này (hypervisor) tạo ra các máy ảo, cho phép nhiều hệ điều hành và ứng dụng chạy độc lập trên cùng một máy chủ vật lý, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.
• Hệ điều hành (Operating Systems): Chạy trên các máy chủ vật lý và ảo để quản lý các tài nguyên phần cứng.
• Các công cụ quản lý và điều phối (Management and Orchestration Tools): Các phần mềm này giúp tự động hóa việc cấp phát, giám sát và quản lý các tài nguyên trên hạ tầng đám mây, đảm bảo hệ thống luôn hoạt động ổn định và hiệu quả.

Thông thường, Cloud Infrastructure sẽ nhờ các phần mềm để tài nguyên được chia nhỏ thành nhiều máy ảo (VM) hoặc container, giúp tối ưu hiệu suất và cho phép hàng triệu người dùng cùng truy cập. Đồng thời, các công cụ quản lý hỗ trợ theo dõi, giám sát, phân bổ và bảo mật dữ liệu hiệu quả.

Các mô hình dịch vụ và triển khai của Cloud Infrastructure phổ biến

Để hiểu rõ hơn về Cloud Infrastructure, chúng ta cần tìm hiểu các mô hình dịch vụ mà nó triển khai. Bởi mỗi mô hình có những đặc điểm, ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với nhu cầu và mục tiêu của từng người dùng.

Các mô hình dịch vụ 

Cloud Infrastructure cung cấp nhiều cấp độ dịch vụ khác nhau và được phân loại thành ba mô hình chính. Đó là IaaS, PaaS và SaaS. Mỗi mô hình thể hiện mức độ kiểm soát khác nhau của người dùng đối với cơ sở hạ tầng.

• IaaS (Cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ – Infrastructure as a Service)

IaaS là mô hình cơ bản nhất, cung cấp các tài nguyên cơ bản như máy chủ ảo, lưu trữ, mạng và hệ điều hành. Người dùng có toàn bộ quyền kiểm soát bao gồm cả hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu. Nhà cung cấp chỉ chịu trách nhiệm quản lý cơ sở hạ tầng vật lý. Ví dụ như Amazon Web Services (AWS) EC2, Google Cloud Compute Engine, Microsoft Azure Virtual Machines.

• PaaS (Nền tảng ở dưới dạng dịch vụ- Platform as a Service)

PaaS cung cấp một môi trường hỗ trợ phát triển và triển khai ứng dụng hoàn chỉnh. Nhà cung cấp chịu trách nhiệm quản lý cơ sở hạ tầng, hệ điều hành và các công cụ phát triển. Người dùng chỉ cần tập trung vào việc viết code và triển khai ứng dụng. Ví dụ như AWS Elastic Beanstalk, Google App Engine, Heroku.

• SaaS (Phần mềm dưới dạng dịch vụ – Software as a Service)

SaaS là mô hình phổ biến nhất, cung cấp phần mềm hoàn chỉnh dưới dạng dịch vụ. Người dùng sẽ chỉ cần tiến hành truy cập và sử dụng phần mềm qua internet. Nhà cung cấp chịu trách nhiệm quản lý tất cả, từ cơ sở hạ tầng, hệ điều hành, cho đến ứng dụng và dữ liệu. Ví dụ như Google Workspace, Microsoft 365, Salesforce, Dropbox.

Các mô hình triển khai 

Bên cạnh các mô hình dịch vụ, cách thức triển khai Cloud Infrastructure cũng rất đa dạng, với ba mô hình chính đó là:

• Public Cloud (Đám mây công cộng)

Public Cloud là mô hình phổ biến nhất, nơi các tài nguyên điện toán được sở hữu và vận hành bởi nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba (như AWS, Azure, Google Cloud) và được chia sẻ cho nhiều khách hàng. Public Cloud có đặc điểm nổi bật là cơ sở hạ tầng được chia sẻ giữa nhiều người dùng; thanh toán theo mức sử dụng, dễ dàng mở rộng tài nguyên. 

Mô hình Public Cloud sẽ phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ, các ứng dụng không yêu cầu bảo mật cao, các dự án thử nghiệm.

• Private Cloud (Đám mây riêng)

Private Cloud là mô hình nơi các tài nguyên đám mây được dành riêng cho một tổ chức duy nhất. Điểm nổi bật của Private Cloud là tài nguyên chỉ được sử dụng bởi một tổ chức; dữ liệu được bảo vệ tốt; doanh nghiệp có toàn quyền kiểm soát cơ sở hạ tầng. 

Mô hình Private Cloud phù hợp với các tổ chức tài chính, chính phủ, y tế và các doanh nghiệp yêu cầu bảo mật cao.

• Hybrid Cloud (Đám mây lai)

Hybrid Cloud là sự kết hợp hoàn hảo giữa Public Cloud và Private Cloud. Nó cho phép các tổ chức di chuyển dữ liệu và ứng dụng giữa hai môi trường đám mây một cách linh hoạt. Đặc biệt, Hybrid Cloud tận dụng được sự linh hoạt của Public Cloud và bảo mật của Private Cloud. 

Mô hình Hybrid Cloud phù hợp với các doanh nghiệp muốn tận dụng cả hai mô hình. Ví dụ, sử dụng Private Cloud cho dữ liệu nhạy cảm và Public Cloud cho các ứng dụng công cộng.

Lợi ích khi sử dụng Cloud Infrastructure là gì?

Cloud Infrastructure là tập hợp các tài nguyên vật lý ảo. Việc sử dụng Cloud Infrastructure mang lại khá nhiều lợi ích vượt trội, giúp giúp các doanh nghiệp tối ưu hóa hoạt động và thúc đẩy đổi mới.

Linh hoạt và khả năng mở rộng 

Thay vì bạn phải mua và cài đặt thêm máy chủ vật lý mỗi khi thay đổi nhu cầu sử dụng,  Cloud Infrastructure sẽ giúp tăng giảm tài nguyên. 

• Khi lượng truy cập tăng đột biến, bạn có thể nhanh chóng mở rộng tài nguyên để đảm bảo hệ thống không bị quá tải. Ngược lại, khi nhu cầu giảm, bạn có thể thu hẹp tài nguyên để tiết kiệm chi phí. 
• Bạn có thể thêm nhiều máy chủ nhỏ để xử lý hiệu suất hoặc tăng sức mạnh (CPU, RAM) của máy chủ.

Tiết kiệm chi phí

Sử dụng Cloud Infrastructure sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể chi phí so với việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng truyền thống. Bởi:

• Thay vì phải chi hàng trăm triệu hoặc hàng tỷ đồng để mua máy chủ, thiết bị mạng, xây dựng trung tâm dữ liệu, bạn chỉ cần trả tiền cho những tài nguyên đã dùng. Mức chi phí bạn phải trả cho lượng tài nguyên sử dụng (ví dụ: mỗi giờ, mỗi GB lưu trữ) phần nào giúp tối ưu ngân sách và tránh được những lãng phí không đáng có. 
• Bạn cũng không cần phải lo lắng về chi phí điện, làm mát, bảo trì, và nhân sự chuyên trách cho trung tâm dữ liệu, vì tất cả đã được nhà cung cấp đám mây lo.

Quản lý và hỗ trợ tự động hóa hiệu quả  

Cloud Infrastructure còn cho phép người dùng và nhân viên truy cập dữ liệu và ứng dụng từ bất kỳ đâu, chỉ cần có kết nối internet. 

• Nhân viên có thể làm việc từ xa, trên các thiết bị khác nhau (máy tính xách tay, điện thoại, máy tính bảng), giúp tăng năng suất và sự linh hoạt trong công việc.
• Các đội nhóm có thể cùng làm việc trên một tài liệu, chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng và hiệu quả.
• Trong trường hợp có sự cố tại văn phòng, dữ liệu và ứng dụng vẫn an toàn trên đám mây, cho phép doanh nghiệp nhanh chóng khôi phục hoạt động.

Tăng cường bảo mật và tuân thủ

Khi sử dụng Cloud Infrastructure, bạn hoàn toàn được đảm bảo:

• Các trung tâm dữ liệu của họ được bảo vệ nghiêm ngặt 24/7 với các lớp bảo mật vật lý (hàng rào, camera, nhân viên bảo vệ) và kỹ thuật số (tường lửa, mã hóa dữ liệu, hệ thống phát hiện xâm nhập).
• Các nhà cung cấp đám mây tuân thủ nhiều tiêu chuẩn bảo mật và quy định quốc tế như ISO 27001, SOC 2, HIPAA, GDPR. Điều này hoàn toàn giúp các doanh nghiệp trong các ngành đặc thù (y tế, tài chính) dễ dàng đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt.
• Mọi dữ liệu luôn được cập nhật và vá lỗi hệ thống một cách tự động, giúp giảm thiểu rủi ro từ các lỗ hổng bảo mật mới.

So sánh Cloud Infrastructure và Cloud Architecture

Cloud Infrastructure và Cloud Architecture đều là những các thành phần vật lý ảo cần thiết để xây dựng đám mây. Mặc dù liên quan đến nhau, nhưng chúng lại hoạt động khác nhau ở nhiều khía cạnh: 

• Cloud Infrastructure là các thành phần vật lý ảo, cơ bản tạo nên một môi trường đám mây. Nó bao gồm mọi thứ từ phần cứng như máy chủ, bộ nhớ, và thiết bị mạng cho đến các lớp ảo hóa như hệ điều hành (OS), phần mềm middleware và các container.
• Cloud Architecture là cách mà các thành phần hạ tầng đám mây sắp xếp, kết nối và phối hợp với nhau để tạo thành một hệ thống hoạt động hiệu quả. 

Để hiểu rõ hơn về Cloud Infrastructure và Cloud Architecture, bạn có thể tham khảo bảng so sánh dưới đây:

Tóm lại, bạn có thể hiểu Cloud Infrastructure và Cloud Architecture hoàn toàn khác biệt nhau. Nếu Cloud Infrastructure cung cấp các công cụ và nguyên liệu, thì Cloud Architecture chính là người sử dụng các công cụ đó để tạo ra một giải pháp hoàn chỉnh và tối ưu nhất cho doanh nghiệp.

Tương lai của Cloud Infrastructure là gì? Doanh nghiệp nhận được gì?

Tương lai của Cloud Infrastructure không chỉ là sự phát triển về mặt công nghệ, mà còn là sự thay đổi lớn về cách thức các doanh nghiệp vận hành. Dưới đây là ba xu hướng chính định hình tương lai của đám mây và những lợi ích mà chúng mang lại.

Tối ưu hóa chi phí và hiệu năng

Việc các doanh nghiệp sử dụng Cloud Infrastructure hoàn toàn giúp tối ưu hóa tối đa hiệu năng và chi phí.

• Các doanh nghiệp tìm được cách tận dụng hiệu quả các tài nguyên đám mây để tránh lãng phí. Điều này bao gồm việc sử dụng các công cụ tự động để tắt các máy chủ không sử dụng, sử dụng các gói dịch vụ dành riêng cho các tác vụ ngắn hạn (spot instances) và phân tích dữ liệu để dự đoán và tối ưu hóa chi tiêu.
• Các công nghệ mới như Serverless computing cho phép các nhà phát triển tập trung hoàn toàn vào việc viết mã mà không cần lo lắng về quản lý máy chủ. Điều này giúp tăng tốc độ phát triển và triển khai ứng dụng, đồng thời tối ưu hóa hiệu năng.

Ứng dụng trong AI và hạ tầng chuyên dụng cho AI

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang cách mạng hóa mọi ngành công nghiệp và Cloud Infrastructure đóng vai trò trung tâm trong việc này.

• Các nhà cung cấp đám mây đang đầu tư mạnh vào các hạ tầng chuyên dụng cho AI, bao gồm các bộ xử lý đồ họa (GPU), TPU (Tensor Processing Unit) và các dịch vụ AI/Machine Learning (ML) được tích hợp sẵn.
• Nhờ vào Cloud Infrastructure, các doanh nghiệp nhỏ và vừa không cần phải đầu tư hàng tỷ đồng vào phần cứng chuyên dụng. Thay vào đó, họ có thể thuê các tài nguyên này theo nhu cầu để huấn luyện các mô hình AI phức tạp, tạo ra các sản phẩm và dịch vụ thông minh hơn.

Tính bền vững và tác động đến môi trường

Tính bền vững đang trở thành một yếu tố quan trọng trong chiến lược kinh doanh của các doanh nghiệp.

• Bằng cách sử dụng Cloud Infrastructure để chuyển đổi dữ liệu, các doanh nghiệp có thể giảm lượng khí thải carbon của mình so với việc duy trì các trung tâm dữ liệu riêng.
• Cloud Infrastructure cho phép tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng bằng cách tận dụng các tài nguyên hiệu quả hơn và giảm thiểu lãng phí. Bởi vì trong cơ sở đám mây, tài nguyên có thể được chia sẻ cho nhiều khách hàng, giúp việc sử dụng hiệu quả hơn.

FAQ – Câu hỏi thường gặp

Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp nhất về Cloud Infrastructure, giúp bạn có cái nhìn tổng quan và rõ ràng hơn về chủ đề này.

1 – Sử dụng Cloud Infrastructure có thực sự an toàn không?

Sử dụng Cloud Infrastructure có thể an toàn hơn so với việc quản lý tại chỗ. Bởi các nhà cung cấp đám mây lớn đầu tư rất nhiều vào bảo mật vật lý và kỹ thuật số. Tuy nhiên, vấn đề bảo mật trên đám mây được xem là trách nhiệm chung. Nhà cung cấp bảo vệ “đám mây” (cơ sở hạ tầng), còn người dùng phải bảo mật “trong đám mây” (dữ liệu và ứng dụng của họ).

2 – Cloud Infrastructure có những thách thức và rủi ro nào trong quá trình triển khai?

Trong quá trình triển khai Cloud Infrastructure, doanh nghiệp có thể gặp một số thách thức và rủi ro như:

• Bảo mật và quyền riêng tư dữ liệu – nguy cơ rò rỉ hoặc bị tấn công mạng.
• Chi phí phát sinh – nếu không quản lý tốt tài nguyên, chi phí có thể vượt ngân sách.
• Tích hợp hệ thống – khó khăn khi kết nối hạ tầng đám mây với hệ thống hiện có.
• Tuân thủ pháp lý – cần đảm bảo hạ tầng đáp ứng các quy định về dữ liệu tại từng quốc gia.

3 – Cloud Infrastructure khác gì so với IT Infrastructure truyền thống?

Cloud Infrastructure được triển khai trên nền tảng đám mây, không cần phần cứng vật lý như IT truyền thống. Nhờ đó, Cloud Infrastructure giúp tiết kiệm chi phí và dễ mở rộng.

 4 –  Cloud Infrastructure có ảnh hưởng đến bảo mật không?

Có, nhưng hầu hết nhà cung cấp lớn đều có cơ chế bảo mật nhiều lớp, giúp dữ liệu an toàn hơn so với hạ tầng truyền thống.

Lời kết

Như vậy, qua bài viết trên bạn đã hiểu rõ hơn Cloud Infrastructure là gì, lợi ích mang lại cũng như những thách thức khi triển khai. Việc ứng dụng hạ tầng điện toán đám mây đúng cách sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu chi phí, tăng khả năng mở rộng và nâng cao hiệu suất vận hành. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến Cloud Infrastructure, hãy liên hệ ngay với GCS Việt Nam qua các kênh dưới đây để được kỹ thuật viên tư vấn và hỗ trợ chi tiết nhất.

• Fanpage: GCS – Google Cloud Solutions 

• Hotline: 024.9999.7777