Trong khi tính toán mạng lưới đã được thương mại hóa dưới nhiều dạng giải pháp thì một số hãng công nghệ lớn vẫn xúc tiến ý tưởng điện toán tự hành: Autonomic hoặc Autonomous. Mục tiêu của họ là vươn tới những hệ thống độc lập xử lý và quyết định hoạt động.
Autonomic - khát vọng của IBM
Các công ty và tổ chức lớn đang sử dụng những mạng máy tính quy mô lớn phục vụ cho việc liên lạc và xử lý thông tin. Ứng dụng chạy trên những mạng máy tính này rất đa dạng và xử lý nhiều loại công việc khác nhau, từ kiểm soát các quy trình nội bộ, trình bày nội dung web cho đến hỗ trợ khách hàng. Trong khi đó nhu cầu tính toán di động cũng gia tăng nhanh khi mà nhân viên doanh nghiệp cần tương tác và trao đổi dữ liệu thường xuyên với cơ quan khi họ không ở nhiệm sở. Từ đó xuất hiện thêm hàng loạt thiết bị như máy tính xách tay, PDA, điện thoại di động dùng những công nghệ không dây rất khác nhau để truy cập tài nguyên thông tin của tổ chức.
Sự phức tạp ngày càng gia tăng của các mạng máy tính như vậy là yếu tố cản trở lớn nhất đối với sự mở rộng của chúng, đồng thời khiến cho công việc quản lý truyền thống trở nên khó khăn, tiêu tốn thời gian và mắc nhiều sai sót.
Trước áp lực tìm ra một giải pháp khả thi nhằm cho phép những hệ thống máy tính nối mạng phức tạp hiện đại tự quản lý và điều hành hoạt động mà không cần có sự can thiệp của con người, khái niệm Điện toán tự hành (Autonomic Computing) đã được hãng IBM đề xướng vào năm 2001. Mục tiêu của điện toán tự hành (ĐTTH) là đem lại một nền tảng tự động cho cả hệ thống máy tính, dựa trên sự mô phỏng cơ chế hệ thần kinh của con người với việc kiểm soát các chức năng quan trọng như hô hấp, nhịp tim, huyết áp
Trong một hệ thống tự quản lý như vậy, người quản trị có một vai trò hoàn toàn mới: anh ta không trực tiếp điều hành hệ thống mà thay vào đó, anh ta đặt ra các định hướng và nguyên tắc chung như là dữ liệu đầu vào cho quy trình tự quản lý. Quy trình ấy được IBM định nghĩa như sau:
- Tự cấu hình: tự động xác lập và cài đặt các bộ phận tổng thành.
- Tự khắc phục lỗi: tự khôi phục và sửa chữa những khiếm khuyết.
- Tự tối ưu hóa: tự giám sát và điều phối các nguồn tài nguyên hệ thống để đảm bảo sự hoạt động tốt nhất cho các yêu cầu đã định sẵn.
- Tự bảo vệ: chủ động xác định và ngăn ngừa các cuộc tấn công, xâm nhập bất kỳ.
Với những mục tiêu khó đạt được như vậy, ĐTTH không thể trở thành hiện thực một sớm một chiều. Chính vì thế, IBM cũng đã đặt ra 5 bước cụ thể trong lộ trình tiến hóa của Autonomic Computing. Bước 1 là giai đoạn cơ bản, trong đó hệ thống chủ yếu vẫn được quản lý thủ công bởi con người. Từ bước 2 đến bước 4 bắt đầu áp dụng các tính năng tự động quản lý theo mật độ tăng dần. Bước 5, tất nhiên là giai đoạn cuối cùng, sẽ triển khai hệ thống tự động quản lý hoàn toàn.
Một khái niệm cơ bản áp dụng trong ĐTTH là các vòng (loop) điều khiển khép kín. Những vòng này sẽ giám sát một số tài nguyên hệ thống như các bộ phận phần cứng, phần mềm và tự động duy trì giới hạn của mình. IBM cho rằng trong một hệ thống điện toán tự hành quy mô lớn sẽ có hàng nghìn vòng khép kín như vậy.
Tới nay, nhiều hãng công nghệ hàng đầu thế giới như IBM, HP, Sun và Microsoft đã đầu tư tích cực vào việc nghiên cứu, phát triển các bộ phận khác nhau phục vụ cho việc tạo nên cái gọi là ĐTTH. Trong số này, dự án của IBM vẫn tỏ ra nổi trội hơn cả. Với nỗ lực thúc đẩy các chuẩn mở cho ĐTTH, IBM đã đề ra 8 yêu cầu then chốt trong một hệ thống như vậy:
1. Hệ thống phải hiểu biết về bản thân nó, tức là tự biết nó có thể truy cập vào những tài nguyên nào, nó có các tính năng và hạn chế gì, các phương thức điều khiển và lý do tại sao nó lại kết nối với các hệ thống khác.
2. Phải có thể tự động lập cấu hình và tái cấu hình tùy theo sự thay đổi của môi trường tính toán.
3. Phải có thể tối ưu hóa hoạt động để đảm bảo hiệu quả cao nhất của quy trình tính toán.
4. Phải có thể xử lý những vấn đề phát sinh bằng cách tự sửa chữa hoặc điều chỉnh hướng của các chức năng tránh khỏi vùng có trục trặc.
5. Phải xác định, phân biệt và bảo vệ bản thân trước những dạng tấn công bất kỳ, nhằm duy trì an ninh và tính thống nhất của hệ thống.
6. Phải có thể thích ứng với sự thay đổi của môi trường, tương tác với các hệ thống lân cận và thiết lập các giao thức liên lạc.
7. Phải dựa vào các chuẩn mở và không được tồn tại trong môi trường độc quyền.
8. Phải đoán trước những yêu cầu về tài nguyên của nó trong khi vẫn duy trì tính minh bạch đối với người sử dụng.
Trong khi IBM luôn phân biệt rạch ròi hai khái niệm Autonomic và Grid Computing thì một hãng đầu tàu trong lĩnh vực điện toán cao cấp là Oracle lại thiên về cách gọi thống nhất là grid mặc dù vẫn theo đuổi những nguyên tắc của điện toán tự hành thông qua những tính năng cài sẵn của nền phần mềm 10g mà họ xây dựng.
Autonomous - một khái niệm không rõ nét
Bên cạnh Autonomic còn có thuật ngữ Autonmous. Về cơ bản, khái niệm này cũng tương tự như Autonomic và nhiều người thường sử dụng hai cách gọi này lẫn lộn. Tuy nhiên, một số chuyên gia trong lĩnh vực điện toán cao cấp cho rằng vẫn có đôi chút khác biệt.
Quan điểm này cho rằng Autonomous Computing ám chỉ xu hướng của ngành điện toán nhắm vào các kiến trúc thiên về dịch vụ (SOA - service oriented architectures), còn ý tưởng Autonomic của IBM, như trên đã nói, là dạng điện toán thiết lập theo những nguyên tắc hoạt động giống như hệ thần kinh trung ương của con người.
SOA là một khái niệm đã khẳng định được phần nào tính khả thi trên thị trường và tập trung vào việc khắc phục một số hạn chế của khái niệm Autonomous gốc. Nền tảng của SOA là yêu cầu tăng cường tính linh hoạt của doanh nghiệp. SOA, giống như Autonomous Computing, cũng liên quan đến phương thức tạo ra một kiến trúc cho phép những hệ thống không đồng nhất có thể tương tác với nhau khi chúng được quản lý độc lập và không nhất thiết phải hiểu biết về nhau.
Trong khi đó, Oracle cho rằng khái niệm Grid, cũng bao hàm những tính năng tự quản lý, tự khắc phục sự cố và giảm bớt tính phức tạp, giống như ý niệm cơ bản Autonomic Computing của IBM, sẽ cùng SOA sẽ chiếm lĩnh thị trường.
Đối với Grid, hãng này nhấn mạnh tới đòi hỏi phải có các sách lược về chuẩn hóa và thống nhất trong môi trường hạ tầng công nghệ, nhằm giảm bớt tính phức tạp của các ứng dụng hỗn tạp. Oracle cho rằng bản thân SOA hay Autonomous Computing không làm giảm tính phức tạp ấy mà chỉ đơn thuần che lấp nó đi, đồng thời tăng cường việc sử dụng các tính năng hiện có theo cách thích nghi và với cấu hình cao.
Đến nay, trong khi nhiều dự án Grid đã được thương mại hóa ở những cấp độ khác nhau thì vẫn chưa có hãng công nghệ nào chấp nhận khái niệm Autonomous mặc dù chúng ta vẫn có thể nhận thấy những đặc trưng của nó trong các ý tưởng Agility của Microsoft hay Autonomic của IBM.
Đâu sẽ là hướng đi khả dĩ cho khái niệm Autonomous? Nhiều người cho rằng có thể tìm thấy những giải pháp nguyên sơ nhất cho ý niệm này ở các dịch vụ web, nơi cung cấp những bộ phận ban đầu cần thiết cho việc triển khai những hệ thống mà có thể từng bước triển khai thành Autonomous Computing.
Phan Khương
