Ứng dụng điện toán đám mây trong giáo dục – xu thế tất yếu

(GD&TĐ) – Điện toán đám mây (CLOUD COMPUTING) chưa hẳn là một công nghệ mới, nhưng nó là một cuộc cách mạng đang làm thay đổi  bản chất của công nghệ thông tin và tác động mạnh đến mọi lĩnh vực trong đó có giáo dục. Bài viết sẽ khái quát điện toán đám mây và phác thảo xu thế tất yếu của điện toán đám mây trong giáo dục.  

1. Tổng quan điện toán đám mây 

1.1 Bối cảnh ra đời

Trong gần hết kỷ nguyên máy tính cá thể ( PC ), những nội dung mà con người cần để thao tác được lưu giữ trong ổ cứng ( hard disk ) của PC hay trong những ổ cứng gắn ngoài và USB. Trước khi có internet, những thông tin, tài liệu trong mỗi chiếc máy tính PC sử dụng độc lập, không link nhau. Mạng internet sinh ra đã kết nối những mạng lưới hệ thống máy tính với nhau, những thông tin được dùng chung một cách có hiệu suất cao hơn, tuy nhiên ngân sách hoạt động giải trí còn rất cao. Nhờ sự tăng trưởng của những mạng di động, mạng viễn thông, đặc biệt quan trọng là mạng thông tin băng rộng và sự Open của “ những ứng dụng mô phỏng ” đã tập trung chuyên sâu được năng lượng đo lường và thống kê và năng lượng tàng trữ của những máy tính lại với nhau thành một thể thống nhất và đưa vào “ mạng ”. Khi cần khai thác sử dụng thì lại trải qua “ mạng ” mà lấy ra, từ đó đã thôi thúc sự sinh ra của điện toán đám mây. Công nghệ điện toán đám mây là một thành tựu khoa học tương tự thành tựu của những công nghệ tiên tiến thống kê giám sát nhưng nó khác ở chỗ : công nghệ tiên tiến đám mây còn là quy mô dịch vụ mới. Điện toán đám mây cung ứng phương tiện đi lại để san sẻ phần cứng, ứng dụng hạ tầng tàng trữ, theo một gói ứng dụng tiện lợi và phổ cập. Chúng ta hoàn toàn có thể truy vấn và sử dụng đến những dịch vụ CNTT sống sót trong “ đám mây ”. Cấu trúc bên trong những “ đám mây ” là những hạ tầng như phần cứng, ứng dụng, mạng, phương pháp tàng trữ, bảo dưỡng, backup, v .. v .., được duy trì để cung ứng những dịch vụ bảo vệ năng lực chuẩn bị sẵn sàng cao. Đó là những “ trang trại server ” ( server farm ) lớn do Amazon, Google và những công ty khác quản trị, nơi một lượng tài liệu cực lớn được tồn trữ để người dùng hoàn toàn có thể lấy về tại bất kể nơi nào trên quốc tế .

1.2. Những ưu việt chính của điện toán đám mây: giá thành các “Server đám mây” và thiết bị đầu cuối của người sử dụng giảm.  

Điện toán đám mây đã tạo cơ sở hình thành phần mềm như thể dịch vụ SaaS ( Software-as-a-Service ) và những server theo định chế “ đám mây ”. Nhờ những server đám mây, những TT tài liệu truyền thống cuội nguồn hoàn toàn có thể được thu nhỏ trong một valy, nên giá thành TT tài liệu giờ đây giảm xuống đáng kể .

Nhờ điện toán đám mây, những doanh nghiệp ( công ty ) lớn giờ đây không cần phải mua sever riêng, không cần duy trì hàng trăm máy tính để chứa những tài liệu của công ty, không cần đội ngũ cán bộ quản trị mạng, không cần mua bản quyền những ứng dụng, v .. v … Thay vào đó, công ty chỉ cần sử dụng dịch vụ thiết lập tại một TT điện toán nào đó, nhìn nhận dịch vụ đó có phân phối nhu yếu của công ty mình hay không, và trả tiền dịch vụ đó. Lúc đó công ty sẽ “ toàn tâm ” tập trung chuyên sâu sản xuất còn những nhà sản xuất dịch vụ sẽ lo hạ tầng và công nghệ tiên tiến sửa chữa thay thế để duy trì hoạt động giải trí mạng của công ty .

Đối với cá thể người sử dụng không cần biết bằng công nghệ tiên tiến, bằng hình thức nào, và bằng phương pháp quản trị như thế nào để tạo ra và duy trì những dịch vụ đó, mà chỉ chăm sóc làm thế nào hoàn toàn có thể truy vấn sử dụng dịch vụ với mức độ bảo đảm an toàn, an toàn và đáng tin cậy của dịch vụ được cung ứng có cung ứng được như cầu của mình hay không .

Tóm lại, điện toán đám mây được nói gọn thành “ 4 không ” : không cần sever, không cần bảo dưỡng, không sợ rủi ro đáng tiếc, không có bản quyền, người sử dụng chỉ cần máy tính nối mạng là hoàn toàn có thể sở hữu nguồn tài nguyên vô tận trên internet .

1.3.  Giới thiệu một số công ty làm dịch vụ (cung cấp) điện toán đám mây 

Các công ty tiên phong như Amazon đã thiết kế xây dựng “ hệ sinh thái dựa vào đám mây ” ( cloud-based ecosystem ) để làm cho những nội dung như sách điện tử có sẵn với mọi người. Các công ty khác cũng tăng trưởng “ hệ sinh thái ” riêng của mình. Mới đây Google đã mua Motorola Mobility ( công ty chuyên sản xuất máy tính bảng, smartphone và những công cụ khác ) với giá 12,5 tỉ USD mà tiềm năng là cho ra một loạt những công cụ di động mới tốt nhất sử dụng những dịch vụ đám mây. Apple cũng có dịch vụ “ iCloud ”, trong đó được cho phép người dùng tồn trữ dến 5GB nội dung không tính phí và nhiều hơn nếu chấp thuận đồng ý trả phí. iPhone 4S vừa trình làng có một số ít nâng cấp cải tiến trên dịch vụ tồn trữ và đồng nhất ( storage-and-sync ) iCloud của Apple. iCloud nâng cấp cải tiến ( sẽ được đưa vào những loại sản phẩm Apple mới chạy trên hệ điều hành quản lý iOS 5 ) được xem là đối thủ cạnh tranh của Amazon .

Các công ty ứng dụng nhỏ cũng tận dụng quyền lợi của điện toán đám mây như Dropbox được cho phép người dùng upload hình ảnh, văn kiện và những nội dung khác lên trang web có giao diện đơn thuần của nó rồi load lại chúng từ những công cụ khác trải qua thông tin tài khoản ĐK. Đa số công ty đều phân phối không tính tiền phần cơ bản của dịch vụ và chỉ tính phí ở phần nâng cao. Dropbox không lấy phí 2GB nội dung upload. Các công cụ di động có năng lực đặc biệt quan trọng và điện toán đám mây là hai trong ba cột trụ cơ bản tạo ra cuộc cách mạng điện toán cá thể. Nhưng cột trụ thứ ba – sự phổ cập của internet dải rộng – đã tăng vận tốc cho nó .

2. Ứng dụng điện toán đám mây trong giáo dục

2.1 Lợi thế của điện toán đám mây trong giáo dục

Trong ngành giáo dục tiếp tục phải sử dụng nhiều đến những cơ sở tài liệu cùng với những phép tính toán với ngân sách không nhỏ. Điện toán đám mây hoàn toàn có thể cung ứng cho những cơ sở giáo dục một giải pháp nhằm mục đích giúp người học một công cụ đo lường và thống kê đầy tiềm năng. Thông qua điện toán đám mây, những cơ sở giáo dục xử lý được bài toán về kiến thiết xây dựng hạ tầng, ứng dụng, và tàng trữ tài liệu. Nhờ điện toán đám mây hoàn toàn có thể kiến thiết xây dựng dịch vụ sử dụng một lần và sau đó sử dụng nhiều lần bởi phần đông người dùng theo nhu yếu của họ. Điện toán đám mây là một lựa chọn tốt cho những cơ sở giáo dục sử dụng hiệu suất cao. Nó sẽ không chỉ làm lợi cho người học còn giúp những trường kiến thiết xây dựng hạ tầng đa năng thống kê giám sát liên tục. Thương Mại Dịch Vụ điện toán đám mây triển khai theo những quy mô dịch vụ khác nhau như nền tảng như một dịch vụ ( PaaS ), tàng trữ như một dịch vụ hoặc ứng dụng như một dịch vụ ( SaaS ), hạ tầng như một dịch vụ ( IaaS ). SaaS được sử dụng trong những đám mây riêng để phân phối những ứng dụng tương hỗ cho người học khai thác những ứng dụng đắt giá khó tìm trên mạng. Điều này không riêng gì cung ứng cho họ những ứng dụng chất lượng mà còn giải phóng người học khỏi gánh nặng ngân sách những ứng dụng bản quyền. IaaS và PaaS được sử dụng để phân phối những nhu yếu hạ tầng của sinh viên, giảng viên, học giả điều tra và nghiên cứu với 1 số ít thông số kỹ thuật phần cứng đơn cử cho những trách nhiệm đơn cử .

Trong những nghành nghề dịch vụ công nghệ cao như trí tuệ tự tạo, khám phá tài liệu … . rất cần tàng trữ khối lượng tài nguyên lớn và nhu yếu vận tốc đo lường và thống kê nhanh. Để thực thi cả 2 tính năng tàng trữ và vận tốc đo lường và thống kê cần phải kiến thiết xây dựng và tiến hành những dự án Bất Động Sản lớn. Nhưng khi hoàn thành xong, những hiệu quả và mẫu sản phẩm của dự án Bất Động Sản này không được sử dụng tiếp cho những dự án Bất Động Sản tương tự như, đây là sự tiêu tốn lãng phí lớn. Triển khai điện toán đám mây riêng, những cơ sở giáo dục không phải kiến thiết xây dựng hạ tầng khác nhau cho những dự án Bất Động Sản khác nhau do tại mọi tác dụng nghiên cứu và điều tra tăng trưởng của những dự án Bất Động Sản đều được quản trị để tái sử dụng cho dự án Bất Động Sản sau .

Sử dụng mạng lưới hệ thống đăng nhập đơn thuần, sinh viên, những học giả điều tra và nghiên cứu, giáo viên thuận tiện đưa ra nhu yếu và hoàn toàn có thể sử dụng hạ tầng hầu hết không số lượng giới hạn. Vì thế mạnh nhất của điện toán đám mây là quy mô dịch vụ tàng trữ quy mô lớn thông tin. Dữ liệu có tương quan với việc làm nghiên cứu và điều tra khác nhau, dự án Bất Động Sản hoặc thông tin hoàn toàn có thể tái sử dụng, hoàn toàn có thể được giao cho những đám mây tàng trữ quản trị và hoàn toàn có thể được truy vấn theo nhu yếu. Các cơ sở giáo dục hợp tác với nhau để kiến thiết xây dựng một kho tàng trữ thông tin theo quy mô tàng trữ tập trung chuyên sâu ảo. Đây là chính sách hoạt động giải trí có hiệu suất cao nhằm mục đích giảm ngân sách tàng trữ để duy trì kho tài liệu giáo dục theo điện toám đám mây .

2.2. Điện toán đám mây làm thay đổi bản chất quá trình biến thông tin thành tri thức 

Hiện nay, khối lượng thông tin trong “ biển ” internet là vô cùng tận, tuy nhiên những thông tin này phân bổ hỗn độn do nhiều nhà phân phối. Do vậy để biến thông tin đó thành tri thức là bài toán trọn vẹn không đơn thuần. Quá trình biến thông tin thành tri thức là một quy trình giải quyết và xử lý thông tin phức tạp có điều khiển và tinh chỉnh. Cốt lõi của điện toán đám mây là làm cho hàng loạt môi trường tự nhiên giám sát và tri thức ngày càng rẻ hơn. Tri thức hoàn toàn có thể được tập trung chuyên sâu giải quyết và xử lý và trong quy trình tập trung chuyên sâu giải quyết và xử lý đem những tài liệu biến hóa thành thông tin. Quá trình này đã làm cho việc phổ cập tri thức và hiệu suất lao động được nâng cao rõ ràng .

2.3. Tình hình ứng dụng dịch vụ  điện toán đám mây trong giáo dục 

Một số nước  trên toàn thế giới đã có sáng kiến sử dụng  điện toán đám mây để phục vụ cho giảng viên, sinh viên và các nhà nghiên cứu. Tiêu biểu là  sáng kiến của  Malaysia trong việc đẩy mạnh hợp tác giữa các ngành công nghiệp, các cơ sở giáo dục,  các tổ chức chính phủ, tổ chức tài chính. ..  để nghiên cứu  :  điện toán đám mây quy mô Internet cho giáo dục. Malaysia đã phát triển một nền tảng điện toán đám mây quốc gia để triển khai dịch vụ trên toàn quốc  nhằm kích hoạt và thử nghiệm dịch vụ thông qua các phần mềm,  điện thoại di động tương tác, các công cụ và phương pháp điện toán đám mây mới. North Carolina State University (NCSU) đã  sử dụng điện toán đám mây trước khi thuật ngữ này được đưa vào sử dụng phổ biến từ năm 2003 và bắt đầu cung cấp dịch vụ đám mây trong năm 2004. NCSU  đã thực hiện một giao diện web mà học sinh có thể sử dụng để truy cập bằng hình ảnh. Những hình ảnh này là các gói phần mềm phục vụ phương pháp truy cập. Họ đã xây dựng một phòng thí nghiệm ảo để các sinh viên, giảng viên từ bên ngoài khuôn viên trường có thể truy cập được. Phòng thí nghiệm ảo này đã bắt đầu cung cấp dịch vụ theo yêu cầu tính toán như : cơ sở hạ tầng như một dịch vụ, nền tảng như một dịch vụ, phần mềm  như một dịch vụ và dịch vụ điện toán hiệu năng cao cho các cơ sở giáo dục. Từ năm 2009, phòng thí nghiệm ảo này đã được phục vụ hơn 30.000 giảng viên, sinh viên và đội ngũ nhân viên truy cập thông qua một giao diện web. 

Ở Nước Ta, trường ĐH kinh tế tài chính Công Nghiệp Long An đã ứng dụng điện toán đám mây Google for education vào việc quản trị mạng lưới hệ thống CNTT nhằm mục đích tăng nhanh chất lượng dạy học, nhanh gọn thoát khỏi thực trạng lỗi thời và đã thu được tác dụng đáng khuyến khích

3. Mô hình kiến trúc điện toán đám mây trong giáo dục

 

  Hình 1 Hình 2

Chú thích trên hình vẽ : Researcher : nghiên cứu viên ; processer : giải quyết và xử lý ; Software : ứng dụng ; Infrastructure : hạ tầng ; private cloud : đám mây riêng ; educational cloud : đám mây giáo dục

Thiết lập kiến trúc đám mây riêng cho một cơ sở giáo dục nào tuỳ thuộc vào mục tiêu sử dụng và những nguồn tài nguyên hiện có của cơ sở giáo dục đó. Nguồn tài nguyên hiện có trong cơ sở giáo dục hoàn toàn có thể được ảo hóa để cung ứng một cách linh động những dịch vụ trừu tượng như IaaS, PaaS. Hình 1 cho thấy kiến trúc của đám mây giáo dục. Cơ sở giáo dục hoàn toàn có thể kiến thiết xây dựng những đám mây riêng trên hạ tầng tài nguyên hiện có. Sau đó những trường học hợp tác để thiết kế xây dựng một đám mây lai nhằm mục đích tích hợp tài nguyên với nhau ( hình 2 ). Vì thế những nguồn tài nguyên được tích hợp ngày càng ngày càng tăng, đa dạng và phong phú, thuận tiện linh động kiến thiết xây dựng và tương hỗ điện toán đám mây cho những ứng dụng trong giáo dục. Trong trường hợp thứ nhất ( hình 1 ) sử dụng mạng cục bộ ( LAN ) để truy vấn vào dịch vụ đám mây, trường hợp hai ( hình 2 ) thường sử dụng mạng công cộng ( internet ) để truy vấn vào dịch vụ đám mây. Trong đám mây giáo dục, những nguồn tài nguyên thiết yếu cho tương hỗ điện toán đám mây cũng hoàn toàn có thể được phân phối trải qua những trường hoặc những tổ chức triển khai khác nhau .

Mỗi đám mây riêng được thiết kế xây dựng sẽ giúp cơ sở giáo dục xác lập những dịch vụ do mình được cung ứng – “ thỏa thuận hợp tác mức dịch vụ ”. Vì vậy, “ thỏa thuận hợp tác mức dịch vụ ” là một trong những sở cứ bảo vệ người sử dụng điện toán đám mây giáo dục kết nối với những dịch vụ được cung ứng từ những đám mây và chuẩn hóa những dịch vụ này ngay ở quy trình tiến độ bắt đầu. “ Thỏa thuận mức dịch vụ ” giúp xác lập nhu yếu của người sử dụng, đơn giản hoá yếu tố phức tạp, mở đường xử lý những tranh chấp của người sử dụng dịch vụ đám mây .

Các nguồn tài nguyên, tài liệu của những cơ sở giáo dục hoàn toàn có thể ảo hóa để xử lý bài toán sử dụng tài nguyên sẵn có sao cho hiệu suất cao hơn. Nhờ ảo hóa, một sever hoàn toàn có thể tạo ra nhiều máy ảo được sử dụng như máy chuẩn. Thực hiện nguồn mở không riêng gì cung ứng cho người dùng sự linh động để thử nghiệm với những công nghệ cao cấp hiện có, mà còn phân phối thời cơ để kiểm soát và điều chỉnh những nhu yếu đơn cử của người sử dụng

4. Kết luận và kiến nghị

Điện toán đám mây có năng lực cách mạng hóa thuận tiện những cơ sở thống kê giám sát nhằm mục đích giúp sinh viên của họ học hiệu quả nhưng ngân sách thấp so với không dùng đám mây. Ngày nay hầu hết những cơ sở giáo dục đều được liên kết mạng internet vận tốc cao với nhau. Vì vậy, nếu tập trung chuyên sâu những hạ tầng điện toán đám mây sẽ hoàn toàn có thể phân phối toàn bộ những hạ tầng tương quan đến nhu yếu của những viện nghiên cứu và điều tra. Nó sẽ tạo ra một nền tảng chung được san sẻ giữa những khoa, những sinh viên thuộc những tổ chức triển khai khác nhau để tái sử dụng. Điện toán đám mây sẽ giúp sinh viên trên toàn thế giới thu được những kỹ năng và kiến thức thế kỷ 21 mà họ cần để cạnh tranh đối đầu và thành công xuất sắc trong xã hội thông tin toàn thế giới .

Trên đây là vài nét chấm phá về điện toán đám mây cho giáo dục. Qua bài viết này, chúng tôi đề xuất kiến nghị với Bộ Giáo dục và Đào tạo Nước Ta cần nhanh gọn vào cuộc điều tra và nghiên cứu, đứng ra chịu nghĩa vụ và trách nhiệm trước nhà nước để góp vốn đầu tư nhằm mục đích thiết kế xây dựng hạ tầng TT điện toán đám mây cho cả nước để mọi cơ sở giáo dục trong nước hoàn toàn có thể cùng truy vấn. Nhờ đó sẽ thiết kế xây dựng được tính thống nhất giữa những tổ chức triển khai trong khoanh vùng phạm vi nhà nước về ứng dụng điện toán đám mây trong giáo dục. Giải pháp thiết kế xây dựng những đám mây quản trị giáo dục là một giải pháp mang lại nhiều quyền lợi to lớn, tương thích với khuynh hướng quản trị giáo dục và là cầu nối, là thời cơ cho nền Giáo dục Nước Ta vươn lên trong thời kỳ hội nhập với quốc tế. Đây cũng là hình thức tốt nhất nhằm mục đích giảm thiểu ngân sách trong quy trình tăng trưởng và ứng dụng công nghệ thông tin cho ngành giáo dục Nước Ta .

PGS.TS.  Ngô Tứ Thành

Đại học Bách Khoa TP.HN

Tài liệu tham khảo

[ 1 ] http://infreemation.net/cloud-computing-linear-utility-or-complex-ecosystem/

[ 2 ] http://labs.yahoo.com/Cloud_Computing

[ 3 ] Lê Đình Tuấn. “ Áp dụng điện toán đám mây trong việc quản trị mạng lưới hệ thống CNTT tại trường ĐH kinh tế tài chính Công Nghiệp Long An ”

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments