Google Cloud dành cho nhà khoa học dữ liệu: Khai thác tài nguyên đám mây cho phân tích dữ liệu

Hướng dẫn này là đóng góp giá trị từ cộng đồng của chúng tôi và đã được DataCamp biên tập để rõ ràng và chính xác.

Bạn muốn chia sẻ chuyên môn của mình? Chúng tôi rất mong được lắng nghe! Hãy gửi bài viết hoặc ý tưởng của bạn qua Biểu mẫu Đóng góp Cộng đồng.

Hầu hết các công ty đều đối mặt với bài toán sử dụng và xử lý lượng dữ liệu khổng lồ. Dịch vụ tính toán không phải lúc nào cũng có đủ năng lực kỹ thuật để làm việc ở quy mô như vậy. Tài nguyên đám mây giúp thực hiện nhiều phép tính và phân tích dữ liệu, có thể đơn giản hóa đáng kể công việc của chuyên gia CNTT và nâng cao hiệu quả.

Lợi ích của điện toán đám mây đối với nhà khoa học dữ liệu

Google Cloud Platform (GCP) là một nền tảng đám mây hiệu quả có thể cải thiện quản lý dữ liệu, giảm chi phí tài chính và nhân lực cho quản trị hạ tầng, đồng thời cho phép cấu hình mạng. GCP áp dụng hình thức thanh toán theo mức sử dụng, vì vậy các công ty chỉ trả tiền cho tài nguyên tính toán đã dùng trong mỗi chu kỳ thanh toán. Điều này cho phép linh hoạt tăng hoặc giảm quy mô theo nhu cầu. Máy chủ được truy cập 24/7 và nền tảng có mức độ bảo mật cao.

Nhờ nền tảng này, các nhà khoa học dữ liệu có thể cải thiện quản lý kho dữ liệu và nhiều hệ thống khác nhau. Ngoài ra, dịch vụ này cho phép bạn tối ưu hóa và tùy chỉnh tối đa nhiều quy trình tính toán, cũng như xây dựng các giải pháp đám mây.

Vậy là chúng ta đã làm rõ GCP là gì, hãy điểm qua những ưu điểm quan trọng nhất khi sử dụng:

• Mức độ bảo mật cao, được đảm bảo bằng việc áp dụng các phương thức bảo vệ hiệu quả;
• Truy cập mạng toàn cầu – lớn nhất thế giới;
• Nhiều dịch vụ cung cấp lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy, cũng như xử lý dữ liệu để giải quyết các bài toán khác nhau của chuyên gia;
• Giảm chi phí tài chính – so với các nhà cung cấp đám mây khác, nền tảng này sẽ rẻ hơn khoảng 20-25% – nhìn chung, sử dụng GCP giúp công ty tiết kiệm hơn 52% chi phí;
• Giảm tải công việc cho các dịch vụ của công ty lên đến 80%; nếu không, tình trạng quá tải có thể dẫn đến lỗi phần mềm;
• Có khả năng chọn cấu hình đám mây và bộ nhớ (tiết kiệm đến 50%).

Ngoài ra, sử dụng GCP còn mang đến khả năng trí tuệ nhân tạo và phân tích mạnh mẽ. Xét tất cả những ưu điểm này, Google Cloud Platform có thể được xem là công cụ rất hiệu quả cho việc lưu trữ và xử lý khối lượng dữ liệu lớn, cho phép tiết kiệm đáng kể chi phí và nguồn lực.

Các loại mô hình điện toán đám mây

Google Cloud Platform cung cấp một số lựa chọn giải pháp đám mây, cho phép bạn tối ưu chọn phương án hiệu quả nhất cho công ty. Mỗi lựa chọn đòi hỏi mức độ kiến thức kỹ thuật về phân tích dữ liệu khác nhau. Khi chọn, bạn nên xác định mục tiêu và kết quả mong muốn của công ty.

IaaS

Hạ tầng như một dịch vụ. Công ty có hạ tầng với phần mềm phù hợp, cáp mạng, kho chứa container, bộ xử lý và RAM cần thiết. Tức là trang thiết bị kỹ thuật được cho thuê. Phần còn lại bạn phải tự thực hiện (quản trị) – cấu hình mạng, cài đặt hệ điều hành, chọn bộ xử lý theo tải yêu cầu, và nhiều việc khác.

PaaS

Nền tảng như một dịch vụ. Trong trường hợp này, công ty có nền tảng với môi trường đầy đủ để phát triển ứng dụng. Nhà cung cấp thực hiện toàn bộ phần lựa chọn kỹ thuật (bộ xử lý, RAM, lưu trữ, v.v.).

SaaS

Phần mềm như một dịch vụ. Nhà cung cấp cung cấp nhiều dịch vụ kèm phần mềm và họ cũng vận hành (bao gồm cập nhật tự động). Nhà cung cấp quản lý hoàn toàn trang thiết bị kỹ thuật và đảm bảo an ninh.

Thành phần cốt lõi của Google Cloud cho phân tích dữ liệu

GCP bao gồm nhiều thành phần, mỗi thành phần có mục đích cụ thể cho phân tích dữ liệu:

• Năng lực tính toán – cho phép thực hiện các phép tính với mọi mức độ phức tạp, bất kể lượng dữ liệu;
• Cloud: lưu trữ đám mây với cơ sở dữ liệu – đảm bảo an toàn đáng tin cậy cho dữ liệu được lưu trữ;
• Công cụ quản lý – cho phép giám sát, ghi log, tạo báo cáo lỗi, truy vết, gỡ lỗi, và nhiều hơn nữa;
• Networking: mạng đám mây ảo – hệ thống tên miền, mạng phân phối nội dung, kết nối liên mạng, cân bằng tải;
• BigData: dữ liệu lớn;
• Cloud Machine: học máy;
• Công cụ phát triển đám mây (kho mã, endpoints, triển khai);
• Bảo mật và định danh.

Toàn bộ bộ công cụ này cho phép bạn xử lý hiệu quả lượng dữ liệu khổng lồ và thực thi các quy trình với mọi mức độ phức tạp. Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn các thành phần chính của Google Cloud Platform.

BigQuery

Là dịch vụ điện toán đám mây dạng IaaS, BigQuery cung cấp khả năng lưu trữ, phân tích và quản lý khối lượng dữ liệu rất lớn. Bao gồm các tùy chọn tạo, xóa và nhập dữ liệu. Cũng có thể cấp quyền truy cập vào kho dữ liệu cho bên thứ ba hoặc một nhóm chuyên gia. Bạn có thể tích hợp dữ liệu lưu trữ với nhiều phần mềm. Ngoài ra, có tùy chọn cho phép xây dựng và chạy học máy. Người dùng dịch vụ này được cung cấp 10GB lưu trữ đám mây và có thể thực hiện tới một terabyte truy vấn mỗi tháng.

App Engine

Điện toán đám mây dạng PaaS. Dịch vụ này cho phép phát triển và lưu trữ dịch vụ web và ứng dụng di động. Hệ thống có bộ tính năng quản trị phong phú, cho phép mở rộng phần mềm. Ngoài ra, dải API phần mềm rộng có thể liên kết các ứng dụng khác nhau, giúp tăng tốc phát triển sản phẩm.

Dịch vụ hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình. Các tài nguyên cơ bản được cung cấp miễn phí cho mục đích thông tin. Với gói trả phí, người dùng chỉ thanh toán cho dung lượng đã sử dụng.

Compute Engine

Điện toán đám mây dạng IaaS. Cung cấp khả năng tạo và chạy máy ảo đám mây dựa trên hạ tầng của Google. Truy cập thông qua giao diện. Chức năng khác gồm máy ảo theo điểm, khả năng mã hóa dữ liệu và tối ưu tài nguyên bằng khuyến nghị tự động. Người dùng được cung cấp một máy ảo để sử dụng miễn phí.

Kubernetes Engine

Mục đích chính của dịch vụ này là làm việc với các ứng dụng có container. Cung cấp khả năng thay đổi kích thước và triển khai ứng dụng theo phương thức tự động. Cũng bao gồm các tính năng bảo mật như mã hóa dữ liệu và quét container để xác định điểm yếu. Dịch vụ hỗ trợ các công nghệ container hóa cơ bản và ảo hóa phần cứng.

Cloud Storage

Điện toán đám mây dạng IaaS. Dịch vụ đám mây trong đó dữ liệu không có cấu trúc. Bao gồm khả năng thay đổi kích thước Google Virtual Cloud cùng với chức năng bổ sung. Dịch vụ này cung cấp lưu trữ tới năm terabyte trong các container với khóa riêng cho từng container. Ngoài ra, có cơ hội tối ưu dữ liệu và loại bỏ dữ liệu không cần thiết.

Datastore

Cung cấp cơ sở dữ liệu phi quan hệ có khả năng mở rộng cho ứng dụng. Bộ tùy chọn cho phép quản lý phân đoạn và đồng bộ hóa một cách tự động. Dịch vụ này rất phù hợp để xử lý dữ liệu quy mô nhỏ.

Container Registry

Là sổ đăng ký hợp nhất cho container, cung cấp khả năng quản lý image, thực hiện quy trình phát hiện lỗ hổng và cấu hình truy cập. Trong trường hợp này không cần thuê máy ảo hoặc tìm dung lượng đĩa cho công ty.

Toàn bộ hạ tầng và công cụ cần thiết được cung cấp như một giải pháp hoàn chỉnh. Bạn có thể làm việc với container qua bảng điều khiển. Dịch vụ này giúp nhà phát triển bớt phiền toái trong việc lưu trữ và triển khai container dạng image. Bạn cũng có thể tích hợp với quy trình CI/CD.

Cloud Functions

Với dịch vụ này, bạn có thể chạy ứng dụng trong môi trường an toàn có khả năng mở rộng mà không cần tạo và duy trì máy ảo đám mây. Tức là ứng dụng đã phát triển sẽ được chạy trên máy chủ của công ty cung cấp dịch vụ này, và không cần có máy chủ riêng để chạy và thử nghiệm ứng dụng.

Chúng tôi đã liệt kê những dịch vụ cơ bản nhất của GCP, nhưng dĩ nhiên còn nhiều hơn thế, không chỉ cho xử lý dữ liệu và phát triển phần mềm mà còn để tạo mức độ bảo mật cao.

Trường hợp sử dụng Google Cloud

Dưới đây là một vài ví dụ về các công ty lớn đã sử dụng dịch vụ GCP để giải quyết các bài toán phần mềm khác nhau.

Spotify

Spotify cung cấp đa dạng bản nhạc và video. Nền tảng này có hơn 75 triệu thuê bao và khoảng 2 tỷ playlist. Nhờ các dịch vụ GCP như vậy, họ đã tạo được hạ tầng đáng tin cậy và tăng hiệu quả hoạt động của Spotify. Các yêu cầu trước đây mất cả ngày nay chỉ mất vài phút. Điều này cho phép tối ưu hiệu năng dịch vụ với người dùng.

X (trước đây là Twitter)

Mạng xã hội phổ biến này có khoảng 330 triệu người dùng hoạt động. Twitter là kho lưu trữ lượng dữ liệu khổng lồ và thông qua việc sử dụng GCP, đã cải thiện đáng kể bảo mật nền tảng và mở rộng khả năng khắc phục thảm họa.

BestBuy

Công ty thương mại điện tử tiêu dùng quốc tế với hơn 1.000 cửa hàng trên toàn thế giới. Trước đây, họ đã tạo ứng dụng của mình bằng App Engine, cho phép người dùng tạo danh sách mong muốn của riêng họ và chia sẻ với bạn bè.

Những công ty toàn cầu này và nhiều công ty khác đã có thể tối ưu hóa vận hành nền tảng của họ, bao gồm Twitter, PayPal, eBay và 20th Century Fox.

Kết luận

Google Cloud Platform là nhà cung cấp dịch vụ đám mây hàng đầu, cung cấp nhiều dịch vụ tính toán và xử lý dữ liệu để hỗ trợ phân tích và tối ưu hóa quy trình. Ngoài ra, còn có thể sử dụng công cụ trí tuệ nhân tạo và học máy.

Nhờ GCP, các công ty có thể phát triển đồng thời tiết kiệm đáng kể chi phí và nguồn lực. GCP cung cấp các giải pháp trọn gói cho nhiều nhu cầu, bao gồm hiện đại hóa hạ tầng, tích hợp và bảo mật. Những dịch vụ này sẽ hiệu quả trong nhiều lĩnh vực hoạt động của công ty, đặc biệt là trong công việc của các nhà khoa học dữ liệu.

Để tìm hiểu thêm về điện toán đám mây, hãy xem khóa học Understanding Cloud Computing của DataCamp ngay hôm nay. Nếu bạn muốn chứng minh năng lực của mình, hãy xem hướng dẫn về các chứng chỉ đám mây và cách chuẩn bị.