Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Tìm hiểu điện toán đám mây và thử nghiệm ứng dụng trong hệ thống thông tin nhà t...

Tài liệu Tìm hiểu điện toán đám mây và thử nghiệm ứng dụng trong hệ thống thông tin nhà trường

.PDF
81
12
70

Mô tả:

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CNTT & TRUYỀN THÔNG ----------------  ---------------- Đặng Thị Thùy Linh TÌM HIỂU ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN NHÀ TRƢỜNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Để có thể tìm hiểu, hoàn thiện luận văn và có đƣợc kết quả nhƣ ngày hôm nay, tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn tới trƣờng Đại học công nghệ thông tin và truyền thông – Đại học Thái Nguyên đã tạo môi trƣờng thật tốt cho tôi đƣợc học tập, rèn luyện, tìm hiểu và trau dồi kiến thức trong suốt hai năm học vừa qua. Tôi cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn tới các thầy trong Viện Công nghệ thông tin – Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, những ngƣời đã tận tình dạy bảo tôi cùng tập thể lớp trong suốt quá trình chúng tôi học tập tại trƣờng. Đặc biệt tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn tới GS.TS Nguyễn Thanh Thủy, thầy đã rất nhiệt tình hƣớng dẫn, chỉ bảo, đóng góp ý kiến và tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện luận văn. Cuối cùng, tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn chân thành, lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp... những ngƣời luôn bên cạnh, động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Luận văn có đƣợc một số kết quả nhất định, tuy nhiên không thể tránh khỏi sai sót và hạn chế, kính mong đƣợc sự cảm thông và đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn. Thái Nguyên, ngày 02 tháng 01 năm 2013 Đặng Thị Thùy Linh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan toàn bộ nội dung trong luận văn này là kết quả quá trình tìm hiểu các tài liệu liên quan đến đề tài của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác. (Ký tên và ghi rõ họ tên) Đặng Thị Thùy Linh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ............................................................................... iv DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................... vii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ SỔ LIÊN LẠC ĐIỆN TỬ .....................................................................................................................2 1.1. Tổng quan về mô hình điện toán đám mây. ...................................................2 1.1.1. Khái niệm điện toán đám mây. ......................................................................2 1.1.2. Các mô hình dịch vụ của điện toán đám mây. ...............................................5 1.1.2.1. Phần mềm nhƣ một dịch vụ (SaaS - Software as a Service) ..........................5 1.1.2.2. Nền tảng nhƣ một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service) .............................7 1.1.2.3. Hạ tầng nhƣ một dịch vụ (IaaS - Infrastructure as a Service) ........................8 1.1.3. Các mô hình triển khai của điện toán đám mây. ............................................8 1.1.3.1. Mô hình đám mây công cộng (Public Cloud) ................................................9 1.1.3.2. Mô hình đám mây riêng (Private Cloud) .......................................................9 1.1.3.3. Mô hình đám mây lai (Hybrid Cloud) .........................................................10 1.1.4. Kiến trúc điện toán đám mây. ......................................................................11 1.1.4.1. Kiến trúc tổng quát .......................................................................................11 1.1.4.2. Các thành phần của điện toán đám mây.......................................................12 1.1.5. Các tầng kiến trúc của điện toán đám mây. .................................................14 1.1.6. Các ƣu, nhƣợc điểm của điện toán đám mây. ..............................................16 1.1.6.1. Các ƣu điểm của điện toán đám mây ...........................................................16 1.1.6.2. Các hạn chế của điện toán đám mây ............................................................18 1.1.7. Bảo mật trong điện toán đám mây. ..............................................................20 1.2. Phân tích so sánh mô hình điện toán đám mây với các mô hình, kiến trúc phần mềm khác. ........................................................................................................22 1.2.1. Điện toán lƣới (grid computing) ..................................................................22 1.2.2. Tính toán theo yêu cầu (Utility Computing) ...............................................25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.2.3. Dịch vụ web (Web service) .........................................................................26 1.3. Các tính chất cơ bản của điện toán đám mây. .............................................28 1.3.1. Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service) ....................................28 1.3.2. Truy xuất diện rộng (Broad network access) ...............................................28 1.3.3. Dùng chung tài nguyên (Resource pooling) ................................................29 1.3.4. Khả năng co giãn (Rapid elasticity) .............................................................29 1.3.5. Điều tiết dịch vụ (Measured service) ...........................................................30 1.4. Tổng quan về vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin trong nhà trƣờng và sổ liên lạc điện tử. ..........................................................................................................30 1.4.1. Tình hình ứng dụng công nghệ thông tin trong nhà trƣờng .........................30 1.4.2. Tổng quan về sổ liên lạc điện tử ..................................................................31 1.5. Kết luận ........................................................................................................32 CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CỦA GOOGLE ..............34 2.1. Điện toán đám mây theo công nghệ nguồn mở ...........................................34 2.1.1. Công nghệ nguồn mở. ..................................................................................34 2.1.2. Điện toán đám mây theo công nghệ nguồn mở. ..........................................34 2.2. Giải pháp điện toán đám mây của Google ...................................................37 2.2.1. Dịch vụ nền tảng điện toán đám mây của Google .......................................37 2.2.2. Tổng quan về Google Apps ........................................................................37 2.3. Công nghệ nền Google App Engine ............................................................41 2.3.1. Google App Engine ......................................................................................41 2.3.2. Các đặc điểm nổi bật của Google App Engine ............................................42 2.3.3. Hạn chế ........................................................................................................42 2.3.4. Thành phần của Google App Engine ...........................................................43 2.3.5. Mô hình kiến trúc và các dịch vụ của Google App Engine .........................45 2.3.5.1. Tổ chức và lƣu trữ dữ liệu (Datastore) .........................................................46 2.3.5.2. Quản lý vùng nhớ đệm (Memcache) ............................................................51 2.3.5.3. Dịch vụ giao tiếp web (URL Fetch) .............................................................52 2.3.5.4. Dịch vụ thƣ điện tử (Mail) ...........................................................................52 2.3.5.5. Một số dịch vụ khác .....................................................................................52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 2.4. Các công cụ trên nền tảng công nghệ điện toán đám mây của Google .......53 2.4.1. Môi trƣờng phát triển ...................................................................................53 2.4.2. Công cụ quản lý ứng dụng ...........................................................................54 2.4.3. Xây dựng và triển khai ứng dụng trên GAE ................................................54 2.4.3.1. Xây dựng ứng dụng ......................................................................................54 2.4.3.2. Triển khai ứng dụng .....................................................................................57 CHƢƠNG 3:XÂY DỰNG HỆ THỐNG SỔ LIÊN LẠC ĐIỆN TỬ TRÊN NỀN TẢNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CỦA GOOGLE .................................................58 3.1. Bài toán sổ liên lạc điện tử. ..........................................................................58 3.2. Phân tích thiết kế hệ thống ...........................................................................58 3.2.1. Mô hình tổng thể hệ thống ...........................................................................58 3.2.2. Các mô hình ca sử dụng. ..............................................................................59 3.2.3. Các biểu đồ hoạt động ..................................................................................61 3.3. Một số giao diện chính .................................................................................65 3.4. Kết luận ........................................................................................................67 KẾT LUẬN ...............................................................................................................68 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt AJAX AOP API Giải nghĩa Tên khoa học Asynchronous Javascript and JavaScript và XML không XML đồng bộ Aspect Oriented Programming Aplication Programming Phƣơng pháp lập trình hƣớng khía cạnh Giao diện lập trình ứng dụng Interface CIO Chief Information Officer Giám đốc công nghệ thông tin CPU Central Processing Unit Đơn vị xử lý trung tâm CSDLQH Cơ Sở Dữ Liệu Quan Hệ CSS Cascading Style Sheets Tập tin định kiểu theo tầng EC2 Amazon Elastic Compute Nền tảng tính toán của Amazon Cloud FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tập tin GAE Google App Engine Công nghệ nền tảng điện toán đám mây của Google GFS Google File System Hệ thống lƣu trữ tệp của Google HTML HyperText Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tin siêu văn bản IaaS Infrastructure as a Service Hạ tầng nhƣ một dịch vụ IMAP Internet Message Access Giao thức truy cập thƣ Protocol Internet JDO Java Data Objects Các đối tƣợng dữ liệu Java JDOQL Java Data Objects Query Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu Language trong Datastore JVM Java Virtual Machine Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Máy ảo Java http://www.lrc-tnu.edu.vn v OGSA Open Grid Service Architecture Kiến trúc dịch vụ lƣới mở PC Personal Computer Máy tính cá nhân PaaS Platform as a Service Nền tảng nhƣ một dịch vụ SaaS Software as a Service Phần mềm nhƣ một dịch vụ SDK Software Development Kit Bộ công cụ phát triển phần mềm SOA Service Oriented Architecture Kiến trúc hƣớng dịch vụ SOAP Simple Object Access Protocol Giao thức truy cập đối tƣợng đơn giản SMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền thƣ điện tử đơn giản SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc TTDL Data center Trung Tâm Dữ Liệu URL Uniform Resource Locator Địa chỉ truy cập tài nguyên Internet XML eXtensible Markup Language Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Bảng ánh xạ giữa CSDLQH với App Engine Datastore 47 Bảng 2.2 Giá trị của các lớp thuộc tính 47 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC HÌNH VẼ Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang Hình1.1 Mô hình “Cloud Computing” 4 Hình 1.2 Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây 5 Hình 1.3 Các mô hình triển khai đám mây 11 Hình 1.4 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây 12 Hình 1.5 Các thành phần của điện toán đám mây 13 Hình 1.6 Cơ sở hạ tầng các tầng của điện toán đám mây 14 Hình 1.7 Mô hình grid computing 22 Hình 1.8 Mô hình Tính toán theo yêu cầu 25 Hình 1.9 Mô hình Web service 27 Hình 2.1 Kiến trúc GAE 45 Hình 2.2 Ánh xạ thƣ viện chuẩn Java vào các dịch vụ của App Engine 46 Hình 2.3 Giao diện quản lý ứng dụng 54 Hình 2.4 Cấu trúc một ứng dụng App Engine 56 Hình 2.5 Nội dung của tệp appengine-web.xml 56 Hình 2.6 Nội dung của tệp jdoconfig.xml 56 Hình 3.1 Mô hình tổng thể hệ thống 59 Hình 3.2 Mô hình ca sử dụng quản trị hệ thống 60 Hình 3.3 Các ca sử dụng của ngƣời dùng cuối 60 Hình 3.4 Ca sử dụng quản lý ngƣời dùng 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii Hình 3.5 Ca sử dụng quản danh sách học sinh 61 Hình 3.6 Biểu đồ hoạt động cho chức năng đăng nhập 61 Hình 3.7 Biểu đồ hoạt động cho chức năng cập nhật điểm 61 Hình 3.8 Biểu đồ hoạt động cho chức năng xem điểm 62 Hình 3.9 Biểu đồ hoạt động cho chức năng gửi nhận xét 62 Hình 3.10 Biểu đồ tuần tự chức năng xem điểm 62 Hình 3.11 Biểu đồ tuần tự chức năng cập nhật điểm 63 Hình 3.12 Biểu đồ tuần tự chức năng gửi nhận xét 63 Hình 3.13 Biểu đồ tuần tự chức năng tạo sổ liên lạc 64 Hình 3.14 Biểu đồ tuần tự chức năng sửa thông tin học sinh 64 Hình 3.15 Giao diện đăng nhập hệ thống 65 Hình 3.16 Giao diện tạo sổ liên lạc 65 Hình 3.17 Giao diện nhập danh sách giáo viên 65 Hình 3.18 Giao diện nhập điểm 66 Hình 3.19 Giao diện xem điểm 66 Hình 3.20 Giao diện gửi nhận xét, phản hồi nhận xét 66 Hình 3.21 Bảng danh sách sổ liên lạc 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Ngày nay, đối với các công ty, doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng nhƣ dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán đƣợc ƣu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho họ. Để có thể quản lý đƣợc nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tƣ, tính toán rất nhiều loại chi phí nhƣ chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa, … Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị, phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng nhƣ tính sẵn sàng cao của dữ liệu. Nếu có một nơi tin cậy giúp các doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ không còn quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinh doanh của họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn. Điện toán đám mây ra đời đã giúp giải quyết vấn đề đó. Điện toán đám mây là một xu thế phát triển tất yêu và ngày càng có tầm ảnh hƣởng to lớn. Nhận thấy tính thiết thực của vấn đề này và đƣợc sự gợi ý của giáo viên hƣớng dẫn, em đã chọn đề tài “Tìm hiểu điện toán đám mây và thử nghiệm ứng dụng trong hệ thống thông tin nhà trường” cho luận văn tốt nghiệp của mình. Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng, các nội dung cơ bản của luận văn đƣợc trình bày theo cấu trúc nhƣ sau: Chương 1: Tổng quan về điện toán đám mây và sổ liên lạc điện tử, trình bày một số khái niệm cơ bản, kiến trúc điện toán đám mây, các dịch vụ và mô hình của điện toán đám mây, tình hình ứng dụng công nghệ thông tin trong hệ thống thông tin nhà trƣờng và ứng dụng sổ liên lạc điện tử. Chương 2: Công nghệ điện toán đám mây của Google, trình bày về công nghệ nguồn mở, giải pháp điện toán đám mây của Google với nền tảng là App Engine, các dịch vụ của Google Apps Chương 3: Xây dựng thử nghiệm sổ liên lạc điện tử trong hệ thống thông tin nhà trƣờng trên nền tảng điện toán đám mây của Google.. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ SỔ LIÊN LẠC ĐIỆN TỬ 1.1. Tổng quan về mô hình điện toán đám mây. 1.1.1. Khái niệm điện toán đám mây. Ngày nay, đối với các công ty, doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng nhƣ dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán đƣợc ƣu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho họ. Để có thể quản lý đƣợc nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tƣ, tính toán rất nhiều loại chi phí nhƣ chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa, … Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị; phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng nhƣ tính sẵn sàng cao của dữ liệu. Từ một bài toán nhƣ vậy, chúng ta thấy đƣợc rằng nếu có một nơi tin cậy giúp các doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ không còn quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinh doanh của họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn. Thuật ngữ “cloud computing” ra đời bắt nguồn từ một trong những hoàn cảnh nhƣ vậy. Điện toán đám mây (tiếng Anh: Cloud computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet. Thuật ngữ “đám mây” ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách đƣợc bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và nhƣ một liên tƣởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều đƣợc cung cấp dƣới dạng các “dịch vụ”, cho phép ngƣời sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó trong “đám mây” mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng nhƣ không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. Nói cách khác, các nguồn tính toán khổng lồ nhƣ các phần cứng (máy chủ), phần mềm, và các d ịch vụ (chƣơng trình ứng dụng), ..., sẽ nằm tại các máy chủ ảo Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 (đám mây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và văn phòng để mọi ngƣời kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần. Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm nhƣ phần mềm dịch vụ, Web 2.0 và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xu hƣớng công nghệ nổi bật, trong đó đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet để đáp ứng những nhu cầu tính toán của ngƣời dùng. Ví dụ, dịch vụ Google Apps cung cấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thƣờng, có thể truy nhập từ một trình duyệt web, còn các phần mềm và dữ liệu đều đƣợc lƣu trữ trên các máy chủ. Với các dịch vụ sẵn có trên Internet, doanh nghiệp không phải mua và duy trì hàng trăm, thậm chí hàng nghìn máy tính cũng nhƣ các phần mềm. Họ chỉ cần tập trung sản xuất bởi đã có ngƣời khác lo cơ sở hạ tầng và công nghệ thay họ. Cloud computing cho phép ngƣời dùng tiếp cận đến các tài nguyên tính toán và lƣu trữ khối lƣợng dữ liệu khổng lồ mà không cần biết chúng ở đâu và đƣợc cấu hình nhƣ thế nào. Điện toán đám mây đã trở thành một dịch vụ mở phổ biến trong lĩnh vực dịch vụ công nghệ thông tin. Các cơ sở kỹ thuật của điện toán đám mây bao gồm kiến trúc hƣớng dịch vụ (SOA) và công nghệ ảo hóa của phần cứng và phần mềm với mục tiêu là chia sẻ tài nguyên giữa các ngƣời sử dụng dịch vụ đám mây, các đối tác điện toán đám mây và các nhà cung cấp điện toán đám mây trong hệ thống. Sự phát triển mạnh mẽ của điện toán đám mây đã thu hút rất nhiều nhà khoa học, các trƣờng đại học và cả các công ty công nghệ thông tin đầu tƣ nghiên cứu. Rất nhiều chuyên gia đã đƣa ra định nghĩa của mình về điện toán đám mây. Mỗi nhóm nghiên cứu đƣa ra định nghĩa theo cách hiểu, cách tiếp cận của riêng mình nên rất khó tìm ra đƣợc một định nghĩa tổng quát nhất của điện toán đám mây. Dƣới đây là một số ví dụ định nghĩa về điện toán đám mây. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 Hình 1.1. Mô hình “Cloud Computing” [3] Điện toán đám mây là một mô hình xử lý dựa trên cơ sở Internet, nơi được chia sẻ tài nguyên, phần mềm và thông tin cung cấp cho máy tính và các thiết bị khác như điện thoại thông minh, … theo yêu cầu qua Internet [14]. Theo Ian Foster thì điện toán đám mây là một mô hình điện toán phân tán có tính co giãn cao đồng thời hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các nền tảng và các dịch vụ được trực quan, ảo hóa và co giãn linh động sẽ được phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngoài thông qua Internet [8]. Còn Rajkumar Buyya lại cho rằng điện toán đám mây là một loại hệ thống phân bố và xử lý song song gồm các máy tính ảo kết nối với nhau và được cung cấp động cho người dùng như một hoặc nhiều tài nguyên đồng nhất dựa trên sự thỏa thuận dịch vụ giữa nhà cung cấp và người sử dụng [9]. Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEE, "Điện toán đám mây là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, ...". [13] Tuy dƣới những cái nhìn khác nhau có những khái niệm về điện toán đám mây khác nhau, nhƣng nó vẫn mang những tính chất đặc thù của nó là khả năng co giãn linh hoạt, sự tiện lợi không phụ thuộc địa lý, điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ thông qua Internet, tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ đƣợc dùng chung, tự phục vụ theo nhu cầu, chỉ trả chi phí cho những gì mình dùng, do đó làm giảm tối đa chi phí cho ngƣời sử dụng. Chính điều này thu hút sự quan tâm của rất nhiều doanh nghiệp bƣớc chân vào môi trƣờng điện toán đám mây. 1.1.2. Các mô hình dịch vụ của điện toán đám mây. Hiện nay, các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau. Tuy nhiên có ba loại dịch vụ điện toán đám mây cơ bản bao gồm: phần mềm nhƣ một dịch vụ (SaaS - Software as a Service), nền tảng nhƣ một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service) và cơ sở hạ tầng nhƣ một dịch vụ (IaaS Infrastructure as a Service). Hình 1.2. Các mô hình dịch vụ điện toán đám mây [3] 1.1.2.1. Phần mềm nhƣ một dịch vụ (SaaS - Software as a Service) Phần mềm hoạt động nhƣ một dịch vụ (SaaS - Software as a Service) là một mô hình triển khai phần mềm đƣợc phát triển và hoạt động trên nền tảng Internet đƣợc quản lý bởi nhà cung cấp và cho phép ngƣời dùng truy cập từ xa. Đối với các phần mềm đóng gói truyền thống, ngƣời sử dụng thƣờng phải cài đặt vào hệ thống máy tính cá nhân hoặc các máy chủ của họ. Còn dịch vụ SaaS, nhà cung cấp phần mềm dịch vụ sẽ sở hữu phần mềm này và chạy phần mềm đó trên hệ thống máy tính Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 ở trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp. Khách hàng không sở hữu phần mềm này nhƣng họ có thể thuê nó để tiết kiệm chi phí cho việc mua máy chủ và bản quyền phần mềm. Với mô hình cung cấp phần mềm truyền thống, nhà cung cấp cố gắng đáp ứng các yêu cầu của ngƣời dùng thì với SaaS nhà cung cấp đƣa ra các giải pháp “một cho tất cả”. Nghĩa là tất cả các khách hàng của một nhà cung cấp sản phẩm phần mềm dịch vụ SaaS sẽ dùng chung một phần mềm. Mã chƣơng trình đƣợc dùng cho tất cả khách hàng là giống nhau và không thể tuỳ chỉnh. Dựa trên những phản hồi của khách hàng mà các nhà cung cấp SaaS thêm vào các tính năng hay chức năng vào phần mềm nhằm cung cấp một phần mềm thích hợp nhất phục vụ cho số đông. Các nhà cung cấp cho thuê dịch vụ SaaS cung cấp đồng thời một sản phẩm cho nhiều khách hàng, giúp cho các nhà cung cấp sản phẩm phần mềm dịch vụ có thể cung cấp cho khách hàng những sản phẩm thích hợp hơn với giá cả thấp hơn, nhờ đó khách hàng có thể tiết kiệm chi phí hiệu quả và luôn đảm bảo chắc chắn sản phẩm họ dùng sẽ đƣợc nâng cấp lên những phiên bản mới nhất. Dịch vụ SaaS có các đặc tính sau: - Truy cập và quản lý phần mềm thƣơng mại dựa trên mạng Internet. - Các hoạt động đƣợc quản lý từ trung tâm thay cho mỗi vị trí của khách hàng, cho phép khách hàng truy cập vào các ứng dụng từ xa thông qua trình duyệt. - Việc phân phối phần mềm ứng dụng đƣợc thực hiện theo mô hình mộtnhiều (một đối tƣợng - nhiều ngƣời thuê) khác với mô hình một-một, kể cả kiến trúc, giá cả và sự quản lý. - Các nhà cung cấp SaaS xác định chi phí của phần mềm dựa theo yêu cầu ngƣời sử dụng (per-user basis), trƣờng hợp số ngƣời sƣ̉ dụng chỉ đạt con số c ực tiểu thì thƣờng phải cộng thêm phí tổn cho băng thông và không gian lƣu trữ dữ liệu. [3] Ngoài những đặc tính nêu trên, SaaS còn có những lợi thế nhƣ sau: - Khách hàng tiết kiệm đƣợc tiền do không phải mua các máy chủ hoặc phần mềm khác để hỗ trợ sử dụng tất cả mọi thứ đều đƣợc sử dụng thông qua trình duyệt. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 - Khách hàng luôn có đƣợc các tính năng, chức năng mới nhất của các phần mềm dịch vụ đƣợc cung cấp mà không cần lo lắng về việc cập nhật các bản vá lỗi hay nâng cấp phần mềm bởi vì điều này đã đƣợc thực hiện bởi các nhà cung cấp dịch vụ. - Khách hàng luôn đƣợc đáp ứng với những sản phẩm tốt nhất trong thực tế với giá thành thấp nhất có thể. Bên cạnh những lợi thế trên thì mô hình SaaS cũng có một số nhƣợc điểm: - Khách hàng sẽ bị phụ thuộc vào công nghệ mà nhà cung cấp đƣa ra cho họ, giảm tính linh hoạt và sáng tạo, cảm thấy bức bối vì chỉ có quyền thực hiện những việc trong phạm vi nhà cung cấp cho phép. - Do phải cung cấp dịch vụ để đáp ứng cho nhiều đối tƣợng khách hàng, trong đó những công ty lớn có khối lƣợng dữ liệu rất lớn nên đòi hỏi nhà cung cấp phải có hệ thống máy chủ khổng lồ, nguồn tài chính hùng mạnh và hệ thống phải đƣợc phân bố ở nhiều nơi. Vì vậy, chỉ có các hãng công nghệ lớn trên thế giới mới có thể đáp ứng đƣợc những yêu cầu đó nhƣ Microsoft, Google, IBM, Amazon,Yahoo, … - Chi phí bảo trì, phát triển và cả trách nhiệm cho các sản phẩm phần mềm cùng đội ngũ nhân viên sẽ tăng dần theo khối lƣợng dữ liệu khách hàng. - Với các ứng dụng đƣợc triển khai trực tuyến trên mạng Internet, nếu đƣờng truyền Internet bị gián đoạn thì công việc của khách hàng sẽ bị ảnh hƣởng. Trƣớc những ƣu thế vƣợt trội của mô hình SaaS, đã có nhiều nhà cung cấp dịch vụ SaaS, điển hình là Google. Hãng đã cung cấp bộ phần mềm gồm cả miễn phí lẫn tính phí là Google Apps. Bộ phần mềm này có nhiều chức năng bao gồm thƣ điện tử (Gmail), lịch trực tuyến (Google Calendar), trao đổi trực tuyến (Google Talk), … và đặc biệt là gói phần mềm văn phòng (Google Documents & Spreadsheets) thực hiện soạn thảo, bảng tính, ...[1] 1.1.2.2. Nền tảng nhƣ một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service) Khi khách hàng cần một môi trƣờng để phát triển ứng dụng, PaaS là một sự lựa chọn tốt nhất. Nó mang đến môi trƣờng phát triển nhƣ một dịch vụ, phục vụ yêu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 cầu của khách hàng. Khách hàng sẽ xây dựng ứng dụng chạy trên cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp và phân phối tới ngƣời sử dụng thông qua máy chủ của nhà cung cấp đó. Khách hàng không cần phải quản lý hoặc kiểm soát các cơ sở hạ tầng bên dƣới bao gồm cả mạng, máy chủ, hệ điều hành, lƣu trữ, các công cụ, môi trƣờng phát triển ứng dụng. Đặc biệt, PaaS sẽ giải quyết bài toán “địa lý” khi nhóm phát triển ứng dụng ở những vùng địa lý khác nhau. Khi khách hàng cần môi trƣờng để triển khai một ứng dụng, khách hàng sẽ gửi yêu cầu tài nguyên về CPU, bộ nhớ và dung lƣợng lƣu trữ thông qua trình duyệt, hệ thống của nhà cung cấp sẽ đáp ứng yêu cầu tài nguyên cho khách hàng. Từ đó khách hàng có thể triển khai ứng dụng nhanh hơn, linh hoạt và ổn định hơn trong khi chỉ phải trả chi phí cho tài nguyên mà mình sử dụng. Một số nhà cung cấp dịch vụ PaaS điển hình là Google App Engine, Microsoft Azure, Force.com, …[1] 1.1.2.3. Hạ tầng nhƣ một dịch vụ (IaaS - Infrastructure as a Service) Với IaaS, khách hàng đƣợc cung cấp tài nguyên là “máy chủ ảo” (gồm bộ xử lý, dung lƣợng lƣu trữ, các kết nối mạng, …) đƣợc ảo hóa từ cơ sở hạ tầng vật lý của nhà cung cấp. Khách hàng sẽ cài hệ điều hành, triển khai và cấu hình ứng dụng. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ quản lý cơ sở hạ tầng cơ bản bên dƣới, khách hàng sẽ phải quản lý hệ điều hành, lƣu trữ, các ứng dụng triển khai trên hệ thống và các kết nối giữa các thành phần. Sử dụng dịch vụ này, khách hàng tránh đƣợc rủi ro khi đầu tƣ cơ sở hạ tầng. Khi cần máy chủ cấu hình cao, khách hàng cấu hình thêm máy chủ, bộ nhớ, CPU, … và ngƣợc lại. Điều này đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế của các doanh nghiệp khi cần triển khai hệ thống mới, hệ thống của họ lúc đầu nhỏ, cần máy chủ cấu hình thấp, nhƣng sau một thời gian hoạt động, mô hình hệ thống lớn dần, cần máy chủ có cấu hình cao hơn, dịch vụ này sẽ sẵn sàng đáp ứng. Ở dịch vụ này, điển hình là Amazon EC2, IBM Blue Cloud, ...[1] 1.1.3. Các mô hình triển khai của điện toán đám mây. Với sự đa dạng các dịch vụ, điện toán đám mây đã đáp ứng đƣợc đa số yêu cầu của khách hàng. Tuy nhiên, có những doanh nghiệp do yêu cầu về an toàn, an ninh thông tin, trong đó những dữ liệu, thông tin quan trọng không thể công khai Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan