(Luận văn) mô hình điện toán đám mây và ứng dụng trong cơ quan doanh nghiệp vừa nhỏ

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG TRẦN THỊ NHÂM lu an n va p ie gh tn to MƠ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ ỨNG DỤNG TRONG CƠ QUAN DOANH NGHIỆP VỪA - NHỎ d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH z m co l gm @ an Lu n va THÁI NGUYÊN - 2015 ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THƠNG Trần Thị Nhâm lu an n va MƠ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ ỨNG DỤNG p ie gh tn to TRONG CƠ QUAN DOANH NGHIỆP VỪA – NHỎ oa nl w Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 01 d ll u nf va an lu m oi LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH z at nh z m co l gm @ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN THỊ VIỆT HƯƠNG an Lu n va Thái Nguyên - 2015 ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tự nghiên cứu, tìm hiểu tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác Luận văn tốt nghiệp kết trình học tập, nghiên cứu thực hoàn toàn nghiêm túc, trung thực thân Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung trung thực luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ lu an Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 va n Học viên p ie gh tn to d oa nl w Trần Thị Nhâm ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm ơn thầy cô Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông - Đại học Thái Nguyên, bạn học viên lớp Cao học CNTT, đồng nghiệp gia đình tạo điều kiện, giúp đỡ động viên tơi q trình học tập hồn thành luận văn Xin cảm ơn thầy cô giảng dạy trực tiếp giúp đỡ, truyền đạt cho nhiều kiến thức bổ ích cho cơng tác thực tiễn thân lu an Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Thị Việt Hương va n bảo, hướng dẫn, giúp đỡ suốt q trình hồn thành luận ie gh tn to văn Trong q trình thực Luận văn, khơng thể tránh khỏi khiếm p khuyết, xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp quý báu thầy oa nl w cô, anh chị bạn d Một lần xin trân trọng cảm ơn! lu va an Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 ll u nf Học viên oi m z at nh z Trần Thị Nhâm m co l gm @ an Lu n va ac th si iii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục i Danh mục chữ viết tắt iii Danh mục bảng iv Danh mục hình vi lu LỜI CAM ĐOAN i an n va LỜI CẢM ƠN ii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY gh tn to MỞ ĐẦU ie 1.1 Giới thiệu p 1.2 Một số đặc điểm ĐTĐM nl w 1.3 Cấu trúc điện toán đám mây d oa 1.4 Cách thức hoạt động Điện toán đám mây 11 an lu 1.5 Bảo mật liệu ĐTĐM 11 va 1.6 Kết luận chương 14 u nf CHƯƠNG 2: CÁC MƠ HÌNH DỊCH VỤ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 15 ll 2.1 Mơ hình dịch vụ ĐTĐM 15 m oi 2.1.1 Phần mềm dịch vụ (Software as a Service – SaaS) 16 z at nh 2.1.2 Nền tảng dịch vụ (Platform as a Service – Paas) 18 2.1.3 Hạ tầng dịch vụ (Infrastructure as a Service – IaaS) 19 z gm @ 2.2 Các mơ hình triển khai ĐTĐM 21 2.2.1 Đám mây công cộng (Public Cloud) 22 l m co 2.2.2 Đám mây riêng (Private Cloud) 24 2.2.3 Đám mây lai (Hybrid Cloud) 27 an Lu 2.3 Một số ưu điểm, nhược điểm mơ hình ĐTĐM 29 n va ac th si iv 2.4 Tiện ích điện toán đám mây 30 2.4.1 Ưu điểm đám mây Google 30 2.4.2 Google App Engine 32 2.4.3 Lý lựa chọn GAE cho toán ứng dụng 41 2.5 Kết luận chương 42 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TRONG DOANH NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ 43 3.1 Bài toán 43 3.2 Giải pháp cho doanh nghiệp Việt Nam 44 lu 3.2.1 Hạ tầng ứng dụng 47 an va 3.2.2 Mơ hình tổng thể 49 n 3.3 Phân tích thiết kế ứng dụng 50 gh tn to 3.3.1 Yêu cầu ứng dụng 50 ie 3.3.2 Sơ đồ chức 51 p 3.3.3 Sơ đồ lớp 52 nl w 3.3.4 Thuật toán dùng ứng dụng 52 d oa 3.4 Kết nối ĐTĐM triển khai ứng dụng 59 an lu 3.4.1 Yêu cầu cài đặt 59 va 3.4.2 Đăng kí tài khoản Google App Engine 59 u nf 3.4.3 Thiết lập Google App Engine cho ứng dụng sử dụng wordpress 63 ll 3.5 Kết ứng dụng giới thiệu sản phẩm 69 m oi 3.6 Thực chương trình 71 z at nh 3.7 Kết luận chương 71 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 72 z m co l gm @ TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 an Lu n va ac th si v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TIẾNG ANH TẮT TIẾNG VIỆT lu ĐTĐM Cloud Computing Điện toán đám mây CSDL Database Cơ sở liệu GAE Google App Engine IaaS Infracstructure as a Serivce Hạ tầng dịch vụ PaaS Platform as a service Nền tảng dịch vụ Software as a Service Phần mềm dịch vụ Dịch vụ điện toán đám mây an Google n va ie gh tn to p Saas w Công nghệ thông tin Information Technology oa nl IT The National Institute of Standarts and Technology Viện công nghệ tiêu chuẩn Hoa Kỳ IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Viện kỹ nghệ Điện Điện Tử API Application Programming Interface SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc User Interface Giao diện người dùng d NIST ll u nf va an lu oi m Giao diện lập trình ứng dụng z at nh z m co l gm @ UI an Lu n va ac th si vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng mô tả giới hạn sử dụng ứng dụng GAE miễn phí 36 Bảng 2.2 Bảng mô tả free quota ứng dụng GAE miễn phí 37 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Mơ hình điện tốn đám mây Hình 2.1 Mơ hình dịch vụ điện toán đám mây 16 Hình 2.2 SaaS cung cấp dịch vụ cho khách hàng 17 Hình 2.3 PaaS cung cấp tảng (hệ điều hành) cho khách hàng 18 Hình 2.4 Xu hướng "lên mây" doanh nghiệp 21 lu Hình 2.5 Mơ hình Đám mây công cộng 22 an va Hình Mơ hình Đám mây riêng 25 n Hình 2.7 Mơ hình đám mây lai 28 gh tn to Hình 3.1 Mơ hình đám mây đơn vị triển khai 49 Hình 3.2 Cấu trúc thành phần điện toán đám mây đơn vị triển khai 50 ie p Hình 3.3 Use case tổng quát Admin 51 nl w Hình 3.4 Use case tổng quát khách hàng 51 oa Hình 3.5 Class diagram hệ thống 52 d Hình 3.6 Sơ đồ khối thuật toán 55 lu va an Hình 3.7 Mã nguồn demo chương trình 58 u nf Hình 3.8 Màn hình đăng nhập tài khoản Google 59 ll Hình 3.9 Màn hình chào mừng Google App Engine 60 m oi Hình 3.10 Màn hình nhập số điện thoại để xác thực 60 z at nh Hình 3.11 Màn hình xác thực tài khoản qua điện thoại 60 Hình 3.12 Màn hình tạo thơng tin cho ứng dụng 61 z gm @ Hình 3.13 Danh sách ứng dụng tài khoản 62 Hình 3.14 Thơng tin ứng dụng 62 l Hình 3.15 Màn hình đăng kí với Google Cloud Platform 63 m co Hình 3.16 Nhập tên cho project 63 an Lu Hình 3.17 Mã nguồn trang Cron.yaml 64 n va ac th si 60 Hình 3.9 Màn hình chào mừng Google App Engine Bước 3: Nhập số điện thoại hợp lệ vào ô Mobile Number chọn Send để nhận mã xác thực tài khoản: lu an n va p ie gh tn to nl w d oa Hình 3.10 Màn hình nhập số điện thoại để xác thực an lu Bước 4: Nhấn nút Send Google gửi mã kích hoạt đến số điện thoại u nf va mà ta đăng ký Điền đoạn mã mà nhận vào ô Enter Account Code nhấn Send, hoàn tất việc xác thực ll oi m z at nh z gm @ m co l Hình 3.11 Màn hình xác thực tài khoản qua điện thoại Bước 5: Sau xác minh tài khoản thành công Tiến hành tạo ứng an Lu dụng (Chúng ta phép tạo 10 ứng dụng cho tài khoản gmail) n va ac th si 61 Tại đây, ta bắt đầu khai báo thông tin cần thiết tên tài khoản, tiêu đề; sau nhấn Create Application để tạo ứng dụng lu an n va p ie gh tn to d oa nl w an lu u nf va Hình 3.12 Màn hình tạo thơng tin cho ứng dụng ll  Application Identifier: định danh cho ứng dụng Google App Engine cung m oi cấp để sử dụng làm đường dẫn file sau Mặc định, ứng dụng z at nh truy cập đường dẫn: APP_ID.appspot.com z m co l gm  Application Title: tiêu đề ứng dụng @ Ví dụ: dr-spiller.appspot.com Khi có ứng dụng, vào trang chủ appengine.com với tài khoản an Lu đăng nhập, ta thấy xuất danh sách ứng dụng n va ac th si 62 Hình 3.13 Danh sách ứng dụng tài khoản Như vậy, việc tạo tài khoản Google App engine trang appengine.com xong Trong luận văn này, học viên đăng kí ứng dụng lu có định danh dr-spiller.appspot.com Tồn thơng tin ứng dụng an hiển thị hình đây: n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z Hình 3.14 Thông tin ứng dụng @ m co l sau upload sở liệu lên sử dụng gm Công việc ta xây dựng project môi trường wordpress, an Lu n va ac th si 63 3.4.3 Thiết lập Google App Engine cho ứng dụng sử dụng wordpress WordPress mã nguồn mở xây dựng dựa ngơn ngữ lập trình PHP hệ quản trị sở liệu MySQL, lần mắt công chúng vào năm 2003 Matt Mullenweg Mike Little Sử dụng mã nguồn WordPress để xây dựng ứng dụng luận văn Bước 1: Đăng kí với Google Cloud Platform, Vì chúng cần sử dụng Cloud SQL lu an n va p ie gh tn to nl w d oa Hình 3.15 Màn hình đăng kí với Google Cloud Platform an lu Sau nhập thông tin ứng dụng, vào menu Storage u nf va > Cloud SQL > New Instance Nhập tên instance Cloud SQL, kết nối instance với wordpress ll oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 3.16 Nhập tên cho project n va ac th si 64 Bước 2: Bước tiếp cài đặt wordpress local Để chạy wordpress Google app engine cần phải tạo ba tập tin: aap.yaml , cron.yaml php.ini Cron.yaml lu an n va gh tn to p ie Hình 3.17 Mã nguồn trang Cron.yaml nl w d oa Php.ini ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ l Hình 3.18 Mã nguồn trang Php.ini m co Trong app.yaml file, thay đổi (your-project-id) vừa tạo ứng dụng an Lu n va ac th si 65 App.yaml lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh Hình 3.19 Mã nguồn trang App.yaml z gm @ Bước 3: Thiết lập CloudSQL m co thiết lập cần phải kích hoạt tốn l Trong bước này, ta lưu trữ liệu WordPress Nếu bạn muốn an Lu n va ac th si 66 lu an va n Hình 3.20 Màn hình thiết lập Cloud SQL to Sau tạo sở liệu MySQL máy tính bạn, bạn phải cho p ie gh tn Bước 4: Tạo sở liệu MySQL local w phép kết nối sở liệu WordPress sau để kết nối Cloud SQL Khi oa nl MySQL máy tính bạn chạy d Bước 5: Tạo tập tin wp-config.php an lu va wp-config.php file quan trọng toàn cài đặt WordPress ll u nf ứng dụng File sử dụng để cấu hình chức z at nh blog có hỗ trợ WordPress oi m sở liệu, nâng cao hiệu suất cải thiện bảo mật tất website Để cài WordPress thông tin tối thiểu bạn phải cung cấp wp- z gm @ config.php là: l + Tên sỡ liệu: Tên sỡ liệu dùng WordPress an Lu MySQL m co + Tài khoản sở liệu: Tài khoản để kết nối với sở liệu n va ac th si 67 + Mật tài khoản: Mật tài khoản kết nối với sở liệu MySQL + Máy chủ sở liệu: Máy chủ sở liệu MySQL Tới thư mục nơi ta cài đặt WordPress Trong WordPress ta có tập tin wp-config-sample.php Ta cần phải chỉnh sửa giá trị liên quan đến sở liệu Thay đổi tên sở liệu 'wordpress_db', thay đổi tên người sử dụng sở liệu MySQL 'wp_user' thay đổi mật sở liệu MySQL 'wp_password' cuối bạn lu an phải lưu thay đổi va n Các chi tiết mã thay đổi đề cập Mã chỉnh gh tn to sửa Notepad p ie / ** Tên sở liệu cho WordPress * / w define ('db_name', 'wordpress_db'); oa nl / ** Cơ sở liệu MySQL username * / d define ('DB_USER', 'wp_user'); an lu u nf va / ** MySQL mật sở liệu * / ll define ('DB_PASSWORD', 'wp_password'); oi m z at nh Bước 6: Triển khai ứng dụng lên đám mây google z - Mở file cấu hình appengine-web.xml, nhập Application Identifier @ m co l gm mà ta đăng ký Google App Engine version ứng dụng an Lu n va ac th si 68 lu an va n Hình 3.21 File cấu hình appengine-web.xml to gh tn - Nhấp phải vào project, chọn Google -> Deploy to App Engine, p ie click vào biểu tượng Deploy App Engine Project toolbar w - Nhập thông tin Project vào ô tương ứng oa nl - Nhấn nút Deploy nhập tên tài khoản đăng ký với Google để d đưa ứng dụng hệ thống Google App Engine ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 3.22 Lựa chọn ứng dụng đưa lên Google App Engine n va ac th si 69 Sau triển khai xong Kiểm tra kết lu an n va gh tn to Hình 3.23 Màn hình thơng báo việc đưa ứng dụng lên cloud p ie 3.5 Kết ứng dụng giới thiệu sản phẩm d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 3.24 Thành phần chức ứng dụng n va ac th si 70 lu an Hình 3.25 Danh sách sản phẩm n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z l gm @ m co Hình 3.26 Hình ảnh sản phẩm kinh doanh an Lu n va ac th si 71 lu an n va ie gh tn to p Hình 3.27 Thơng tin doanh nghiệp nl w 3.6 Thực chương trình d oa u cầu phải có Internet Các bạn truy cập vào địa chỉ: lu 3.7 Kết luận chương ll u nf va an http://dr-spiller.appspot.com/ oi m Chương học viên tập trung phân tích tốn, đưa giải pháp cho z at nh doanh nghiệp ứng dụng mơ hình điện tốn đám mây Thiết kế, xây dựng thử nghiệm ứng dụng đưa ứng dụng lên mơi trường điện z tốn đám mây Ứng dụng thể việc cài đặt triển khai thành cơng @ gm cơng nghệ điện tốn đám mây Tuy nội dung chức chưa phong m co l phú ứng dụng giúp doanh nghiệp hoạt động hiệu an Lu n va ac th si 72 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Qua tìm hiểu, học hỏi kinh nghiệm từ người nghiên cứu công nghệ điện toán đám mây Cùng với hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn, học viên thu thập tìm hiểu tài liệu điện tốn đám mây nói chung điện tốn đám mây Google nói riêng Trong số dịch vụ mà điện toán đám mây Google cung cấp, học viên tập trung tìm hiểu Google App Engine Cơng nghệ cung cấp nhiều tiện ích lu an Để đánh giá công nghệ này, học viên sử dụng để xây dựng ứng n va dụng thử nghiệm chạy mạng giúp giải toán khó khăn tn to đầu tư kinh phí, nhân sự; Đáp ứng nhu cầu quản lý, quảng bá doanh gh nghiệp Trong trình xây dựng ứng dụng thử nghiệm, học viên tìm hiểu p ie số hệ thống có phân tích để đưa giải pháp, thiết kế ứng dụng thử nghiệm nl w d oa Kết thu sau trình làm luận văn tài liệu tổng quan an lu điện toán đám mây, điện toán đám mây Google việc vận dụng công u nf va nghệ Google để xây dựng ứng dụng dựa tảng điện toán đám mây Hướng phát triển luận văn: Trong thời gian tới học viên ll oi m tiếp tục nghiên cứu để hoàn thành phần thiếu giới hạn thời z at nh gian, làm luận văn học viên chưa hoàn thành được, cụ thể: Nâng cấp Opensource triển khai vào thực tế cho doanh nghiệp để có z m co l gm @ thể kiểm chứng tính hiệu giải pháp đề tài an Lu n va ac th si 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nghị định 90/2001/NĐ-CP “Trợ giúp phát triển doanh nghiệp nhỏ vừa” Tiếng Anh lu an [2] Rajkumar Buyya, Chee Shin Yeo, and Srikumar Venugopal (2008), n va “Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for tn to Delivering IT Services as Computing Utilities”, International ie gh Conference on High Performance Computing p [3] Ian Foster, Yong Zhao, loan Raicu, Shiyong Lu (2008), “Cloud nl w Computing and Grid Computing 360-Degree Compared”, Grid d oa Computing Environments Workshop an lu [4] Voorsluys, William; Broberg, James; Buyya, Rajkumar (February u nf va 2011) 'Introduction to Cloud Computing” ll Internet m oi [5] NIST (2009) NIST Working Definition of Cloud Computing v15 z at nh Retrieved October 7,2009, from z http://csrc.nist.gov/groups/SNS/cloud-computing/index.html @ Jul 2, 2008, from Network World, from m co l Retrieved gm [6] Brodkin, J (2008) Gartner: Seven cloud-computing security risks, http://www.networkworld.com/news/2008/070208-cloud.html an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si