Điện toán đám mây và giải pháp lưu trữ dữ liệu trong doanh nghiệp vừa và nhỏ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ GIẢI PHÁP LƢU TRỮ DỮ LIỆU TRONG DOANH NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ Mã số: 60 48 01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Văn Đoàn Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của tôi trong đó có sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô tại Viện CNTT – ĐHQGHN, sự hỗ t tôi. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là hoàn toàn trung thực. Trong luận văn, tôi có tham khảo đến một số tài liệu của một số tác giả đã được liệt kê tại phần Tài liệu tham khảo ở cuối luận văn. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2013 Tác giả Nguyễn Văn Hưng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này,chúng tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông Thái Nguyên. Trước hết, chúng tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo trường Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông Thái Nguyên, các thầy cô Viện CNTT - ĐHQGHN, đặc biệt là những thầy cô đã tận tình dạy bảo cho chúng tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp chúng tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Nhân đây, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học công nghệ thông tin và truyền thông Thái Nguyên đã tạo rất nhiều điều kiện để chúng tôi học tập và hoàn thành tốt khóa học. Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được những đóng góp quí báu của quý thầy cô và các bạn. Lời cảm ơn sau cùng chúng tôi xin dành cho gia đình và những người bạn đã hết lòng quan tâm và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này! Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 12 năm 2013 Ngƣời thực hiện Nguyễn Văn Hưng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt v Danh mục các hình vi MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 4 1.1. Công nghệ điện toán đám mây 5 1.1.1. Lịch sử 5 1.1.2. Định nghĩa 5 1.2. Đặc điểm của công nghệ điện toán đám mây 7 1.2.1. Tính tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service) 8 1.2.2. Truy cập diện rộng (Ubiquitous network access) 8 1.2.3. Dùng chung tài nguyên và độc lập vị trí (Location-independent resource pooling) 8 1.2.4. Khả năng co giãn nhanh chóng (Rapid elasticity) 8 1.3. Giải pháp của điện toán đám mây 9 1.3.1. Giảm chi phí 10 1.3.2. Cấp độ hạ tầng 10 1.3.3. Mô hình các lớp dịch vụ 11 1.3.4. Công nghệ ảo hoá 13 1.4. Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ điện toán đám mây 14 1.4.1. Ưu điểm 14 1.4.2. Nhược điểm 15 1.5. Mô hình triển khai điện toán đám mây 16 1.5.1. Đám mây công cộng 16 1.5.2. Đám mây riêng 17 1.5.3. Đám mây lai 18 1.5.4. Đám mây cộng đồng 18 1.6. Xu hướng phát triển công nghệ điện toán đám mây trong tương lai 20 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv Chƣơng 2: CẤU TRÚC ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ GIẢI PHÁP LƢU TRỮ DỮ LIỆU 23 2.1. Cấu trúc phân lớp của mô hình điện toán đám mây 23 ) 23 ) 23 2.1.3. Platfo ) 24 ) 24 - Máy chủ) 24 2.2. Nguyên lý hoạt động của công nghệ điện toán đám mây 25 -end 25 -end 25 2.3. Giải pháp lưu trữ giữ liệu trên Điện toán đám mây 27 2.3.1. Giải pháp của windows Azure 27 2.3.2. Giải pháp của IBM 28 2.3.3. Giải pháp của HP 31 2.3.4 Giải pháp của google App Engine 33 Chƣơng 3: GIẢI PHÁP LƢU TRỮ DỮ LIỆU TRONG DOANH NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ 49 3.1. Đặc điểm dữ liệu trong doanh nghiệp vừa và nhỏ 49 3.2. Đề xuất giải pháp lưu trữ dữ liệu cho doanh nghiệp vừa và nhỏ 50 3.2.1. Dùng Google Drive 51 3.2.2. Sử dụng Datastore 51 3.3. Xây dựng hệ thống thử nghiệm 53 3.3.1. Thực nghiệm giải pháp dùng Google Drive 53 3.3.2. Thực nghiệm giải pháp sử dụng Datastore 57 3.4. Đánh giá hiệu quả của giải pháp đề ra 66 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT EA : Kiến trúc doanh nghiệp (Enterprise Architect) CNTT : Công nghệ thông tin HTTT : Hệ thống thông tin ICT : Công nghệ thông tin – truyền thông (Information and Communication Technologies) CNTT-TT : Công nghệ thông tin – truyền thông ĐTĐM : Điện toán đám mây CSDL : Cơ sở dữ liêu GAE : Google App Engine SaaS : Mô hình dịch vụ Software as a Service IT : Công nghệ thông tin VNTT : Công nghệ và truyền thông Việt Nam TAP : Technology Adoption Program APIs : Advance Passenger Information System API : Application programming interface Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Mô hình điện toán đám mây 7 Hình 1.2. Bảng so sánh các dịch vụ SaaS, PaaS và IaaS 13 Hình 1.3. Mô hình triển khai điện toán đám mây 16 Hình 1.4. Mô hình đám mây công cộng 17 Hình 1.5. Mô hình đám mây riêng 17 Hình 1.6. Mô hình đám mây lai 18 Hình 1.7. Mô hình đám mây cộng đồng 19 Hình 1.8. Một số nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây 21 23 Hình 2.2. Hoạt động điện toán đám mây trên Google 26 Hình 2.3. Google File System 26 Hình 2.4. Mô hình Kiến trúc giải pháp Private Cloud của IBM 30 Hình 2.5. Mô hình giải pháp của HP 32 Hình 2.6. Sơ đồ triển khai thực tế App Engine 37 Hình 2.7. Các thành phần của DataStore 37 Hình 3.1. Sơ đồ giải pháp lưu trữ cho doanh nghiệp vừa và nhỏ 50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU Ngày nay, đối với các công ty, doanh nghiệp vừa và nhỏ việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng như dữ liệu k kết quả cao trong kinh doanh như mong đợi, đối tác là một trong những bài toán được ưu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho họ. Để có thể quản lý được nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tư, tính toán rất nhiều loại chi phí như 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 như tính sẵn sàng cao của dữ liệu người quản trị viên không chỉ phải có kiến thức chuyên môn vững chắc, bên cạnh đó phải đầu tư rất nhiều thời gian, nguồn nhân lực. Đối với các doanh nghiệp vừa thì các nghiệp vụ để quản lý con người, quản lý sản xuất và kinh doanh là một vấn đề rất lớn, nó thách thức các nhà quản lý của doanh nghiệp phải suy nghĩ và đưa ra rất nhiều bài toán cần được giải quyết như: quản lý nhân sự, khách hàng, kho bãi, quản lý sản phẩm,… bên cạnh đó các nhà quản lý phải lên kế hoạch, hoạch định ngân sách để triển khai các dự án, mua sắm thiết bị, đầu tư cơ sở hạ tầng mạng,… Từ đó 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. Không những thế nếu tất cả mọi thứ như dữ liệu, phần mềm, tính toán, … lên trên mạng Internet. Chúng ta sẽ không còn thấy các máy chủ đặt trong các phòng server và thay vào đó là các server sẽ được ảo hóa và được cung cấp như là các dịch vụ trên internet. Sự ra đời của điện toán đám mây (ĐTĐM) là tiền đề để công ty xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng CNTT phục vụ cho công tác quản lý cho các doanh nghiệp. Các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2 dịch vụ sẽ là nhân tố tác động lớn để giảm đáng kể về thời gian và tiền bạc cho công tác quản lý. Từ một bài toán điển hình như vậy, chúng ta thấy được 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 như vậy. Thuật ngữ “cloud computing” còn được bắt nguồn từ ý tưởng đưa tất cả mọi thứ như dữ liệu, phần mềm, tính toán, … lên trên mạng Internet. Chúng ta sẽ không còn trông thấy các máy PC, máy chủ của riêng các doanh nghiệp để lưu trữ dữ liệu, phần mềm nữa mà chỉ còn một số các “máy chủ ảo” tập trung ở trên mạng. Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, họ sẽ chỉ trả chi phí cho lượng sử dụng dịch vụ của họ, mà không cần phải đầu tư nhiều vào cơ sở hạ tầng cũng như quan tâm nhiều đến công nghệ. Xu hướng này sẽ giúp nhiều cho các công ty, doanh nghiệp vừa và nhỏ mà không có cơ sở hạ tầng mạng, máy chủ để lưu trữ, quản lý dữ liệu tốt. Vậy do nó có tính hấp dẫn và là một vấn đề xã hội đang quan tâm nên tôi đã chọn đề tài: “Điện toán đám mây và giải pháp lưu trữ dữ liệu trong doanh nghiệp vừa và nhỏ” để làm luận văn cao học của mình để phục vụ cho bản thân và công việc của mình ở nơi tôi đang công tác. Luận văn hoàn thành gồm 69 trang và được bố cục thành 3 chương với phần mở đầu và phần kết luận chung: - Phần mở đầu trình bày vắn tắt ý nghĩa, tính cấp thiết của đề tài, nêu nên mục tiêu đề tài, xác định các bài toán nghiên cứu và giới thiệu tóm tắt các chương trong luận văn. - Phần nội dung gồm 3 chương: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 Chương 1. Tổng quan về điện toán đám mây Chương 2. Cấu trúc điện toán đám mây và giải pháp lưu trữ dữ liệu Chương 3. Giải pháp lưu trữ dữ liệu trong doanh nghiệp vừa và nhỏ - Phần kết luận chung nêu tóm tắt các kết quả đạt được của luận văn. [...]... của đám mây lai đó là việc triển khai đám mây dựa trên ưu điểm của đám mây riêng và đám mây công cộng Với đám mây công cộng dễ áp dụng, chi phí thấp nhưng không an toàn Ngược lại, Đám mây riêng an toàn hơn nhưng tốn chi phí và khó áp dụng Hình 1.6 Mô hình đám mây lai Đám mây lai là sự kết hợp của đám mây công cộng và Đám mây riêng Trong đó doanh nghiệp sẽ “out-source” các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu. .. tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 23 Chƣơng 2 CẤU TRÚC ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ GIẢI PHÁP LƢU TRỮ DỮ LIỆU Nghiên cứu về giải pháp và cấu trúc của điện toán đám mây để đưa ra mô hình triển khai được điện toán đám mây, và nghiên cứu và đi sâu công nghệ điện toán đám mây đã được hỗ trợ bởi các hãng mà có thể phát triển tại Việt Nam Tuy rằng còn có những khó khăn nhưng đó là hướng đi đúng đắn và tiết... khái niệm cơ bản về điện toán đám mây, kiến trúc, thành phần, ưu nhược điểm của điện toán đám mây Hiện nay có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây Mỗi nhà cung cấp cung cấp các đặc trưng riêng cho điện toán đám mây của họ Chương sau sẽ đi tìm hiểu cụ thể nhà cung cấp điện toán đám mây Google để thấy được các tiện ích mà điện toán đám mây của Google mang lại và cách áp dụng vào quá trình phát... các dịch vụ Đám mây công cộng để giải quyết và xử lý các dữ liệu này Đồng thời, doanh nghiệp sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan trọng trong tầm kiểm soát (Đám mây riêng) 1.5.4 Đám mây cộng đồng Đám mây cộng đồng được xây dựng nhằm mục đích chia sẻ hạ tầng giữa các tổ chức (doanh nghiệp) Ví dụ các doanh nghiệp hoạt động trong cùng lĩnh vực y tế có thể chia sẻ chung đám mây Tuy nhiên... d : Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 16 : 1.5 Mô hình triển khai điện toán đám mây Có 4 mô hình triển khai chính đám mây đó là: Đám mây công cộng (Public Cloud), đám mây riêng (Private Cloud), đám mây lai (Hybrid Cloud) và đám mây cộng đồng (Community Cloud) Hình 1.3 Mô hình triển khai điện toán đám mây 1.5.1 Đám mây công cộng Các dịch vụ đám mây được nhà cung cấp dịch vụ... (platform) 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” Hình 1.1 Mô hình điện toán đám mây 1.2 Đặc điểm của công nghệ điện toán đám mây Một định nghĩa cho điện toán đám mây có thể đưa ra như một mô hình máy tính mới mà ở đó dữ liệu và các dịch vụ được đặt tại các trung tâm dữ liệu có thể mở rộng trong các đám mây và. .. sở hạ tầng đám mây, Điện toán đám mây cho phép các doanh nghiệp vừa và nhỏ giảm chi phí mua bán, cài đặt và bảo trì máy tính Trong su thế phát triển công nghệ hiện nay điện toán đám mây đã không ngừng phát triển mạnh mẽ và được hiện thực bởi nhiều công ty lớn trên thế giới như IBM, Sun, Amazon, Google, Microsoft, Yahoo, SalesForce, … Với mục tiêu giải quyết các bài toán về dữ liệu, tính toán, dịch... khi sử dụng dịch vụ đám mây 1.5.2 Đám mây riêng Đám mây riêng và các đám mây nội bộ là thuật ngữ được sử dụng để cập đến điện toán đám mây chạy trên mạng riêng Trong đó sử dụng thế mạnh của công nghệ ảo hóa để thực hiện việc quản lý các tài nguyên, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ trong đám mây riêng được xây dựng để phục vụ cho một tổ chức (doanh nghiệp) duy nhất Điều này giúp cho doanh nghiệp có thể chủ... Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Tổng quan về mô hình điện toán đám mây: Như trên em đã trình bày, hiện nay đối với các công ty, doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của công ty cũng như dữ liệu của khách hàng, đối tác là một trong những bài toán được ưu tiên hàng đầu và đang gây khó khăn cho họ Để có thể quản lý được nguồn dữ liệu đó các doanh nghiệp phải đầu tư, tính toán rất nhiều loại... dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình điện toán theo nhu cầu, mô hình tương tự với cách các tiện ích theo nhu cầu truyền thống như điện được tiêu thụ, trong khi một số khác tiếp thị dựa vào tiền đóng trước Điện toán đám mây cho phép giới hạn dung lượng lưu trữ, băng thông, tài nguyên máy tính và số lượng người dùng kích hoạt theo tháng Ngoài năm đặc điểm chính đã mô tả ở trên, điện toán đám mây còn . Giải pháp của google App Engine 33 Chƣơng 3: GIẢI PHÁP LƢU TRỮ DỮ LIỆU TRONG DOANH NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ 49 3.1. Đặc điểm dữ liệu trong doanh nghiệp vừa và nhỏ 49 3.2. Đề xuất giải pháp lưu trữ. về điện toán đám mây Chương 2. Cấu trúc điện toán đám mây và giải pháp lưu trữ dữ liệu Chương 3. Giải pháp lưu trữ dữ liệu trong doanh nghiệp vừa và nhỏ - Phần kết luận chung nêu tóm tắt các. công nghệ điện toán đám mây 25 -end 25 -end 25 2.3. Giải pháp lưu trữ giữ liệu trên Điện toán đám mây 27 2.3.1. Giải pháp của windows Azure 27 2.3.2. Giải pháp của IBM 28 2.3.3. Giải pháp của