XÂY DỰNG DỊCH VỤ E-LEARNING TRÊN NỀN TẢNG WINDOW ZURE

Đây là một bài toán được ưu tiên hàng đầu, rằng làm sao để có thể vừa linh hoạt mềm dẻo trong việc cung cấp sản phẩm dịch vụ, vừa có thể quản lý hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng n

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

-o0o -BÀI THU HOẠCH MÔN TÍNH TOÁN LƯỚI

XÂY DỰNG DỊCH VỤ E-LEARNING TRÊN NỀN TẢNG WINDOW AZURE

Giảng viên hướng dẫn:

PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Học viên thực hiện:

Nguyễn Phương Anh CH1101159

Lớp: Cao học khóa 6

TP HCM Tháng 07-2013

LỜI MỞ ĐẦU

Ngay khi ra đời, Internet đã làm một cuộc cách mạng công nghệ vĩ đại Trải qua quá trình phát triển vượt bậc, Internet đã đưa công nghệ đến gần với đời sống con người từ những chiếc máy tính để bàn đến các thiết bị di động cầm tay Internet trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghệ thông tin và truyền thông Trong quá trình phát triển đó, các doanh nghiệp đã nhận ra rằng họ không thể gói gọn trong một mô hình của mình mà phải thay đổi linh động để phù hợp với từng nhu cầu khách hàng khác nhau Đây là một bài toán được ưu tiên hàng đầu, rằng làm sao để có thể vừa linh hoạt mềm dẻo trong việc cung cấp sản phẩm dịch vụ, vừa có thể quản lý hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng

Từ một bài toán điển hình như vậy, ta thấy rằng cần có một giải pháp để doanh nghiệp áp dụng Thuật ngữ "Cloud computing" hay còn gọi là "Điện toán đám mây" ra đời bắt nguồn từ một trong những hoàn cảnh đó Với ý tưởng đưa tất cả mọi thứ từ dữ liệu, việc xử lý,… đến phần mềm lên mạng Internet, Cloud computing đang đặt ra cho

cả thế giới nhiều cơ hội và được xem là quá trình phát triển tất yếu của ngành công nghệ thông tin

Chúng em quyết định thực hiện đề tài: "Dịch vụ E-learning trên nền tảng

Windows Azure" Đây cũng là quyết định xuất phát từ niềm mong mỏi mọi người

được tiếp cận những kiến thức trên thế giới mà không có điều kiện học trực tiếp Chúng em hy vọng đề tài này sẽ mở ra một cái nhìn rõ nét hơn về tính ứng dụng của Điện toán đám mây và thay đổi cách giảng dạy truyền thống, đưa con người trên thế giới lại gần nhau hơn Mọi người dễ dàng chia sẻ kiến thức và tạo ra một thế giới phát triển cân bằng

Nội dung của đề tài bao gồm các phần chính sau:

• Chương 1 - GIỚI THIỆU: Nêu lên vấn đề cần phải giải quyết của đề tài cũng

như đề ra mục tiêu, phạm vi đề tài

• Chương 2 – TỔNG QUAN VỀ CLOUD COMPUTING: Cái nhìn tổng quan

về Điện toán đám mây, những lợi ích và thách thức và tương lai của điện toán đám mây

• Chương 3 – TÌM HIỂU VỀ WINDOWS AZURE PLATFORM: Tìm hiểu

về nền tảng Điện toán đám mây – Windows Azure của Microsoft

• Chương 4 – XÂY DỰNG DỊCH VỤ E-LEARNING NL-AZURE: Giới thiệu

dịch vụ NL-Azure, và mô tả chức năng, hoạt động

• KẾT LUẬN: Tổng kết các kết quả đạt được và những mặt còn hạn chế của đề

tài, đồng thời cũng đưa ra hướng phát triển cho ứng dụng trong tương lai

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

Chương 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Khái niệm E-learning đã trở nên quen thuộc đối với người Việt Nam Hiện nay ở các

trường Đại học trong cả nước đã và đang áp dụng E-learning nhằm tối ưu công việc

giảng dạy và truyền đạt thông tin, kiến thức E-learning được xem là một cuộc cách

mạng giáo dục trong thế kỷ 21

Ta cùng điểm lại vài cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển giáo dục trên thế

giới để dẫn tới việc ra đời E-learning là một điều tất yếu:

• Trước năm 1983: Kỷ nguyên giảng viên làm trung tâm

Trước khi máy tính được sử dụng rộng rãi, phương pháp giáo dụng "Lấy giảng

viên làm trung tâm" là phương pháp phổ biến nhất trong các trường học Học

viên chỉ có thể trao đổi tập trung quanh giảng viên và các bạn học Đặc điểm

của loại hình này là giá thành đào tạo rẻ

• Giai đoạn 1984-1993: Kỷ nguyên đa phương tiện

Hệ điều hành Windows 3.1, Máy tính Macintosh, phần mềm trình diễn

PowerPoint, đây là các công nghệ cơ bản trong kỷ nguyên đa phương tiện Nó

cho phép tạo ra các bài giảng tích hợp hình ảnh và âm thanh trên máy tính sử

dụng công nghệ Computer Base Training (CBT) phân phối qua đĩa CD-ROM

hặc đĩa mềm vào bất kỳ thời gian nào, ở đâu, người học cũng có thể mua và

học Tuy nhiên sự hướng dẫn của giảng viên là rất hạn chế

• Giai đoạn 1994-1999: Làn sóng E-learning thứ nhất

Khi công nghệ Web được phát minh ra, các nhà cung cấp dịch vụ đào tạo bắt

đầu nghiên cứu cách thức cải tiếp phương pháp giáo dục bằng công nghệ này

"Người thầy" giờ đây dần lộ rõ thông qua các phương tiện: E-mail, CBT qua

Intranet với text và hình ảnh đơn giản, đào tạo bằng công nghệ WEB với hình

ảnh chuyển động tốc độ thấp đã được triển khai trên diện rộng

• Giai đoạn 2000-2005: Làn sóng E-learning thứ hai

Các công nghệ tiên tiến bao gồm NET, JAVA và các ứng dụng mạng IP, công

nghệ truy nhập mạng và băng thông Internet được nâng cao, các công nghệ

6

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

thiết kế Web tiên tiến đã trở thành một cuộc cách mạng trong giáo dục đào tạo

Ngày nay thông qua Web giáo viên có thể kết hợp hướng dẫn trực tuyến (hình

ảnh, âm thanh, các công cụ trình diễn) tới mọi người học, nâng cao hơn chất

lượng dịch vụ đào tạo Ngày qua ngày công nghệ Web đã chứng tỏ có khả năng

mang lại hiệu quả cao trong giáo dục đào tạo, cho phép đa dạng hoá các môi

trường học tập Tất cả những điều đó tạo ra một cuộc cách mạng trong đào tạo

với giá thành rẻ, chất lượng và hiệu quả Đó chính là làn sóng thứ 2 của

E-learning

Như vậy, E-learning đã khẳng định được những lợi ích: tính linh hoạt, không bị giới

hạn bởi không gian và thời gian, tiết kiệm chi phí Tuy nhiên hiện nay, việc áp dụng

E-learning ở Việt Nam vẫn chỉ dừng lại ở mức chia sẻ thông tin và chưa có độ tương tác

cao giữa giảng viên và học viên Tính tương tác là rất quan trọng Bởi vì học viên sẽ

cảm thấy mình đang tham gia một lớp học thực sự Điều đó tạo nên một tâm lý chủ

động và ham thích học hỏi Ngoài ra học viên có thể gửi những thắc mắc trực tiếp và

được giảng viên hay bạn bè của mình giải đáp ngay lập tức

Vậy vấn đề đặt ra là làm sao để tạo ra một lớp học trực tuyến nhưng tạo cảm giác học

tập thực thụ đến với từng người tham gia Đồng thời mong muốn xây dựng thành một

Mạng xã hội chia sẻ giáo dục, nơi mà mọi người ở tất cả mọi nơi đều có thể tham gia

giảng dạy và học tập Điều này sẽ giúp cho mọi người tiếp cận những kiến thức mới

nhất trên toàn thế giới

1.2 Mục tiêu và phạm vi đề tài

Đề tài nghiên cứu tìm hiểu tổng quan về Điện toán đám mây và Windows Azure

Platform để hiểu được kiến trúc, thành phần, chức năng, lợi ích của xu hướng công

nghệ mới này Làm nền tảng để xây dựng nên ứng dụng E-learning đám mây

Qua các thông tin tìm hiểu được, nhóm bắt tay vào xây dựng ứng dụng Ứng dụng sẽ

đáp ứng được 2 yêu cầu cơ bản là hỗ trợ E-learning và là một dịch vụ đám mây.

• E-learning: Hỗ trợ việc học trực tuyến

- Trình diễn Slideshow tương tác trực tiếp Hỗ trợ các định dạng: ppt, pptx, pdf,

doc, docx, txt

- Tính năng trò chuyện (Chat) qua message và voice dùng để trao đổi giữa

những người tham gia lớp học

7

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

- Tính năng Webcam cho phép học viên có thể nhìn thấy giảng viên đang đứng

lớp Mục đích là tạo cảm giác là một lớp học thật sự

- Tính năng chia sẻ Desktop giúp hỗ trợ trong một số trường hợp đặc biệt cần

trao đổi, giải đáp, thảo luận,…

- Các tính năng phân quyền và xử lý dữ liệu,…

• Là một dịch vụ đám mây:

- Ứng dụng hoàn toàn được xây dựng dựa trên nền tảng Windows Azure Có sử

dụng các thành phần của Windows Azure

- Sử dụng ngôn ngữ lập trình chính là C# trên ASP.NET và Silverlight hoàn

toàn tương thích và được hỗ trợ bởi Windows Azure

- Hầu hết ứng dụng chạy trên nền Web Chỉ một phần tính năng chia sẻ

Desktop là chạy trên hệ điều hành người dùng

- Người dùng không cần phải cài đặt để có thể sử dụng phần mềm

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CLOUD COMPUTING

2.1 Khái niệm và quá trình hình thành

Cloud computing hay Điện toán đám mây 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 được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính)

và như một liên tưởng 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 được

cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người 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 như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ

tầng phục vụ công nghệ đó

Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEE:

"Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên

Internet và chỉ được 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, "

8

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Hình 2.1 – Mô hình Cloud Computing.

9

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Điện toán đám mây đã trở thành một xu hướng công nghệ quan trọng, nhiều chuyên

gia kỳ vọng điện toán đám mây sẽ định hình lại các quy trình công nghệ thông tin và

thị trường IT Với điện toán đám mây, người dùng có thể dùng các thiết bị như PC,

Laptop, Smartphone, PDA để truy cập các chương trình, dữ liệu và triển khai ứng

dụng trên Internet thông qua các dịch vụ được cung cấp

Hình 2.2 – Sáu giai đoạn phát triển của mô hình điện toán.

Hình 2.2 mô tả quá trình phát triển của các mô hình điện toán từ lúc sơ khai cho đến

hiện nay

• Giai đoạn 1: Giai đoạn này là thời kỳ sơ khai của máy tính Để xử lý một tín

hiệu, lệnh sẽ được truyền từ một Console Terminal đến Mainframe Có thể xem

Console Terminal là "client" và Mainframe lúc này đóng vai trò như là

10

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

"server" Mainframe có nhiệm vụ xử lý tín hiệu được truyền vào Mô hình này

được gọi là Điện toán Mainframe (Mainframe Computing)

Hình 2.3 – Các máy tính sơ khai sử dụng mô hình Điện toán Mainframe.

• Giai đoạn 2: Chỉ một PC cũng đã đủ sức mạnh để đáp ứng nhu cầu tính toán

của người dùng

• Giai đoạn 3: PC, Laptop và các Server được kết nối vào mạng cục bộ để chia sẻ

tài nguyên và nâng cao hiệu năng Giai đoạn này là nền tảng tạo ra mạng

Internet

• Giai đoạn 4: Mạng cục bộ này kết nối vào mạng cục bộ khác tạo thành một

mạng toàn cầu như Internet ngày nay để sử dụng các ứng dụng và tài nguyên từ

xa

• Giai đoạn 5: Điện toán lưới (Grid Computing) nâng cao hiệu năng tính toán và

lưu trữ dữ liệu chung thông qua một hệ thống tính toán phân tán

• Giai đoạn 6: Điện toán đám mây cung cấp các tài nguyên dùng chung trên

Internet một cách linh hoạt

So sánh sáu mô hình điện toán trên, ta có thể nhận thấy rằng điện toán đám mây là sự

trở lại của mô hình điện toán Mainframe ban đầu Tuy nhiên, hai mô hình này cũng có

những khác biệt căn bản Mô hình Mainframe chỉ cung cấp năng lực tính toán hạn

chế, trong khi điện toán đám mây cung cấp năng lực tính toán không giới hạn Thêm

11

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

nữa, trong mô hình tính toán Mainframe, các Console Terminal được coi là thiết bị

giao diện người dùng, trong khi đó với mô hình điện toán đám mây, PC có thể tự xử lý

cục bộ một phần trước khi gửi các yêu cầu đến "Cloud" để tiến hành xử lý trọn vẹn

2.2 Các tầng của mô hình điện toán đám mây

Hình 2.4 – Các tầng của mô hình điện toán đám mây.

Điện toán đám mây có thể coi như là một tập hợp dịch vụ, tập hợp này có thể được

trình bày như một kiến trúc phân tầng theo hình 2.4 Các dịch vụ điện toán đám mây

được cung cấp thường bao gồm:

• Software as a Service (SaaS):

SaaS cho phép người dùng chạy các ứng dụng từ xa của đám mây Đây là

những ứng dụng chạy trong một đám mây và được cung cấp theo yêu cầu Có

một số dịch vụ được cung cấp miễn phí Các ứng dụng được cung cấp qua mô

hình SaaS giúp cho người tiêu dùng sử dụng nhanh chóng tiện lợi, không cần

cài đặt và bảo trì phần mềm Yahoo Mail, Gmail là một điển hình

• Infrastructure as a Service (IaaS):

Cung cấp tài nguyên dùng để tính toán xử lý bao gồm: các thiết bị mạng, các

đĩa lưu trữ và các máy chủ ảo hóa được cung cấp thành dịch vụ cho người tiêu

dùng Ví dụ về các dịch vụ cơ sở hạ tầng bao gồm IBM Bluehouse, VMware,

Amazon EC2, Microsoft Azure Platform, Sun ParaScale Cloud Storage

• Platform as a Service (PaaS):

12

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Ngoài các dịch vụ cung cấp tương tự IaaS, PaaS còn có các hệ điều hành và

dịch vụ cần thiết để chạy một ứng dụng cụ thể Các dịch vụ PaaS phổ biến:

Amazon Web Services, Boomi, và Google App Engine

• Data Storage as a Service (dSaaS):

Cung cấp không gian lưu trữ bao gồm cả băng thông sử dụng cho khách hàng

2.3 Các loại dịch vụ đám mây

Theo Chappel (tác giả bài viết A Short Introduction to Cloud Platforms: An

Enterprise-Oriented View, năm 2008) thì có ba kiểu dịch vụ đám mây.

Hình 2.5 – Các kiểu dịch vụ đám mây.

• Hình 2.5a thể hiện dịch vụ đám mây SaaS Theo đó toàn bộ ứng dụng chạy trên

đám mây Client chỉ cần dùng một trình duyệt để truy cập vào ứng dụng Ví dụ

điển hình của SaaS là Salesforce.com

• Hình 2.5b minh họa một kiểu khác của dịch vụ đám mây Ứng dụng sẽ chạy

trên client, tuy nhiên nó truy nhập được vào các chức năng và tiện ích được

cung cấp trên đám mây Một ví dụ điển hình của kiểu dịch vụ đám mây này

trên desktop là Apple's iTunes

13

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Ứng dụng trên desktop dùng để chơi nhạc, trong khi dịch vụ đám mây được sử

dụng để người dùng mua nội dung audio và video

• Hình 2.5c thể hiện một cloud platform để tạo ra các ứng dụng Chúng được

dành cho các developers Họ sẽ dựa vào cloud platform để tạo ra ứng dụng

SaaS

2.4 Các kiểu mô hình điện toán đám mây

Có 3 kiểu mô hình điện toán đám mây: Public cloud, private cloud và hybrid cloud

Hình 2.6 – Mối liên hệ giữa các kiểu mô hình điện toán đám mây.

• Public cloud (hoặc external cloud): Tài nguyên sử dụng sẽ được cung cấp linh

hoạt trên Internet thông qua các ứng dụng Web hoặc Web Services Các ứng

dụng Web và Web Services này được vận hành và cung cấp bởi một hãng thứ

ba tùy theo nhu cầu của từng khách hàng

• Private cloud (hoặc internal cloud): Có liên kết với các hệ thống xử lý đặt trong

mạng nội bộ Private cloud có tính bảo mật cao hơn khi chỉ được xây dựng để

dùng riêng cho một client được đăng ký trước với nhà cung cấp Các luồng dữ

liệu đi qua private cloud sẽ được kiểm soát chặt chẽ nhằm bảo đảm an ninh và

14

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

chất lượng dịch vụ Private cloud được xây dựng và quản lý bởi một công ty

thuộc sở hữu của một tổ chức IT hoặc một nhà cung cấp dịch vụ đám mây

• Hybrid cloud: Là sự kết hợp của nhiều mô hình loại public cloud và private

cloud có nhiệm vụ phân bổ các ứng dụng giữa 2 loại mô hình đó

2.5 Giới thiệu các công nghệ nền tảng cho sự ra đời của điện toán đám mây

2.5.1 Công nghệ ảo hóa (virtualization)

Đây là tính năng quan trọng của điện toán đám mây Việc áp dụng công nghệ ảo hóa

giúp cho khả năng phân bổ và chia sẻ tài nguyên các máy chủ được tốt hơn nhằm phục

vụ nhu cầu đa dạng của khách hàng

Hình 2.7 – Sử dụng công nghệ ảo hóa trong mô hình điện toán đám mây.

Hình 2.7 cho thấy rằng các ứng dụng được hiểu là đang chạy trên server của chính nó

tùy vào nhu cầu đăng ký sử dụng ban đầu Nhưng thực chất chỉ có 2 server thật sự

hoạt động trong mô hình đám mây Ta thấy Server A với cơ chế máy ảo đã tạo ra 2

server với 2 hệ điều hành khác nhau dành riêng cho 2 ứng dụng Chính cơ chế ảo hóa

đã giúp điện toán đám mây được linh hoạt, mềm dẻo hơn

15

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Các kỹ thuật máy ảo thường dùng trong công nghệ ảo hóa: Vmware và Xen, Virtual

Networks hay còn gọi là Virtual Private Network (VPN) Máy ảo cung cấp cơ sở hạ

tầng IT ảo hóa theo nhu cầu, còn Virtual Networks hỗ trợ người dùng một môi trường

mạng tùy biến để truy cập vào các tài nguyên trong đám mây

2.5.2 Web Service và kiến trúc SOA (Service-Oriented Architecture)

Web Service và SOA không phải là ý tưởng mới, tuy nhiên chúng là cơ sở cho điện

toán đám mây Các dịch vụ đám mây được thiết kế điển hình như Web Service, tuân

theo các chuẩn WSDL, SOAP, UDDI Một SOA tổ chức và quản lý các Web service

trong đám mây Trong khi đó bản thân SOA cũng bao gồm một tập hợp các dịch vụ

đám mây, chúng có thể được phân bố nhiều nơi ở nhiều nền tảng khác nhau

2.5.3 Service Flow và Workflows

Service Flow và Workflow là ý tưởng về sự tích hợp các hoạt động trên nền dịch vụ sử

dụng trên đám mây Workflows đã trở thành nghiên cứu quan trọng của cơ sở dữ liệu

và hệ thống thông tin

16

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

2.5.4 Web 2.0 và Mashup

Hình 2.8 – Kiến trúc đám mây sử dụng nhiều thành phần khác nhau.

Hình 2.8 mô tả kiến trúc đám mây có sử dụng công nghệ Web 2.0 và Mashup Theo

Hutchinson và Ward (tác giả bài viết Navigating the Next-Generation Application

Architecture, năm 2009) thì đây là hai công nghệ rất hữu ích đối với điện toán đám

mây

Web 2.0 là một ý tưởng mới, bằng cách sử dụng công nghệ Web và thiết kế Web để

nâng cao tính sáng tạo, chia sẻ thông tin và hợp tác giữa người dùng

Mashup là một ứng dụng Web kết hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau thành một hệ

thống lưu trữ tích hợp

2.6 Bảo mật trong điện toán đám mây

Có một vấn đề đặt ra là mô hình điện toán đám mây sử dụng các máy ảo chạy trên các

máy chủ vật lý Nếu có sự tấn công vào các máy ảo có thể dẫn đến nguy cơ tạo điều

kiện xâm nhập và tấn công vào các máy chủ vật lý Khi đó các máy ảo khác cùng

dùng chung tài nguyên của các máy chủ vật lý này sẽ bị ảnh hưởng Các máy chủ

trong cùng hệ thống điện toán đám mây sử dụng các hệ điều hành và các ứng dụng

17

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Web như nhau Do đó một kẻ tấn công có thể khai thác từ xa các điểm yếu trong hệ

thống và ứng dụng đó

Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cũng sẽ sử dụng các biện pháp an ninh

truyền thống Tức là sẽ sử dụng tường lửa, hệ thống phòng ngừa và phát hiện xâm

nhập, giám sát tích hợp và thanh tra truy nhập Tuy nhiên các biện pháp này sẽ được

triển khai ngay trên máy ảo

2.7 Các lợi ích và thách thức của điện toán đám mây

2.7.1 Lợi ích

• Tính sẵn sàng cao và đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau của khách hàng: Điện

toán đám mây cung cấp tài nguyên và dịch vụ cho người dùng tùy theo nhu cầu

của họ Tài nguyên luôn ở trạng thái sẵn sàng, cần đến đâu đáp ứng đến đó

• Giao diện hướng người dùng: Giao diện đám mây được thiết kế để truy cập

thông qua các trình duyệt Vì giao diện thiết kế theo hướng người dùng nên

tính thân thiện và dễ sử dụng cao

• Đảm bảo chất lượng dịch vụ: Dịch vụ đám mây được cung cấp sẽ được đảm

bảo về hiệu năng phần cứng/CPU, băng thông và công suất bộ nhớ

• Chi phí thấp: Người dùng không cần phải đầu tư lớn về ban đầu cho các chi

phí phần cứng, bảo trì, nâng cấp,… mà chỉ cần trả cho dịch vụ và công suất mà

họ thuê theo đúng nhu cầu sử dụng

• Độc lập với các thiết bị và vị trí: Người dùng có thể truy cập vào ứng dụng

đám mây bằng nhiều thiết bị và ở bất kỳ nơi nào thông qua Internet

• Hỗ trợ đa dạng khách hàng: cho phép chia sẻ tài nguyên và chi phí giữa một

phạm vi lớn người dùng nhằm: Tập trung cơ sở hạ tầng tại một vùng với chi

phí thấp; khả năng chịu tải cao; cải thiện việc sử dụng và nâng cao hiệu suất

cho hệ thống

2.7.2 Thách thức

• Hiệu năng: Vì hầu hết các ứng dụng đám mây đều chạy trên nền Web thông

qua Internet nên những người dùng ở khoảng cách xa so với nhà cung cấp dịch

vụ đám mây có thể bị trễ một khoảng thời gian nhất định khi sử dụng dịch vụ

18

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

• An ninh và tính riêng tư: Đây là điều mà các doanh nghiệp thật sự quan tâm và

vẫn đang cân nhắc Khách hàng lo lắng liệu các thông tin cá nhân của mình có

bị xâm phạm hay không? Và các điểm yếu của dịch vụ đám mây dẫn đến tình

trạng bị tấn công, gây thất lạc thông tin

• Kiểm soát: Một số khách hàng băn khoăn về việc nhà cung cấp điện toán đám

mây kiểm soát hoàn toàn các platforms Do đó khi muốn thay đổi điều gì,

khách hàng phải tiến hành thêm một bước là thông qua nhà cung cấp

• Chi phí băng thông: Với điện toán đám mây, các công ty có thể tiết kiệm tiền

bạc mua sắm phần cứng và phần mềm Tuy nhiên, có thể họ sẽ phải trả chi phí

cao cho băng thông Chi phí này có thể thay đổi tùy theo ứng dụng đám mây

mà công ty sử dụng Nếu ứng dụng cần đến dữ liệu lớn thì chi phí băng thông

sẽ tăng và ngược lại

• Độ tin cậy: Điện toán đám mây vẫn không thể cung cấp dịch vụ có độ tin cậy

suốt ngày đêm Vẫn có trường hợp dịch vụ đám mây có sự cố

• Vấn đề tuân thủ: Những nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây có thể

chuyển dữ liệu tới quốc gia có giá rẻ hơn, nhưng luật lỏng lẻo hơn Vậy ai sẽ là

người chịu trách nhiệm pháp lý khi xảy ra các vấn đề về bảo mật?

2.8 Tương lai của điện toán đám mây

Hình 2.9 – Kiến trúc đám mây lai phân tán.

19

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Điện toán đám mây vẫn còn trong giai đoạn hoàn thiện Trong tương lai gần, điện toán

đám mây có thể xuất hiện dưới nhiều hình thức

Một gợi ý được đưa ra là doanh nghiệp có thể sử dụng đám mây lai phân tán như

minh họa 2.9 Theo kịch bản này, doanh nghiệp sẽ sử dụng các lõi ngay trên đám mây

của họ, trong khi đó một số ứng dụng khác sẽ được phân tán trên một vài đám mây

khác và chúng sẽ được tối ưu hóa để hoạt động

20

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Chương 3: TÌM HIỂU WINDOWS AZURE PLATFORM

3.1 Tổng quan Windows Azure Platform

Windows Azure Platform là nền tảng để phát triển và triển khai các dịch vụ điện toán

đám mây Đối tượng hướng đến bao gồm: Người sử dụng dịch vụ đám mây, các lập

trình viên cá nhân hay tổ chức phát triển phần mềm Mỗi thành phần trong Windows

Azure Platform được thiết kế dành riêng, hỗ trợ đầy đủ tính năng cho một dịch vụ đám

mây

Có 3 thành phần cốt lõi trong Windows Azure Platform: Hệ điều hành Windows

Azure, SQL Azure và AppFabric

Windows Azure

SQL Azure AppFabric

Windows Azure Platform

Hình 3.1 – Windows Azure Platform.

• Windows Azure: Là một hệ điều hành cung cấp môi trường nền tảng Windows

để chạy ứng dụng và lưu trữ dữ liệu trên máy chủ trong trung tâm dữ liệu của

Microsoft

• SQL Azure: Là dịch vụ cơ sở dữ liệu quan hệ đám mây, xây dựng trên lõi công

nghệ SQL Server

• AppFabric: Cung cấp các dịch vụ đám mây để kết nối các ứng dụng chạy trên

đám mây hoặc on-premise

3.2 Hệ điều hành Windows Azure

Windows Azure là một hệ điều hành Nó cung cấp môi trường nền tảng để chạy các

dịch vụ đám mây trên Windows Azure Platform Bên cạnh đó, Windows Azure còn

cung cấp cho các nhà phát triển một hệ thống giả lập để xây dựng và kiểm thử dịch vụ

trước khi triển khai nó trên Windows Azure

21

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Khách hàng dùng Windows Azure để chạy ứng dụng và lưu trữ dữ liệu trên các máy ở

trung tâm dữ liệu Microsoft Tất cả đều có thể được truy xuất qua Internet Microsoft

cung cấp Windows Azure cho cả doanh nghiệp và người dùng cá nhân

Hình 3.2 – Đối tượng phục vụ của Windows Azure.

Windows Azure có 3 dịch vụ cốt lõi: Compute, Storage và Management

Compute Storage Management

Windows Azure

Hình 3.3 – Các dịch vụ cốt lõi của Windows Azure.

• Compute: Là dịch vụ tính toán có khả năng mở rộng tùy theo nhu cầu người

dùng

• Storage: Là dịch vụ lưu trữ dữ liệu trong Windows Azure Có ba loại Storage

là: tables, blobs và queues Và tất cả đều hỗ trợ REST REST (Representation

State Transfer) là một giao thức được dùng trong công nghệ Web 2.0 Có nhiệm

vụ truyền các thông tin, trạng thái hoạt động từ máy khách đến máy chủ

22

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

Windows Azure tables không giống như các tables trong cơ sở dữ liệu quan hệ

của SQL Server mà nó cung cấp khả năng lưu trữ có cấu trúc thông qua mô

hình lưu trữ độc lập Nó được thiết kế để lưu trữ lượng dữ liệu lớn đến hàng

Terabytes

Windows Azure blobs được dùng để lưu trữ dữ liệu dạng nhị phân của Videos,

hình ảnh, âm thanh,… Khả năng lưu trữ của blob lên đến hàng gigabyte

Windows Azure queues cung cấp khả năng đồng bộ hóa giữa các dịch vụ của

Windows Azure và các nhà cung cấp thứ ba

• Management: Là dịch vụ hỗ trợ cho các nền tảng tự động trên Windows Azure

Nó có khả năng vận hành máy ảo và triển khai ứng dụng cloud lên đó Fabric là

nền tảng của dịch vụ này

23

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

3.3 SQL Azure

3.3.1 Giới thiệu

SQL Azure là cơ sở dữ liệu quan hệ trên Windows Azure Platform, được xây dựng

dựa trên cơ sở SQL Server Cũng giống như cách làm truyền thống, để truy vấn vào

SQL Azure, các lập trình viên có thể áp dụng cách truy vấn từng bảng như đã từng

làm với SQL Server thông qua các client hỗ trợ như ADO.NET, LINQ, ODBC, JDBC,

…

DataSync Management Data Access

SQL Azure

Relational Data Storage

Hình 3.4 – Các thành phần chính của SQL Azure.

• Relational Data Storage: Đây là thành phần cốt lõi của SQL Azure, kế thừa các

đặc tính của SQL Server như tables, indexes, views, stored procedures và

triggers

• DataSync: Cung cấp khả năng đồng bộ hóa dữ liệu trên các hệ thống lớn, sử

dụng Microsoft Sync Framework

• Management: Cung cấp các khả năng cấp phát tự động, tính toán đo đạc, chi

phí, cân bằng tải, chuyển đổi dự phòng và bảo mật cho SQL Azure Tính năng

chuyển đổi dự phòng rất quan trọng vì nó bảo toàn dữ liệu giúp công việc có

thể tiếp diễn không bị gián đoạn khi xảy ra sự cố

• Data Access: Hỗ trợ nhiều cách thứ truy cập vào cơ sở dữ liệu SQL Azure như

ADO.NET, ODBC, LINQ,…

24

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

3.3.2 Kiến trúc SQL Azure

SQL Azure được vận hành ở trung tâm dữ liệu của Microsoft trên toàn thế giới SQL

Azure có khả năng cân bằng tải, chuyển đổi dự phòng và khả năng nhân bản

Hình 3.5 – Kiến trúc SQL Azure.

Hình 3.5 thể hiện kiến trúc của dịch vụ SQL Azure cho thấy có 4 lớp cơ bản:

Infrastructure, Platform, Services và Client

• Lớp Infrastructure: Hỗ trợ các nền tảng phần cứng để triển khai trung tâm dữ

liệu Lớp này cung cấp tài nguyên cho lớp Services

• Lớp Platform: Lớp này bao gồm các thể hiện của SQL Server và SQL Azure

Fabric, và các dịch vụ Management Các thể hiện của SQL Server đại diện cho

các cơ sở dữ liệu, các bản sao của chúng đang được triển khai, và các thể hiện

25

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

của hệ điều hành mà SQL Server đang chạy trên chúng SQL Azure Fabric là

cơ sở tự động hóa, nhân rộng, chuyển đổi dự phòng và cân bằng tải các máy

chủ chứa cơ sở dữ liệu SQL Azure Fabric có thể tạo ra 3 bản sao thể hiện của

cơ sở dữ liệu và cung cấp khả năng chuyển đổi dự phòng cho các thể hiện đó

Hình 3.6 - Các bản sao của cơ sở dữ liệu SQL Azure.

Minh họa ở hình 3.6 cho thấy khi một cơ sở dữ liệu chính (Primary Instance) bị

trục trặc, SQL Azure Fabric sẽ tự động dùng một thể hiện khác (New Primary

Instance) để thay thế Sau đó, nó sẽ tiếp tục tạo ra một thể hiện mới của cơ sở

dữ liệu nhằm đảm bảo hệ thống không bị gián đoạn

Các dịch vụ Management có trách nhiệm duy trì hệ thống, nâng cấp, tính nhất

quán và cung cấp tài nguyên cho SQL Azure Fabric hoạt động

• Lớp Services: Tiếp nhận các yêu cầu từ phía người dùng Đó có thể là các yêu

cầu kết nối hoặc yêu cầu truy vấn dữ liệu

• Lớp Client: Lớp này được vận hành bên ngoài trung tâm dữ liệu Microsoft, sử

dụng các công nghệ truy vấn dữ liệu như ADO.NET, ODBC,…

26

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure

3.3.3 Kiến trúc truy xuất dữ liệu

Một ứng dụng client có thể kết nối vào cơ sở dữ liệu SQL Azure tương tự như cách

kết nối vào SQL Server Truy vấn được sử dụng bằng ngôn ngữ TSQL

3.3.3.1 Kiến trúc truy xuất gần

Trong kiến trúc này, ứng dụng sẽ được triển khai trên Windows Azure và sử dụng SQL

Azure Để có thể xác định vị trí của cả hai trong trung tâm dữ liệu, ta phải cấu hình cả

Windows Azure và SQL Azure

Hình 3.7 – Kiến trúc truy xuất dữ liệu gần.

27

Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure