Tiểu luận môn điện toán lưới và đám mây XÂY DỰNG ỨNG DỤNG QUẢN LÝ SÁCH

Lời cảm ơn Em cảm ơn khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Công nghệ Thông tin đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài. Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa công nghệ thông tin nói chung, bộ môn khoa học máy tính nói riêng đã tạo điều kiện giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức và kỹ năng cần thiết để em hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình. Xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS. Nguyễn Phi Khứ đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn để em hoàn thành đề tài này. Tuy nhiên vì thời gian cũng như tri thức còn hạn chế, nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Rất mong nhận được mọi sự đóng góp ý kiến từ quý thầy cô. Lời nói đầu Một cách khác để cung cấp nguồn tài nguyên máy tính. Người ta định nghĩa một cuộc cách mạng là một sự thay đổi trong cách mọi người suy nghĩ và hành xử, sâu sắc về bản chất và rộng lớn về phạm vi. Theo định nghĩa đó, điện toán đám mây quả thực là một cuộc cách mạng. Điện toán đám mây đang tạo ra một sự thay đổi cơ bản trong kiến trúc máy tính, phát triển phần mềm và các công cụ và tất nhiên, cả trong cách chúng ta lưu trữ, phân phối và sử dụng thông tin. Mục đích của bài này là để giúp bạn trở thành một bộ phận thực tế của cuộc cách mạng, để cho bạn có thể sử dụng nó để mang lại lợi nhuận và chất lượng cuộc sống riêng của bạn. Trong vài năm qua, Công nghệ thông tin (IT) đã bắt đầu một mẫu hình mới — điện toán đám mây. Mặc dù điện toán đám mây chỉ là một cách khác để cung cấp các tài nguyên máy tính, chứ không phải là một công nghệ mới, nhưng nó đã châm ngòi một cuộc cách mạng trong cách cung cấp thông tin và dịch vụ của các tổ chức. Lúc đầu điện toán trên máy tính lớn (mainframe) thống trị công nghệ thông tin. Cấu hình mạnh mẽ này cuối cùng đã cho ra đời mô hình khách-chủ. Công nghệ thông tin hiện đại ngày càng trở thành một chức năng của công nghệ di động, điện toán lan tỏa hoặc mọi nơi và tất nhiên, cả điện toán đám mây. Tuy nhiên, cuộc cách mạng này, giống như mọi cuộc cách mạng, có các thành phần của quá khứ mà từ đó nó phát triển lên. Vì vậy, để đưa điện toán đám mây vào đúng bối cảnh này, hãy nhớ rằng trong DNA của điện toán đám mây về cơ bản là sự tạo ra các hệ thống tiền thân của nó. Về nhiều mặt, sự thay đổi quan trọng này là vấn đề "trở lại tương lai" chứ không phải là sự kết thúc hẳn của quá khứ. Trong thế giới mới dũng cảm của điện toán đám mây, có chỗ cho sự cộng tác sáng tạo của công nghệ đám mây và cho các tiện ích đã qua thử thách của các hệ thống tiền thân đó, ví dụ như các máy tính lớn mạnh mẽ. Sự thay đổi thực sự ấy trong cách chúng ta tính toán mang lại các cơ hội to lớn cho nhân viên công nghệ thông tin để kiểm soát sự thay đổi và sử dụng chúng cho lợi ích cá nhân và tổ chức của họ. Điện Toán Lưới và Đám Mây Mục Lục PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1 Vấn đề: Ngày nay, đối với các công ty, doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng, 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. 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 GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 4 Điện Toán Lưới và Đám Mây 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 “cloud computing” là gì ? Nó có thể giải quyết bài toán trên như thế nào và có những đặc điểm nổi bật gì ? Chúng ta sẽ đi qua các phần sau để nắm rõ vấn đề này. 2 Khái niệm điện toán đám mây: • Là mô hình dịch vụ trong đó các tài nguyên như: hardware, platform (OS, DB, Middleware,…), software được chuyển giao và sử dụng theo yêu cầu thông qua môi trường internet. • Thay vì mua tài nguyên thì khách hàng sẽ thuê và trả phí theo mức độ sử dụng của mình. • Điện toán đám mây là cuộc cách mạng lần 3 trong công nghiệp IT tiếp sau cuộc cách mạng PC thập kỷ 80 và Internet thập kỷ 90. GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 5 Điện Toán Lưới và Đám Mây Điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệ thông tin như một dịch vụ. Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở đó cung cấp tài nguyên chia sẻ giống như dòng điện được phân phối trên lưới điện. Các máy tính trong các đám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác nhau sử dụng sức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể là chúng đang chạy trên một hệ thống duy nhất. Tính linh hoạt của điện toán đám mây là một chức năng phân phát tài nguyên theo yêu cầu. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các tài nguyên tích lũy của hệ thống, phủ nhận sự cần thiết phải chỉ định phần cứng cụ thể cho một nhiệm vụ. Trước điện toán đám mây, các trang web và các ứng dụng dựa trên máy chủ đã được thi hành trên một hệ thống cụ thể. Với sự ra đời của điện toán đám mây, các tài nguyên được sử dụng như một máy tính gộp ảo. Cấu hình hợp nhất này cung cấp một môi trường ở đó các ứng dụng thực hiện một cách độc lập mà không quan tâm đến bất kỳ cấu hình cụ thể nào. Điện toán đám mây là môi trường tính toán dựa trên internet mà ở đó tất cả phần mềm, dữ liệu, tài nguyên được cung cấp cho máy tính và các thiết bị khác theo nhu cầu (tương tự như mạng điện) – Theo Wikipedia. GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 6 Điện Toán Lưới và Đám Mây Điện toán đám mây là gì? Câu hỏi này dường như vô thưởng vô phạt và đơn giản, nhưng có vẻ sai lệch. Có hàng trăm, nếu không phải hàng ngàn, các định nghĩa điện toán đám mây trôi nổi khắp nơi trên Web hiện nay. Để trả lời đầy đủ câu hỏi này, có lẽ dễ dàng hơn để hiểu trước tiên rằng điện toán đám mây không phải là những gì mà trước đây chúng ta cố gắng đi đến một định nghĩa. Một số người sẽ đề xuất rằng điện toán đám mây chỉ đơn giản là một tên khác cho các phần mềm như là một mô hình Dịch vụ (SaaS) đã ở tuyến đầu trong xu hướng Web 2.0. Những người khác thì nói rằng điện toán đám mây là sự quảng bá tiếp thị mà nó đặt một khuôn mặt mới trên công nghệ cũ, chẳng hạn như điện toán tiện ích, sự ảo hóa hoặc điện toán lưới. Suy nghĩ này làm giảm thực tế là điện toán đám mây có một phạm vi rộng hơn bất kỳ trong các công nghệ đặc biệt này. Để chắc chắn, các giải pháp đám mây thường bao gồm các công nghệ này (và những công nghệ khác), nhưng đó là chiến lược toàn diện đặt điện toán đám mây tách khỏi các công nghệ trước đây. Hãy xem xét điện toán đám mây là một giải pháp bao gồm tất cả trong đó tất cả các tài nguyên điện toán (phần cứng, phần mềm, mạng, lưu trữ, v.v) được cung cấp nhanh chóng cho người dùng như họ yêu cầu. Các nguồn tài nguyên hoặc các dịch vụ, được phân phát có thể quản trị để đảm bảo mọi thứ như khả năng sẵn sàng cao, an ninh và GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 7 Điện Toán Lưới và Đám Mây chất lượng. Yếu tố chính cho các giải pháp này là chúng sở hữu khả năng điều chỉnh tăng và giảm, để cho người dùng có được những tài nguyên mà họ cần: không nhiều hơn và không ít hơn. Tóm lại, các giải pháp điện toán đám mây cho phép công nghệ thông tin được cung cấp như một dịch vụ. 3 Lợi ích của điện toán đám mây: Có nhiều lý do ngày càng có nhiều công ty đang chuyển dịch theo hướng các giải pháp công nghệ thông tin bao gồm điện toán đám mây. Trước hết, điện toán đám mây có thể cắt giảm các chi phí liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ công nghệ thông tin. Bạn có thể giảm cả vốn và chi phí vận hành bằng cách nhận được tài nguyên chỉ khi bạn cần chúng và chỉ trả tiền cho những gì bạn sử dụng. Ngoài ra, do làm giảm một số trong các món chi tiêu bắt buộc kết hợp với việc quản lý nguồn tài nguyên khác nhau trên toàn doanh nghiệp, nhân viên chủ chốt của bạn có thể tập trung nhiều hơn vào giá trị sản xuất và đổi mới nghiệp vụ. Cuối cùng, các mô hình điện toán đám mây cung cấp sự nhanh nhẹn kinh doanh. Kể từ khi toàn bộ cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin có thể điều chỉnh mở rộng lên hoặc giảm xuống để đáp ứng nhu cầu, các doanh nghiệp có thể đáp ứng dễ dàng hơn các nhu cầu thay đổi nhanh chóng của thị trường để đảm bảo các nhu cầu luôn đứng hàng đầu cho những người tiêu dùng của họ. Theo nhiều cách, điện toán đám mây là sự thực hiện kết hợp nhiều công nghệ hiện có (SOA, ảo hóa, điện toán tự trị) với những ý tưởng mới để tạo ra một giải pháp công nghệ thông tin đầy đủ. Có các lý do có cơ sở và quan trọng về kinh doanh và công nghệ thông tin đối với sự dịch chuyển sang mẫu hình điện toán đám mây. Việc coi thuê ngoài như một giải pháp có những điểm cơ bản được xem là các lý do ấy. • Chi phí giảm: Điện toán đám mây có thể làm giảm cả chi phí vốn (CapEx) lẫn chi phí vận hành (OpEx) vì các tài nguyên chỉ được mua khi cần và chỉ GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 8 Điện Toán Lưới và Đám Mây phải trả tiền khi sử dụng. Người dùng không chỉ giảm bớt chi phí bản quyền mà còn giảm phần lớn chi phí cho việc mua và bảo dưỡng máy chủ. Việc tập hợp ứng dụng của nhiều tổ chức lại 1 chỗ sẽ giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu, cũng như tăng hiệu năng sử dụng các thiết bị này một cách tối đa. • Cách sử dụng nhân viên được tinh giản: Việc sử dụng điện toán đám mây giải phóng đội ngũ nhân viên quý giá cho phép họ tập trung vào việc cung cấp giá trị hơn là duy trì phần cứng và phần mềm. • Khả năng mở rộng vững mạnh: Điện toán đám mây cho phép khả năng điều chỉnh quy mô ngay lập tức hoặc tăng lên hoặc giảm xuống, bất cứ lúc nào mà không cần giao kết dài hạn. • Tính linh động: Người dùng có thể thoải mái lựa chọn các dịch vụ phù hợp với nhu cầu của mình, cũng như có thể bỏ bớt những thành phần mà mình không muốn. (Thay vì phải bỏ ra hàng trăm USD cho 1 bộ Ms office, ta có thể mua riêng lẻ từng phần hoặc chỉ trả 1 khoản phí rất nhỏ mỗi khi sử dụng 1 phần nào đó của nó). • Tạo nên sự độc lập: Người dùng sẽ không còn bị bó hẹp với 1 thiết bị hay 1 vị trí cụ thể nào nữa. Với điện toán đám mây, phần mềm, dữ liệu có thể được truy cập và sử dụng từ bất kì đâu, trên bất kì thiết bị nào mà không cần phải quan tâm đến giới hạn phần cứng cũng như địa lý. (Bạn có thể chơi Call of Duty 6 trên iPad hoặc iPhone mà không cần quan tâm đến cấu hình của nó) • Tăng cường độ tin cậy: Dữ liệu trong mô hình điện toán đám mây được lưu trữ 1 cách phân tán tại nhiều cụm máy chủ tại nhiều vị trí khác nhau. Điều này giúp tăng độ tin cậy, độ an toàn của dữ liệu mỗi khi có sự cố hoặc thảm họa xảy ra. (Hãy tưởng tượng 1 ngày nào đó, server yêu quý của công ty tự nhiên bốc cháy với toàn bộ dữ liệu quý giá bên trong, bạn sẽ làm gì??) • Bảo mật: Việc tập trung dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau sẽ giúp các chuyên gia bảo mật tăng cường khả năng bảo vệ dữ liệu của người dùng, cũng như giảm thiểu rủi ro bị ăn cắp toàn bộ dữ liệu. (Dữ liệu được đặt tại 6 máy chủ khác nhau → trong trường hợp hacker tấn công, bạn cũng sẻ chỉ bị lộ 1/6. Đây là 1 cách chia sẻ rủi ro giữa các tổ chức với nhau). GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 9 Điện Toán Lưới và Đám Mây • Bảo trì dễ dàng: Mọi phần mềm đều nằm trên server, lúc này, người dùng sẽ không cần lo lắng cập nhật hay sửa lỗi phần mềm nữa. Và các lập trình viên cũng dễ dàng hơn trong việc cài đặt, nâng cấp ững dụng của mình. • Triển khai áp dụng nhanh hơn và linh hoạt trong việc mở rộng phạm vi ứng dụng • Truy cập dữ liệu và thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn. • Giảm bớt mức độ phụ thuộc vào đội ngũ IT nội bộ. • Chuẩn hóa và tự động hóa quy trình làm việc. • Được cập nhật với các nâng cấp mới nhất. 4 Giải phẫu đám mây: Với những gì đang hy vọng là một định nghĩa có thể chấp nhận được về điện toán đám mây, chúng ta hãy xem xét các tầng của đám mây. Hình 1 là một sự đúc kết về sự nhất trí nhất về ba thành phần nguyên tắc của một mô hình đám mây. Hình này phản ánh chính xác các quy mô của khối công nghệ thông tin khi nó liên quan đến chi phí, yêu cầu không gian vật lý, bảo trì, quản lý, giám sát quản lý và sự lỗi thời. Hơn nữa, các tầng này không chỉ biểu diễn một giải phẫu đám mây, mà chúng còn biểu diễn giải phẫu của công nghệ thông tin nói chung. Hình 1. Giải phẫu đám mây Các tầng tạo nên một đám mây bao gồm: GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 10 [...]... các ứng dụng, các máy tính, các máy chủ và lưu trữ dữ liệu để tạo ra đám mây của các dịch vụ Các tầng: Điện toán là một dạng hàng hoá Khái niệm điện toán đám mây được xây dựng trên các tầng, mỗi tầng cung cấp một mức chức năng riêng Sự phân tầng này của các thành phần đám mây đã cung cấp GVHD: PGS TS Nguyễn Phi Khứ Trang 16 Điện Toán Lưới và Đám Mây một phương tiện cho các tầng của điện toán đám mây. .. các đám mây công cộng và riêng khi sử dụng các dịch vụ có trong cả hai vùng công cộng và riêng tư Những đám mây này thường do doanh nghiệp tạo ra và các trách nhiệm quản lý sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp đám mây công cộng Đám mây lai sử dụng các dịch vụ có trong cả không gian công cộng và riêng Khi sử dụng một đám mây lai, các tổ chức GVHD: PGS TS Nguyễn Phi Khứ Trang 15 Điện Toán. .. Nguyễn Phi Khứ Trang 20 Điện Toán Lưới và Đám Mây Vào đám mây hay không vào đám mây: Đánh giá rủi ro Sự an toàn và sự riêng tư là các mối quan tâm chính được những người đang di chuyển vào đám mây bày tỏ Các công ty đang cung cấp các dịch vụ điện toán đám mây biết điều này và hiểu rằng nếu không có sự an toàn tin cậy, thì việc kinh doanh của họ sẽ thất bại Vì vậy, sự an toàn và sự riêng tư là những... này Bất kỳ ứng dụng nào mà bạn chọn để triển khai trên máy chủ được cung cấp sẽ là miễn phí về mã cụ thể của nhà cung cấp, vì bạn có thể kết thúc bằng việc thực hiện máy chủ ứng dụng mà bạn không mong muốn GVHD: PGS TS Nguyễn Phi Khứ Trang 24 Điện Toán Lưới và Đám Mây PHẦN II: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG QUẢN LÝ SÁCH 1 Giới thiệu về kiến trúc xây dựng ứng: 1.1 Giới thiệu mô hình 3 lớp: Trong quản lý chúng ta... nghẽn cổ chai hệ thống Điện toán đám mây loại trừ nút nghẽn cổ chai đó bằng cách loại bỏ vấn đề mật độ máy tính khỏi phương trình — việc giải quyết điều đó trở thành trách nhiệm của nhà cung cấp đám mây, giải phóng người dùng đám mây khỏi lo lắng về nó GVHD: PGS TS Nguyễn Phi Khứ Trang 21 Điện Toán Lưới và Đám Mây Đối với điện toán đám mây, băng thông đến và từ nhà cung cấp đám mây là một nút nghẽn cổ... kiểu đám mây chính GVHD: PGS TS Nguyễn Phi Khứ Trang 13 Điện Toán Lưới và Đám Mây Chúng ta sẽ xem xét ở các kiểu khi chúng liên quan đến một người tiêu dùng doanh nghiệp của điện toán đám mây (Hình 2): Hình 2 Các kiểu đám mây Các đám mây công cộng là các dịch vụ đám mây được một bên thứ ba (người • bán) cung cấp Chúng tồn tại ngoài tường lửa công ty và chúng được lưu trữ đầy đủ và được nhà cung cấp đám. .. thiết lập và duy trì đám mây đó Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi ích giống như các đám mây chung thực hiện với sự khác biệt chính: doanh nghiệp có trách nhiệm thiết lập và bảo trì đám mây này Sự khó khăn và chi phí của việc thiết lập một đám mây bên trong đôi khi có thể có chiều hướng ngăn cản việc sử dụng và chi phí hoạt động liên tục của đám mây có thể vượt quá chi phí của việc sử dụng một đám mây chung... nguyên chia sẻ và gửi hóa đơn tính cước trên cơ sở tính toán việc sử dụng • Các đám mây riêng là các dịch vụ đám mây được cung cấp trong doanh nghiệp Những đám mây này tồn tại bên trong tường lửa công ty và chúng được doanh nghiệp quản lý Chúng là các dịch vụ đám mây do bạn tạo ra và kiểm soát trong doanh nghiệp của mình Các đám mây riêng tư cũng cung cấp nhiều lợi ích tương tự như các đám mây công cộng.. .Điện Toán Lưới và Đám Mây Các dịch vụ ứng dụng • Tầng trên cùng là tầng ứng dụng, tầng mà hầu hết mọi người xem như là đám mây Các ứng dụng chạy ở đây và được cung cấp theo yêu cầu của những người dùng Phần mềm là một dịch vụ (SaaS) có các nhà cung cấp như Google Pack Google Pack bao gồm các ứng dụng, các công cụ có thể sử dụng được qua Internet, như Calendar, Gmail, Google Talk, Docs và nhiều... GVHD: PGS TS Nguyễn Phi Khứ Trang 14 Điện Toán Lưới và Đám Mây Các đám mây công cộng có sẵn cho công chúng hoặc một nhóm ngành nghề lớn và do một tổ chức bán các dịch vụ đám mây sở hữu và cung cấp Một đám mây công cộng là cái mà người ta hình dung là đám mây theo nghĩa thông thường; đó là, các tài nguyên được cung cấp động trên Internet bằng cách sử dụng các ứng dụng web từ một nhà cung cấp bên thứ . chung. Hình 1. Giải phẫu đám mây Các tầng tạo nên một đám mây bao gồm: GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 10 Điện Toán Lưới và Đám Mây • Các dịch vụ ứng dụng Tầng trên cùng là tầng ứng dụng, tầng mà hầu. phần đám mây đã cung cấp GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 16 Điện Toán Lưới và Đám Mây một phương tiện cho các tầng của điện toán đám mây để trở thành một loại hàng hóa như điện, dịch vụ điện. toán đám mây là gì và những gì tạo nên một giải pháp điện toán đám mây, hãy để chúng ta xem xét ba kiểu đám mây chính. GVHD: PGS. TS. Nguyễn Phi Khứ Trang 13 Điện Toán Lưới và Đám Mây Chúng ta sẽ