Phát triển dịch vụ quản lý và phân phối tài nguyên trong điện toán đám mây Trần Thị Ngọc Trâm Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Hệ thống thông tin; Mã số: 60 48 05 Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trọng Phúc Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Hệ thống hóa cơ sở lý luận: nghiên cứu về ảo hóa và các vấn đề xung quanh điện toán đám mây như khái niệm, các đặc điểm của điện toán đám mây, các mô hình điện toán đám mây và so sánh điện toán đám mây với điện toán lưới. Nghiên cứu về tầng quản lý và phân phối tài nguyên và vị trí của nó trong hệ thống điện toán đám mây. Liệt kê và trình bày một số giải pháp ảo hóa cơ sở hạ tầng. Trình bày việc lựa chọn công nghệ để phát triển giải pháp phân phối tài nguyên, thiết kế kiến trúc, chức năng và cài đặt. Đánh giá, so sánh và định hướng phát triển. So sánh với một số hệ thống phân phối tài nguyên đã được phát triển. Keywords: Công nghệ thông tin; Điện toán đám mây; Dịch vụ quản lý; Tin học; Phân phối tài nguyên Content CHƯƠNG 1 – MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Thời gian gần đây “điện toán đám mây” là một trong những chủ đề được nhắc đến nhiều nhất trong các sự kiện công nghệ. Được đánh giá là một trong những xu hướng công nghệ mới và dự đoán sẽ là cơn sóng thần về công nghệ. Điện toán đám mây ngày càng được nhiều công ty theo đuổi và sản phẩm của nó cũng ngày càng phong phú. Tuy vậy, điện toán đám mây ở Việt Nam vẫn còn khá mới mẻ. Một vài công ty bắt đầu đi tiên phong trong lĩnh vực này như IBM, Microsoft, HP, Intel, FPT…Việt Nam là một trong những nước đầu tiên trong khu vực sử dụng điện toán đám mây, đang dần tiếp cận dịch vụ đám mây thông qua các dự án của một số doanh nghiệp nước ngoài như Microsoft, Intel … Công nghệ này được coi là giải pháp cho những vấn đề mà nhiều công ty đang gặp phải như thiếu năng lực công nghệ thông tin, chi phí đầu tư hạn chế…Với khả năng tạo điều kiện cho doanh nghiệp hoạt động hiệu quả, thông minh và tiết kiệm chi phí hơn, việc phát triển và cung cấp các dịch vụ điện toán đám mây ở Việt Nam là xu hướng tất yếu của thời đại. 1.2. Mục đích nghiên cứu Lấy ý tưởng từ việc cung cấp một hệ thống điện toán đám mây toàn diện từ hệ thống website thương mại điện tử làm kênh giao tiếp với khách hàng để bán các dịch vụ điện toán 2 đám mây như phần mềm, nền tảng hay cơ sở hạ tầng, đồng thời cho phép khách hàng quản lý và thực hiện các tác vụ cho đến việc thực thi các yêu cầu mua dịch vụ của khách hàng, cài đặt các phần mềm, nền tảng, hệ điều hành và cấp phát tài nguyên như máy chủ, mạng, lưu trữ dữ liệu. Và ngoài ra, hệ thống sẽ ghi lại toàn bộ các hoạt động của người sử dụng hệ thống, đánh giá việc sử dụng tài nguyên của người dùng làm cơ sở cho việc tính toán hóa đơn. Trong hệ thống dịch vụ điện toán đám mây, tầng phân phối tài nguyên đóng một vai trò quan trong trong việc cấp phát bộ nhớ, máy chủ, bộ vi xử lý, hệ điều hành… nhằm đáp ứng các yêu cầu dịch vụ của khách hàng như để cài đặt phần mềm, cài đặt và sử dụng các nền tảng, và sử dụng cơ sở hạ tầng với các mục đích riêng của khách hàng. Ngoài việc sử dụng cho các dịch vụ điện toán đám mây, giải pháp phân phối tài nguyên cũng có thể ứng dụng trong các doanh nghiệp nhằm ảo hóa hạ tầng công nghệ thông tin, đặc biệt là các công ty tin học. Các công ty này có đặc thù là việc đầu tư hạ tầng máy móc cho nhân viên rất tốn kém do yêu cầu phần cứng, phần mềm cho mỗi máy để làm môi trường phát triển cao. Với giải pháp ảo hóa cơ sở hạ tầng, doanh nghiệp có lợi trong việc tận dụng tối đa tài nguyên hiện có của doanh nghiệp, cấp phát tài nguyên tùy theo yêu cầu đặc thù công việc của mỗi nhân viên. Tiết kiệm chi phí mua bản quyền cho các phần mềm, thay vì mỗi máy cần 1 bản quyền, doanh nghiệp có thể mua bản quyền không giới hạn và nhân bản trên các máy ảo để cung cấp tới nhân viên. Đồng thời, một lợi thế lớn là việc quản lý tập trung dữ liệu trong một trung tâm dữ liệu thay vì lưu trữ trên các máy tính cá nhân, hạn chế rủi ro trong việc mất dữ liệu và bảo mật thông tin. 1.2.1. Phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ luận văn này, học viên sẽ nghiên cứu và phát triển một phần của hệ thống điện toán đám mây là tầng phân phối tài nguyên (provisioning layer) theo yêu cầu của các dịch vụ điện toán đám mây thông qua mạng internet. Phương pháp cài đặt được dự kiến là sử dụng ngôn ngữ lập trình java để truy cập các API (application programming interface – giao diện lập trình ứng dụng) của nhà cung cấp giải pháp ảo hóa cơ sở hạ tầng như VMWare vSphere. Nghiên cứu khả năng cài đặt trên nền tảng của các nhà cung cấp giải pháp ảo hóa cơ sở hạ tầng khác như Microsoft Hyper-V, Citrix XEN… 1.3. Bố cục của luận văn Luận văn được chia thành 5 chương: Chương 1 – Mở đầu: chương này sẽ trình bày mục đích và phạm vi nghiên cứu của luận văn. Chương 2 – Cơ sở lý thuyết: nghiên cứu về ảo hóa và các vấn đề xung quanh điện toán đám mây như khái niệm, các đặc điểm của điện toán đám mây, các mô hình điện toán đám mây và so sánh điện toán đám mây với điện toán lưới. Chương 3 – Tầng quản lý và phân phối tài nguyên: nghiên cứu về tầng quản lý và phân phối tài nguyên và vị trí của nó trong hệ thống điện toán đám mây. Liệt kê và trình bày một số giải pháp ảo hóa cơ sở hạ tầng. 3 Chương 4 – Phát triển dịch vụ phân phối tài nguyên: trình bày việc lựa chọn công nghệ để phát triển giải pháp phân phối tài nguyên, thiết kế kiến trúc, chức năng và cài đặt. Chương 5 – Đánh giá, so sánh và định hướng phát triển: đánh giá kết quả của luận văn, những gì đã làm và chưa làm được. So sánh với một số hệ thống phân phối tài nguyên đã được phát triển. Định hướng phát triển tiếp theo cho đề tài. References Tiếng Anh 1. Chang-Hao Tsai (2009). “System Architectures with Virtualized Resources in a Large- Scale Computing Infrastructure”, A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy (Computer Science and Engineering), University of Michigan. 2. Armbrust, M., Fox, A., Griffith, R., Joseph, A., Katz, R., Konwinski, A., Lee, G., Patterson, D., Rabkin, A., Stoica, I. and Zaharia, M. (2009). “Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing”, Technical Report, University of California at Berkeley, pp. 6. 3. Rehan Saleem (2011). “Cloud computing’s effect on enterprises”, Master’s Thesis, Lund University, p8-15. 4. Casey Rathbone (2011). “Cyberaide Creative: On-Demand Deployment of Cyberinfrastructure”, Master’s Thesis. 5. Stanoevska-Slabeva, K., Wozniak (2009). “Grid Basics. In: Stanoevska-Slabeva, K., Wozniak, T., and Ristol, S., Grid and Cloud Computing”, a Business Perspective on Technology and Applications, Springer Berlin Heidelberg. 6. Ajay Gulati, Ganesha Shanmuganathan, Irfan Ahmad, Anne Holler (2011).“Cloud Scale Resource Management: Challenges and Techniques”, Technical Report, VMWare.inc. 7. Federico Villa (2009). “A view about Virtualization”, Technical Report, Politecnico di Milano Milan, Italy. 8. VMWare (2011). “VMware vCloud Architecting a vCloud”, Technical white paper, VMware, Inc. 9. VMWare (2009, 2011). “vCloud API Programming Guide”, Technical documentation, VMware, Inc. 10. VMWare (2009). “Developer’s Setup Guide”, Technical documentation, VMware, Inc. 11. VMWare (2009). “vSphere Web Services SDK Programming Guide”, Technical documentation, VMware, Inc. 4 12. VMWare (2009). “VMware Infrastructure Architecture Overview”, Technical documentation, VMware, Inc. Các website: 13. http://wikipedia.org 14. http://www.vmware.com/ 15. http://www.dialogic.com/technologies/cloud-communications.htm 16. http://cloudcomputing.sys-con.com/node/1535044 17. http://www-01.ibm.com/software/tivoli/products/prov-mgr/features.html 18. http://congnghe24h.vn/dien-toan-dam-may-khai-niem-co-ban-va-nhung-dieu-can- biet-phan1.html . điện toán đám mây và so sánh điện toán đám mây với điện toán lưới. Chương 3 – Tầng quản lý và phân phối tài nguyên: nghiên cứu về tầng quản lý và phân phối tài nguyên và vị trí của nó trong. sở lý luận: nghiên cứu về ảo hóa và các vấn đề xung quanh điện toán đám mây như khái niệm, các đặc điểm của điện toán đám mây, các mô hình điện toán đám mây và so sánh điện toán đám mây với điện. triển. Keywords: Công nghệ thông tin; Điện toán đám mây; Dịch vụ quản lý; Tin học; Phân phối tài nguyên Content CHƯƠNG 1 – MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Thời gian gần đây điện toán đám mây