Ứng dụng kiến trúc chính phủ điện tử và mô hình SAAS (software as a service) cho các dịch vụ phần mềm ở cấp phường xã

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  DƢƠNG BÁ CƢỜNG ỨNG DỤNG KIẾN TRÚC CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ VÀ MƠ HÌNH SAAS (SOFTWARE AS A SERVICE) CHO CÁC DỊCH VỤ PHẦN MỀM CẤP PHƢỜNG/XÃ Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm Mã số: 60480103 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ÁI VIỆT Hà Nội - 2015 LỜI CAM ĐOAN Đƣợc cho phép UBND Xã Thiệu Dƣơng cung cấp tài liệu chức nhiệm vụ, mơ hình tổ chức Chính quyền Cấp Phƣờng/Xã làm tài liệu tham khảo sử dụng số thông tin tài liệu vào đồ án Tôi xin cam đoan nội dung luận văn đƣợc đồng ý sử dụng thơng tin khơng sử dụng tùy ý nội dung luận văn vào mục đích khác; Bên cạnh nội dung luận văn hồn tồn tơi thực dƣới hƣớng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Ái Việt – Nguyên Viện trƣởng Viện CNTT – Đại học Quốc gia Hà Nội Tôi xin cam đoan nguồn tài liệu tham khảo đƣợc liệt kê sử dụng nguyên tắc Tôi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan trƣớc Hội đồng phản biện./ Học Viên Dƣơng Bá Cƣờng LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đƣợc luận văn này, lời cảm ơn tơi muốn gửi đến lời cảm ơn trân thành sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Ái Việt – Nguyên Viện trƣởng Viện Công nghệ thông tin – Đại học Quốc gia Hà Nội, ngƣời Thầy trực tiếp hƣớng dẫn, bảo ban tơi suốt q trình thực làm luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến UBND Xã Thiệu Dƣơng – Thành phố Thanh Hóa, giúp tơi tìm hiểu chức nhiệm vụ nhƣ mơ hình quyền cấp Phƣờng/Xã (bao gồm Phƣờng/Xã, Thị trấn) để tơi có tài liệu đƣa đƣợc giải pháp Chính phủ điện tử cấp Phƣờng/Xã Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô khoa Công nghệ thông tin, Trƣờng Đại học Công nghê, Đại học Quốc gia Hà Nội nói chung nhƣ thầy Bộ mơn Cơng nghệ phần mềm nói riêng tận tình giảng dạy tơi suốt q trình tơi tham gia học Cuối cùng, xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình nhƣ bạn bè ủng hộ, động viên để có điều kiện tốt để học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC VIẾT TẮT Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Error! Bookmark not defined CHƢƠNG MỞ ĐẦU .6 1.1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài 1.1.1 Vấn đề xây dựng kiến trúc phủ điện tử giới Việt Nam 1.1.2 Về việc xây dựng kiến trúc Chính phủ điện tử cấp Phƣờng/Xã 1.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.4 Các vấn đề cần giải 1.5 Dự kiến kết đạt đƣợc CHƢƠNG 2.TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ VÀ MƠ HÌNH SAAS .9 2.1 Hƣớng nghiên cứu Chính phủ điện tử giới 2.1.1 Các khái niệm kiến trúc 2.1.2 Lịch sử đời kiến trúc tổng thể Error! Bookmark not defined 2.2 Phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phƣơng pháp luận Error! Bookmark not defined 2.2.2 TOGAF Error! Bookmark not defined 2.2.3 Zachman Enterprise Framework Error! Bookmark not defined 2.2.4 Kinh nghiệm nƣớc giới Error! Bookmark not defined 2.3 Việc xây dựng, phát triển Kiến trúc Chính phủ điện tử Việt NamError! Bookmark not def 2.3.1 Mơ hình ITI-GAF Error! Bookmark not defined 2.3.2 Khung kiến trúc ITI-GAF Error! Bookmark not defined 2.4 Mơ hình SaaS (Software as a Service) Error! Bookmark not defined 2.4.1 Khái niệm SaaS Error! Bookmark not defined 2.4.2 Lợi ích SaaS Error! Bookmark not defined 2.4.3 Các công nghệ cần thiết để xây dựng mơ hình SaaSError! Bookmark not defined CHƢƠNG ỨNG DỤNG KIẾN TRÚC CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ CẤP PHƢỜNG/XÃ Error! Bookmark not defined 3.1 Hiện trạng Chính phủ điện tử cấp Phƣờng/Xã Error! Bookmark not defined 3.1.1 Về thể chế Error! Bookmark not defined 3.1.2 Về nguồn lực Error! Bookmark not defined 3.1.3 Về tác nghiệp Error! Bookmark not defined 3.2 Xác định mục tiêu kiến trúc Error! Bookmark not defined 3.2.1 Mục tiêu Error! Bookmark not defined 3.2.2 Phạm vi Error! Bookmark not defined 3.2.3 Các đối tƣợng tham gia hệ thống Error! Bookmark not defined 3.3 Kiến trúc Chính phủ điện tử cấp Phƣờng/Xã Error! Bookmark not defined 3.3.1 Kiến trúc Thể chế Error! Bookmark not defined 3.3.2 Kiến trúc Nguồn lực Error! Bookmark not defined 3.3.3 Kiến trúc Tác nghiệp Error! Bookmark not defined 3.4 Vòng đời phát triển kiến trúc Error! Bookmark not defined CHƢƠNG MỘT MƠ HÌNH ỨNG DỤNG SỬ DỤNG CƠNG NGHỆ AZURE CỦA MICROSOFT Error! Bookmark not defined 4.1 Phân tích nghiệp vụ Error! Bookmark not defined 4.1.1 Các quy trình nghiệp vụ Error! Bookmark not defined 4.1.2 Quy trình quản lý văn đến Error! Bookmark not defined 4.1.3 Quy trình quản lý văn Error! Bookmark not defined 4.1.4 Các module chức hệ thống Error! Bookmark not defined 4.2 Thiết kế hệ thống Error! Bookmark not defined 4.2.1 Mơ hình tổng thể chức hệ thống Error! Bookmark not defined 4.2.2 Mô hình phân rã chức Error! Bookmark not defined 4.3 Thiết kế sở liệu Error! Bookmark not defined 4.3.1 Thiết kế bảng sở liệu Error! Bookmark not defined 4.3.2 Mơ hình thực thể liên kết Error! Bookmark not defined 4.4 Xây dựng chƣơng trình thử nghiệm Error! Bookmark not defined 4.4.1 Môi trƣờng cài đặt, triển khai Error! Bookmark not defined 4.4.2 Các bƣớc triển khai ứng dụng lên Window azureError! Bookmark not defined 4.4.3 Màn hình giao diện Error! Bookmark not defined CHƢƠNG PHÂN TÍCH KẾT QUẢ Error! Bookmark not defined 5.1 Kết đạt đƣợc Error! Bookmark not defined 5.1.1 Lý thuyết Kiến trúc Chính phủ điện tử mơ hình SaaSError! Bookmark not defined 5.1.2 Xây dựng kiến trúc phủ cấp Phƣờng/Xã Error! Bookmark not defined 5.2 Đánh giá lợi ích, ƣu điểm phƣơng pháp luận Error! Bookmark not defined 5.3 Bài học rút áp dụng phƣơng pháp luận vào toán thực tếError! Bookmark not defin 5.4 Các vấn đề tồn Error! Bookmark not defined 5.5 Hƣớng nghiên cứu Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO .11 CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài 1.1.1 Vấn đề xây dựng kiến trúc phủ điện tử giới Việt Nam Ngày nay, công nghệ thông tin truyền thông (CNTT&TT) làm biến đổi sâu sắc đời sống, kinh tế, văn hoá xã hội quốc gia Phát triển ứng dụng CNTT&TT sở cho việc phát triển kinh tế quốc dân Chính phủ điện tử cấp (Chính phủ, Bộ, Ban nghành, Địa phƣơng) việc ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông vào hoạt động quan nhà nƣớc cấp nhằm cung cấp thơng tin dịch vụ cho công dân (G2C), doanh nghiệp (G2B), nhân viên (G2E), quan nhà nƣớc khác (G2G) nhằm mục đích nâng cao hiệu hoạt động quan nhà nƣớc Chính phủ điện tử đổi tổ chức, đổi quy tắc hoạt động, tăng cƣờng lực phủ, làm cho phủ làm việc có hiệu lực, hiệu minh bạch hơn, cung cấp thông tin tốt cho ngƣời dân, doanh nghiệp, tổ chức tạo điều kiện thuận lợi cho ngƣời dân thực quyền dân chủ tham gia quản lý nhà nƣớc Tuy nhiên việc triển khai Chính phủ điện tử quốc gia khác nhau, dựa nghiệp vụ, sở hạ tầng, khung pháp lý, trình độ phát triển CNTT cách làm khác dẫn đến thành công hiệu đạt đƣợc khác Ờ nhiều nƣớc, việc xây dựng hệ thống thông tin phần lớn chƣa có kiến trúc tồn diện dẫn đến hệ thống đƣợc đầu tƣ xây dựng chắp vá, thiếu đồng bộ, khơng tồn diện, khả tích hợp kém… đặc biệt nhiều hệ thống sau xây dựng xong không đƣa vào sử dụng đƣợc sử dụng hiệu không đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế Trong bối cảnh nhu cầu đặt phải có phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc (hay gọi “khung kiến trúc”) để giúp cho quan, phủ vận dụng để xây dựng kiến trúc CNTT cho (Kiến trúc Chính phủ điện tử) Một số khung kiến trúc đƣợc tham khảo đƣợc áp dụng nhiều giới kể đến nhƣ: - Zachman (Zachman Framework for Enterprise Architecture - Khung Zachman) [7] - TOGAF (The Open Group Architecture Framework - Khung kiến trúc nhóm mở) [8] - FEAF (Federal Enterprise Architecture Framework - Khung kiến trúc tổng thể liên bang – Mỹ) [9] Tại Việt Nam, năm gần số Bộ, Ban, Ngành,… nhanh chóng nắm bắt đƣợc xu áp dụng khung kiến trúc vào việc xây dựng kiến trúc CNTT tổng thể nhiên mức độ thành công chƣa thực cao Gần số chuyên gia Viện CNTT – ĐH Quốc gia Hà Nội nghiên cứu, xây dựng hoàn thiện khung kiến trúc ITI-GAF (Information Technology Institute – Government Architecture Framework) [1] với mục đích tạo khung kiến trúc dễ hiểu dễ áp dụng cho quan, doanh nghiệp Việt Nam việc xây dựng kiến trúc CNTT phù hợp với đặc trƣng nghiệp vụ, sở hạ tầng, khung pháp lý, trình độ phát triển CNTT 1.1.2 Về việc xây dựng kiến trúc Chính phủ điện tử cấp Phƣờng/Xã Ứng dụng CNTT cấp Phƣờng/Xã vấn đề cấp bách để đƣa lợi ích thiết thực hàng ngày Chính phủ đến với ngƣời dân Tuy nhiên, hoàn cảnh Việt Nam, xây dựng dự án đầu tƣ cho ứng dụng tin học Phƣờng/Xã chƣa thực tế chất lƣợng nguồn nhân lực chƣa đủ bảo đảm hỗ trợ vận hành mạng LAN cấp Phƣờng/Xã lãng phí đầu tƣ Bên cạnh ứng dụng Phƣờng/Xã chuẩn hóa có nhiều nét tƣơng đồng Vì vậy, vấn đề tập trung ứng dụng Chính phủ điện tử theo mơ hình SaaS cho tồn Phƣờng/Xã phạm vi tồn Tỉnh có nhiều thuận lợi, hiệu đầu tƣ đạt chất lƣợng sử dụng vận hành cao Phần mềm nhƣ Dịch vụ - SaaS (Software as a Service) cách tổ chức phần mềm ứng dụng tập trung, cung cấp nhƣ dịch vụ ngƣời sử dụng Cách tổ chức ứng dụng CNTT nhƣ có ƣu điểm tiết kiệm cơng vận hành, bảo hành bảo trì nâng cấp Mặt khác, lỗi phần mềm cần sửa chữa lần áp dụng cho toàn hệ thống Các phần mềm đƣợc dùng chung cho nhiều đơn vị tạo điều kiện cho tính tƣơng hợp hệ thống chia sẻ liệu Đặc biệt, phần mềm đƣợc xây dựng lần tiết kiệm chi phí đầu tƣ Ngƣời sử dụng ln ln đƣợc sử dụng tính trả tiền theo mức độ sử dụng Tại Việt nam, với điều kiện hạ tầng, chất lƣợng nguồn nhân lực đặc trƣng hành chính, cần áp dụng SaaS theo kiến trúc riêng Áp dụng Kiến trúc EA (Enterprise Architecture) để xây dựng Chính phủ điện tử đến cấp Phƣờng/Xã đảm bảo tính thống tổng Chính phủ Điện tử Việt Nam 1.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc phủ điện tử mơ hình SaaS - Mơ hình tổ chức hành nghiệp vụ cấp Phƣờng/Xã - Cách áp dụng phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc phủ điện tử mơ hình SaaS vào việc xây dựng kiến trúc phủ điện tử cho dịch vụ phần mềm cấp Phƣờng/Xã 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu - Tổng quan phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc Chính phủ điện tử Giới thiệu số phƣơng pháp tiếng giới phƣơng pháp Việt Nam - Mô hình SaaS cơng nghệ cần thiết để xây dựng mơ hình SaaS tảng Azure Microsoft - Mơ hình tổ chức hành nghiệp vụ cấp Phƣờng/Xã - Xây dựng kiến trúc tổng thể cho dịch vụ phần mềm cấp Phƣờng/Xã 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc - Nghiên cứu tài liệu mơ hình SaaS cơng nghệ cần thiết để xây dựng mơ hình SaaS tảng Azure Microsoft - Tham khảo số kiến trúc xây dựng - Tìm hiểu thêm thơng tin từ báo, Internet - Khảo sát mơ hình tổ chức hành nghiệp vụ cấp Phƣờng/Xã - Tham khảo ý kiến Thầy hƣớng dẫn đồng nghiệp - Lựa chọn phƣơng pháp thích hợp để giải vấn đề đặt 1.4 Các vấn đề cần giải - Đƣa đƣợc nhìn tổng quan dễ hiểu phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc Chính phủ điện tử - Vận dụng phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc phủ điện tử đƣa đƣợc khung nội dung kiến trúc cụ thể phƣơng pháp xây dựng kiến trúc cho dịch vụ phần mềm cấp Phƣờng/Xã - Rút đƣợc học kinh nghiệm, vấn đề tồn hƣớng giải 1.5 Dự kiến kết đạt đƣợc - Nắm đƣợc tổng quan phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc phủ điện tử mơ hình SaaS - Biết cách áp dụng phƣơng pháp luận xây dựng kiến trúc Chính phủ điện tử để xây dựng kiến trúc tổng thể cho hệ thống cụ thể - hệ thống dịch vụ phần mềm cấp Phƣờng/Xã CHƢƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ VÀ MƠ HÌNH SAAS 2.1 Hƣớng nghiên cứu Chính phủ điện tử giới 2.1.1 Các khái niệm kiến trúc  Khái niệm kiến trúc Kiến trúc khái niệm đƣợc sử dụng nhiều lĩnh vực xây dựng Theo định nghĩa từ điển tiếng Việt Viện ngôn ngữ học Việt Nam, Kiến trúc “nghệ thuật thiết kế, xây dựng cơng trình, thƣờng nhà cửa” Khi tiến hành xây dựng cơng trình nhỏ, ngƣời ta thƣờng không quan tâm đến kiến trúc, nhƣng với cơng trình lớn, kiến trúc giữ vai trò đặc biệt quan trọng thành phần khơng thể thiếu đƣợc cơng trình Theo định nghĩa Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ/Viện kỹ thuật điện điện tử (American National Standards Institute/Institute of Electrical and Electronics Engineers – ANSI/IEEE) [21], kiến trúc hệ thống bao gồm: thành phần hệ thống mối liên hệ thành phần với nhƣ nguyên tắc định hƣớng cho việc thiết kế phát triển hệ thống Kiến trúc xây dựng thƣờng gắn liền với dự án xây dựng, mang tính chất dự án, có thời điểm bắt đầu thời điểm kết thúc cụ thể Trƣớc khởi công dự án xây dựng, ngƣời ta phải hoàn thành xong kiến trúc Trong suốt trình thực dự án xây dựng, hầu nhƣ kiến trúc ban đầu đƣợc giữ nguyên, không thay đổi Sau dự án kết thúc, kiến trúc ban đầu không đƣợc sửa đổi, cập nhật nữa, mà thƣờng đƣợc lƣu vĩnh viễn nhƣ hồ sơ kèm theo cơng trình Điểm khác biệt khái niệm kiến trúc áp dụng lĩnh vực xây dựng khái niệm kiến trúc lĩnh vực công nghệ thông tin là, nhƣ kiến trúc xây dựng thƣờng khơng thay đổi kiến trúc cơng nghệ thông tin lại thƣờng xuyên phải thay đổi, cập nhật lai Kiến trúc cơng nghệ thơng tin mang tính chất tiến trình liên tục Do đặc thù vịng đời cơng nghệ ngắn quy trình nghiệp vụ quan, tổ chức thƣờng xuyên đƣợc điều chỉnh, suốt tiến trình này, kiến trúc cơng nghệ thông tin thƣờng xuyên đƣợc thay đổi, cập nhật Ngồi đề cập tới kiến trúc Cơng nghệ thơng tin thƣờng có khái niệm nhƣ: - Hệ thống tại: để hệ thống công nghệ thông tin - Hệ thống mục tiêu: để hệ thống công nghệ thông tin cần phát triển  Kiến trúc tổng thể Trong lĩnh vực CNTT, phát triển hệ thống thông tin lớn, cho giai đoạn lâu dài, có nhiều bên tham gia ngƣời ta sử dụng khái niệm kiến trúc nhƣ công cụ để giúp bên tham gia hiểu rõ hệ thống cần xây dựng nguyên tắc định hƣớng cho việc thiết kế phát triển hệ thống Các hệ thống thông tin lớn gắn liền với việc phục vụ cho hoạt động quan, tổ chức, nên gắn liền với hoạt động nghiệp vụ quan, tổ chức Vì vậy, từ thập kỷ 80 bắt đầu xuất khái niệm kiến trúc tổng thể (enterprise architecture) nhằm mô tả cách “tổng thể” hoạt động quan tổ chức Theo định nghĩa nhiều tổ chức chuyên gia, khái niệm kiến trúc tổng thể đƣợc hiều tập hợp nguyên tắc, phƣơng pháp, mơ hình đƣợc sử dụng việc mơ tả cấu tổ chức, quy trình nghiệp vụ, sở hạ tầng, hệ thống thông tin hay thành phần cấu thành khác quan, tổ chức Hình 2.1: Q trình tiến hóa thành phần kiến trúc Hiện tại, có nhiều loại kiến trúc tổng thể khác quan, tổ chức khác phát triển Tuy nhiên, hầu hết kiến trúc tổng thể bao gồm thành phần chính: - Kiến trúc nghiệp vụ (Bussiness Architecture) mơ tả quy trình nghiệp vụ quan, tổ chức Đây thành phần quan trọng tạo tảng cho thành phần kiến trúc khác 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Ái Việt, “Mơ hình ITI-GAF”, Viện CNTT- Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2013 [2] Nguyễn Ái Việt (2011), Mơ hình quan điện tử ba cấp thành phố Hà Nội [3] Công văn số 270/BTTTT-UDCNTT ngày 06/02/2012 Bộ Thông tin Truyền thơng hƣớng dẫn mơ hình thành phần quyền điện tử cấp tỉnh; [4] Đề tài khoa học cấp Nhà nƣớc “Nghiên cứu xây dựng kiến trúc công nghệ thông tin truyền thông giải pháp công nghệ phù hợp cho việc triển khai Chính phủ điện tử Việt Nam”, mã số KC.01.18 thuộc Chƣơng trình nghiên cứu khoa học trọng điểm Công nghệ thông tin truyền thông KC.01, giai đoạn 2006 – 2010 – Chủ nhiệm đề tài Bộ Thông tin Truyền thông – Năm 2010 Tiếng Anh [5] John Zachman (1982) Business Systems Planning and Business Information Control Study: A comparison in IBM Systems Journal 21 [6] John A Zachman (1987) A Framework for Information Systems Architecture In: IBM Systems Journal, vol 26, no IBM Publication G321-5298 [7] Zachman (2014), Zachman Enterprise Architecture Framework, version 3.0 [8] The Open Group (2014), The Open Group Architectural Framework, version 9.1 [9] USA (2013), Federal Enterprise Architecture Framework, version 2.0 [10] NIST General Information Retrieved on August 21, 2010 [11] Department of Defense (1996) Technical Architecture Framework for Information Management Vol April 1996 [12] Germany, Standards and Architectures for Government Applications [13] E-Government Interoperability – United Nations Development Programme Regional Centre in Bangkok – Published in 2007 [14] Chief Information Officer Council (2001) A Practical Guide to Federal Enterprise Architecture Version 1.0 Preface February 2001 [15] United Nations Department of Economic and Social Affairs "United Nations E-Government Survey 2014" UN Retrieved 2014-09-16 11 [16] Proposed Security Assessment and Authorization for U.S Government Cloud Computing – Draff version 0.96 – November 2, 2010 [17] Programming Window Azure – Sriram Krishman – O’Reilly Media, Inc, 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472 – May 2010: Fisrt Edition [18] Developing Application for the Cloud on the Microsoft Windows Azure Platform – Domimic Betts, Scott Densmore, Ryan Dunn, Masashi Narumoto, Eugenio Pace, Matias Woloski – Microsoft 2010 [19] http://www.merriam-webster.com,The Merriam Webster Dictionary and Thesaurus [20] http://www.iso-architecture.org/ieee-1471/afs/frameworks-table.html [21] http://standards.ieee.org/ 12