Tiểu luận những nguyên lý sáng tạo trong điện toán đám mây

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây Giảng viên: GS TSKH HOÀNG KIẾM Thực hiện: VŨ THỊ PHƯƠNG Mã số học viên: CH604801 Lớp: Cao học khóa 22 TP.HCM, THÁNG 11 NĂM 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây Giảng viên: GS TSKH HOÀNG KIẾM Thực hiện: VŨ THỊ PHƯƠNG Mã số học viên: CH604801 Lớp: Cao học khóa 22 TP.HCM, THÁNG 11 NĂM 2012 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển lịch sử xã hội loài người gắn liền với trình sáng tạo Đó trình sáng tạo lâu dài liên tục, từ việc chế tạo công cụ thô sơ công cụ đại sử dụng nhiệt tới phát minh điện đánh dấu bước phát triển nhảy vọt sáng tạo, máy tính khổng lồ máy tính cá nhân nhỏ gọn xuất Sự sáng tạo trở thành thành phần quan trọng việc xây dựng xã hội đại Cùng với sáng tạo, người ngày đạt thành tựu vượt bậc khoa học công nghệ Do nhu cầu cải tiến sáng tạo công nghệ phục vụ cho sống ngày cao đòi hỏi phải có môn khoa học chuyên nguyên cứu phương pháp sáng tạo giúp cho việc sáng tạo dễ dàng có sở lý thuyết rõ ràng Vì phương pháp luận sáng tạo đời với mục đ ch trang bị cho người học hệ thống phương pháp k thực hành suy ngh để giải vấn đề định cách sáng tạo l u dài tiến tới điều khiển tư sáng tạo người Trong phạm vi tiểu luận này, em tìm hiểu tổng quan khái quát xu hướng công nghệ thông tin đại mà giới hướng đến hoàn thiện công nghệ điện toán đám m y Kèm theo em xin nêu ph n t ch theo ý kiến chủ quan mình, nguyên lý sáng tạo ứng dụng công nghệ này, sau giới thiệu số ứng dụng sáng tạo gần sử dụng điện toán đám m y Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Hoàng Kiếm người tận tâm truyền đạt kiến thức tảng cho chúng em môn học “Phương nghiên cứu khoa học tin học” Cùng với kinh nghiệm nhiều năm sáng tạo thầy giúp em có nhìn tổng quan sáng tạo tầm quan trọng sáng tạo khoa học nghiên cứu ứng dụng sáng tạo thực tế Page Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 MỤC LỤC I II Page Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 IV 30 Một số ứng dụng sáng tạo với Cloud Computing 4.1 Thay máy tính điện thoại thông minh (smartphone) máy tính bảng 30 4.2 Giải pháp Iveda video giám sát 31 4.3 Phát triển game thực tế ảo (MMO) 32 V Kết luận 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 Page Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 I Tổng quan điện toán đám mây 1.1 Giới thiệu Để kiểm tra phản ứng nhanh nhạy ứng viên xin việc, Google cần đặt câu hỏi tưởng chừng đơn giản: "Bạn làm liệu có tăng gấp 1.000 lần?" Nếu người xin việc bê nguyên công thức "lập trình sẵn" trường vào tình này, họ biến máy chủ thành ốc sên nhận lượng video, ảnh, đồ, thông tin mua sắm lên 1.000 Bởi để tìm chỗ đứng Google, họ cần học cách làm việc ước mơ cấp độ rộng lớn Họ phải biết cách đưa khối lượng liệu khổng lồ thoát khỏi phạm vi trung tâm liệu chật chội đặt chúng đ u kia- nơi mà chuyên gia Google gọi "cloud"- Những đám m y ảo Trong thực tế nay, với thay đổi phát triển không ngừng đến phút giây xã hội xung quanh nhu cầu khả lưu trữ lượng liệu khổng lồ vượt “cỗ máy vật lý” Data center vô cấp thiết Sự phát triển vũ bão kinh tế giới đẩy doanh nghiệp, tập đoàn đa quốc gia lớn vào tình phải có giải pháp công nghệ thông tin giúp họ lưu trữ khối lượng khổng lồ liệu liên quan đến công việc kinh doanh họ Bên cạnh giải pháp phải thỏa mãn tiêu ch đơn giản, an toàn dễ sử dụng doanh nghiệp có khả đầu tư mạnh vào hạ tầng công nghệ thông tin để phục vụ cho công việc kinh doanh nhiều lý khách quan chủ quan Không dừng lại mức “đòi hỏi” người ngày tăng lên thách thức gửi đến phát triển khoa học công nghệ nói chung công nghệ Page Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 thông tin nói riêng Ngày nay, khái niệm dịch vụ trở thành khái niệm quen thuộc với người Tất chuyển hóa thành dịch vụ người dùng không muốn tự phải thực tất việc Họ muốn đơn giản nhất, dễ sử dụng lúc phải quản lý nhu cầu sử dụng Vai trò dịch vụ sống hàng ngày chối cãi Tất nhu cầu nói dẫn đến hai câu hỏi ch nh đặt Đó làm để giải toán lưu trữ khối lượng liệu, ứng dụng khổng lồ làm để biến việc sử dụng liệu, ứng dụng thành dịch vụ để đáp ứng nhu cầu người dùng Và câu trả lời chung cho cho hai câu hỏi “hóc búa” nhiều năm qua xuất Đó ch nh Điện toán đám m y (Cloud Computing ĐTĐM) 1.2 Khái niệm điện toán đám mây Thuật ngữ "Cloud Computing" đời năm 2007 để nói trào lưu mà để khái quát lại hướng sở hạ tầng thông tin vốn diễn từ năm qua Quan niệm diễn giải cách đơn giản: nguồn điện toán khổng lồ phần mềm, dịch vụ nằm máy chủ ảo (đám m y) Internet thay máy t nh gia đình văn phòng (trên mặt đất) để người kết nối sử dụng họ cần 3.7 Nguyên lý dự phòng Thất thoát liệu vấn đề nóng bỏng giới công nghệ Những nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám m y tin với việc người dùng không lưu trữ liệu máy cá nhân, mà tất tập trung xử lý Page 27 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 máy chủ nhà cung cấp làm hạn chế tổn thất liệu nhà cung cấp có nhiệm vụ tập trung việc đảm bảo an toàn Thêm nữa, việc sử dụng phần mềm web giảm thiểu khả xung đột phần mềm máy người dùng không cần phải cài đặt mà cần thông qua trình duyệt để xử dụng dịch vụ online Trong công nghệ ảo hóa người dùng dễ dàng tạo máy chủ lưu trữ backup thông tin Ví dụ tạo máy ảo khác nhau, máy dùng để truy cập Internet, máy không truy cập Internet mà nối mạng nội để xử lý công việc, máy không truy cập Internet mà nối mạng nội để thực việc backup liệu Điều dễ dàng thực mà không cần tốn thêm tiền để mua máy vật lý thiết bị kết nối mạng 3.8 Nguyên lý vạn Nguyên lý thể rõ nét công nghệ ảo hóa Trên máy tính vật lý, người ta tạo nhiều máy ảo chạy hệ điều hành khác từ thông thường đến server để thực nhiều tác vụ lúc Một ví dụ sau: máy tính thật cài hệ điều hành Windows 7, máy ảo Linux Server để làm máy chủ web, máy ảo Windows Server 2003 để cài đặt sở liệu, máy ảo Windows XP để thử nghiệm giải tr … điều đặc biệt thuận lợi cho người dùng công ty vừa nhỏ muốn có hệ thống mạng để xử lý công việc lưu trữ liệu Nhờ bận tâm nhiều đến việc mua bổ sung thêm máy tính vật lý, đồng thời làm tăng hiệu suất hoạt động máy lên nhiều lần 3.9 Nguyên lý động Trong điện toán đám m y t nh linh động thể rõ Dữ liệu lưu trữ máy chủ nhà cung cấp, sử dụng dịch vụ phần mềm web thông qua Page 28 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 trình duyệt để thực tác vụ theo yêu cầu Như với thiết bị máy vi tính cá nhân, smartphone, pda hay thiết bị tân thời máy t nh bảng, netbook, nơi vào thời gian cần kết nối Internet truy cập dịch vụ Không thế, hệ web kết nối tất người, chia sẻ liệu, chỉnh sửa thông tin, thực công việc lúc cách dễ dàng Chúng ta thấy qua ví dụ sau: người du lịch, chụp hình phong cảnh smartphone, ảnh đánh dấu vị trí thời gian post lên trang web chia sẻ ảnh đồng thời thông báo đến cho tất bạn bè kết nối, họ bình luận hay nói chuyện trang web Trong công nghệ ảo hóa, tạo máy ảo thiết lập cấu hình chuẩn, cần chép vào USB mang qua lại máy thật vật lý khác nhân nhiều máy ảo giống để thực nghiệm Chúng ta thực điều dễ dàng nhanh chóng, không cần t m đến cấu hình máy thực vật lý việc cài đặt driver điều khiển thiết bị 3.10 Nguyên lý hữu hiệu Trong công nghệ ảo hóa, hệ thống trung tâm máy chủ phải chạy liên tục 24/24 người dùng khắp nơi giới, không thời điểm truy cập dịch vụ web xử lý thông tin 3.11 Nguyên lý rẻ thay cho đắt Trong điện toán đám m y dịch vụ cung cấp theo nhiều phiên khác Với người dùng thông thường dùng phiên miễn phí giá rẻ phải chịu số phiền phức dung lượng lưu trữ, quảng cáo Người dùng cao cấp công ty sử dụng theo thuê bao hàng tháng hàng năm với chất lượng tốt Tuy vậy, với phát triển vũ bão công nghệ, cạnh tranh Page 29 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 nhà cung cấp dịch vụ lớn, nhiều website cung cấp dịch vụ miễn phí mà chất lượng cao đời đáp ứng nhu cầu đại đa số người dùng Với công nghệ ảo hóa người dùng thông thường công ty vừa nhỏ giảm thiểu chi phí phải trả cho việc thiết lập hệ thống mạng máy chủ thay vào cần đầu tư máy chủ vật lý tốt cài đặt nhiều hệ thống máy chủ khác đáp ứng tốt nhu cầu công việc 3.12 Nguyên lý thay sơ đồ học Với điện toán đám m y người dùng thông thường không cần phải để t m đến việc đầu tư phần cứng để lưu trữ liệu xử lý công việc Tất thứ lưu trữ máy chủ nhà cung cấp dịch vụ web Bằng cách này, nhiều người truy cập chia sẻ liệu Trong tương lai viễn cảnh đưa người dùng cần thiết bị cài sẵn trình duyệt, không cần ổ cứng, kết nối Internet truy cập, xử lý liệu từ đ u Trong công nghệ ảo hóa, trước kia, hệ điều hành cần phải cài máy vật lý riêng biệt, đ y cần máy tính vật lý chạy nhiều hệ điều hành lúc Trong tương lai điện thoại thông minh khởi động lúc nhiều hệ điều hành IV Một số ứng dụng sáng tạo với Cloud Computing 4.1 Thay máy tính điện (smartphone) máy tính bảng thoại thông minh Hiện nay, máy t nh để bàn máy t nh xách tay dần vị chúng Thay vào điện thoại thông minh ngày vượt trội thông qua đám m y máy tính bảng thực thu hút phát sinh lợi nhuận ngành khách sạn giáo dục [2] Page 30 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Theo ông Daniel Barreto – nhà cung cấp giải pháp điện toán đám m y điện thoại di động Wyse Technology thì: “Với người làm việc phải thường xuyên di chuyển việc mang theo máy tính xách tay họ bất tiện lớn Nếu bạn truy cập vào máy t nh để bàn bạn từ đám m y thông qua điện thoại máy tính bảng, điều gây rắc rối t nhiều cho người luôn đường Ngoài giới hạn bảo mật thiết bị bị đánh cắp thất lạc, thông tin từ máy t nh lưu điện thoại” Một ứng dụng sáng tạo mà Wyse tạo nhằm thay máy tính xách tay thiết bị di động thông minh thông qua dịch vụ PocketCloud PocketCloud dịch vụ máy tính từ xa nhằm cung cấp tất thứ từ máy t nh đến điện thoại thông minh máy tính bảng bạn cách lưu trữ tất thứ đám m y Khách hàng PocketCloud bao gồm EMC CA 4.2 Giải pháp Iveda video giám sát Giải pháp Iveda tận dụng đám m y để cung cấp video giám sát di động với mức giá thấp hệ thống thông dụng trước Theo ông Jason Benedict – giám đốc maketing Iveda Solutions “Sử dụng điện toán đám m y cách tốt để tăng cường video giám sát bạn đặc biệt trường hơp video từ vị tr địa lý sở khác Thay chạy DVRs NVRs, video trung tâm lưu trữ liệu Tier-4 người dùng truy cập cách sử dụng trình duyệt Web” Video sau truy cập thiết bị hỗ trợ Internet, bao gồm điện thoại thông minh thiết bị thông minh khác Giải pháp Iveda triển khai hệ thống xe bus khuôn viên trường học, công viên http://www.ivedasolutions.com/ Page 31 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 Arizona để chống graffiti bán phá giá bất hợp pháp, s n golf để chống lại phá hoại [2] 4.3 Phát triển game thực tế ảo (MMO) Cùng với phạt triển Internet trò chơi (game) internet ngày nhiều, hấp dẫn game thực tế ảo (Massively Multiplayer Online, MMO) phát triển Theo Strategy Analytics, doanh thu cho MMORPG (trực tuyến nhiều trò chơi nhập vai) đứng đầu tỷ USD toàn giới năm 2009 tăng 17% từ năm 2008 Công ty nghiên cứu dự đoán doanh thu đạt mức tỷ USD vào năm 2014 Nếu vài hạn chế game thực ảo giải quyết, số tăng thêm Theo Richardson - Giám đốc điều hành Ashima Arts, "Cách mà chương trình song song từ máy chủ đến máy chủ có ngh a trò chơi giữ 10.000 người" Các trò chơi giải vấn đề thông qua "sharding" có ngh a chia đối tượng chơi game thành ph n đoạn Bạn truy cập mảng, khu vực Thay giới "World of Warcraft", có hàng trăm giới riêng biệt Những giới có xu hướng không tương tác - cầu thủ không thực sử dụng giếng, chặt cây, nhập tòa nhà định đ y tất đạo cụ đơn giản giai đoạn Để khắc phục hạn chế giới trò chơi ảo, Ashima Arts xây dựng hệ điều hành MMO dựa khái niệm ảo hóa điện toán đám m y Các hệ điều hành Mirage biến tương tác người chơi vào giao dịch Hệ điều hành có hoàn toàn tự để chạy giao dịch máy chủ đám m y "Điều tạo hội lớn cho nhà thiết kế trò chơi để tạo giới ảo, mà thực tế giới, giới hạn xấp xỉ" Hơn trò chơi cho phép bạn có khả tương tác với hàng triệu người chơi toàn giới, không bị hạn chế mảnh khu Page 32 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 vực k game MMO cấp Thậm chí bạn chưa chơi có ý định chơi tác động giáo dục đào tạo hội thảo truyền thông hiển nhiên V Kết luận Điện toán đám m y tảng công nghệ x y dựng dịch vụ trung tâm liệu, hay gọi dịch vụ điện toán đám m y giúp tổ chức, doanh nghiệp, cá nhân sử dụng hiệu dịch vụ công nghệ thông tin tiên tiến thông qua giảm chi ph đầu tư chi ph vận hành, bảo trì hạ tầng công nghệ thông tin Liên quan đến điện toán đám m y nhiều mảng công nghệ sách cần tiếp tục đào s u phát triển Những điểm nóng kể bao gồm vấn đề toán kinh tế ĐTĐM phương pháp thu ph dịch vụ tối ưu; đánh giá ảnh hưởng liên quan ĐTĐM chiến lược IT chung tổ chức, doanh nghiệp; chất lượng dịch vụ (Quality of Services: QoS) chất lượng trải nghiệm cho người dùng (Quality of Experience: QoE) ĐTĐM; ch nh sách công nghệ bảo mật ĐTĐM nhằm mang lại tin tưởng an toàn cho liệu môi trường phân tán; vấn đề đón nhận công nghệ ĐTĐM người dùng phương pháp triển khai tối ưu; vấn đề quản lý dịch vụ ĐTĐM hành lang pháp lý cho mối hợp tác nhà cung cấp dịch vụ với người dùng, nhà cung cấp dịch vụ với vv… Các vấn đề định phổ cập dịch vụ ĐTĐM tương lai gần điều không cho thị trường Việt Nam mà cho thị trường khác giới Page 33 Những Nguyên Lý Sáng Tạo Trong Điện Toán Đám Mây 2012 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M Böhm, S Leimeister, C Riedl, and H Krcmar, "Cloud Computing and Computing Evolution," in Cloud Computing: Technologies, Business Models, Opportunities and Challenges Germany, 2010 [2] J Vance (2010, Sep.) Datamation [Online] http://www.ivedasolutions.com/files/8013/1406/5972/7-hot-cloud-computinginnovations.pdf [3] G T H Kiếm, Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học [4] P Dũng Phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật Nhà xuát TP.HCM, 1998 [5] V C Đàm Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội, 2001 Page 34