Dịch vụ dữ liệu phục vụ tính toán đám mây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - SRY CHREA DỊCH VỤ DỮ LIỆU PHỤC VỤ TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TIẾN SĨ VŨ THỊ HƯƠNG GIANG Hà Nội – 2011 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Dịch vụ liệu phục vụ tính toán đám mây Tác giả luận văn: Sry Chrea Khóa: CH2009 Người hướng dẫn: Tiến sĩ Vũ Thị Hương Giang Lý chọn đề tài Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA), kiến trúc mà tính toán đám mây hay sử dụng nhất, đóng vai trò cho phép tính toán đám mây trở thành hôm đóng vai trò quan trọng tiến triển tính toán đám mây Tính toán đám mây xem phần mở rộng ứng dụng sở hạ tầng vật lý ứng dụng Kiến trúc hướng dịch vụ trước Tính toán đám mây (Cloud Computing) diễn giải cách đơn giản: phần mềm liệu nhằm máy chủ ảo (đám mây) để khách hàng kết nối sử dụng thông qua trình duyệt web Việc xây dựng ứng dụng đám mây đòi hỏi hỗ trợ dịch vụ liệu chuyên biệt; dịch vụ cho phép quản lý, lưu trữ, tìm kiếm, thao tác,…, liệu đám mây cách hiệu quả, không phụ thuộc vào nguồn liệu hay khối lượng liệu cần xử lý Như vậy, việc xây dựng dịch vụ liệu phục vụ tính toán đám mây cần thiết có ý nghĩa thực tiễn Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích: - Tìm hiểu Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) tính toán đám mây (Cloud Computing) - Tổng hợp dịch vụ liệu phục vụ tính toán đám mây có, phân tích vị trí công dụng dịch vụ việc hỗ trợ xây dựng ứng dụng đám mây - Đề xuất mô hình phát triển ứng dụng đám mây dạng dịch vụ PaaS theo kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) - Xây dựng thử nghiệm dịch vụ đám mây quản lý tài liệu đăng tải Đối tượng: Phạm vi: Dịch vụ liệu Tóm tắt nội dung đóng góp luận văn Nội dung luận văn: Gồm chương: Chương 1: Tổng quan kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) tính toán đám mây (Cloud Computing) Chương 2: Xây dựng dịch vụ đám mây quản lý tài liệu đăng tải Đóng góp luận văn: Đã đề xuất mô hình phát triển ứng dụng đám mây dạng dịch vụ PaaS theo kiến trúc hướng dịch vụ bước đầu xây dựng thành công dịch vụ đám mây quản lý tài liệu đăng tải Từ chứng khả mạnh mẽ kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) tính toán đám mây (Cloud Computing) Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng phương pháp phân tích, so sánh, tổng hợp dịch vụ liệu phục vụ tính toán đám mây có Kết luận Mục tiêu ban đầu đặt luận văn tìm hiểu Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) tính toán đám mây (Cloud Computing) Luận văn trình bày kết tìm hiểu, nghiên cứu ứng dụng dịch vụ liệu đám mây Đối với tổng hợp dịch vụ liệu phục vụ tính toán đám mây có, kết nghiên cứu hoàn thành Để thử nghiệm đề xuất nêu trên, luận văn xây dựng dịch vụ đám mây quản lý tài liệu đăng tải mô tả chức tìm kiếm tài liệu, đánh giá tài liệu, upload tài liệu, quản lý tài liệu, quản lý người dùng LỜI CAM ĐOAN Tôi Sry Chrea, học viên lớp CH 2009 - CNTT, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội xin cam kết Luận văn công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn Cô giáo TS Vũ Thị Hương Giang, Viện Công nghệ thông tin Truyền thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các kết nêu luận văn trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, chép toàn văn công trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2011 Học viên: Sry Chrea Lớp: CH 2009 – CNTT LỜI CẢM ƠN Sau thời gian làm việc nghiêm túc, đến Luận văn tốt nghiệp hoàn thành Đat thành vậy, trước tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Cô giáo hướng dẫn, TS Vũ Thị Hương Giang tận tình bảo, cung cấp kiến thức tài liệu giúp đỡ cho suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, cô Viện Công nghệ thông tin Truyền thông, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Đào tạo Sau đại học truyền cho kiến thức quí báu trình theo học trường Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp giúp hoành thành nhiệm vụ giao Do thời gian thực có hạn kiến thức thân nhiều hạn chế, nên luận văn tránh khỏi thiếu sai sót Rất mong nhận bảo, góp ý phê bình Thầy, Cô bạn ***** MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 10 CHƢƠNG TỔNG QUAN 12 1.1 Kiến trúc hƣớng dịch vụ (SOA) 12 1.1.1.Dịch vụ (Service) 12 1.1.1.1 Khái niệm 12 1.1.1.2 Các đặc điểm Service 12 1.1.2 Service Oriented Architecture (SOA) 13 1.1.2.1 Khái niệm SOA 13 1.2.2.2 Mô hình SOA 14 1.2.2.3 Thông điệp SOA 15 1.1.3 Một số kỹ thuật xây dựng ứng dụng theo SOA 16 1.1.3.1 Các thành phần Web Service 17 1.1.3.2 Cấu trúc Web Service 17 1.1.3.3 Web Service Description Language 18 1.1.3.4 Simple Object Access Protocol (SOAP) 18 1.2 Tính toán đám mây (Cloud Computing) 20 1.2.1 Định nghĩa Cloud Computing 20 1.2.2 Các tính tính toán đám mây 22 1.2.2.1 Ảo hóa (Virtualization) 22 1.2.2.2 Linh động (Agility) 23 1.2.2.3 Tái sử dụng nhiều lần (Multi tenancy) 23 1.2.2.4 Tin cậy (Reliability) 23 1.2.2.5 Phạm vi mở rộng (Scalability) 24 1.2.2.6 An toàn (Security) 24 1.2.2.7 Bảo trì (Maintenance) 25 1.2.2.8 Đo lƣờng (Metering) 25 1.2.3 Các tính chất đặc trƣng tính toán đám mây 25 1.2.3.1 Tự phục vụ nhu cầu (On-demand self-service) 25 1.2.3.2 Truy cập thông qua mạng băng thông rộng (Broad network access) 25 1.2.3.3 Quay vòng tài nguyên (Resource pooling) 25 1.2.3.4 Co giãn nhanh (Rapid elasticity) 26 1.2.3.5 Dịch vụ đƣợc đo đếm (Measured Service) 26 1.2.4 Mô hình đóng gói 26 1.2.4.1 Đám mây riêng (Private Cloud) 26 1.2.4.2 Đám mây công cộng (Public Cloud) 27 1.2.4.3 Đám mây ghép (Hybrid Cloud) 28 1.2.4.4 Đám mây cộng đồng (Community Cloud) 28 1.3 Dịch vụ liệu cho Cloud Computing 29 1.3.1 Khái niệm dịch vụ liệu (Data Service) 29 1.3.2 Các mô hình dịch vụ liệu đám mây 29 1.3.2.1 Mô hình dịch vụ cung cấp phần mềm (Software as a Service - SaaS) 30 1.3.2.2 Mô hình dịch vụ cung cấp tảng (Platform as a Service - PaaS) 31 1.3.2.3 Mô hình dịch vụ cung cấp sở hạ tầng (Infrastructure as a Service - IaaS) 33 1.3.3 Triển khai dịch vụ đám mây 34 1.3.3.1 Máy trạm (Clients) 34 1.3.3.2 Trung tâm liệu (Datacenters) 35 1.3.3.3 Máy chủ phân tán (Distributed Servers) 36 1.4 Các dịch vụ liệu đám mây có 36 1.4.1 Amazon 36 1.4.1.1 Amazon S3 36 1.4.1.2 Amazon Simple DB 38 1.4.2 Microsoft 39 1.4.2.1.Windows Azure Storage Service 39 1.4.2.2 Microsoft SQL Azure 41 1.4.3 Google App Engine 47 1.4.3.1 Datastore 47 1.5 Kết chƣơng 48 CHƢƠNG XÂY DỰNG DỊCH VỤ ĐÁM MÂY QUẢN LÝ TÀI LIỆU ĐĂNG TẢI 49 2.1 Phân tích yêu cầu toán 49 2.1.1.Bài toán 49 2.1.2 Yêu cầu 49 2.2 Định hƣớng giải pháp 51 2.2.1 Mô hình kiến trúc hƣớng dịch vụ tảng đám mây 52 2.2.2.Mô hình thành phần hệ thống chế giao tiếp 53 2.2.2.1 Dịch vụ hỗ trợ quản lý tài liệu đăng tải 53 2.2.2.2 Website quản lý tài liệu đăng tải 55 2.3 Thiết kế hệ thống 56 2.3.1 Thiết kế chức 56 2.3.2 Thiết kế giao diện 58 2.3.3 Thiết kế liệu 62 2.3.3.1 Mô hình thực thể- thuộc tính- gái trị 62 2.3.3.2 Thực liên kết class 65 2.3.3.3 Thiết kế chi tiết 66 2.4 Cài đặt triển khai thử nghiệm 68 2.4.1.Kiến trúc cài đặt hệ thống 68 2.4.2.Các dịch vụ sử dụng hệ thống 74 2.4.2.1 Dịch vụ Account 74 2.4.2.2 Dịch vụ Image 74 2.4.2.3 Blobstore 76 2.4.2.4 Memcache 77 2.4.2.5 Tông kết tất lớp 77 2.4.3 Triển khai thử nghiệm 81 2.4.3.1 Cài đặt 81 2.4.3.2 Triển khai 82 2.4.4 Kết thử nghiệm 87 2.4.5 Đánh giá 87 2.5 Kết chƣơng 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC – HƢỚNG DẪN CÀI ĐẶT 91 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT ĐẦY ĐỦ Ý NGHĨA SOA Service Oriented Architecture Kiến trúc hướng dịch vụ WSDL Web Service Descripion Language Một ngôn ngữ định nghĩa dựa XML SOAP Simple Object Access Protocol Một giao thức giao tiếp dùng dịch vụ Web SaaS Software as a Service Dịch vụ phần mềm PaaS Platform as a Service Dịch vụ tảng IaaS Infrastructure as a Service Dịch vụ sở hạ tầng API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng GAE Google App Engine Dịch vụ Cloud Google GWT Googel Web Toolkit RPC Remote Procedure Call Cơ chế gọi hàm từ xa JDO Java Data Object Một hai chế mà Sun phát triển để ánh xạ lớp java thành liệu lưu trữ JPA Java Persistence API Một hai chế mà Sun phát triển để ánh xạ lớp java thành liệu lưu trữ JSNI JavaScript Native Java Interface Giao diện cho phép sử dụng lại thư viện javascript GWT PHỤ LỤC – HƢỚNG DẪN CÀI ĐẶT Để dịch vụ đám mây quản lý tài liệu đăng tải hoạt động được, cần phải cài đặt sau: Cài đặt jdk-6u21-windows-i586 Download : http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html - Nhấp đúp chuột lên file jdk-6u21-windows-i586.exe, xuất cửa số “ Welcome to the Installation Wizard for JavaTM SE Development Kit Update 21” - Nhấp chuột Next button, xuất cửa số “Select the program features you want install” 91 - Nhấp Next button, xuất cửa số “The program features you selected are being install” 92 - Nhấp Finish button sau trình cài đặt hoàn tất 93 - Sau thiết lập biến môi trường nhấp chuột phải vào MyComputer -> Properties -> Advanced system settings -> Advanced -> Environment Variables->New hình - Variable name: điền từ “PATH”, Varialbe value: copy đường link bin jdk past vào hình 94 - Và viết “;” cuối copy đường link bin jre past vào sau dấu “;” hình 95 - Nhập OK button -> OK button -> OK button Sau hoàn tất cài đặt JDK phải xác nhận chắn cho chạy chương trình Java DOS Cài đặt Eclipse 3.6 Helios Download trang: http://www.eclipse.org/helios/ Đến bây giờ, Eclipse chưa có file đóng gói mà ta tải về, click để cài đặt sử dụng IDE khác Do để cài đặt Eclipse ta cần copy toàn thư mục eclipse mà ta vừa tải xong vào C:\Program Files\ Ở thư mục eclipse tồn tệp (file): eclipse.exe Nhấp chuột phải (Right click) gửi Desktop (Send to Desktop) Sau ta sử dụng Eclipse việc click bình thường shortcut ta tạo 96 Cài đặt Google Plugin for Eclipse, Google App Engine SDKs and Google Web Toolkit Download the latest update site archive for Eclipse 3.6 Unzip the archive Đúp chuột lên Eclipse, chọn Help -> Install New Software Trong hộp “ Work with” chọn, nhấp Add button, cửa số hộp xuất hình sau 97 Nhấp Local button chọn đường link mà ta unzip, nhấp OK button Đường link xuất hộp “Location” Giữ nguyên “Name” với khoảng trống Như hình 98 Khi xuất hộp Plugin and SDKS Chọn checkbox Nó cài đặt plugin, Google App Engine Java SDKS Google Web Toolkit nhấp Next 99 100 Nhấp Next button 101 Chọn “I accept the term of the license” nhấp Finish button 102 Nó update software 103 10 Nhấp Restart Now button 104 Khi hoàn tất cài đặt xuất hình 105 ... dựng dịch vụ liệu phục vụ tính toán mây cần thiết có ý nghĩa thực tiễn Đó lý chọn đề tài “ Dịch vụ liệu phục vụ tính toán đám mây với mục tiêu: 1) Tìm hiểu Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) tính toán. .. dụng dịch vụ liệu đám mây Đối với tổng hợp dịch vụ liệu phục vụ tính toán đám mây có, kết nghiên cứu hoàn thành Để thử nghiệm đề xuất nêu trên, luận văn xây dựng dịch vụ đám mây quản lý tài liệu. .. hướng dịch vụ (SOA), kiến trúc mà tính toán đám mây hay sử dụng nhất, đóng vai trò cho phép tính toán đám mây trở thành hôm đóng vai trò quan trọng tiến triển tính toán đám mây Tính toán đám mây