Mô hình điện toán đám mây và ứng dụng trong trường trung cấp kinh tế kĩ thuật bắc thăng long

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI LÊ NGỌC DIỆN MƠ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ ỨNG DỤNG TRONG TRƢỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KỸ THUẬT BẮC THĂNG LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH Hà Nội, 2017 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI LÊ NGỌC DIỆN MƠ HÌNH ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY VÀ ỨNG DỤNG TRONG TRƢỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KĨ THUẬT BẮC THĂNG LONG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ BÁ DŨNG Hà Nội, 2017 iii LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm ơn thầy cô Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, bạn học viên lớp Cao học khoa học máy tính, đồng nghiệp gia đình tạo điều kiện, giúp đỡ nhƣ ln động viên tơi q trình học tập hồn thành luận văn Xin cảm ơn thầy cô giảng dạy trực tiếp giúp đỡ, truyền đạt cho nhiều kiến thức bổ ích cho cơng tác thực tiễn thân Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS TS Lê Bá Dũng bảo, hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình hồn thành luận văn Trong trình thực Luận văn, tránh khỏi khiếm khuyết, xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp quý báu thầy cô, anh chị bạn Một lần xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Học viên Lê Ngọc Diện năm 2017 iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tơi tự nghiên cứu, tìm hiểu tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác Luận văn tốt nghiệp kết trình học tập, nghiên cứu thực hoàn toàn nghiêm túc, trung thực thân Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng đƣợc trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung trung thực luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Hà Nội, ngày tháng Học viên Lê Ngọc Diện năm 2017 v MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn iii Lời cam đoan iv Mục lục v Danh mục chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình ix MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1 Giới thiệu 1.2 Một số đặc điểm ĐTĐM 1.3 Cấu trúc điện toán đám mây 1.4 Cách thức hoạt động Điện toán đám mây 11 1.5 Bảo mật liệu ĐTĐM 11 1.6 Kết luận chƣơng 14 CHƢƠNG 2: CÁC MÔ HÌNH DỊCH VỤ ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY 15 2.1 Mơ hình dịch vụ ĐTĐM 15 2.1.1 Phần mềm dịch vụ (Software as a Service – SaaS) 16 2.1.2 Nền tảng dịch vụ (Platform as a Service – Paas) 17 2.1.3 Hạ tầng dịch vụ (Infrastructure as a Service – IaaS) 19 2.2 Các mô hình triển khai ĐTĐM 21 2.2.1 Đám mây công cộng (Public Cloud) 22 2.2.2 Đám mây riêng (Private Cloud) 24 2.2.3 Đám mây lai (Hybrid Cloud) 27 2.3 Một số ƣu điểm, nhƣợc điểm mơ hình ĐTĐM 29 2.4 Tiện ích điện toán đám mây 30 2.4.1 Ưu điểm đám mây Google 30 2.4.2 Google App Engine 32 vi 2.4.3 Lý lựa chọn GAE cho toán ứng dụng 41 2.5 Kết luận chƣơng 42 CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TRONG TRƢỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KĨ THUẬT BẮC THĂNG LONG 43 3.1 Bài toán 43 3.2 Giải pháp cho trƣờng học Việt Nam 44 3.2.1 Hạ tầng ứng dụng 46 3.2.2 Mơ hình tổng thể 49 3.3 Phân tích thiết kế ứng dụng 50 3.3.1 Yêu cầu ứng dụng 50 3.3.2 Sơ đồ chức 51 3.3.3 Sơ đồ lớp 52 3.3.4 Thuật toán dùng ứng dụng 52 3.4 Kết nối ĐTĐM triển khai ứng dụng 59 3.4.1 Yêu cầu cài đặt 59 3.4.2 Đăng kí tài khoản Google App Engine 59 3.4.3 Thiết lập Google App Engine cho ứng dụng sử dụng wordpress 62 3.5 Kết ứng dụng giới thiệu sản phẩm 69 3.6 Thực chƣơng trình 70 3.7 Kết luận chƣơng 70 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT ĐTĐM Cloud Computing Điện toán đám mây CSDL Database Cơ sở liệu GAE Google App Engine IaaS Infracstructure as a Serivce Hạ tầng nhƣ dịch vụ PaaS Platform as a service Nền tảng nhƣ dịch vụ Saas Software as a Service Phần mềm nhƣ dịch vụ Information Technology Công nghệ thông tin NIST The National Institute of Standarts and Technology Viện công nghệ tiêu chuẩn Hoa Kỳ IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Viện kỹ nghệ Điện Điện Tử API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc User Interface Giao diện ngƣời dùng IT UI Dịch vụ điện toán đám mây Google viii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng mô tả giới hạn sử dụng ứng dụng GAE miễn phí 36 Bảng 2.2 Bảng mô tả free quota ứng dụng GAE miễn phí 37 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Mơ hình điện tốn đám mây Hình 2.1 Mơ hình dịch vụ điện tốn đám mây 16 Hình 2.2 SaaS cung cấp dịch vụ cho khách hàng 17 Hình 2.3 PaaS cung cấp tảng (hệ điều hành) cho khách hàng 18 Hình 2.4 Xu hƣớng "lên mây" trƣờng học 21 Hình 2.5 Mơ hình Đám mây cơng cộng 22 Hình Mơ hình Đám mây riêng 25 Hình 2.7 Mơ hình đám mây lai 28 Hình 3.1 Mơ hình đám mây đơn vị triển khai 49 Hình 3.2 Cấu trúc thành phần điện toán đám mây đơn vị triển khai 50 Hình 3.3 Use case tổng quát Admin 51 Hình 3.4 Use case tổng quát khách hàng 51 Hình 3.5 Class diagram hệ thống 52 Hình 3.6 Sơ đồ khối thuật tốn 55 Hình 3.7 Mã nguồn demo chƣơng trình 58 Hình 3.8 Màn hình đăng nhập tài khoản Google 59 Hình 3.9 Màn hình chào mừng Google App Engine 60 Hình 3.10 Màn hình nhập số điện thoại để xác thực 60 Hình 3.11 Màn hình xác thực tài khoản qua điện thoại 60 Hình 3.12 Màn hình tạo thơng tin cho ứng dụng 61 Hình 3.13 Thơng tin ứng dụng 62 Hình 3.14 Màn hình đăng kí với Google Cloud Platform 63 Hình 3.15 Nhập tên cho project 63 Hình 3.16 Mã nguồn trang Cron.yaml 64 Hình 3.17 Mã nguồn trang Php.ini 64 Hình 3.18 Mã nguồn trang App.yaml 65 Hình 3.29 Màn hình thiết lập Cloud SQL 66 x Hình 3.20 File cấu hình appengine-web.xml 68 Hình 3.21 Lựa chọn ứng dụng đƣa lên Google App Engine 68 Hình 3.22 Màn hình thơng báo việc đƣa ứng dụng lên cloud 69 Hình 3.23 Thành phần chức ứng dụng 69 62 Khi có ứng dụng, vào trang chủ appengine.com với tài khoản đăng nhập, ta thấy xuất danh sách ứng dụng Nhƣ vậy, việc tạo tài khoản Google App engine trang appengine.com xong Trong luận văn này, học viên đăng kí ứng dụng có định danh btl.tamphat.edu.vn Tồn thông tin ứng dụng đƣợc hiển thị nhƣ hình dƣới đây: Hình 3.13 Thơng tin ứng dụng Công việc ta xây dựng project mơi trƣờng wordpress, sau upload sở liệu lên sử dụng 3.4.3 Thiết lập Google App Engine cho ứng dụng sử dụng wordpress WordPress mã nguồn mở xây dựng dựa ngơn ngữ lập trình PHP hệ quản trị sở liệu MySQL, lần mắt công chúng vào năm 2003 Matt Mullenweg Mike Little Sử dụng mã nguồn WordPress để xây dựng ứng dụng luận văn 63 Bƣớc 1: Đăng kí với Google Cloud Platform, Vì chúng cần sử dụng Cloud SQL Hình 3.14 Màn hình đăng kí với Google Cloud Platform Sau nhập thông tin ứng dụng, vào menu Storage > Cloud SQL > New Instance Nhập tên instance Cloud SQL, kết nối instance với wordpress Hình 3.15 Nhập tên cho project Bƣớc 2: Bƣớc tiếp cài đặt wordpress local Để chạy đƣợc wordpress Google app engine cần phải tạo ba tập tin: aap.yaml , cron.yaml php.ini 64 Cron.yaml Hình 3.16 Mã nguồn trang Cron.yaml Php.ini Hình 3.17 Mã nguồn trang Php.ini Trong app.yaml file, thay đổi (your-project-id) vừa tạo ứng dụng 65 App.yaml Hình 3.18 Mã nguồn trang App.yaml Bƣớc 3: Thiết lập CloudSQL Trong bƣớc này, ta lƣu trữ liệu WordPress Nếu bạn muốn thiết lập cần phải kích hoạt tốn 66 Hình 3.19 Màn hình thiết lập Cloud SQL Bƣớc 4: Tạo sở liệu MySQL local Sau tạo sở liệu MySQL máy tính bạn, bạn phải cho phép kết nối sở liệu WordPress sau để kết nối Cloud SQL Khi MySQL máy tính bạn đƣợc chạy Bƣớc 5: Tạo tập tin wp-config.php wp-config.php file quan trọng toàn cài đặt WordPress ứng dụng File đƣợc sử dụng để cấu hình chức sở liệu, nâng cao hiệu suất cải thiện bảo mật tất website blog có hỗ trợ WordPress Để cài WordPress thơng tin tối thiểu bạn phải cung cấp wpconfig.php là: + Tên sỡ liệu: Tên sỡ liệu đƣợc dùng WordPress + Tài khoản sở liệu: Tài khoản để kết nối với sở liệu MySQL 67 + Mật tài khoản: Mật tài khoản kết nối với sở liệu MySQL + Máy chủ sở liệu: Máy chủ sở liệu MySQL Tới thƣ mục nơi ta đƣợc cài đặt WordPress Trong WordPress ta có đƣợc tập tin wp-config-sample.php Ta cần phải chỉnh sửa giá trị liên quan đến sở liệu Thay đổi tên sở liệu nhƣ 'wordpress_db', thay đổi tên ngƣời sử dụng sở liệu MySQL 'wp_user' thay đổi mật sở liệu MySQL 'wp_password' cuối bạn phải lƣu thay đổi Các chi tiết mã thay đổi đƣợc đề cập dƣới Mã đƣợc chỉnh sửa Notepad / ** Tên sở liệu cho WordPress * / define ('db_name', 'wordpress_db'); / ** Cơ sở liệu MySQL username * / define ('DB_USER', 'wp_user'); / ** MySQL mật sở liệu * / define ('DB_PASSWORD', 'wp_password'); Bƣớc 6: Triển khai ứng dụng lên đám mây google - Mở file cấu hình appengine-web.xml, nhập Application Identifier mà ta đăng ký Google App Engine version ứng dụng 68 Hình 3.20 File cấu hình appengine-web.xml - Nhấp phải vào project, chọn Google -> Deploy to App Engine, click vào biểu tƣợng Deploy App Engine Project toolbar - Nhập thông tin Project vào ô tƣơng ứng - Nhấn nút Deploy nhập tên tài khoản đăng ký với Google để đƣa ứng dụng hệ thống Google App Engine Hình 3.21 Lựa chọn ứng dụng đƣa lên Google App Engine 69 Sau triển khai xong Kiểm tra kết Hình 3.22 Màn hình thơng báo việc đƣa ứng dụng lên cloud 3.5 Kết ứng dụng Sau cấu hình cài đặt xong truy cập đƣợc vào trang Web nhà trƣờng: Hình 3.23 Thành phần chức ứng dụng 70 3.6 Thực chƣơng trình u cầu phải có Internet Các bạn truy cập vào địa chỉ: http://btl.tamphat.edu.vn/ 3.7 Kết luận chƣơng Chƣơng học viên tập trung phân tích tốn, đƣa giải pháp cho nhà trƣờng ứng dụng mơ hình điện tốn đám mây Thiết kế, xây dựng thử nghiệm ứng dụng đƣa ứng dụng lên mơi trƣờng điện tốn đám mây Ứng dụng thể đƣợc việc cài đặt triển khai thành công cơng nghệ điện tốn đám mây Tuy nội dung chức chƣa phong phú nhƣng ứng dụng giúp nhà trƣờng hoạt động hiệu 71 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Qua tìm hiểu, học hỏi kinh nghiệm từ ngƣời nghiên cứu cơng nghệ điện tốn đám mây Cùng với hƣớng dẫn tận tình giáo viên hƣớng dẫn, học viên thu thập tìm hiểu tài liệu điện tốn đám mây nói chung điện tốn đám mây Google nói riêng Trong số dịch vụ mà điện toán đám mây Google cung cấp, học viên tập trung tìm hiểu Google App Engine công cụ để đặt hosting cho website trƣờng Công nghệ cung cấp nhiều tiện ích Để đánh giá cơng nghệ này, học viên sử dụng để xây dựng ứng dụng thử nghiệm chạy mạng giúp giải đƣợc tốn khó khăn đầu tƣ kinh phí, nhân sự; Đáp ứng đƣợc nhu cầu quản lý, quảng bá nhà trƣờng Trong trình xây dựng ứng dụng thử nghiệm, học viên tìm hiểu số hệ thống có phân tích để đƣa giải pháp, thiết kế ứng dụng thử nghiệm Kết thu đƣợc sau trình làm luận văn tài liệu tổng quan điện toán đám mây, điện toán đám mây Google việc vận dụng công nghệ Google để xây dựng ứng dụng dựa tảng điện toán đám mây Hƣớng phát triển luận văn: Trong thời gian tới học viên tiếp tục nghiên cứu để hồn thành phần thiếu giới hạn thời gian, làm luận văn học viên chƣa hoàn thành đƣợc, cụ thể: Nâng cấp ứng dụng tích hợp vào website để hoạt động nhà trƣờng đƣợc hiệu triển khai vào thực tế cho trƣờng học để kiểm chứng đƣợc tính hiệu giải pháp đề tài 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Tài liệu tiếng Việt [1] Phan Thanh Sơn (2011), Báo cáo hội thảo “Ngày điện tốn đám mây Việt Nam 2011", Cơng ty trách nhiệm hữu hạn Cisco Vietnam [2] Cloud computing - cách mạng điện toán giá rẻ nhờ Internet Đƣợc lấy từ trang http://computerjobs.vn [Địa chỉ] http://computerjobs.vn/blog-congnghe/cloud-computing-cach-mang-dien-toan-gia-re-nho-internet.htm [3] Điện toán đám mây / Huỳnh Quyết Thắng (chủ biên), Nguyễn Hữu Đức, Doãn Trung Tùng - H : Bách khoa Hà Nội, 2014 - 138tr - Tài liệu tiếng Anh [4] Cody, E., Sharman, R., Rao, R H and Upadhyaya, S (2008) Security in grid computing: A review and synthesis Decision Support Systems, 44(4): 749-764 [5] Rajkumar Buyya, Chee Shin Yeo, and Srikumar Venugopal (2008) Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities International Conference on High Performance Computing - Internet [6] Brodkin, J (2008) Gartner: Seven cloud-computing security risks, Retrieved September 23, 2009, from Network World, from http://www.networkworld.com/news/2008/070208-cloud.html http://www.bloghosting.vn/cong-nghe-dien-toan-dam-may-la-gi/ ...ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI LÊ NGỌC DIỆN MƠ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ ỨNG DỤNG TRONG TRƢỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KĨ THUẬT BẮC THĂNG LONG Chuyên ngành: Khoa... 3: ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TRONG TRƢỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KĨ THUẬT BẮC THĂNG LONG 43 3.1 Bài toán 43 3.2 Giải pháp cho trƣờng học Việt Nam 44 3.2.1 Hạ tầng ứng dụng. .. niệm điện toán đám mây, cấu trúc, cách thức hoạt động điện toán đám mây Hiện có nhiều nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây Mỗi nhà cung cấp cung cấp đặc trƣng riêng cho điện toán đám mây họ