Các mô hình lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ hỗ trợ đa người dùng trong tính toán đám mây : Luận văn ThS. Công nghệ thông tin: 60 48 10

2 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Bố cục luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN 10 1.1 Giới thiệu chung tính tốn đám mây 10 1.1.1 Khái niệm tính tốn đám mây .10 1.1.2 Tính chất tính tốn đám mây 13 1.1.3 Các mơ hình tính tốn đám mây 14 1.2 Lợi ích khó khăn tính tốn đám mây .21 1.2.1 Những lợi ích tính tốn đám mây 21 1.2.2 Những khó khăn tính tốn đám mây 23 1.3 Tổng kết chƣơng 24 CHƢƠNG MỘT SỐ KĨ THUẬT ÁNH XẠ LƢỢC ĐỒ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ TRONG TÍNH TỐN ĐÁM MÂY 25 2.1 Đặt vấn đề .25 2.2 Một số kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ sở liệu .29 2.2.1 Bảng riêng 30 2.2.2 Bảng mở rộng .30 2.2.3 Bảng phổ quát .31 2.2.4 Sử dụng XML IBM DB2 32 2.2.5 Bảng trục 32 2.3 Đánh giá 35 2.3.1 Ƣu nhƣợc điểm kĩ thuật dùng bảng riêng 36 2.3.2 Ƣu nhƣợc điểm kĩ thuật dùng bảng mở rộng 36 2.3.3 Ƣu nhƣợc điểm kĩ thuật dùng bảng phổ quát 37 2.3.4 Ƣu nhƣợc điểm kĩ thuật XML in DB2 37 2.3.5 Ƣu nhƣợc điểm kĩ thuật dùng bảng trục 38 2.3.6 Ƣu nhƣợc điểm kĩ thuật dùng bảng đoạn 38 2.4 Tổng kết chƣơng 39 CHƢƠNG SO SÁNH MỘT SỐ KĨ THUẬT ÁNH XẠ LƢỢC ĐỒ CƠ SỞ DƢ̃ LIỆU40 3.1 Mơ tả tốn 40 3.1.1 Mô hì nh lƣợc đồ sở liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng phổ quát 42 3.1.2 Mô hì nh lƣợc đồ sở liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng đoạn .43 3.1.3 Mô hì nh lƣợc đồ sở liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng trục 44 3.2 Môi trƣờng thƣ̣c nghiệm .45 3.3 Kịch định lƣợng ba phƣơng pháp 46 3.4 Đánh giá kết 46 3.4.1 Kết thực nghiệm môi trƣờng 46 3.4.2 Kết thực nghiệm môi trƣờng .49 3.5 Đánh giá chung .51 3.6 Tổng kết chƣơng 52 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 53 4.1 Kết thu đƣợc 53 4.2 Hƣớng phát triển 54 BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt RDBMS (Relational database management system) Tên đầy đủ Hệ quản trị sở liệu quan hệ SaaS (Software as a Service) Phần mềm nhƣ dịch vụ PaaS (Platform as a Service) Nền tảng nhƣ dịch vụ IaaS (Infrastructure as a Service) Cơ sở hạ tầng nhƣ dịch vụ DaaS (Database as a Service) Cơ sở liệu nhƣ dịch vụ Tenant Bên thuê, khách hàng Single-tenant Đơn bên thuê Multi-tenant Đa ngƣời dùng, đa bên thuê Database Cơ sở liệu Universal tables Bảng phổ quát Chunk tables Bảng đoạn Private tables Bảng riêng Extension tables Bảng mở rộng Pivot tables Bảng trục ROI (Return On Investment) Lợi tƣ́c đầu tƣ XML Extensible Markup Language On-premises model Mơ hình chỡ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Bảng dung lƣợng lƣu trữ yêu cầu với loại sở liệu 26 Bảng 2 Bảng so sánh chi phí mơ hình truyền thống nhiều ngƣời truy cập 28 Bảng Bảng riêng 30 Bảng Bảng mở rộng .31 Bảng Bảng phổ quát 31 Bảng XML in IBM DB2 32 Bảng Bảng trục .33 Bảng Bảng đoạn 34 Bảng Bảng sở liệu theo phƣơng pháp XML .37 Bảng 10 Bảng sở liệu theo phƣơng pháp XML 38 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình chung tính tốn đám mây 10 Hình 1.2 Mơ hình tính tốn đám mây theo định nghĩa Rajkumar Buyya .12 Hình 1.3 Mơ hình dùng chung tài ngun tính tốn đám mây 13 Hình Mơ hình dịch vụ tính tốn đám mây 15 Hình 1.5 Mơ hình Software as a Service 17 Hình Mơ hình đám mây riêng đám mây chung 19 Hình Mơ hình triển khai tính tốn đám mây lai 20 Hình Mơ hình quan hệ mơ hình triển khai tính tốn đám mây 20 Hình Đơn ngƣời dùng .22 Hình 1.10 Đa ngƣời dùng 23 Hình Các mức độ chia sẻ tính tốn đám mây 26 Hình 2 Độ ƣu tiên việc phát triển phần mềm 35 Hình Sƣ̣ phƣ́c tạp của ƣ́ng dụng 36 Hình Một số thuộc tính quản lý 41 Hình Mơ hình nghiệp vụ tảng 42 Hình 3 Lƣợc đồ sở liệu với phƣơng pháp ánh xạ bảng phổ quát 43 Hình Lƣợc đồ sở liệu sử dụng phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng đoạn 44 Hình Lƣợc đồ sở liệu sử dụng phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng trục 45 Hình Biểu đồ so sánh hai phƣơng ánh xạ dùng bảng phổ quát bảng đoạn .47 Hình Biểu đồ so sánh với việc hỗ trợ mục 48 Hình Biểu đồ so sánh môi trƣờng .50 Hình Biểu đồ so sánh phƣơng pháp bảng phổ quát nhiều cột 51 LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên xin đƣợc bày tỏ trân trọng lòng biết ơn sâu sắc TS Võ Đình Hiếu - giảng viên Bộ môn Công nghệ phần mềm - Khoa Công nghệ thông tin Trƣờng Đại học Công nghệ - ĐHQGHN Trong thời gian học làm luận văn tốt nghiệp, Thầy dành nhiều thời gian quý báu tận tình bảo, hƣớng dẫn việc nghiên cứu, thực luận văn Trong thời gian làm việc với Thầy, khơng học hỏi đƣợc nhiều kiến thức bổ ích mà học đƣợc tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc Thầy Tôi xin đƣợc cảm ơn Thầy/Cô Khoa Công nghệ thông tin – Trƣờng Đại học Công nghệ giảng dạy chúng tơi q trình học tập góp ý cho tơi hồn thiện q trình làm luận văn Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đặc biệt thành viên gia đình tạo điều kiện tốt nhất, động viên suốt q trình học tập nghiên cứu để hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Mặc dù cố gắng hoàn thiện luận văn với tất nỗ lực thân, nhƣng chắn tránh khỏi thiếu sót Kính mong q Thầy/Cơ tận tình bảo Tác giả LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Tính tốn đám mây (cloud computing) thuật ngữ đƣợc nhắc đến thƣờng xuyên hội thảo cơng nghệ thơng tin gần Tính tốn đám mây trở thành trào lƣu công nghệ thu hút quan tâm số lƣợng lớn công ty danh tiếng nhƣ Amazon, Google, IBM Một số dịch vụ bật mà tính tốn đám mây cung cấp CRM (Customers Relationship Management) Salesforce.com, Google App Engine Google hay Amazon EC2 Amazon Ƣu điểm lớn tính tốn đám mây giảm chi phí cho ngƣời th Với mơ hình truyền thống, khách hàng muốn sử dụng dịch vụ họ phải bỏ chi phí đầu tƣ ban đầu lớn Sở dĩ chi phí lớn nhƣ toàn sở hạ tầng phần cứng, phần mềm đƣợc phục vụ cố định cho bên th Nhƣng với mơ hình tính tốn đám mây, việc phân phối tài ngun dựa mơ hình đa bên thuê (multi-tenant) Điều có nghĩa tài nguyên phục vụ cho nhiều khách hàng Hay nói cách khác tài nguyên đƣợc chia sẻ đến nhiều ngƣời dùng luân chuyển sử dụng ngƣời dùng với Trong tính tốn đám mây, việc chia sẻ tài nguyên đến từ chia sẻ máy (shared machine), chia sẻ xử lý (shared process) hay chia sẻ bảng (shared table) Trong cách chia sẻ máy, mỗi bên bên thuê dùng chung máy nhƣng có thể sở liệu riêng Với cách chia sẻ xử lý, nhiều bên thuê chia sẻ sở liệu nhƣng mỡi bên th có bảng riêng Ở mức độ chia sẻ cao chia sẻ bảng, cách chia sẻ mỗi bên thuê sử dụng sở liệu nhƣ bảng Với hƣớng tiếp cận chia sẻ bảng, việc thiết kế mô hình sở liệu hỡ trợ đa ngƣời dùng vô quan trọng Với nhu cầu đặt nhƣ luận văn nghiên cứu số kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ sở liệu quan hệ đặc biệt kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng trục (pivot tables), bảng đoạn (chunk tables), bảng phổ quát (universal tables) giúp giải phần nhỏ vấn đề chia sẻ tài nguyên cụ thể chia sẻ sở liệu tính tốn đám mây Bên cạnh đó, luận văn tiến hành so sánh hiệu suất thực thi thao tác thƣờng dùng bên thuê sử dụng phần mềm tính tốn tốn đám mây nhƣ: Thêm ghi, cập nhật, chọn ghi, đƣa đánh giá cho phƣơng pháp cụ thể Bố cục luận văn Bố cục luận văn đƣợc chia làm chƣơng theo trình tự nghiên cứu từ tổng quan tính tốn đám mây đến vấn đề đặt xây dựng sản phẩm ứng dụng tính tốn đám mây đặc biệt vấn đề thiết kế mơ hình sở liệu cho phù hợp làm tối ƣu khả thực thi sản phẩm mơi trƣờng đa ngƣời th tính tốn đám mây Cụ thể luận văn đƣợc bố trí theo thứ tự nhƣ sau:  Chương 1- Tổng quan: Chƣơng trình bày khái niệm tính tốn đám mây nhƣ tính chất tính tốn đám mây Tìm hiểu mơ hình dịch vụ tính tốn đám mây mơ hình triển khai dịch vụ tính tốn đám mây Những ƣu nhƣợc điểm tính tốn đám mây doanh nghiệp  Chương 2- Một số kĩ thuật ánh xạ lược đồ sở liệu quan hệ tính tốn đám mây: Chƣơng trình bày mợt số kĩ thuật ánh x lƣợc đồ (schema mapping techniques) sở liệu quan hệ đƣợc sử dụng nhƣ XML, bảng trục (pivot tables), bảng đoạn (chunk tables), bảng riêng (private tables), bảng phổ quát (universal tables), đƣa yếu điểm ƣu điểm phƣơng pháp  Chương 3- So sánh số kĩ thuật ánh xạ lược đồ sở liệu: Chƣơng trình bày việc đánh giá hiệu suất thủ tục INSERT, UPDATE, SELECT với ba kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ sở liệu sử dụng bảng phổ quát (universal tables) bảng đoạn (chunk tables), bảng trục (pivot tables)  Chương 4- Kết luận hướng phát triển: Tổng kết đánh giá điểm làm đƣợc chƣa làm đƣợc luận văn nêu hƣớng phát triển đề tài lần nghiên cứu 10 CHƢƠNG TỔNG QUAN Nội dung chương trình bày vấn đề chung tính tốn đám mây như: khái niệm, tính chất tính tốn đám mây, trình bày sơ lược số dịch vụ tính tốn đám mây số mơ hình triển khai tính tốn đám mây 1.1 Giới thiệu chung tính tốn đám mây 1.1.1 Khái niệm tính tốn đám mây Khái niệm mơ hình tính toán đám mây xuất gần đây, phát triển mạnh mẽ nhƣ trào lƣu Các công ty cung cấp dịch vụ đám mây ngày nhiều khơng thị trƣờng ngồi nƣớc (Amazon, Google, DataSynapse, Salesforce) mà thị trƣờng nƣớc phát triển Khơng nằm ngồi xu thế, Việt Nam dần tiếp cận với dịch vụ đám mây thông qua dự án số doanh nghiệp nhƣ VNTT, FPT Với mơ hình lƣu trữ truyền thống chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho nhân lực lớn Với thực tế nhƣ vậy, việc phát triển dịch vụ đáng tin cậy thay họ quản lý tốt nguồn tài nguyên cấp thiết Tính tốn đám mây đời phần giải đƣợc nhu cầu Các công ty không cần phải quan tâm đến sở hạ tầng, công nghệ mà cần tập trung vào cơng việc họ Ý tƣởng tính tốn đám mây đƣa tồn phần mềm, phần cứng lên mạng Internet Hình 1.1 nhìn tổng quan tính tốn đám mây doanh nghiệp, văn phòng sử dụng thiết bị nhƣ máy tính cá nhân , điện thoại, chí máy server thông qua mạng Internet để sử dụng dịch vụ tính tốn đám mây nhƣ: bảng tính, game, sở liệu Thuật ngữ “đám mây” đƣợc sử dụng xuất phát từ ý nghĩ ngƣời sử dụng hệ thống khơng biết đƣợc ẩn phía sau Hình 1.1 Mơ hình chung tính tốn đám mây 11 Đặc điểm bật tính tốn đám mây khả co giãn linh hoạt, tiện lợi giảm tối đa chi phí cho ngƣời dùng Chính điều thu hút quan tâm nhiều doanh nghiệp bƣớc chân vào lĩnh vực tính tốn đám mây Nhƣng tính tốn đám mây thực phát triển vào năm 2007 Amazon đẩy mạnh việc nghiên cứu triển khai dịch vụ tính tốn đám mây Ngay sau đó, ơng chủ lớn lĩnh vực công nghệ thông tin nhƣ Microsoft, Google, IBM tham gia góp phần thúc đẩy tính tốn đám mây phát triển tầm vóc Sự phát triển mạnh mẽ tính tốn đám mây thu hút nhiều nhà khoa học, trƣờng đại học công ty công nghệ thông tin đầu tƣ nghiên cứu Vì cơng nghệ nên có tranh cãi việc định nghĩa tính tốn đám Theo thống kê tạp chí “Cloud Magazine” có 200 định nghĩa khác tính tốn đám mây Mỡi hƣớng nghiên cứu đƣa định nghĩa cách tiếp cận khác dẫn đến định nghĩa khác Dƣới ví dụ số định nghĩa tính tốn đám mây [10]:  Tính tốn đám mây dịch vụ công nghệ thông tin (IT), dịch vụ đƣợc cung cấp khơng phụ thuộc vào vị trí ngƣời sử dụng dịch vụ  Tính tốn đám mây kiểu tính tốn việc cung cấp tài nguyên IT có khả mở rộng co giãn, tài nguyên đƣợc cung cấp dạng dịch vụ cho nhiều ngƣời dùng thông qua mạng Internet Theo định nghĩa trên, tính chủ yếu tính toán đám mây cung cấp sở hạ tầng ứng dụng IT dƣới dạng dịch vụ có khả mở rộng đƣợc Ian Foster Rajkumar Buyya định nghĩa tính tốn đám mây dƣới góc độ kỹ thuật đƣợc sử dụng phổ biển có số điểm tƣơng đồng Theo Ian Foster, tính tốn đám mây mơ hình tính tốn phân tán có tính co giãn linh hoạt mặt kinh tế, nơi chứa sức mạnh tính tốn lớn, lƣu trữ dựa tảng dịch vụ cung cấp Sự ảo hóa tài nguyên thay đổi linh hoạt để phù hợp với nhu cầu khách hàng Internet [8] Theo Rajkumar Buyya, “đám mây” loại hệ thống phân tán xử lý song song gồm máy tính ảo kết nối với đƣợc cấp phát động cho ngƣời dùng dựa thỏa thuận dịch vụ nhà cung cấp ngƣời sử dụng Nhƣ hình vẽ 1.2 khách hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ tính tốn đám mây họ liên lạc với hệ thống máy tính cung cấp dịch vụ đám mây Các máy tính bao gồm tập hợp máy tính ảo hóa Bản thân ngƣời dùng khơng biết xác việc liên kết Liên kết thay đổi tùy vào việc cân tải cân tài nguyên sử dụng [11][15] 42 ORDER ORDERLINE ITEM NEWORDER CUSTOMER STOCK HISTORY DISTRICT WAREHOUSE Hình Mơ hình nghiệp vụ tảng Trong mỡi phƣơng pháp, mỡi bảng có khoảng dƣới 10 cột tƣơng ứng với thuộc tính cần quản lý Mỡi bảng có khóa chính, mục tƣơng ứng với khóa Đặc biệt phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn, bảng trục có thêm mục Trong trình thực nghiệm đánh giá phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn có thêm mục khơng có mục 3.1.1 Mô hình lƣợc đồ sở liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng phổ quát Ngoài bảng tập trung vào mơ hình nghiệp vụ nhƣ: bảng lƣu trữ thông tin bên thuê, bảng lƣu trữ thơng tin khách hàng, hóa đơn,…phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ tập trung vào bảng quản lý mặt hàng t_item Nhƣ đề cập trên, với mỡi bảng có thêm thuộc tính tenant_id để giúp việc quản lý ghi cách rõ ràng Lƣợc đồ hình 3.3 bên dƣới tập trung vào bảng t_item Với cấu trúc bảng số lƣợng cột ColN dừng lại col20 Tùy vào phạm vi tốn quản lý khác thêm vào nhiều cột kiểu Các cột có kiểu VARCHAR kích cỡ 200 43 Hình 3.3 Lƣợc đồ sở liệu với phƣơng pháp ánh xạ bảng phổ quát 3.1.2 Mô hình lƣợc đồ sở liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng đoạn Với phƣơng pháp số lƣợng bảng t_item xây dựng theo phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn nhiều Tuy nhiên phạm vi quản lý nhỏ lƣợc đồ sở liệu tốn nhƣ hình 3.4 Bảng t _item lƣợc đồ hì nh 3.4 tƣơng đối đơn giản tập trung vào hai cột intdata int(11) stringdata varchar(500) dùng để lƣu trữ toàn giá trị lĩnh vực quản lý nhƣ giới thiệu (quản lý sách, quản lý máy ảnh, quản lý hình, quản lý giày) Hai cợt row chunk giúp định vị liệu với ghi thực tế giúp c ho hệ quản trị sở dƣ̃ liệu không bị mất kiểm soát bảng bị thay đổi cấu trúc – data reconstruct 44 Hình Lƣợc đồ sở liệu sử dụng phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng đoạn 3.1.3 Mô hình lƣợc đồ sở liệu với kĩ thuật ánh xạ bảng trục Với phƣơng pháp số lƣợng bảng t_item xây dựng theo phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng trục nhiều hai bảng Ví dụ tốn cần quản lý đến ngày tháng thêm bảng quản lý t_item_date liên quan đến ngày tháng Trong phạm vi đặt toán lƣợc đồ sở liệu dừng lại hai bảng t_item_str t_item_int Với mỗi bảng t_item_str và t_item_int sẽ lƣu trƣ̃ kiểu dƣ̃ liệu tƣơng ƣ́ng với kiểu của dƣ̃ liệu 45 Hình Lƣợc đồ sở liệu sử dụng phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng trục 3.2 Môi trƣờng thƣ̣c nghiệm Môi trƣờng 1: Máy đóng vai trị client sever đƣợc cài hệ điều hành Win7, 32 bits, vi xử lý intel core i3, chip 2.4GHz, Ram 2GB Trên máy Server có cài Hệ quản trị sở liệu Mysql 5.5.16 cài đặt ba lƣợc đồ sở liệu hình 3.3, hình 3.4 hình 3.5 Mơi trƣờng 2: Máy đóng vai trị server – cài đặt ba lƣợc đồ sở liệu hình 3.3, hình 3.4 hình 3.5 có cấu hình nhƣ sau: intel core i3, chip 2.4GHz, Ram 2GB Máy đóng vai trị client cài hệ điều hành Win7, 32 bits, vi xử lý intel core i3, chip 2.4GHz, Ram 2GB Máy đƣợc kết nối với máy server thông qua đƣờng truyền mạng 46 3.3 Kịch định lƣợng ba phƣơng pháp Ngƣời dùng hay bên thuê tƣơng tác với dịch vụ thông qua phần mềm đƣợc xây dựng cài đặt máy tính bên thuê – mơi trƣờng thực nghiệm tốn máy tính đóng vai trị client Cơ sở liệu đƣợc đặt host riêng – máy server Mỗi bên thuê sử dụng phần mềm tƣơng ứng với phiên thao tác với sở liệu Với mỗi phƣơng pháp dùng kịch sau để xác định thời gian đáp trả ba kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ  SELECT 1: Chọn toàn thuộc tính ghi sở liệu  SELECT 500: Chọn toàn thuộc tính 500 ghi sở liệu  UPDATE 1: Cập nhật số thuộc tính ghi sở liệu  UPDATE 500: Cập nhật số thuộc tính 500 ghi sở liệu  INSERT 1: Thêm ghi vào sở liệu  INSERT 500: Thêm 500 ghi vào cở sở liệu Với mỗi kịch bản, thực phép đo đạc >50 ngƣời dùng thao tác với sở liệu môi trƣờng đo đạc ngƣời dùng thao tác với sở liệu môi trƣờng Số lƣợng ghi có sẵn bảng cần đo hiệu suất mỡi sở liệu khoảng: Xấp xỉ 1100000 ghi 3.4 Đánh giá kết 3.4.1 Kết thực nghiệm môi trƣờng 3.4.1.1 So sánh không tạo mục Với hai câu lệnh Insert Update Thời gian đáp trả [giây] 0.003 0.0025 0.002 0.0015 Bảng đoạn Bảng phổ quát 0.001 0.0005 ins Upd (a) 47 Thời gian đáp trả [giây] Bảng đoạn Bảng phổ quát ins 500 Sel Sel 500 Upd 500 (b) Hình Biểu đồ so sánh hai phƣơng ánh xạ dùng bảng phổ quát bảng đoạn Hình 3.6 (a) kết việc thực môi trƣờng kiểm tra Mysql server hai phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng phổ quát hay bảng đoạn Trục dọc thời gian thực thi yêu cầu ngƣời dùng, trục ngang yêu cầu ngƣời dùng So với phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng đoạn, phƣơng pháp dùng bảng phổ quát thời gian thực thi truy vấn nhanh nhiều Nguyên nhân nằm chỗ câu lệnh sử dụng bảng phổ quát đơn giản nhiều so với phƣơng pháp bảng đoạn với mục đích lấy tồn ghi hàng – row mà thuộc Trong phƣơng pháp dùng bảng đoạn cần phải sử dụng câu truy vấn lồng sử dụng lệnh join Đối với câu lệnh UPDATE với mục đích cập nhật ghi sử dụng kĩ thuật bảng phổ quát việc cập nhật cần thực ghi sở liệu, với kĩ thuật dùng bảng đoạn để cập nhật ghi với ý nghĩa phải cập nhật nhiều ghi sở liệu Tƣơng tự với câu lệnh INSERT 48 3.4.1.2 So sánh ba kĩ thuật ánh xạ bảng đoạn bảng trục có sử dụng mục Nhƣ đề cập phần sở lý thuyết ƣu điểm phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng đoạn bảng trục có hỡ trợ mục Cùng với kịch hỗ trợ thêm mục kết đạt đƣợc nhƣ sau Thời gian đáp trả [giây] Hình Biểu đồ so sánh với việc hỗ trợ mục Với kết đạt đƣợc cho thấy xây dựng sở liệu theo kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn cộng thêm ƣu điểm việc hỗ trợ mục phù hợp với ứng dụng sử dụng nhiều phép chọn So với kĩ thuật dùng bảng phổ quát, kết thu đƣợc cho thấy kĩ thuật dùng bảng đoạn bảng trục có thời gian đáp trả nhanh Đặc biệt hình 3.7 cho thấy thời gian thƣ̣c thi phép chọn của kĩ thu ật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng phổ quát gấp khoảng lần so với kĩ thuật dùng bảng trục gấp khoảng 11 lần so với kĩ thu ật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn So với kĩ thu ật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng trục , kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn có thời gian thƣ̣c thi nhanh bảng 0.6 lần 49 3.4.2 Kết thực nghiệm môi trƣờng Trong kịch lần có cải tiến thêm mục tạo thêm mục bảng t_item kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn Trong mơi trƣờng có ảnh hƣởng yếu tố đƣờng truyền mạng Kết đo đƣợc nhƣ sau INSERT UPDATE Thời gian đáp trả [giây] 0.004 0.0035 0.003 0.0025 Bảng phổ quát 0.002 Bảng đoạn 0.0015 Bảng trục 0.001 0.0005 Ins Upd (a) INSERT UPDATE 500 Thời gian đáp trả [giây] 2.5 Bảng phổ quát 1.5 Bảng đoạn Bảng trục 0.5 Ins 500 Upd 500 (b) 50 SELECT SELECT 500 Thời gian đáp trả [giây] (c) Hình Biểu đồ so sánh mơi trƣờng Dựa vào hình 3.8 cho thấy ba phƣơng pháp phép chọn – SELECT kĩ thuật dùng bảng đoạn bảng trục có ƣu điểm so với kĩ thuật dùng bảng phổ quát với mục đích muốn lấy ghi hay 500 ghi Đặc biệt kĩ thuật ánh xạ dùng bảng phổ quát thời gian thực thi phép chọn lâu nhiều , gấp khoảng 20 lần so với hai kĩ thuật còn lại Đối với phép INSERT thiết kế sở liệu theo kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng phổ quát thời gian thực thi tăng lên số lƣợng ghi tăng lên Phép INSERT kĩ thuật dùng bảng đoạn INSERT nhiều ghi có lợi thời gian thực thi 51 kĩ thuật dùng bảng phổ quát Đối với kĩ thuật dùng bảng trục, để thêm ghi vào sở liệu đồng nghĩa phải đăng kí vào bảng t_item_str t_item_int Đối với phép UPDATE kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn khơng có lợi thời gian thực thi kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng trục có lợi kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng phổ quát Với kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ sử dụng bảng phổ quát, số lƣợng lớn thuộc tính cần quản lý khoảng 20 thuộc tình từ col1 đến col20 nhiên số không dừng Có thể, số lƣợng quản lý tăng lên 200 thuộc tính hiệu suất thực thi truy vấn nhƣ nào? Trong luận văn làm thực nghiệm để đo thêm hiệu suất sở liệu trƣờng hợp Trong trƣờng hợp thêm ghi vào sở liệu kết thu đƣợc nhƣ sau: Thời gian đáp trả [giây] 0.0035 0.003 0.0025 0.002 Insert 0.0015 0.001 0.0005 Bảng phổ quát cũ Bảng phổ quát Hình Biểu đồ so sánh phƣơng pháp bảng phổ quát nhiều cột 3.5 Đánh giá chung Với ba kĩ thuật kể kết đạt đƣợc cho thấy phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng phổ quát câu lệnh SELECT có thời gian thực thi lâu tiếp kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ sử dụng bảng trục, thời gian thực thi nhanh kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn Đối với kĩ thuật ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng phổ quát việc xây dựng câu truy vấn đơn giản Tuy nhiên nhiều giá trị NULL không cần thiết đƣợc tạo Đối với kĩ thuật ánh xạ dùng bảng đoạn thời gian phép chọn nhanh chậm không đáng kể Tuy nhiên câu truy vấn phức tạp gây phức tạp trình phát triển phần mềm 52 Với kĩ thuật ánh xạ dùng bảng đoạn bảng trục tích hợp nhiều bên th linh động khơng có giới hạn số cột (số thuộc tính cần quản lý) Với kĩ thuật ánh xạ dủng bảng phổ quát, có giới hạn thuộc tính quản lý nên có giới hạn mặt nâng cấp sau 3.6 Tổng kết chƣơng Với vài kĩ thuật ánh xạ tìm hiểu chƣơng ba kĩ thuật mà lu ận văn tập trung bao gồm kĩ thuật dùng bảng phổ quát , bảng trục, bảng đoạn Kết quả cho th tính tốn đám mây góp phần làm giảm đƣợc tổng phí bên thuê Cụ thể giảm chi phí lƣu trữ giảm chi phí việc quản lý, giảm chi phí thực thi Chi phí bên thuê nhƣ bên cung cấp dịch vụ đƣợc giảm cách thiết kế lƣợc đồ sở liệu mềm dẻo để phù hợp với ứng dụng tính tốn đám mây Với kĩ thuật ánh xạ tảng cho phát triển sau để ứng dụng đƣợc với hệ thống lớn Hiện ba kĩ thuật phù hợp với số lƣợng lớn bên thuê nhỏ 53 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết thu đƣợc Tính tốn đám mây mơ hình điện tốn nhiều nhà cung cấp dịch vụ nhờ ứng dụng cơng nghệ cung cấp loạt dịch vụ tiên tiến cho nhiều khách hàng hệ thống mạng Với mục tiêu giải quyết các bài toán về dƣ̃ liệu , tính tốn dịch vụ cho khách hàng , tính tốn đám mây đem lại lợi nhuận to lớn về phần cƣ́ng cũng nhƣ phần mềm Điện toán đám mây kết hợp khái niệm hạ tầng hƣớng dịch vụ (IaaS), tảng hƣớng dịch vụ (PaaS), phần mềm hƣớng dịch vụ (SaaS) số khái niệm công nghệ Các dịch vụ đƣợc triển khai dƣới mơ hình triển khai điển hì nh nhƣ: mơ hì nh đám mây công cộng , mô hì nh triển khai đám mây riêng , mô hì nh triển khai đám mây lai hoặc cộng đồng Đặc điểm bật tính tốn đám mây việc hỡ trợ đa ngƣời dùng , với đặc trƣng nhƣ vậy nhu cầu chia sẻ phần cứng phần mềm cao Hiện tại có một số phƣơng pháp chia sẻ tài nguyên nhƣ : Chia sẻ máy , chia sẻ xƣ̉ lý , chia sẻ bảng Trong luận văn tập trung vào phƣơng pháp chia sẻ bảng Với phƣơng pháp này nhiều bên thuê sẽ sƣ̉ dụng chung một bộ các bảng Việc sƣ̉ dụng phƣơng pháp chia sẻ bảng sẽ tiết kiệm đƣợc chi phí phân cứng nhƣ chi phí hoạt động Tuy nhiên cùng mợt ƣ́ng dụng mỡi khách hàng có nhu cầu mở rộng đối tƣợng quản lý Do vậy, một lƣợc đồ sở dƣ̃ liệu xây dƣ̣ng điện toán đám mây phải mềm dẻo và có khả đáp ƣ́ng nhƣ̃ng nhu cầu đó Hiện có một số phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ sở dƣ̃ liệu quan hệ đƣợc sƣ̉ dụng khá rộng rãi nhƣ phƣơng pháp sƣ̉ dụng bảng riêng , bảng đoạn , bảng trục, bảng phổ quát ,… Mỗi phƣơng pháp đều có nhƣ̃ng ƣu nhƣợc điểm riêng tùy vào độ phƣ́c tạp của ƣ́ng dụng và nhƣ̃ng ƣu tiên ƣ́ng dụng để áp dụng một cách thí ch hợp Từ sở lý thuyết phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ sở liệu quan hệ, luận văn xây d ựng thực nghiệm nhỏ sở liệu quan hệ Mysql để đánh giá hiệu suất hoạt động ba phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ sở dƣ̃ liệu quan hệ dùng bảng trục, bảng đoạn, bảng phổ quát Kết quả đo đạc cho thấy phƣơng pháp xây dƣ̣ng sở dƣ̃ liệu sƣ̉ dụng bảng đoạn có lợi hẳn về phép chọn so với hai phƣơng pháp lại Phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đờ dùng bảng phở qt có lợi phép thêm ghi số lƣợng bản ghi í t Tuy nhiên, số lƣợng bản ghi tăng thì hiệu suất thƣ̣c thi lại giảm Phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ dùng bảng đoạn có hiệu suất tƣơng đối ổn đị nh 54 4.2 Hƣớng phát triển Hiện luận văn dừng lại thực nghiệm ba phƣơng pháp ánh xạ dùng bảng phổ quát bảng đoạn, bảng trục Trong tƣơng lai thực đo đạc đánh giá thêm phƣơng pháp khác Ngoài việc thực ba phƣơng pháp ánh xạ lƣợc đồ sở liệu, tƣơng lai luận văn nghiên cứu phƣơng pháp tối ƣu truy vấn để mang lại hiệu cao Khai thác ƣu điểm phƣơng pháp để có tính ứng dụng rộng khắp Hiện luận văn dừng lại việc đánh giá hiệu suất thực thi ba phƣơng pháp ánh xạ sở liệu mysql tƣơng lai phát triển thêm số hệ quản trị sở liệu quan hệ khác nhƣ Oracle, SQL server,… Hiện luận văn dừng lại việc đo đạc hiệu suất thực thi sở liệu có số lƣợng ngƣời truy cập cố định Hƣớng nghiên cứu tƣơng lai đo hiệu suất thực thi sở liệu số lƣợng ngƣời truy cập biến thiên 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cor-Paul Bezemer, Andy Zaidman, Multi-Tenant SaaS Applications : Maintenance Dream or Nightmare? 2010, ACM [2] Dean Jacobs, Stefan Aulbach, Ruminations on Multi-Tenant Databases, 2007 [3] David S.Linthicum, Cloud Computing and SOA Convergence in your enterprise chapter 3, Defining the Clouds for the Enterprise, 2010 [4] Franclin S Foping, Ioannis M Dokas, John Feehan, Syed Imran,Cork Constraint Computation Centre University College Cork, Ireland, A New Hybrid Schema-Sharing Technique for Multitenant Applications [5] Jinesh Varia, Architecting for the Cloud: Best Practices, Amazon, May 2010 [6] John W Rittinghouse, James F Ransome, Cloud Computing Implementation, Management and Security, CRC Press, 2010 [7] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa479086.aspx [8] Ian Foster,Yong Zhao, Ioan Raicu, Shiyong Lu, Cloud Computing and Grid Computing 360-Degree Compared [9] George P Copeland, Setrag STORAGE MODEL N Khoshafian, A DECOMPOSITION [10] Katarina Stanoevska et al, Grid and Cloud Computing: A Business Perspective on Technology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010 [11] Michael Armbrust et al, Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing, Electrical Engineering and Computer Sciences University of California at Berkeley, Technical Report No UCB/EECS-2009-28 [12] M Stonebraker, D J Abadi, A Batkin, X Chen,M Cherniack, M Ferreira, E Lau, A Lin, S Madden, E J O’Neil, P E O’Neil, A Rasin, N Tran, andS B Zdonik C-Store: A Column-oriented DBMS In Proceedings of the 31st International Conference on Very Large Data Bases, Trondheim, Norway, August 30 - September 2, 2005 [13] Oliver Schiller, Benjamin Schiller, Andreas Brodt, Bernhard Mitschang, Native support of multi-tenancy in RDBMS for Software as a Service [14] Paul T Jaeger, Jimmy Lin, Justin M Grimes, Cloud Computing and Information Policy: Computing in a Policy Cloud?, Journal of Information Technology & Politics, May 2010 56 [15] Rajkumar Buyya, Chee Shin Yeo, and Srikumar Venugopal, Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities [16] Stefan Aulbach, Dean Jacobs, Alfons Kemper, Michael Seibold, A comparision of Flexible Schemas for Software as a Service [17] Stefan Aulbach, Torsten Grust,Dean Jacobs,Alfons Kemper,Jan Rittinger: Multi-Tenant Databases for Software as a Service: Schema-Mapping Techniques, 2008 ACM [18] Security Guidance for Critical Areas of Focus in Cloud Computing V2.1, Cloud Security Alliance, December 2009 [19] Peter Mell, Timothy Grance, The NIST Definition of Cloud Computing, National Institute of Standards and Technology, Sept 2011 [20] Tinna Pihlasviita, XML and DB2 [21] White Paper, Introduction to Cloud Computing Architecture , 2009 [22] www.embarcadero.com, Total Cost of Ownership, 2009 ... 19 Hình Mơ hình triển khai tính tốn đám mây lai 20 Hình Mơ hình quan hệ mơ hình triển khai tính tốn đám mây 20 Hình Đơn ngƣời dùng .22 Hình 1 .10 Đa ngƣời dùng 23 Hình. .. .12 Hình 1.3 Mơ hình dùng chung tài ngun tính tốn đám mây 13 Hình Mơ hình dịch vụ tính tốn đám mây 15 Hình 1.5 Mơ hình Software as a Service 17 Hình Mơ hình đám mây riêng đám mây. .. mạnh tính tốn: Bằng cách sử dụng dụng siêu máy tính để tính tốn, hệ thống tính tốn song song, phân tán, tính tốn lƣới 13 1.1.2 Tính chất tính tốn đám mây Cơng nghệ tính tốn đám mây có năm tính