Nghiên cứu công nghệ Điện toán Đám mây và kiến trúc hướng dịch vụ Áp dụng cho bài toán tích hợp dữ liệu (tt)

cho pháp các tải nguyên điện toàn như: phần củng, phân mềm, lưu trữ, được cung cấp một cách nhanh chóng cho người sử dụng dịch vụ theo yêu cầu của họ.. - Chương 2: Trinh bay về sự hội

PT

NGUYÊN VĂN HỮU

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM

MÂY VÀ KIÊN TRÚC HUONG DICH VU AP DUNG

CHO BAI TOAN TiCH HOP DU LIEU

Chuyén nganh: Truyén do ligu và mạng máy tính

Luận văn được hoàn thành tại

HỌC VIÊN CÔNG NGHỆ BƯU CHỈNH VIÊN THÔNG

Người hướng dẫn khoa hoc: TS HA HAINAM

Có thể tìm hiền luận văn tại -

Thư viên của Học viên Công nghệ Bưu chỉnh Viễn thông,

LOT NOT PAU

Chỉ vài năm sau khi xuất hiện Diện toán đám mây

(ĐTĐM)đã trở thành một xu thể cổng nghệ không thế đảo

ngược, với trưng lầm điện toán đấm mây ra dời dầu tiên

vào nửa cuối năm 2008, Việt Nam đã trở thành một trong,

những quốc gia đầu liên trong ASBAN đưa vào sử dụng, công nghệ này Ngày nay số công ty, tổ chức theo dudi ngày một nhiều, số địch vụ cũng ngày một phong phú

hơn, với những dịch vụ cụ thể, những ứng dụng cụ thể,

khải miệm điện toán đám mây đã dân trở nên quen thuộc

Điện toán đám mây trong limh vục công nghệ thông tin

cũng giống như đám mây ở trên trời mi cũng có thể nhấn thấy nó, do vay đi bất cứ đâu chúng ta cũng có thể sử

dung, khai thác dữ liện của chúng ta nếu ở đỗ có irternel

Sự hội tụ nhiều công nghệ hiện có trong DTDM như

SOAC servive oriented mrchitoeiuro), áo hóa, cho pháp

các tải nguyên điện toàn như: phần củng, phân mềm, lưu

trữ, được cung cấp một cách nhanh chóng cho người sử

dụng dịch vụ theo yêu cầu của họ Các nguồn tài nguyên này cần được quan ly để sẵn sàng cung cấp cho người sử

dụng một cách đầm bảo chính xác, an toàn và chất lượng

‘Trong xu thé toàn câu hóa và hội nhập kinh tế quốc tế, các

tả chức, các đoanh nghiệp cân bắt tay phối hợp hành động

va chia sé tai nguyên với nhau dé nâng cao hiệu quả hoạt động Khi thế giới điện toán đã kết nối làm thể nào để khai thác được tôi đa năng lực điện toán đó với chỉ phí thấp nhất và nhanh nhất?vẫn đã không tương thích giữa các hệ théng? vẫn đẻ tái sử dụng các hệ thông sẵn có2,

Vì vậy, việc nghiên cứu công nghệ ĐTĐM và kiến

hướng địch vy 4p dụng cho bài toán tích hợp dữ liệu”

đỗ lâm khóa luậu tốt nghiệp

- Mục đích rữu luận văn

-‘Tim hiểu vẻ công nghệ Điện toán dảm mây,

-Tìm hiển về kiến trúc hướng địch vụ

-Iriên khai thử nghiệm kiến trúc hướng, dịch vụ két hop

công nghệ ĐTĐM

- Đối tượng nghiên cứu

-Tập trung nghiên cửu tổng quan về kiến trúc hướng dịch

vụ tham chiếu cha ĐTĐM Các công nghệ sử đựng trong

Điện toán đám mây,

-Nghiên cứu triển khai các ứng dụng trên nên công nghệ

Điện louần đảm mây

- Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tổng quan lý thuyết về ĐTPĐM và kiến

trúc hướng dịch vụ, các công nghệ trong HDLDM, lựa

chọn céng nghệ và thủ nghiệm mô hình kiến trúc hướng

dịch vụ kết hợp công nghệ Điện toán đám mây cho bai toán tích hợp dữ liệu

- Kết cầu của luận văn

Luận văn gồm 3 chương -

Chương 1: Trình bay tổng quan về kiến trúc hướng,

dich vu-SOA(service oriented architeebure) -

Chương 2: Trinh bay về sự hội tụ của kiến trúc hướng dịch vụ trong ĐTĐM, các công nghệ sử đụng trong DIDM, các mô hình wién khai của DTDM, kiến trúc hướng địch vụ tham chiếu cho ĐTĐM

Chương 3: Triển khai thử nghiệm —

Cuối cùng là kết luận lại những điểm chính, những đóng góp chính của luận văn, đồng thời chỉ ra những điểm cần khắc phục và dịnh hưởng phát triển tiếp theo cho luận văn

Chương 1 KIÊN TRÚC HƯỚNG DICH VU- SOA

1.1 Tổng quan về kiển trúc hướng địch vụ

1.1.1 Giới thiệu về kiến trúc hướng dich va

Kiến trúc hưởng dịch vụ(service oriented architectwe) là

mệt hướng tiếp cần với việc thiết kế và tích hợp phần

mổ

, chúc năng của hệ thống thoo dạng module, hai từ

đầu service oriented mô tä phương pháp luận của việc phải triển phần mềm, từ thứ 3 architecLure-kiên trúc mỗ 1Ã bute banh tổng thể của các sản phẩm phẩn mẻm dược chuẩn hỏa trên mạng, trao đổi với nhau trong ngữ cánh

mệt tiễn trình nghiệp vụ

-Loosc coupling:giup gỡ bỏ những ràng buôu điể

khiển giữa những hệ thông đần cuối

-Sữ đụng lại dịch vụ: Tải sử đựng địch vụ loại bỏ

thành phần trùng lắp, tăng độ vững chắc trong cải

đặt và don gidn hoa việc quản trị

- Sur dung dich vy bat ding bộ:

- Quản lý

policy: Vide quan ly cdc policy ing

khả năng tạo ra các đặc tính tải dụng địch vụ

- Tự động dò tìm và ràng buộc: bên sử đụng dịch vụ

không cân biết định đạng của thông điệp yêu cầu, thông

chgp tv vé cing nhu dia chi cua dịch vụ yêu cầu dến khi

can,

- Tw héi phục: Là khả năng hệ thống tự hồi phục sau khi sảy ra lỗi mà không cần đên sự can thiệp của con người

1.1.3 Lợi ích ctia vide stt dang SOA

-Đệc lận hệ thống:những dich vu khéng phu thude

vào hệ thông va mang cy thé

- Cho phép hướng sự tận trưng vào xây dưng các

tính năng nghiệp vụ trong quả trình phát triển phản

mềm

- Giảm thiểu chỉ phí trong, quả trình phát triển

- Giảm thiểu yêu cầu về dào tạo và kỹ năng,

- Chỉ phí bảo trì thấp

- Chu trinh phát triển phân mềm nhanh chóng hơn

1.1.4 Một số mô hình triển khai SOA

- 8ervice Registry: Day 1A mé hinh truyền thống để

định vị và liên kết cáo dich vụ trong một hệ thống

SOA

- Service Broker: Dich vy nay cé thé lam nhiều chức năng như định tuyển đữ liệu thông điệp, xử lý lãi,

chia tai va lọc thông tìm

- Serviee Bus: Đây là mô hình ra đời sau nhất trong 3

ăn

nô hình nhưng nó được sử dụng trong c

phẩm thương mại large-scale(như 1BM,BHA,

11.5 Kiến ric phan tang chi tiết của SOA

-Tang Connectivity: Tang thắp nhất- tảng kết nói

Mục địch của tầng kết nói là kết nổi đến cáo ứng,

dụng enterprise hoặc các tài nguyên bên dưới và

cũng cắpchủng thanh dang các dịch vụ

- Tang orchestration: La tang chứa các thành phân đồng với trỏ là những dịch vụ sử dụng vừa là những địch

vụ cũng cấp, những địch vụ này sử đựng những địch vụ của tầng kết nối và các địch vu orchestration khác để kết hợp những chức năng cấp thấp hơn thành những dịch vụ hoạt động ở cấp cao hơn

- Tầng composite application: La tầng cung cấp các img

đụng cho người sử đụng cuối

1.2 Vòng đời của kiến trúc hướng địch vụ

Vòng đời của kiên trúc hướng địch vụ là mô hình chỉ ra

các mỗi quan hệ và sự dộc lập giữa các thành phan trong, chủ trình phát triển một ứng dụng SOA

1.2.1 Giai đoạn mô hình hóa

Day là công đoạn đầu tiên trong chu ưình phát triển của mội hệ thông SÓA, nhằm đơn giãn hóa các công việc bằng mô hình cụ thể và nhằm giúp hiểu rõ hơn về hệ

théng dưới một góc nhìn nào đó

1.2.2 Giai đoạn rấp nội

' rong giai đoạn này các ứng dụng phản mêm được

xây đựng đề thực hiện các quy trình nghiệp vụ Quá trình

xây dung các ứng dụng phân mềm này được thực hiện

thằng cách lắp ráp các địch vụ

1.3.3 Giai đoạn triển khai

sau khi phản mễm được xây dung thành công, chúng,

sẽ được triển khai trên môi trường thực thị, giai đoạn này cho phép tích hợp các yếu tổ con người, các quy trình

nghiệp vụ, quán lý và tích hợp thông tin,

1.2.4 Giai đoạn quấn lý

các quy trình nghiệp vụ được theo đối và quản lý trên

cả khía cạnh công, nghệ thông tin lấn khia cạnh nghiệp vu

1.3 Mô hình logic của kiến trúc hướng địch vụ

.Mõ hình logic của kiến trúc hướng địch vụ gầm nhiều thành phần khác nhau, các thành phân này sẽ ảnh hướng, trực tiếp và chủ yêu vào kết quả ng dung mé hinh SOA

Chương 2 SỰ HỘI TỤ CỦA ĐIỆN TOAN DAM MAY

VA KIÊN TRÚC HƯỚNG DỊCH VỤ

2.1 Các dặc tinh cia DIDM

2.1.1 Dặc điểm

Điện toán đám mây là một đạng hệ thông song song

phan tan bao gềm tập hợp các máy chủ áo kết nổi với

nhau, các máy chủ ảo này được cấp phát tự động và thể hiện như muột hay nhiều tải nguyên tỉnh toán độc lập đụa

trên sự đẳng thuận ở mức dịch vụ

3.1.2 Thành phần

-Clients: Các máy khách trong mô hình điện toán đám

mây bao gồm phản cứng và các phần mềm để phân phối

cáo ting dung

-Bervices: đỏ lá hệ thông các phần mềm được thiết kế,

hoat động nhằm mục địch hỗ trợ cho sự tương tác giữa các

may Linh trong hé thang,

—Applieation: không nhất thiết phải cải đặt hay chạy

cae tng dụng trên rnáy Lính của khách hàng

-Platform: phần phối các nền tâng diện toán, và các giải pháp như là một địch vụ.

-Btoreate: lưu trữ dữ liệu, các dịch vụ cơ sở dữ liệu,

co sé dit liu, dich vu wed

-Iufastructure: rong công nghệ diện toán đám ruây

thì cơ sở hạ tẳng được cũng cắp rhư một địch vụ

3.1.3 Tính chất cơ bán của ĐTĐM

-Tự phục vụ theo nhu câu: Mỗi khi có nhu câu, người

ding chi can gửi yêu cầu thông qua trang web cung cấp dich vụ, hệ thống của nhà cùng cấp sẽ đáp ứng yêu cầu

của người dùng

- Truy xuất điện rộng: có thể truy xuất dich vu Lis bat

nơi nào, vào bất kỳ lúc nào có kết nối internet

- Dùng chung tài nguyên: Tài nguyên của nhà cùng cấp dich vụ dược đùng chung, phục vụ cho nhiều người dùng

dựa trên rnö hình “mull-tenanE”

- Khả năng eo giãn Đó là khả năng tự động mở rông hoặc

thu nhỏ hệ thống tủy theo nhú cầu của người dùng,

- Diễu tiết địch vụ: Lượng tải nguyên sử dụng có thể được theo đối, kiếm soát và báo cáo một cách mình bach cho cả hai phía nhà cung cấp dịch vụ và người six dung

2.2 Các mô hình địch vụ của ĐTĐME

2.1 Phần mềm được cúng cấp như mọt dịch vụ

Dich vụ phần mềm là một mỏ hình triển khai ứng đụng mà

ở đó người cùng cấp cho phép người đùng sử đụng dich

vụ theo yêu cầu

2.2.2 Nên tăng được cung cấp như một dịch vụ

Cung cập dịch vu nén tang(PaaS) bao gêm những điều

kiện cho quy trinh thiết kế ứng dụng, phát triển, kiểm thứ, triển khai và lưu trữ ứng dung có giá trị như là dịch vụ

lớn các tải nguyên tính toán như các bộ lưu trữ hay bộ xứ

ly Thâng qua các công nghệ ảo hóa, các tài nguyên này

có thể được chúa nhỏ, gán hay thay đổi kích thước một

cách lnh động để xây đựng một hệ thống theo kiểu ađ —

học tùy thuộc vào nhụ cầu của khách hàng, rà ở

các nhà cung cấp dịch vụ

2.3 Các mô hình triển khai của ĐTĐM

2.3.1 Cu đảm mây nông công

là các địch vụ đâu mây được một bên thử ba (người bản) cung cấp Chúng tổn tại ngoài tường lửa oông ty và chứng,

dược lưu trữ dây dú và được nhà cụng cấp đá mây quan

nghiệp và nhà cũng cấp đảm mây công cộng,

chung sử mệnh, yêu cầu an nh, chính sách ) Nó có thể

được quản lý bởi các tô clưức hoặc một bên thử ba

2.4 Kiến trúc hướng địch vụ tham chiếu cho DTDM

2.4.1 Mô hình hoạt động của SÓA tham chiếu cho

ĐIĐM

2.4.2 Xu hướng phát triển kiên trúc hưởng địch vụ

Trong ĐTĐM

Chương 3.TRIÊN KHAI THỨ NGHIỆM

3.1 Mô hình triển khai thử nghiệm SOA kết hợp DTDM cho bai toán tích hợp đữ liệu

Khi phat triển một hệ 1 CNTT, đặc biệt là các hệ

thống cỡ lớn, cần có một kiến trúc tham chiếu Kiến trúc tham chiếu đóng vai trỏ quan trọng không những về mặt

kỹ thuật mà còn về khía cạnh quản lý vi cùng cấp thông

tì về khoảng trống giữa hiện tang CNT va cae thánh

phân cân thiết của hệ thông CNTT của đơn vị

3.1.1 Xác định yêu cầu dối với kiến trúc tham khảo

của mỏ hình thữ nghiệm

Kiến trúc được dễ xuất cần dáp ứng các ¡nục tiêu sau

(1) Cho phép các ứng đựng mới và các ứng đụng hiện

có hoạt động củng, nhau một cách hợp clruẫn

Œ) Hỗ trợ các cơ chế xây dựng một giao điện chuẩn

cho cáo nguồn đữ liệu đa dang

(3) Khả năng sẵn sàng tích hợp cơ sở đữ liệu khác một

(6) Giủp đơn vị quản lý một cách dể dáng các nguồn

tai nguyên như đữ liệu và các địch vụ được triển

khai

(7) Cho phép thông tin được chia sé trong và ngoài tỏ chức một cách hợp chuẩn

(8) Lỗ trợ hạ tẳng bảo mật xuyên suốt hiện đại

(9) Cho phép tìm kiếm, giám sát và khám phá trì thức của đơn vị

(10)Bam bie tinh bén ving của kiến trúc bằng việc sứ

ân kiến trúc hiện đại, đưa vào

Hình 3.1 Kiến trúc tham khảo theo hướng tiếp cận SOA

3.1.3 Mô hình tích hợp phát triển địch vụ mới

Mô hình nảy được sử dụng đề truyền tải tỉnh thân của kiến trúc đến với những bên liên quan chuyên vả không chuyên

về kỹ thuật

3.2 Lựa trọn công nghệ và thử nghiệm

3.2.1 Mô hình triển khai SOA kết hợp ĐTĐM

May eh âø chủ lúp hệ thông nên

OQ99090000

Hình 3.3: Triển khai kiến trúc tham chiếu kết hợp với công

nghệ điện toán đám mây

Một mô hình triển khai kiến trúc tham khảo đề xuất kết

hợp với công nghệ điện toán đám mây được trình bày ở

hình 3.3 Trong mô hình triển khai thử nghiệm, hai máy

chủ vật lý được triển khai vả hạ tầng ĐTĐM với công

nghệ ảo hỏa được triển khai sử dụng VMWare Sphere

Trên hạ tâng ảo hóa, các máy chủ ảo với HĐH Ubuntu

Server được triển khai và các thành phần của hệ thông nên

được triển khai trên các máy chủ ảo nảy

3.2.2 Thử nghiệm tích hợp

Hệ thống đẻ xuất đã được sử dụng thử nghiệm trong bai

toán tích hợp img dụng, dữ liệu thuộc tỉnh và dữ liệu

không gian Trong bải toản tích hợp nảy yêu cầu các

nguồn đữ liệu thuộc tỉnh và nguồn dữ liệu không gian nằm

rải rác trên các các máy chủ khác nhau

lice giao

Hinh 3.4: M6 hinh thir nghigm tich hop

Các thành phan phân mẻm được sử dụng trong triển khai

- Hệ quản trị CSÚL Postgre với phần mở rộng

TostGIS

- May chủ bản để: GeoServer

- Céng théng tin ste dung Liferay

- Ung dung ban dé phat trién trén Java

- TIệ thống nén Sản phẩm mã nguồn mở của

Apache Foundation

3.3 Đánh giá và kết luận

Hệ thống đã dược triển khai chạy thử nghiệm 24/7, các

đánh giả kỹ thuật đã chỉ ra:

- Dé dang phat uién va tích hợp các dịch vụ mới với

sụ hỗ trợ của hệ thẳng nên tích hợp theo kiến trúc

- Vise kết hợp SOA và điện toán đảm mây có ưu

điểm tôi đa hóa được việc tái sử dụng các chức

tăng nghiên vụ đã được hỗ trợ bởi các hệ thống