Ứng dụng mô hình hướng dịch vụ và điện toán đám mây xây dựng phần mềm quản lý điều hành tại Viện Kinh tế - Bộ Xây dựng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN HỮU CẢNH ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HƯỚNG DỊCH VỤ VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ ĐIỀU HÀNH TẠI VIỆN KINH TẾ - BỘ XÂY DỰNG

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN HỮU CẢNH

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HƯỚNG DỊCH VỤ VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ ĐIỀU HÀNH TẠI VIỆN KINH TẾ - BỘ XÂY DỰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN

HÀ NỘI - 2012

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin

Mã số: 60 48 05

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐOÀN VĂN BAN

Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin

Mã số: 60 48 05

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐOÀN VĂN BAN

HÀ NỘI - 2012

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined.

MỤC LỤC 3

GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ 6

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 MÔ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 11

1.1 Tổng quan về mô hình điện toán đám mây 11

1.1.1 Giới thiệu chung 11

1.1.2 Phân tích, so sánh với các mô hình điện toán khác 12

1.1.2.1 Tính toán lưới (Grid computing) 12

1.1.2.2 Phần mềm hoạt động như dịch vụ (SaaS - Software as a Service) 13

1.1.2.3 Tính toán theo yêu cầu (Utility Computing) 14

1.1.2.4 Dịch vụ web (Web service) 15

1.1.2.5 Nền tảng hướng một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service) 16

1.1.2.6 Cung cấp di ̣ch vụ quản lý (MSP - Managed Service Provider) 16

1.1.2.7 Điện toán tích hợp Internet (Internet integration) 17

1.2 Kiến trúc điện toán đám mây 17

1.2.1 Mô hình kiến trúc tổng quát 17

1.2.2 Các thành phần của điện toán đám mây 18

1.2.3 Các tầng kiến trúc của điện toán đám mây 20

1.3 Một số mô hình điện toán đám mây 21

1.3.1 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây của IBM 21

1.3.2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây Window Azure của Microsoft 22

1.3.2.1 Windows Azure 23

1.3.2.2 Nền tảng dịch vụ (Azure Services Platform) 23

1.3.2.3 Fabric Controller 24

1.3.2.4 Windows Azure với người sử du ̣ng và lập trình viên 24

1.4 Điện toán đám mây - hạ tầng cơ sở và ứng dụng 25

1.5 Phân tích ưu và nhược điểm của điện toán đám mây 27

1.5.1 Các lợi ích chính của điện toán đám mây 27

1.5.2 Các hạn chế của điện toán đám mây 28

1.6 Kết luận 30

CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH HƯỚNG DỊCH VỤ 31

2.1 Tổng quan về mô hình hướng dịch vụ 31

2.1.1 Đặt vấn đề 31

2.1.2 Khái niệm 32

2.1.3 Kiến trúc mô hình hướng dịch vụ 33

2.2 Các nguyên tắc chính của hệ thống SOA 34

2.3 Lợi ích và hạn chế của việc sử dụng mô hình SOA 34

2.3.1 Lợi ích 34

2.3.2 Hạn chế 35

2.4 So sánh mô hình SOA với các mô hình truyền thống 35

2.4.1 Mô hình SOA và OOP (mô hình hướng đối tượng) 35

2.4.2 Mô hình SOA và Web 36

2.5 Ứng dụng kiến trúc hướng dịch vụ trong Quản lý điều hành tại Việt Nam 36

2.6 Kết luận 37

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH HỆ THỐNG QUẢN LÝ ĐIỀU HÀNH 38

3.1 Khảo sát, phân tích yêu cầu 38

Trang 4

3.1.1 Trạng thái của hệ thống 38

3.1.2 Bài toán cần giải quyết 38

3.1.3 Lựa cho ̣n mô hình và công nghê ̣ phát triển 39

3.1.4 Sự cần thiết của hệ thống Quản lý điều hành 40

3.1.5 Vai trò, nhiệm vụ của tác giả đề tài 40

3.2 Thiết kế vật lý của hệ thống 41

3.2.1 Mô hình kiến trúc hệ thống thông tin trong quản lý điều hành 41

3.2.2 Mô hình đối tượng các thành phần chính của hệ thống 44

3.2.3 Trao đổi dữ liệu giữa các thành phần chính của hệ thống 45

3.3 Quy trình hoạt động 45

3.3.1 Quy trình quản lý văn bản đến 45

3.3.2 Quy trình quản lý văn bản đi 46

3.3.3 Quy trình quản lý giao việc 46

3.3.4 Quy trình quản lý văn bản nội bộ 47

3.3.5 Quy trình quản lý hồ sơ công việc 47

3.3.6 Quy trình quản lý hồ sơ nhân viên 47

3.3.7 Trao đổi nội bộ 48

3.3.8 Báo cáo thống kê 48

3.4. Phân tích mô hình hệ thống 49

3.4.1 Các tác nhân tham gia vào hệ thống 49

3.4.1.1 Quản lý danh mục 49

3.4.1.2 Văn bản đến 50

3.4.1.3 Văn bản đi 52

3.4.1.4 Giao việc 56

3.4.1.5 Văn bản nội bộ 59

3.4.1.6 Hồ sơ 62

3.4.1.7 Bản tin 65

3.4.1.8 Quản lý nhân sự 67

3.4.1.9 Quản trị người dùng 69

3.4.2 Mô hình lớp 71

3.5 Kết luận 73

CHƯƠNG 4 CÀI ĐẶT, CHẠY THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH 74

4.1 Cài đặt 74

4.1.1 Yêu cầu cấu hình 74

4.1.2 Cài đặt công cụ 74

4.2 Xây dựng hê ̣ thống Quản lý điều hành trên Window Azure 81

4.2.1 Các yêu cầu đặt ra 81

4.2.2 Mô hình tổng quan của hê ̣ thống 81

4.3 Chạy thử nghiệm 82

4.3.1 Mô tả hê ̣ thống thử nghiê ̣m 82

4.3.2 Ca thử nghiê ̣m 83

4.3.3 Kết quả thử nghiê ̣m 83

4.3.4 Đánh giá 85

4.4 Màn hình chính của phần mềm 85

4.4.1 Đăng nhập hệ thống 85

4.4.2 Quản lý Văn bản đến 86

4.4.3 Quản lý Văn bản đi 87

4.4.4 Quản lý Văn bản nội bộ 87

4.4.5 Quản lý Phiếu giao việc 88

4.4.6 Quản lý Hồ sơ nhân viên 88

Trang 5

4.4.7 Quản lý Bản tin 89

4.4.8 Quản lý Thư viện tài liệu 89

4.5 Kết luận 90

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 91

5.1 Kết quả đạt được 91

5.2 Hướng phát triển 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

Trang 6

GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

Cổng giao tiếp điện tử Portal Cổng giao tiếp điện tử tích hợp thông

tin và dịch vụ Local Area Network LAN Mạng cục bộ

Wide Area Network WAN Mạng diện rộng

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Hệ QTCSDL Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Dịch vụ thư mục điện tử LDAP Dịch vu thư mục điện tử

Hyper Text Markup

Language

HTML Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản

Extended Hyper Text

Markup Language

XHTML Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản mở

rộng Dynamic Hyper Text

Protocol

HTTP Giao thức truyền tải siêu văn bản

Cascading Style Sheets CSS Kiểu theo tầng được dùng để miêu tả

cách trình bày các tài liệu viết bằng ngôn ngữ HTML, XHTML, XML,

Document Object Model DOM Mô hình đối tượng tài liệu là một giao

diện lập trình ứng dụng độc lập với hệ điều hành

Really Simple

Syndication

RSS Chuẩn định dạng tài liệu dựa trên

XML cho phép tra cứu thông tin tóm lược trong một đoạn dữ liệu ngắn gọn Unified Modeling UML Ngôn ngữ mô hình hóa hợp nhất

Trang 7

Language

Mô hình trường hợp

sử dụng

Use - Case Model

Mô hình trường hợp sử dụng

Tác nhân ngoài Actor Là một người hoặc một cái gì đó bên

ngoài hệ thống tương tác với hệ thống Trường hợp sử dụng Use-Case Là một hoặc một chuỗi các hành động

mà hệ thống thực hiện mang lại một kết quả quan sát được đối với một tác nhân ngoài

Asynchronous JavaScript

and XML

AJAX Kỹ thuật xây dựng ứng dụng Web với

sự phối hợp một số công nghệ XHTML, CSS, DOM, JavaScript, đối tượng XMLHttpRequest,…

Direct Web Remoting DWR Thư viện lập trình cho phép Javascript

trong trang Web tương tác với Java trên máy chủ

Trang 8

MỞ ĐẦU

A GIỚI THIỆU LUẬN VĂN

Luận văn "Ứng dụng mô hình hướng dịch vụ và điện toán đám mây xây dựng phần mềm quản lý điều hành tại Viện Kinh Tế - Bộ Xây Dựng" trên cơ sở nghiên cứu các công nghệ điện toán đám mây và mô hình hướng dịch vụ thực hiện các nhiệm vụ:

 Nghiên cứu mô hình điện toán đám mây, tìm hiểu ưu, nhược điểm và ứng dụng của mô hình

 Nghiên cứu mô hình hướng dịch vụ, tìm hiểu ưu, nhược điểm và ứng dụng của

mô hình

 Đề xuất kiến trúc, công nghệ thích hợp cho việc phát triển các hệ thống thông tin sử dụng mô hình điện toán đám mây và mô hình hướng dịch vụ

 Xây dựng phần mềm thử nghiệm dịch vụ quản lý điều hành tại Viện Kinh Tế -

Bộ Xây Dựng theo mô hình điện toán đám mây và mô hình hướng dịch vụ Các kết quả nghiên cứu đã đạt được các kết quả như sau:

1 Về khoa học

1.1 Nghiên cứu tổng quan về mô hình điện toán đám mây, mô hình hướng dịch vụ

và công nghệ nền để phát triển ứng dụng

1.2 Nghiên cứu đề xuất kiến trúc, công nghệ thích hợp cho việc phát triển ứng dụng:

 Đã nghiên cứu các công nghệ khác nhau, và đề xuất mô hình công nghệ nền tảng WINDOWS AZURE cho việc phát triển ứng dụng

 Đã tiến hành thử nghiệm bằng chương trình Quản lý điều hành trên nền công

nghệ WINDOWS AZURE, sử dụng công cụ Visual Studio 2010

AZURE

Trang 9

 Giới thiệu nội dung báo cáo

 Một số ký hiệu sử dụng trong tài liệu

 Chương 1 Mô hình điện toán đám mây

 Tổng quan

 Kiến trúc điện toán đám mây

 Một số mô hình điện toán đám mây

 Mô hình điện toán đám mây của Microsoft Window Azure

 Ưu và nhược điểm của điê ̣n toán đám mây

 Lợi ích và hạn chế của mô hình

 Xây dựng hê ̣ thống SOA

 So sánh SOA với các mô hình khác

 Kết luận

 Chương 3 Phân tích hệ thống quản lý điều hành

 Phân tích yêu cầu

 Quy trình hoạt động

 Thiết kế hệ thống

 Kết luận

 Chương 4 Cài đặt, chạy thử nghiệm chương trình

 Cài đặt hê ̣ thống

 Xây dựng hê ̣ thống

 Chạy thử nghiệm

 Giao diê ̣n

 Kết luận

Trang 10

 Chương 5 Kết luâ ̣n

 Cài đặt hê ̣ thống

 Hướng phát triển

Trang 11

CHƯƠNG 1 MÔ HÌNH ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.1 Tổng quan về mô hình điện toán đám mây

1.1.1 Giới thiệu chung

Điện toán đám mây (Cloud computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình tính toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet [1] Thuật ngữ "cloud computing" đươ ̣c bắt nguồn từ ý tưởng đưa tất cả tài nguyên cần thiết cho điều hành quản lý hiê ̣u quả như dữ liê ̣u , phần mềm, môi trường tính toán lên trên ma ̣ng Internet Cơ sở ha ̣ tầng công nghê ̣ thông tin truyền thông (CNTT&TT), cần thiết cho viê ̣c quản lý điều hành , sẽ được cho thuê dịch vụ Các doanh nghiệp chỉ cần tâ ̣p trung chính vào công viê ̣c điều hành , sản xuất kinh doanh của họ , như thế sẽ mang la ̣i hi ệu quả và lợi nhuận cao h ơn, đồng thời các nhà cung cấp di ̣ch vu ̣ CNTT&TT cũng có nhiều cơ hô ̣i phát triển

Hình 1.1 Mô hình điện toán đám mây

Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEE, “Điện toán đám mây là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, " [1].

Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm như phần mềm dịch vụ, Web 2.0 và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xu hướng công nghệ nổi bật, trong đó đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet để đáp ứng những nhu cầu tính toán của người dùng Ví dụ, dịch vụ Google Apps cung cấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có thể truy nhập từ một trình duyệt web, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ

Với các dịch vụ sẵn có trên Internet, doanh nghiệp không phải mua và duy trì hàng trăm, thậm chí hàng nghìn máy tính cũng như phần mềm Các doanh nghiệp chỉ cần tập trung vào việc sản xuất bởi cơ sở hạ tầng và công nghệ đã có người khác lo thay

Trang 12

họ Bạn có thể truy cập đến bất cứ nguồn tài nguyên nào tồn tại trong "đám mây (cloud)" tại bất cứ thời điểm nào và từ bất kỳ đâu thông qua mạng Internet

Tuy nhiên, mặt hạn chế là người dùng sẽ bị phụ thuộc vào công nghệ mà nhà cung cấp

đưa ra cho họ, khiến cho sự linh hoạt và sáng tạo giảm đi Cloud computing có nguy cơ

lặp lại khiếm khuyết của mô hình tính toán cũ: các công ty sở hữu những hệ thống

trung tâm máy tính lớn mainframe (tương tự như cloud) và mọi người sẽ kết nối với chúng qua các trạm Người sử dụng cảm thấy bức bối vì chỉ có quyền thực hiện những việc trong phạm vi nhà quản trị cho phép nên không thể bắt kịp cải tiến mới nhất Trước tình hình đó, máy tính cá nhân ra đời và phát triển như là cuộc "phản kháng" đối với sự độc tài của mô hình điện toán trung tâm (nổi tiếng nhất là IBM mainframe) Nhưng điện toán "đám mây" hiện có tính mở hơn rất nhiều và quan trọng hơn, đây là giải pháp giá rẻ của các doanh nghiệp cũng như sự lựa chọn hàng đầu cho những ai thường xuyên phải đi xa nhưng không có máy tính xách tay

1.1.2 Phân tích, so sánh với các mô hình điện toán khác

Điện toán đám mây xuất hiện bắt nguồn từ ứng dụng điện toán lưới (grid computing) trong thập niên 1980, tiếp theo là điện toán theo nhu cầu (utility computing) và phần mềm dịch vụ (SaaS)

1.1.2.1 Tính toán lưới (Grid computing)

Theo trung tâm nghiên cứu IBM thì "Tính toán lưới là một loại hệ thống phân tán, bố

trí song song, cho phép linh hoạt chia sẻ, tuyển lựa và tập hợp các nguồn tài nguyên độc lập và rải rác về địa lý, tùy theo khả năng sẵn có, công suất, hoạt động, chi phí và yêu cầu về chất lượng dịch vụ của người sử dụng"[2]

Tính toán lưới có nghĩa là tất cả hoặc một phần của một nhóm máy tính, máy chủ và thiết bị lưu trữ trong mạng doanh nghiệp, được “ảo hóa” (virtualize) thành một cỗ máy tính lớn Vì tính toán lưới giải phóng những khả năng tính toán không được sử dụng vào một thời điểm bất kỳ, chúng có thể cho phép các doanh nghiệp tăng cường rất nhiều về tốc độ, sức mạnh xử lý thông tin và sự liên kết, thúc đẩy các quy trình tính toán mật độ cao Trong khi đó, chi phí vẫn sẽ được giữ ở mức thấp vì tính toán lưới có thể được xây dựng từ chính hạ tầng hiện có, góp phần đảm bảo sự huy động tối ưu các khả năng tính toán

Hình 1.2 Mô hình tính toán lưới

Tính toán lưới cho phép ảo hóa các chức năng tính toán phân tán cũng như các nguồn

xử lý, băng thông mạng và khả năng lưu trữ, để từ đó tạo ra một hệ thống đơn đồng

Trang 13

nhất, cho phép người sử dụng và các ứng dụng truy cập thông suốt vào các tính năng điện toán rộng lớn Giống như người lướt web xem một nội dung thống nhất qua web, người sử dụng tính toán lưới cũng nhìn thấy một máy tính ảo cực lớn duy nhất

Các loại tính toán lưới:

- Lưới xử lí: chủ yếu tập trung vào sự phân phối năng lực xử lí giữa các máy trong mạng lưới Ví dụ: NASA IPG, WWG, TeraGrid,

- Lưới dữ liệu: quan tâm vào dữ liệu kích thước lớn, khả năng lưu trữ trong mạng lưới, nhân bản, quản lý dữ liệu, bảo mật dữ liệu Ví dụ: LHC Grid, Napster

- Lưới ứng dụng: truy cập các phần mềm từ xa Ví dụ: NetSolve

- Lưới thông tin: trích và trình diễn dữ liệu có nghĩa

- Lưới tri thức: quản lí và thu thập tri thức - data mining

Tóm lại tính toán lưới (grid computing) đặt trọng tâm vào việc chuyển tải một khối công việc (workload) đến địa điểm của các tài nguyên điện toán cần thiết để sử dụng

và thực hiện tính toán Một lưới là một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia thành những tác vụ nhỏ để chạy song song, thực hiện đồng thời, được xem là một máy chủ ảo Đó là một dạng của điện toán phân tán trong đó tồn tại một 'siêu máy tính ảo', là sự bao gồm một cụm mạng máy tính, những máy tính liên kết mềm, hoạt động phối hợp để thực thi những tác vụ cực lớn"

1.1.2.2 Phần mềm hoạt động nhƣ dịch vụ (SaaS - Software as a Service)

Phần mềm hoạt động hướng dịch vụ hoặc gọi tắt là Phần mềm dịch vụ, là mô hình

triển khai phần mềm, một nhánh của điện toán đám mây, theo đó các nhà cung cấp phần mềm như là các dịch vụ theo yêu cầu cho khách hàng Theo định nghĩa của hãng

nghiên cứu toàn cầu IDC là: "phần mềm hoạt động trên web, được quản lý bởi nhà

cung cấp và cho phép người sử dụng truy cập từ xa"[3]

Qui trình phát triển các phần mềm truyền thống được mô tả như hình trên Phần mềm được xây dựng, được kiểm tra rồi phân phối cho khách hàng Người sử dụng muốn sử dụng phải mua phần mềm để cài đặt và vận hành Trong quá trình vận hành khai thác nếu phát hiện những vấn đề mà phần mềm chưa đáp ứng, hoặc trong quá trình phát triển của tổ chức xuất hiện những yêu cầu mới thì yêu cầu nhà cung cấp sản phẩm phát triển, nâng cấp phần mềm Đối với SaaS thì phần mềm được phát triển, kiểm tra và vận hành, nâng cấp sản phẩm hoan thiện xong , sau đó cung cấp cho người sử dụng thông qua Internet như là các dịch vụ hoàn chỉnh Như vậy, với loại mô hình SaaS nêu trên, một phần mềm sẽ được phân phối qua trình duyệt tới hàng trăm nghìn khách hàng Đối với người sử dụng, SaaS đồng nghĩa với việc họ không cần đầu tư tiền bạc cho máy chủ và bản quyền phần mềm Còn đối với nhà cung cấp, ví dụ như Salesforce.com, họ chỉ phải duy trì một ứng dụng chung cho nhiều đơn vị nên chi phí

rẻ hơn so với kiểu hosting truyền thống

SaaS có các đặc tính sau:

Truy cập và quản lý phần mềm thương mại dựa trên mạng (network-based)

Các họat động được quản lý từ trung tâm thay cho mỗi vị trí của khách hàng, cho phép khách hàng truy cập vào các ứng dụng từ xa thông qua Web

Trang 14

Việc phân phối phần mềm ứng dụng được thực hiện theo mô hình một-nhiều (một đối tượng - nhiều người thuê) khác với mô hình một-một, kể cả kiến trúc, giá cả, bạn hàng,

và sự quản lý

Sự tích hợp các phần mềm thường xuyên vào mạng lớn hơn các phần mềm truyền thông hoặc như là một phần của mashup hoặc plugin vào nền cơ sở như là dịch vụ

Các nhà cung cấp SaaS xác định chi phí của phần mềm dựa theo yêu cầu người sử

dụng (per-user basis), trường hợp số người sử du ̣ng chỉ đa ̣t con số cực tiểu thì thường phải cộng thêm phí tổn cho băng thông và không gian lưu trư dữ liệu

Ngoài những đặc tính nêu trên, SaaS còn có những lợi thế như sau:

Cộng đồng người sử dụng luôn có được tính năng, chức năng mới nhất của các phần mềm dịch vụ được cung cấp

Cộng đồng người sử dụng luôn được đáp ứng với những sản phẩm tốt nhất trong thực

tế với giá thành hạ nhất có thể

1.1.2.3 Tính toán theo yêu cầu (Utility Computing)

Tính toán theo yêu cầu đặt trọng tâm vào mô hình nghiệp vụ và dựa vào đó để cung cấp các dịch vụ tính toán Nói một cách đơn giản, dịch vụ tính toán là những gì mà người sử dụng nhận được các tài nguyên tính toán từ các nhà cung cấp dịch vụ (bao gồm phần cứng và phần mềm ) và thanh toán cho những phần đã dùng (“pay by the drink”), giống như việc sử dụng dịch vụ điện dân dụng trong các gia đình

Hình 1.4 Mô hình Tính toán theo yêu cầu

Tất cả các tài nguyên tính toán được cung cấp cho khách hàng đều dưới dạng các dịch

vụ theo yêu cầu, bao gồm phần cứng (HaaS - Hardware as a Service), cơ sở hạ tầng (IaaS - Infrastructure as a service) và nền (PaaS- Platform as a Service) tất cả đều được cung cấp như là các dịch vụ[4]

Tính toán theo yêu cầu đem lại lợi ích về mặt kinh tế khi chi phí được giảm bớt Các trung tâm tích hợp dữ liệu thường sử dụng không hết công suất , nhiều tài nguyên, như máy chủ thường chỉ dùng 85% thời gian vận hành Tính toán theo yêu cầu cho phép các công ty chỉ phải trả cho những tài nguyên tính toán thực mà họ sử dụng

Trang 15

Hình thức tính toán này đã xuất hiện từ lâu này đang được thổi một luồng gió mới từ Amazon.com, Sun, IBM và một số công ty cung cấp kho lưu trữ và máy chủ ảo theo nhu cầu khác Trong tính toán theo yêu cầu, khối những tài nguyên tính toán, như các

bộ xử lý và bộ nhớ, trong vai trò một dịch vụ trắc lượng tương tự với các công trình hạ tầng kỹ thuật truyền thống chẳng hạn như điện lực hay mạng điện thoại [5] Hiện đa số doanh nghiệp coi tính toán theo yêu cầu như một giải pháp bổ sung , phục vụ những công việc không mang tính trọng tâm Nhưng về lâu dài nó sẽ thay thế một phần trung tâm cơ sở dữ liệu

Tính toán theo yêu cầu có những ưu điểm:

Quản trị đơn giản: Giảm thiểu được thời gian sử du ̣ng các tài nguyên và giảm được độ phức tạp trong quản trị hệ thống Tính toán theo yêu cầu cần những tài nguyên tính toán ở phạm vi rộng , được chuẩn hóa , đa dạng và không phụ thuộc nhiều vào phần cứng và phần mềm khi thực hiện công việc

Khả năng tính toán phù hợp với nhu cầu nghiệp vụ Các nhà quản trị quản lý được sự tăng trưởng về nhu cầu tính toán cũng như các tài nguyên xử lý nghiệp vụ , tránh được thời gian chết của các tài nguyên (downtime) và hiện tượng bị trễ do thay đổi các nhu cầu

Chi phí thấp (cost-effective) Chi phí cho cơ sở hạ tầng tính toán đáp ứng các yêu cầu thay đổi nghiệp vụ là thấp, mặc dù yêu cầu nghiệp vụ tăng

1.1.2.4 Dịch vụ web (Web service)

Dịch vụ web là sự kết hợp các máy tính cá nhân với các thiết bị khác, các cơ sở dữ liệu và các mạng máy tính để tạo thành một cơ cấu tính toán ảo mà người sử dụng có thể làm việc thông qua các trình duyệt Bản thân các dịch vụ này sẽ chạy trên các máy phục vụ trên nền Internet chứ không phải là các máy tính cá nhân, do đó có thể chuyển các chức nǎng từ máy tính cá nhân lên Internet

Hình 1.5 Mô hình dịch vụ Web

Người sử dụng phần mềm yêu cầu các dịch vụ (Service Requester) thông qua SOAP (Simple Object Access Protocol) và chuyển các yêu cầu đó cho bộ phận môi giới Service Broker thông qua WSDL (Web Services Description Language)

Người sử dụng có thể làm việc với các dịch vụ thông qua bất kỳ loại máy nào có hỗ trợ dịch vụ web và có truy cập Internet , kể cả các thiết bị cầm tay Do đó các di ̣ch vu ̣ web

Trang 16

sẽ làm Internet biến đổi thành một nơi làm việc chứ không phải là một phương tiện để xem và tải nội dung về theo yêu cầu Điều này cho phép đưa các ứng dụng và dữ liệu

từ máy tính cá nhân tới các máy phục vụ của một nhà cung cấp dịch vụ web Các máy phục vụ này cũng cần trở thành nguồn cung cấp cho người sử dụng cả về độ an toàn , tính cá nhân và khả nǎng truy nhập

Các máy phục vụ ứng dụng sẽ là một phần quan trọng của các di ̣ch vu ̣ web bởi thông thường thì các máy phục vụ này thực hiện các hoạt động ứng dụng phức tạp dựa trên

sự chuyển giao giữa người sử dụng và các chương trình kinh doanh hoă ̣c các cơ sở dữ liệu của một tổ chức nào đó

Một số chuyên gia trong ngành cho rằng di ̣ch vu ̣ web không thực sự là một khái niệm mới và phản ánh một phần không nhỏ khái niệm mạng máy tính vốn đã trở nên quen thuộc trong nhiều nǎm qua Dịch vụ web chủ yếu d ựa trên một lời gọi thủ tục từ xa không chặt chẽ để có thể thay thế các lời gọi thủ tục từ xa chặt chẽ , đòi hỏi các kết nối API phù hợp đang phổ biến hiện nay Dịch vụ web sử dụng XML chứ không phải C hay C++ để gọi các quy trình

Tuy nhiên, các chuyên gia khác lại cho rằng di ̣ch vu ̣ web là một dạng API dựa trên phần mềm trung gian, có sử dụng XML để tạo phần giao diện trên nền Java 2 (J2EE) hay các server ứng dụng NET Giống như các phần mềm trung gian , dịch vụ web sẽ kết nối server ứng dụng với các chương trình của khách hàng

Dịch vụ web là sự kết hợp các máy tính cá nhân với các thiết bị khác, các cơ sở dữ liệu và các mạng máy tính để tạo thành một cơ cấu tính toán ảo mà người sử dụng có thể làm việc thông qua các trình duyệt mạng

Bản thân các dịch vụ này sẽ chạy trên các máy chủ trên nền Internet chứ không phải là các máy tính cá nhân, do vậy có thể chuyển các chức nǎng từ máy tính cá nhân lên Internet Người sử dụng có thể làm việc với các dịch vụ thông qua bất kỳ loại máy nào

có hỗ trợ di ̣ch vu ̣ web và có kết nối Internet , kể cả các thiết bị cầm tay Do đó các di ̣ch

vụ web sẽ làm Internet biến đổi thành một nơi làm việc chứ không phải là một phương tiện để xem và tải nội dung

Điều này cũng sẽ đưa các ứng dụng và dữ liệu từ máy tính cá nhân tới các máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ web Các máy chủ cần trở thành nguồn phục vụ người sử dụng được đảm bảo về độ an toàn, tính cá nhân và khả năng truy cập

1.1.2.5 Nền tảng hướng một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service)

Đây cũng là một biến thể của SaaS nhưng mô hình này là một nhánh của điê ̣n toán đám mây (cloud computing), mang đến môi trường phát triển như một dịch vụ : người

sử dụng xây dựng ứng dụng chạy trên cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp và phân phối tới người sử du ̣ng thông qua máy chủ của nhà cung cấp đó Người sử dụng sẽ không hoàn toàn được tự do vì bị ràng buộc về mă ̣t thiết kế và công nghệ Một số ví dụ điển hình

về PaaS là Force.com của Salesforce.com, Google App Engine, Yahoo Pipes …

1.1.2.6 Cung cấp di ̣ch vụ quản lý (MSP - Managed Service Provider)

MSP là hình thức tính toán theo kiểu điê ̣n toán đám mây (cloud computing ) lâu đời nhất - là ứng dụng chủ yếu dành cho giới chuyên môn hơn là người sử du ̣ng cuối ,

Trang 17

chẳng hạn dịch vụ quét virus cho e-mail hay chương trình quản lý desktop Một số nhà cung cấp nổi tiếng là SecureWorks, IBM, Verizon hay Everdream

1.1.2.7 Điện toán tích hợp Internet (Internet integration)

Quá trình kết hợp các "đám mây" xuất hiện trên Internet mới đang ở giai đoạn đầu Tóm lại, điện toán đám mây bao gồm cả SaaS và tính toán theo yêu cầu

Hình 1.6 Quan hệ giữa SaaS, tính toán theo yêu cầu và điện toán đám mây

Trong cuộc sống của chúng ta, mọi thứ mà chúng ta cần thiết đều có thể được cung cấp như là các dịch vụ như trong mô hình điện toán đám mây dưới đây

1.2 Kiến trúc điện toán đám mây

1.2.1 Mô hình kiến trúc tổng quát

Phần lớn hạ tầng cơ sở của điện toán đám mây hiện nay là sự kết hợp của những dịch

vụ đáng tin cậy được phân phối thông qua các trung tâm dữ liệu (data center) được xây dựng trên những máy chủ với những cấp độ khác nhau của các công nghệ ảo hóa Những dịch vụ này có thể được truy cập từ bất kỳ đâu trên thế giới, trong đó Đám mây là một điểm truy cập duy nhất cho tất cả các máy tính có nhu cầu của khách hàng Các dịch vụ thương mại cần đáp ứng yêu cầu chất lượng dịch vụ từ phía khách hàng và thông thường đều đưa ra các mức thỏa thuận dịch vụ (Service level agreement) Các tiêu chuẩn mở (Open standard) và phần mềm mã nguồn mở (open source software) cũng góp phần phát triển điện toán đám mây

Điện toán đám mây

Người dùng tính toán theo

yêu cầu

Nhà cung cấp tính toán theo yêu cầu

Tính toán theo yêu cầu

Người dùng SaaS

SaaS Providers

SaaS

Nhà cung cấp SaaS / Người dùng tính toán theo

yêu cầu

Trang 18

Hình 1.7 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây

Tất cả các tài nguyên tính toán (phần cứng, phần mềm) được tổ chức thành catalog các dịch vụ (Services Catalog) Các dịch vụ này được cung cấp lên mạng Internet ở các Server trong các đám mây thông qua các công cụ cung cấp dịch vụ (Provisioning Tool) Các dịch vụ được tương tác với người sử dụng thông qua các phần giao diện tương tác người sử dụng (User Interaction Interface ) Tất cả các dịch vụ được quản lý bởi Quản lý hê ̣ thống (Systems Management) và được theo dõi bởi hệ thống giám sát (Monitoring & Metering)

Theo kiến trúc của điện toán đám mây, có thể xử lý theo lô (batch processing) nhiều công việc theo truyền thống được tải xuống kết hợp với tính toán lưới

Lưu trữ đám mây (Cloud storage): Mô hình lưu trữ dữ liệu trên mạng các máy tính, trong đó dữ liệu được lưu trữ ở nhiều server ảo (multiple virtual servers)

Được đưa lên (Hosted) bởi các bên thứ ba (third parties),

Các hãng Hosting thao tác các Trung tâm CSDL lớn

Các dịch vụ đám mây (Cloud services): Web services được cung cấp thông qua điện toán đám mây (cloud computing)

1.2.2 Các thành phần của điện toán đám mây

Điện toán đám mây có thể chuyển đổi các chương trình ứng dụng diện rộng theo kiến trúc và phân phối các dịch vụ Trong nhiều thập kỷ qua, các hãng CNTT đã dành nhiều công sức, thời gian và các tài nguyên để xây dựng cơ sở hạ Phần lớn các trường hợp theo cách tiếp cận đó dẫn đến kết quả:

Những vùng lớn các khả năng tính toán không được sử dụng hết công suất

Trơng nhiều trường hợp phải tận dụng những máy tính không đủ mạnh để làm các máy chủ, trong khi rất nhiều máy chủ mạnh lại không được sử dụng hết công suất

Chi phí cho các ứng dụng giải quyết các bài toán đặt ra trong thực tế là rất cao , tốn kém (toàn bộ chi phí là của chủ nhân)

Với điện toán đám mây, những khả năng tính toán vượt trội được cung cấp cho khách hàng đúng theo yêu cầu với một chi phí thấp nhất có thể

Trang 19

Điện toán đám mây được phát triển để khắc phục những nhược điểm trên Điện toán đám mây gồm 6 thành phần chính liên quan với nhau như trong hình sau

Hình 1.8 Các thành phần của điện toán đám mây

Cơ sở hạ tầng (Infrastructure): Là phần cứng được cung cấp như là các dịch vụ, nghĩa là được chia sẻ và có thể sử dụng lại dễ dàng Các tài nguyên phần cứng được cung cấp theo các thời gian cụ thể theo yêu cầu Dịch vụ kiểu này giúp cho việc giảm chi phí bảo hành, chi phí sử dụng, …

Lưu trữ đám mây (Cloud Storage): Là khái niệm tách dữ liệu khỏi quá trình xử lý

và chúng được lưu trữ ở những vị trí từ xa Lưu trữ đám mây cũng bao gồm cả các dịch vụ CSDL,ví dụ như BigTable của Google, SimpleDB của Amazon…

Nền tảng đám mây (Cloud Platform): Là dịch vụ cho việc phát triển phần mềm ứng

dụng và quản lý các yêu cầu phần cứng, nhu cầu phần mềm Ví dụ nền dịch vụ như Khung ứng Web (Web application frameworks), Web hosting,

Ứng dụng (Application): Là một đề xuất về kiến trúc phần mềm sẵn sàng phục vụ,

nhằm loại bỏ sự cần thiết phải mua phần mềm, cài đặt, vận hành và duy trì ứng dụng tại máy bàn/thiết bị (desktop/device) của người sử dụng Ứng dụng đám mây loại bỏ được các chi phí/tài nguyên để bảo trì và vận hành các chương trình ứng dụng

Dịch vụ (Services): Là một phần độc lập của phần mềm có thể kết hợp với các dịch vụ khác để thực hiện tương tác, kết hợp giữa các máy tính với nhau để thực thi chương trình ứng theo yêu cầu trên mạng Ví dụ các dịch vụ hiện nay như: Simple Queue Service, Google maps, các dịch vụ thanh toán linh họat trên mạng của Amazon,

Khách hàng (Client): Là những yêu cầu phần mềm hoặc phần cứng để tận dụng các

dịch vụ điện toán đám mây trên mạng Thiết bị cung cấp cho khách hàng có thể là Web browser, PC, laptop hoặc mobile, …

Trang 20

1.2.3 Các tầng kiến trúc của điện toán đám mây

Theo kiến trúc do Sun đề xuất, điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ ở tất cả các tầng, từ phần cứng tới các phần mềm như trong hình sau

Hình 1.9 Cơ sở hạ tầng các tầng của điện toán đám mây

Cơ sở hạ tầng của điện toán đám mây gồm 6 tầng kiến trúc:

Các máy chủ thực (Physical Servers)

Các máy chủ ảo (Virtual Servers)

Hệ điều hành (Operating System)

Phần mềm trung gian (Middleware)

Các chương trình ứng dụng (Applications)

Các dịch vụ (Servers)

Các dịch vụ có thể chia thành 3 lớp chính: Phần mềm dịch vụ (software as a service), nền dịch vụ (platform as a service), và cơ sở hạ tầng dịch vụ (infrastructure as a service) Các lớp này có thể tập hợp thành các tầng kiến trúc khác nhau, có thể chồng chéo, gối nhau

Software as a service (SaaS): Tương tự như dịch vụ theo yêu cầu Một phần mềm có

thể thực hiện trên nền đám mây và làm dịch vụ cho nhiều người sử dụng đầu cuối, nhiều khách hàng (các tổ chức) khác nhau Ví dụ, salesforce.com là SaaS điển hình, ngoài ra phải kể đến Google Apps dịch vụ thư điện tử, xử lý văn bản, … hay force.com

là những dịch vụ có thể được xem là nền dịch vụ

Platform as a service (PaaS): Nền dịch vụ đóng gói tầng kiến trúc phần mềm và cung

cấp nó như là một dịch vụ để xây dựng những dịch vụ ở mức cao hơn Ở đây, PaaS phụ thuộc vào người cung cấp dịch vụ và người sử dụng dịch vụ Có thể thực hiện các dịch vụ PaaS phụ thuộc vào các phương diện dịch vụ của người sản xuất hoặc khách hàng:

 Một số người có thể tạo ra môi trường tích hợp hệ điều hành OS, các phần mềm trung gian, phần mềm ứng dụng, hoặc phát triển những môi trường cung cấp cho khách hàng phát triển phần mềm giống như một

Trang 21

dịch vụ Ví dụ NetBeans™ là môi trường phát triển tích hợp, Sun GlassFish™ Web stack hỗ trợ cho các ngôn ngữ lập trình giống như Perl hoặc Ruby

 Một số người có thể sử dụng PaaS như là các dịch vụ đóng gói thông qua

mô ̣t API Dịch vụ thương mại của PaaS phải kể đến như Google Apps Engine, cung cấp các ứng dụng trên nền cơ sở hạ tầng của Google’s infrastructure

Infrastructure as a service (IaaS): cung cấp các khả năng lưu trữ cơ sở và tính toán

như là các dịch vụ chuẩn Servers, các hệ thống lưu trữ (storage systems), switches, routers, và nhiều hệ thống phụ trợ khác giúp cho việc xử lý tải công việc từ các thành phần ứng dụng tới các ứng dụng tính toán hiệu năng cao Dịch vụ thương mại của loại dịch vụ này có thể kể ra là Joyent, sản phẩm chính là dòng các máy chủ ảo sẵn sàng dịch vụ theo yêu cầu

1.3 Một số mô hình điện toán đám mây

1.3.1 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây của IBM

Đây là một mô hình kiến trúc “Điện toán đám mây” của IBM sử dụng các máy ảo VM

Hình 1.10 Mô hình phân phối các giải pháp phần mềm như là các dịch vụ

Máy chủ của IBM sử dụng bộ xử lý Intel thế hệ mới và Phần mềm mới cho Trung tâm

Dữ liệu (Data Center – System x) Với năng lực mở rộng có khả năng hỗ trợ tới 96 lõi

xử lý và 1 TB bộ nhớ, các máy chủ System x của IBM sẽ bổ sung cho dòng sản phẩm VMware vSphere thế hệ mới IBM sắp phát hành Chúng là một lựa chọn tuyệt vời dành cho các khách hàng đang triển khai những môi trường điện toán đám mây

Một ví dụ khác thể hiện khả năng kết hợp cơ chế ảo với bản thân các dịch vụ để phát triển các ứng dụng Web theo kiến trúc 2 tầng vào đám mây như trong hình sau

DB2

Provisioning Manager v.5.1 Application Server WebSphere

Provisioning Baremetal & Xen VM

Open Source Linux with Xen

Tivoli Monitoring Agent

Virtual Machine

Trung tâm dữ liệu –

Trang 22

1.3.2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây Window Azure của Microsoft

Azure, hệ điều hành “đám mây” được Microsoft giới thiệu vào cuối tháng 10 tại hội nghị PDC 2008

Hình 1.13 Mô hình Azure và Azure Services Platform

Internet sẽ là phương thức chính để người dùng truy xuất dữ liệu trong những nền tảng điện toán đám mây

Trang 23

1.3.2.1 Windows Azure

Windows Azure, tên mã Red Dog, là nền tảng cho việc phát triển những ứng dụng hoạt động trong “đám mây” Nói cách khác, Windows Azure là cơ sở cho nền tảng các dịch vụ Azure (Azure Services Platform), được Microsoft phát triển nhằm mang đến cho cộng đồng các nhà phát triển ứng dụng cơ hội được xây dựng và cung cấp các dịch

vụ trực tuyến trên nền tảng cơ sở hạ tầng Windows

Windows Azure tách biệt hoàn toàn các ứng dụng chạy trên các lớp hệ điều hành ứng dụng công nghệ ảo hóa của Microsoft Điều này cho phép các nhà quản trị không cần phải nâng cấp từng PC độc lập khi ứng dụng được chỉnh sửa

Theo Microsoft , công nghệ điện toán đã bước đến thế hệ thứ 5, thế hệ mà các ứng dụng không còn bị giới hạn bởi máy tính Internet sẽ là phương thức chính để những khách hàng tương tác với các doanh nghiệp Nhưng kiến trúc hoạt động kinh doanh đã được thiết kế trước đây là theo hướng riêng cho những nhân viên và các đối tác Windows Azure thay đổi điều này bằng cách cung cấp cho doanh nghiệp khả năng linh hoạt, nền tảng “tiếp cận” khách hàng nhằm triển khai các ứng dụng và dịch vụ

Hình 1.14 Mô hình hoạt động tiêu biểu của một hệ thống điện toán đám mây

Việc phát triển Windows Azure và Azure Services Platform cũng là lời đáp trả của Microsoft trước Amazon Microsoft không phủ nhận Amazon là người đi tiên phong trong lĩnh vực điện toán đám mây với nền tảng dịch vụ EC2 (Elastic Compute Cloud)

và Simple Storage Microsoft cũng thừa nhận lĩnh vực công nghệ điện toán đám mây sẽ còn phải “dựa hơi” nền tảng của Amazon Tuy vậy, Microsoft sẽ tập trung phát triển mạnh mẽ hơn cho Azure so với các dịch vụ Web của Amazon [12]

1.3.2.2 Nền tảng dịch vụ (Azure Services Platform)

Nền tảng dịch vụ là một giải pháp hoàn thiện cho các doanh nghiệp Microsoft sẽ lưu

trữ các ứng dụng được xây dựng từ các hãng thứ ba cũng như những dịch vụ Web của chính Microsoft như là Office Live, Windows Live, Exchange Online, CRM Online,

… Kết hợp chặt chẽ NET Services (cho lập trình viên), SQL Services (cho cơ sở dữ liệu và báo biểu), Live Services (cho việc tương tác với các thiết bị người dùng) vào trong các dịch vụ SharePoint và CRM (cho nội dung doanh nghiệp)

Trang 24

Hình 1.15 Azure Services Platform

Điểm khác biệt giữa Azure và Azure Services Platform: Windows Azure là một hệ điều hành còn Azure Services Platform là một sự kết hợp của Azure, lớp các dịch vụ

cơ sở hạ tầng và lớp ứng dụng trực tuyến

1.3.2.3 Fabric Controller

Fabric Controller là “gia vị” chủ chốt của Windows Azure, đảm nhiệm chức năng quản

lý “vòng đời” của tất cả dịch vụ trực tuyến được triển khai Công cụ này giúp tổ chức

và tập trung quản lý tại trung tâm dữ liệu theo mô hình chia sẻ nguồn tài nguyên phần cứng Điều này cho phép Azure tự động cập nhật ứng dụng chứ không cần phải cập nhật trực tiếp trên từng PC độc lập

1.3.2.4 Windows Azure với người sư ̉ du ̣ng và lập trình viên

Lập trình viên có thể xây dựng các ứng dụng mới hoặc hiệu chỉnh các ứng dụng hiện tại cho Windows Azure bằng những công cụ hiện có như Visual Studio, ASP.Net, NET Framework và cập nhật thêm một vài công nghệ mới mà Microsoft sẽ phổ biến trong thời gian sắp tới .NET Services và SQL Services sẽ cung cấp những khả năng

“hướng đám mây” mới và Azure Tool cho Visual Studio, cung cấp các mẫu (template) làm nền tảng xây dựng (Azure SDK) Ngoài ra, công cụ “Oslo” mới từ Microsoft sẽ trợ giúp với các ứng dụng phân phối kiểu mẫu bao gồm một ngôn ngữ lập trình mới với tên gọi “M.” Azure cũng sẽ hỗ trợ các công cụ và ngôn ngữ thứ ba như Eclipse, Ruby, PHP và Python cũng như các tiêu chuẩn và cổng như SOAP, REST hay XML

Trang 25

Hình 1.16 Mô hình phát triển ứng dụng cho Windows Azure

Người dùng không cần phải lo lắng về kiến trúc hoạt động đằng sau các ứng dụng dựa trên “đám mây” Windows Azure sẽ mang lại nhiều chức năng cho các ứng dụng Web, cho phép doanh nghiệp nhanh chóng triển khai và cập nhật các dịch vụ với chi phí thấp hơn

Theo website Windows Azure, giá cả sẽ dựa trên sự tiêu thụ tài nguyên (CPU, băng thông, lưu trữ , giao dịch ) Theo kế hoạch thì hệ đ iều hành cho Internet này sẽ được phát hành vào nửa sau năm 2009 Cộng đồng kỹ thuật công nghệ sẽ được thành lập trong thời gian gần nhất, các lập trình viên phát triển có thể đăng ký tại đây

Người dùng có thể tham khảo thêm những thông tin về Windows Azure, Azure Services Platform, NET Services, SQL Services… tại trang web thông tin của Microsoft

1.4 Điện toán đám mây - hạ tầng cơ sở và ứng dụng

Từ góc nhìn bên ngoài, Điện toán đám mây đơn giản chỉ là việc di trú tài nguyên tính toán (Computing resources) và lưu trữ từ doanh nghiệp vào “đám mây” trên Internet Người dùng (Computing Users) chỉ định yêu cầu tài nguyên và nhà cung cấp đám mây (cloud provider) hầu như tập hợp các thành phần ảo này trong hạ tầng của nó [5]

Trang 26

Hình 1.17 Tính toán “đám mây” di trú tài nguyên trên Internet

Nhưng tại sao người sử dụng lại sẵn sàng từ bỏ quyền kiểm soát tài nguyên của mình

và cho phép chúng tồn tại ảo trong “đám mây” ? Có nhiều lý do nhưng có lẽ quan trọng nhất là tính dễ mở rộng và chi phí thấp

Ưu điểm mới của cloud computing là khả năng ảo hóa và chia sẻ tài nguyên giữa các ứng dụng

Hình 1.18 Ảo hóa và sử dụng tài nguyên

Ở đây 3 nền tảng độc lập tồn tại cho các ứng dụng khác nhau như App/OS A, App/OS

A, mỗi ứng dụng chạy trên server của nó, server U, server V Trong “đám mây”, server

Trang 27

có thể được chia sẻ (được ảo hóa) giữa các hệ điều hành và các ứng dụng để sử dụng server tốt hơn

Bên trong “đám mây” không chỉ có một dịch vụ mà là một tập các dịch vụ Các tầng định nghĩa mức dịch vụ được cung cấp

Hình 1.19 Các tầng của tính toán “đám mây”

Tầng thấp nhất là Hạ tầng (Hạ tầng như một dịch vụ - IaaS) bao gồm các server, storage IaaS là việc cho thuê hạ tầng như một dịch vụ bao gồm các máy tính ảo hóa (virtualization) và băng thông dành riêng cho lưu trữ và truy cập Internet Về cơ bản,

đó là khả năng cho thuê máy tính hay data center với ràng buộc về QoS sao cho người dùng có khả năng chạy phần mềm hay hệ điều hành nào đó tùy ý

Lên mức tiếp theo là tầng nền (Platform) như một dịch vụ - PaaS PaaS giống như IaaS nhưng gồm cả hệ điều hành và các dịch vụ cần thiết cho một ứng dụng chuyên biệt Ví

dụ PaaS ngoài server và lưu trữ ảo hóa cung hệ điều hành đặc biệt và tập các ứng dụng (như một máy ảo) cùng các dịch vụ cần thiết như MySQL, … Nói cách khác, PaaS là IaaS với một software stack dành cho một ứng dụng

Trên cùng là dịch vụ đơn giản nhất được cung cấp: ứng dụng (Application) Tầng này được gọi là Phần mềm như một dịch vụ (SaaS) và nó là mô hình triển khai phần mềm

từ một hệ tập trung sang chạy trên máy tính cục bộ Dưới dạng dịch vụ “đo” được, SaaS cho phép bạn thuê một ứng dụng và chỉ trả tiền cho thời gian sử dụng

Trên đây là cái nhìn sơ lược về cloud computing, bỏ qua một số khía cạnh như là Dữ liệu như một dịch vụ (DaaS) cho phép người dùng trả tiền cho dung lượng lưu trữ và băng thông truy cập Các dịch vụ “đám mây” cũng đang nối lên, chúng vừa có cơ chế nội để tương kết (interoperability) vừa cung cấp các API cho bên ngoài

1.5 Phân tích ƣu và nhƣợc điểm của điện toán đám mây

1.5.1 Các lợi ích chính của điện toán đám mây

Để tạo ra lợi ích từ đám mây điện toán , các lập trình viên phải thiết lập các tham số trên các ứng du ̣ng để ho ̣ có thể sử du ̣ng mô ̣t cách tối ưu nhất các mẫu kiến trúc và triển khai do đám mấy điê ̣n toán hỗ trợ lợi ích củ a các ứng du ̣ng triển khai sử du ̣ng đám mây điê ̣n toán bao gồm giảm thời gian thực hiê ̣n và thời gian phản hồi , giảm rủi ro trong viê ̣c triển khai cơ sở ha ̣ tầng vâ ̣t lý , giảm giá đầu vào , và tăng cường các cải tiển công nghệ

Trang 28

Giảm thời gian thực hiê ̣n và thời gian ph ản hồi Để các ứng du ̣ng sử du ̣ng đám mây

điê ̣n toán hoa ̣t đô ̣ng mô ̣t cách hiê ̣u quả bằng cách thực hiê ̣n công việc theo lô (batch job), khi giải quyết mô ̣t vấn đề , điê ̣n toán đám mây có thể tập trung sử du ̣ng 1000 servers để giải quyết bài toán đó trong khoảng thời gian bằng 1/1000 thời gian mà mô ̣t server cha ̣y riêng lẻ Đối với các ứng dụng , để có yêu cầu phản hồi (trả lời các kết quả) nhanh thì cần tham số hóa các ứ ng du ̣ng đó để các bài toán được chuyển cho các máy ảo hỗ trợ để tối ưu thời gian phản hồi trong khi điều chỉnh yêu cầu cho phù hợp với yêu cầu của khách hàng

Giảm thiểu rủi ro cơ sở hạ tầng Các tổ chức IT có thể sử dụng đám mây để giảm rủi

ro vốn có trong viê ̣c đầu tư các servers cũng như các các cơ sở hạ tầng khác Để xây dựng mô ̣t ứng du ̣ng mới thành công ? Nếu như thế thì cần bao nhiêu cần bao nhiêu tài nguyên và triển khai như thế nào để đủ đáp ứng được sự tăng lên nhanh chóng của khối lươ ̣ng công viê ̣c Nếu không xác định tốt yêu cầu , cần đầu tư mô ̣t lươ ̣ng lớn server, điều này có thể dẫn đến sự dư thừa? Thông thường các ứng du ̣ng này chỉ tồn ta ̣i trong mô ̣t thời gian ngắn, các tổ chức IT sẽ đầu tư một xây dựng một cơ sở hạ tầng đồ

sô ̣ để phần lớn thời gian của hê ̣ thống máy móc này nằm ở tra ̣ng thái treo (idle) Trong trường hợp đă ̣t mô ̣t ứng du ̣ng ra ngoài đám mây , viê ̣c thay đổi và đô ̣ rủi ro của giá cả

cơ sở ha ̣ tầng đắt hay rẻ la ̣i là vấn đề của các nhà cung cấp đám mây Với viê ̣c tăng lên về mă ̣t số lươ ̣ng , nhà cung cấp đám mấy phải xây dựng được một cơ sở hạ tầng đủ mạnh để nó có thể thu hút đ ược sự phát triển và khả năng phân bổ tải của các khách hàng cá nhân, giảm thiểu các rủi ro tài chính mà họ có thể gặp phải Nói cách khác, ở điê ̣n toán đám mây sẽ giảm được rủi ro do phải đầu tư cơ sở ha ̣ tầng bằng cá ch kích hoạt khả năng tính toán đột biến , nơi mà mô ̣t trung tâm dữ liê ̣u của doanh nghiê ̣p tăng khả năng phân bổ tải bằng một thiết kê cho phép gửi các công việc quá tải ra một đám mây chung Vòng đời của các ứng dụng có th ể được quản lý tốt hơn trong môi trường

có các nguồn tài nguyên khan hiếm , và nơi mà các nguồn tài nguyên có thể được tìm kiếm để chia sẻ cho phù hợp với yêu cầu với chi phí rẻ nhất có thể

Hạ giá đầu vào Tính toán đám mây có mô ̣t số đă ̣c tình giúp giảm giá cho đầu vào như

Tăng cường các cải tiến Tính toán đám mây có thể tăng các cải tiến Chi phí của đầu

vào thấp giúp cho các công ty mới thâp nhâ ̣p thi ̣ trường vẫn có thể đưa ra các sản phẩm mới với giá thành thấp Càng nhiều công ty tham gia vào thị trường , mức ca ̣nh tranh càng cao nên càng sản phẩm được đổi mới liên tu ̣c

1.5.2 Các hạn chế của điện toán đám mây

Bên cạnh những lợi ích như đã phân tích ở trên, điện toán đám mây chắc chắn còn rất mới mẻ và có những điều hạn chế không tránh khỏi

Những lo ngại về an ninh, bảo mật thông tin Giao trách nhiệm về các ứng dụng và

dữ liệu quan trọng cho đối tác thứ ba (nhà dịch vụ), có nghĩa là khách hàng phải biết

Trang 29

chính xác các nhà cung cấp dịch vụ điện toán máy chủ ảo xử lý thế nào về các vấn đề

an ninh và kiến trúc hệ thống Các nhà cung cấp dịch vụ sẽ minh bạch đến mức nào về những chi tiết trên vẫn còn là câu hỏi Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây thường lưu trữ dữ liệu của nhiều khách hàng khác nhau lên cùng một phần cứng Trong khi đó, các công ty muốn dữ liệu của họ được tách biệt rõ ràng so với dữ liệu của đối thủ cạnh tranh Không có gì đáng ngạc nhiên khi những nỗi lo về bảo mật là yếu tố hàng đầu cản trở doanh nghiệp sử dụng điện toán đám mây Theo một cuộc khảo sát vừa qua của trang web CIO.com, 59% trong số 173 lãnh đạo doanh nghiệp và công nghệ thông tin (CNTT) cho rằng các nhà cung cấp dịch vụ chưa quan tâm đúng mức đến những điều lo ngại về bảo mật của họ

Hiệu suất hoạt động của các ứng dụng Các nhà cung cấp công nghệ chưa định ra

được đầy đủ mô hình kinh doanh và giá cả, đây cũng là một trong những lý do khiến một số CIO, những người chưa nhìn thấy hiệu quả đầu tư của họ từ SaaS (phần mềm dịch vụ), xem xét điện toán đám mây với cái nhìn nghi hoặc Tất nhiên là còn có yếu

tố khác: đó là sự minh bạch

Nỗi lo mất kiểm soát An ninh, độ trễ (latency), dịch vụ kèm theo và tính sẵn sàng là

những vấn đề mà các nhà quản lý CNTT quan tâm khi đề cập đến điện toán đám mây Các nhà cung cấp còn có quá nhiều việc phải làm trong những năm tới để làm hài lòng các CIO Một số người suy nghĩ rằng họ không còn giữ dữ liệu của họ nữa, nó đang ở một nơi mà họ không có ở đó, không quản lý trực tiếp Bằng cách tự lưu trữ ứng dụng của mình, một công ty có thể dễ dàng xác định những mục tiêu kiểm soát và duy trì tình trạng toàn vẹn của dữ liệu theo yêu cầu của luật lệ Tuy nhiên, nếu công ty này muốn đưa những ứng dụng tài chính của mình lên “đám mây”, họ chắc chắn sẽ phải đánh giá lại những mục tiêu kiểm soát để bảo đảm không vi phạm vấn đề tuân thủ luật

lệ

Cơ sở pháp lý Có thể thấy rằng sở dĩ điện toán đám mây vẫn chưa thông dụng là bởi

việc triển khai chúng không hoàn toàn dễ dàng Ngoài ra, hiện nay nhiều nước, nhất là Việt Nam còn thiếu cơ chế pháp lý phù hợp để hỗ trợ mô hình kinh doanh mới này Mặt hạn chế nữa là người dùng sẽ bị phụ thuộc vào công nghệ mà nhà cung cấp đưa ra cho họ, khiến cho sự linh hoạt và sáng tạo giảm đi Cloud computing có nguy cơ lặp lại khiếm khuyết của mô hình điện toán cũ: các công ty sở hữu những hệ thống máy tính trung ương lớn (cloud) và mọi người sẽ kết nối với chúng qua các trạm Người sử dụng cảm thấy bức bối vì chỉ có quyền thực hiện những việc trong phạm vi nhà quản trị cho phép nên không thể bắt kịp cải tiến mới nhất

Về cơ bản, công nghệ luôn phát triển và sẽ giải quyết các vấn đề trên, còn khung pháp

lý không sớm thì muộn cũng sẽ được triển khai Xét một cách toàn diện, những lợi ích

to lớn của điện toán đám mây sẽ dần được khẳng định, và doanh nghiệp luôn đi theo những gì có lợi nhất cho họ

Trang 30

1.6 Kết luận

Công nghệ điện toán đám mây là kết quả tất yếu của cả quá trình phát triển các công nghệ trong hơn 30 năm qua Điện toán đám mây căn bản là sự kết hợp của điện toán lưới (grid computing) và Phần mềm như di ̣ch vu ̣ (SaaS), chủ yếu là xử lý dữ liệu thô Kết quả điện toán đám mây thực chất là ảo hóa mạng Với điện toán đám mây, khách hàng có thể chạy ứng dụng trên hạ tầng cơ sở của nhà cung cấp Về phần mình, các nhà cung cấp dịch vụ phải đảm bảo khả năng phân bổ tải (workload) một cách linh hoạt cho máy chủ khi khách hàng truy cập vào để chạy các ứng dụng Bằng cách này, các nhà cung cấp tối đa hóa khả năng tính toán của hệ thống và cho phép khách hàng yêu cầu nhiều hơn

Khái niệm điện toán đám mây cũng là khá mới mẻ ở Việt Nam Việc triển khai các ứng dụng trên điện toán đám mây còn gặp nhiều khó khăn trở ngại Bên cạnh những lợi ích mà công nghệ này mang lại như : giảm thời gian thực hiện và thời gian phản hồi, giảm rủi ro trong việc triển khai cơ sở hạ tầng vật lý , giảm giá đầu vào , và tăng cường các cải tiến công nghệ thì những hạn chế cũng khiến việc triển khai gặp nhiều khó khăn Các hạn chế có thể kể ra như: những lo ngại về an ninh, bảo mật thông tin; hiệu suất hoạt động của các ứng dụng; nỗi lo mất kiểm soát; cơ sở pháp lý

Trang 31

CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH HƯỚNG DỊCH VỤ 2.1 Tổng quan về mô hình hướng dịch vụ

2.1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay các doanh nghi ệp phải đối mặt với rất nhiều khó khăn : làm sao để giảm chi phí đầu tư cơ sở ha ̣ tầng, khai thác hiê ̣u quả các công nghê ̣ hiê ̣n có , đáp ứng được tốt các thay đổi nghiê ̣p vu ̣, khả năng tích hợp cao với các hệ thống bên ngoài Nguyên nhân chính của mo ̣i khó khăn đó là: sự không đồng nhất và sự thay đổi

Thực tế ở hầu hết các doanh nghiệp hiện nay đều sở hữu nhiều hệ thống, ứng dụng với những kiến trúc khác nhau , được xây dựng vào những kho ảng thời gian khác nhau

và dựa trên các công nghệ khác nhau Trước đây, các doanh nghiệp thường chọn giải pháp trọn gói, mua các gói phần mềm lớn với những module được tích hợp sẵn thay vì cố gắng "sửa và kết hợp " chúng với nhau Nhưng nay các doanh nghiê ̣p thường có xu hướng tìm kiếm các giải pháp kết hợp những ứng dụng cũ sao cho thỏa mãn nhu cầu ,

để những ứng dụng đó giải quyết thực tế công viê ̣c của mình, sau đó chỉ viê ̣c tổng hợp thông tin trả về Trong quá trình kết hơ ̣p lại gă ̣p phải những khó khăn:

- Không đủ khả năng quản lý quy trình nghiê ̣p vu ̣

- Chi phí tích hơ ̣p cao

- Số lượng lớn các ứng du ̣ng cần kết hợp

- Quá nhiều định dạng dữ liệu

- Các vấn đề liên quan đến bảo mật

- Các thay đổi liên tục xảy ra

- Việc cải tiến công nghê ̣ sẽ dẫn đến thay đổi các thành phần liên quan

Đa phần những khó khăn trên bắt nguồn từ mô ̣t trong ba nguyên nhân : phức ta ̣p, không linh hoa ̣t và không bền vững

Hiện nay các kiến trúc phần mềm như hướng đối tượng OOP (Object Oriented Programming), kiến trúc thành phần và thành phần phân tán COM/DCOM (Distributed Common Object Model), kiến trúc CORBA (Common Object Request Broker Architecture) và nhiều phương thức tích hợp ứng dụng hiệu quả khác đã được nghiên cứu và triển khai rộng rãi Tuy vậy vẫn chưa có giải pháp nào hoàn chỉnh

Do đó kiến trúc hướng dịch vụ đang được xem là sự phát triển kế tiếp được kỳ vọng tạo nên một cuộc cách mạng mới trong kiến trúc phần mềm

Giờ đây, SOA (Service Oriented Architecture) đang được xem là “ứng cử viên sáng giá” có thể đảm nhận trọng trách này và được kỳ vọng tạo nên cuộc cách mạng trong kiến trúc phần mềm

Trong thiết kế phần mềm kiến trúc hướng dịch vụ, phần thực hiện dịch vụ (mô đun phần mềm) được tách riêng với giao tiếp gọi dịch vụ, giúp tạo nên một cách thức nhất quán cho các ứng dụng khai thác sử dụng dịch vụ mà không cần quan tâm tới công nghệ thực hiện dịch vụ Như vậy các nhà phát triển có thể xây dựng các ứng dụng đơn lẻ và đồ sộ bằng cách xây dựng các dịch vụ tinh gọn có thể triển khai và tái

sử dụng trong toàn bộ quy trình nghiệp vụ Điều này cho phép tái sử dụng phần mềm

Trang 32

tốt hơn, cũng như tăng sự linh hoạt khi có thay đổi về quy trình nghiệp vụ cho phép cải tiến dịch vụ mà không làm ảnh hưởng đến ứng dụng sử dụng dịch vụ.[6]

Trên thế giới, các công ty CNTT như IBM, Microsoft, BEA, HP, SAP, Tibco

và Oracle là những nhà cung cấp giải pháp phần mềm kiến trúc hướng dịch vụ hàng đầu hiện nay

Tại Việt Nam, việc nghiên cứu kiến trúc phần mềm hướng dịch vụ cũng như công nghệ xây dựng phần mềm hướng dịch vụ và đặc biệt là xây dựng các hệ thống thông tin trong quản lý hành chính nhà nước hiện nay còn rất hạn chế

Với công cuộc cải cách hành chính hiện nay của Đảng và Nhà nước, việc nghiên cứu ứng dụng kiến trúc phần mềm hướng dịch vụ trong quản lý hành chính nhà nước

là rất cần thiết, đáp ứng khoảng trống trong triển khai ứng dụng CNTT trong quản lý hành chính nhà nước trong giai đoạn mới của nước ta [10]

2.1.2 Khái niệm

Kiến trúc hướng dịch vụ SOA là kiến trúc về hệ thống trong đó mỗi ứng dụng được xem như một nguồn cung cấp dịch vụ

SOA - Service Oriented Architecture (Kiến trúc hướng Dịch vụ), theo định

nghĩa là “Khái niệm về hệ thống trong đó mỗi ứng dụng được xem như một nguồn

đi sự phức tạp kỹ thuật bên dưới

Trong thiết kế SOA phần thực hiện dịch vụ (phần mềm) tách riêng với giao tiếp gọi dịch vụ Điều này tạo nên một giao tiếp nhất quán cho ứng dụng khách (client) sử dụng dịch vụ bất chấp công nghệ thực hiện dịch vụ Với SOA, nhà sản xuất phần mềm thay vì xây dựng các ứng dụng đơn lẻ và đồ sộ như trước đây, giờ đây họ có thể xây dựng các dịch vụ tinh gọn có thể triển khai và tái sử dụng trong toàn bộ quy trình nghiệp vụ Điều này cho phép tái sử dụng phần mềm tốt hơn, cũng như tăng sự linh hoạt vì nhà phát triển có thể cải tiến dịch vụ mà không làm ảnh hưởng đến ứng dụng client sử dụng dịch vụ [8]

Trong kiến trúc hướng dịch vụ dịch vụ là khái niệm then chốt Có thể hiểu dịch vụ như là một quy trình nghiệp vụ nào đó hoặc một hay một số chức năng thực hiện quy trình nghiệp vụ Về cơ bản, kiến trúc hướng dịch vụ là tập hợp các dịch vụ có thể phối hợp với nhau mà không cần biết các chi tiết kỹ thuật bên trong của các dịch vụ Mỗi dịch vụ có giao tiếp được định nghĩa rõ ràng và độc lập với nền tảng kỹ thuật triển khai dịch vụ Nhờ đó kiến trúc hướng dịch vụ cho phép dễ dàng tái sử dụng dịch vụ

Kiến trúc hướng dịch vụ là cấp độ cao hơn trong phát triển ứng dụng, chú trọng đến quy trình nghiệp vụ và dùng giao tiếp chuẩn để sử dụng dịch vụ

Trang 33

Bài toán tích hợp dữ liệu là mục tiêu giải quyết mà các công ty đang nhắm tới Một trong những đáp án cho vấn đề này là cấu trúc hướng dịch vụ SOA (Service Oriented Architecture) với ưu điểm tiết kiệm thời gian và chi phí

Thật ra, triết lý SOA không hoàn toàn mới, DCOM và CORBA cũng có kiến trúc

tương tự Tuy nhiên, các kiến trúc cũ ràng buộc các thành phần với nhau quá chặt, ví

dụ như các ứng dụng phân tán muốn làm việc với nhau phải đạt được “thỏa thuận” về chi tiết tập hàm API, một thay đổi mã lệnh trong thành phần COM sẽ yêu cầu những thay đổi tương ứng đối với mã lệnh truy cập thành phần COM này

Ưu điểm quan trọng nhất của SOA là khả năng kết nối “mềm dẻo” (nhờ sự chuẩn hóa giao tiếp) và tái sử dụng Các dịch vụ có thể được sử dụng với trình client chạy

trên nền tảng bất kỳ và được viết với ngôn ngữ bất kỳ (Ví dụ, ứng dụng Java có thể liên kết với dịch vụ viết trên nền NET và ngược lại) [9]

2.1.3 Kiến trúc mô hình hướng dịch vụ

Kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) là một hướng tiếp cận với việc thiết kế và tích hợp các phần mềm, chức năng, hệ thống theo dạng module, trong đó mỗi module đóng vai trò là một “dịch vụ có tính loose coupling”, và có khả năng truy cập thông qua môi trường mạng Hiểu một cách đơn giản thì một hệ thống SOA là một tập hợp các dịch

vụ được chuẩn hóa trên mạng trao đổi với nhau trong ngữ cảnh một tiến trình nghiệp

vụ

Trong SOA có ba đối tượng chính

Hình 2.1 Sơ đồ cộng tác trong SOA

Nhà cung cấp dịch vu (service provider) cần cung cấp thông tin về dịch vụ của

mình cho một dịch vụ lưu trữ thông tin(service registry) Người sử dụng (service

consumer) thông qua service registry sẽ tìm kiếm thông tin mô tả về dịch vụ cần tìm

và sau đó là xây dựng kênh giao tiếp với phía nhà cung cấp

SOA cung cấp giải pháp để giải quyết các vấn đề tồn tại của các hệ thống hiện nay như: sự phức tạp, không linh hoạt và không ổn định Một hệ thống triển khai theo mô hình SOA có khả năng mở rộng, liên kết tốt Đây chính là cơ sở và nền tảng cho việc tích hợp, tái sử dụng lại những tài nguyên hiện có của hệ thống.[6]

Trang 34

2.2 Các nguyên tắc chính của hệ thống SOA

Kiến trúc hướng dịch vụ SOA dựa trên 2 nguyên tắc thiết kế rất quan trọng:

Ví dụ, một người lập trình có thể tạo ra một ứng dụng mới bằng cách tổng hợp dữ liệu

từ những sơ đồ của Google và danh sách nhà cửa của hãng kinh doanh bất động sản Kết quả là họ có được một trang web thể hiện sơ đồ Google trên một mặt còn mặt kia thể hiện dữ liệu của bất động sản, cho phép người sử dụng đọc được một sơ đồ hiện hữu danh sách nhà cửa thông qua dịch vụ của Google Trang web tích hợp này chỉ ra được vị trí chính xác các ngôi nhà của bất động sản cùng nhiều thông tin khác trên danh sách như địa chỉ liên hệ với người trung gian cho bất động sản đó [7]

2.3 Lợi ích và hạn chế của việc sử dụng mô hình SOA

2.3.1 Lợi ích

Việc sử dụng mô hình hướng dịch vụ SOA đem lại các lợi ích sau:

Sử dụng lại các thành phần có sẵn: SOA giúp các công ty thu được giá trị nhiều hơn

bằng cách sử dụng lại những tài nguyên sẵn có; giúp giảm chi phí cho phần kiến trúc

và tích hợp Ngoài ra nó còn giúp giảm chi phí mua phần mềm mới Lợi ích của việc

sử dụng lại có thể chia làm hai phần:

Lợi ích từ việc sử dụng lại các thành phần nhằm giảm tính dư thừa

Lợi ích từ việc sử dụng lại những thành phần có sẵn khi thiết kế cung cấp một chức năng mới

Với mô hình SOA, đa phần các dịch vụ mới sử dụng lại những dịch vụ sẵn có nên chi phí phát triển các thành phần mới được giảm tới mức tối thiểu Nghĩa là:

- Các công ty có thể triển khai những tiến trình xử lý mới nhanh hơn rất nhiều

- Chi phí dành cho phát triển và kiểm thử giảm đáng kể

- Giảm rủi ro khi dịch vụ tạm ngừng hoạt động [9]

Giải pháp ứng dụng tổng hợp cho doanh nghiệp: SOA mang đến khả năng tổng hợp

một lớp các ứng dụng mới bằng cách kết hợp chức năng từ những hệ thống có sẵn, cung cấp cho người dùng cuối những chức năng liên kết Với SOA, một ứng dụng tổng hợp có thể được tổng hợp dễ dàng, bất kể sự khác nhau về địa lý hoặc công nghệ phát triển các dịch vụ đó Điều này cho phép doanh nghiệp phản ứng nhanh theo yêu cầu, giảm chi phí đến mức tối thiểu và tăng sức mạnh thỏa mãn yêu cầu của người dùng cuối hiệu quả hơn

Tính liên kết lỏng (loose coupling) giúp tăng tính linh hoạt và khả năng triển khai cài đặt: Việc triệu gọi dịch vụ không cần quan tâm đến địa chỉ hoặc công nghệ nền

tảng service Mang đến khả năng linh hoạt cao và nhiều lợi ích khác

Trang 35

Thích ứng với những thay đổi trong tương lai: Với SOA, công ty phát triển phần

mềm có thể tạo nên những quy trình nghiệp vụ uyển chuyển, phức tạp biến đổi tùy

“theo yêu cầu” và “thời gian thực”

Hỗ trợ tối đa thiết bị và đa nền tảng: SOA mang đến khả năng tích hợp với các thiết

bị và đa nền tảng Các ứng dụng được xây dựng sẽ được hỗ trợ chạy trên nhiều thiết bị

và nền tảng khác nhau

Tăng khả năng mở rộng và khả năng sẵn sàng cung cấp: Các ứng dụng dễ dàng mở

rộng và sẵn sàng cung cấp khi cần thiết [9]

2.3.2 Hạn chế

- Hệ thống phức tạp

- Khó miêu tả dữ liệu không cấu trúc.[9]

2.4 So sánh mô hình SOA với các mô hình truyền thống

Mô hình SOA có ưu thế hơn các mô hình truyền thống (như mô hình hướng ứng dụng hoặc mô hình hướng lập trình) ở điểm mô hình SOA chủ yếu tập trung nguồn lực phát triển vào các chức năng và tính năng phục vụ hoạt động và quy trình nghiệp vụ Điều này cho phép nhà quản lý chỉ cần dựa trên đặc điểm mang tính nghiệp vụ rà soát, xác định rõ chi tiết, thành phần cần thêm, sửa đổi hoặc loại bỏ Do đó, các hệ thống phần mềm phát triển phía sau có thể được thiết kế nhằm đáp ứng những quy trình nghiệp vụ (thay vì quy trình nghiệp vụ phải thay đổi để tận dụng những tính năng phần mềm như trong các mô hình thường thấy ở nhiều cơ quan tổ chức với hạ tầng ứng dụng Công nghệ thông tin được phát triển từ trước)

Bằng cách phát triển và tập hợp danh mục các dịch vụ, nhà phát triển có một bộ sưu tập những mô-đun phần mềm có sẵn, có thể được sử dụng để lắp ghép nên một hệ thống mới (thay vì phải xây dựng hệ thống này từ đầu) Danh mục dịch vụ này sẽ nhanh chóng được gia tăng về qui mô và số lượng, khiến việc phát triển các hệ thống mới ngày càng trở nên thuận tiện, nhanh chóng Khả năng sử dụng lại cũng cho phép giảm bớt chi phí phát sinh khi thêm các tính năng mới vào hệ thống [10]

2.4.1 Mô hình SOA và OOP (mô hình hướng đối tượng)

SOA sử dụng cùng một số nguyên lý như OOP, tuy nhiên triết lý SOA có khác biệt đáng kể so với OOP SOA có thể thực hiện với cả chương trình theo hướng đối tượng (OO) và chương trình không hướng đối tượng

SOA hỗ trợ việc kết nối lỏng lẻo các service OOP dựa nhiều trên các lớp đựoc định nghĩa sẵn, kết quả là các đối tượng kết nối chặt chẽ với nhau

Service oriented sử dụng các message để miêu tả thông tin về service để thực hiện chức năng của mình, OOP lại sử dụng các hàm APIs để miêu tả các đối tượng của mình

Phạm vi hoạt động của các service trong SOA rộng lớn hơn là các đối tượng của OOP SOA khuyến khích các service được thiết kế phi trạng thái càng nhiều càng tốt còn OOP thì lại liên kết dữ liệu một cách logic từ đó tạo ra các đối tượng có trạng thái

Trang 36

SOA hỗ trợ việc kết nối lỏng lẻo các service với nhau, còn OOP thì khuyến khích việc

kế thừa các đối tượng từ đó các đối tượng liên kết với nhau một cách chặt chẽ.[10]

2.4.2 Mô hình SOA và Web

Đặc điểm chính của SOA là tách rời phần giao tiếp với phần thực hiện dịch vụ Điều này có thể làm bạn liên tưởng đến một công nghệ được đề cập nhiều gần đây: Dịch vụ Web Dịch vụ Web cho phép truy cập thông qua định nghĩa giao thức-và-giao tiếp SOA và dịch vụ Web thoạt trông có vẻ giống nhau nhưng chúng không phải là một

Về cơ bản, SOA là kiến trúc phần mềm phát xuất từ định nghĩa giao tiếp và xây dựng toàn bộ mô hình ứng dụng như là mô hình các giao tiếp, hiện thực giao tiếp và phương thức gọi giao tiếp Giao tiếp là trung tâm của toàn bộ triết lý kiến trúc này; thực ra, tên gọi "kiến trúc định hướng giao tiếp" thích hợp hơn cho SOA Dịch vụ và module phần mềm nghiệp vụ được truy cập thông qua giao tiếp, thường theo cách thức yêu cầu - đáp trả Ngay cả với yêu cầu dịch vụ mô ̣t chiều thì nó vẫn là yêu cầu trực tiếp có chủ đích từ một phần mềm này đến một phần mềm khác Một tương tác định hướng dịch

vụ luôn bao hàm một cặp đối tác: nguồn cung cấp dịch vụ và khách hàng sử dụng dịch

vụ

Định nghĩa cơ bản của dịch vụ web dựa trên một nền tảng khác: Tập hợp các công nghệ WSDL (Web Services Description Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) và UDDI (Universal Description, Discovery ang Integration), cho phép xây dựng các giải pháp lập trình cho vấn đề tích hợp ứng dụng và truyền thông điệp Theo thời gian, các công nghệ này có thể hoàn thiện hay có thể được thay bằng công nghệ khác tốt hơn, hiệu quả hơn hay ổn định hơn (hiện tại thì các công nghệ này làm việc tốt và hiệu quả)

Rõ ràng, theo định nghĩa thì dịch vụ Web là đặc tả công nghệ còn SOA là triết lý thiết

kế phần mềm Dịch vụ Web đưa ra giải pháp kỹ thuật để thực hiện SOA, nhưng SOA cũng có thể thực hiện với các giải pháp kỹ thuật khác không phải dịch vụ Web (và không phải tất cả dịch vụ Web đều có kiến trúc SOA) Tuy vậy, SOA và dịch vụ Web

có mối quan hệ tương hỗ: sự phổ biến của dịch vụ Web giúp thúc đẩy sự phát triển của SOA, và kiến trúc tốt của SOA sẽ giúp dịch vụ Web thành công.[10]

2.5 Ứng dụng kiến trúc hướng dịch vụ trong Quản lý điều hành tại Việt Nam

Mục đích của các dịch vụ hành chính công của Việt Nam cũng như các nước trên thế giới là:

 Cải thiện dịch vụ cung cấp cho nhân dân

 Nâng cao hiệu quả làm việc trong hành chính công

 Sức ép về nhân sự: cần tinh giảm biên chế, tránh bộ máy cồng kềnh

 Đảm bảo an toàn, an ninh cũng như các thông tin cán hân cho người dân

 Giám sát quản lý bộ máy chính quyền một cách hiệu quả hơn

Những ưu tiên mà chính quyền các nước trên thế giới hiện nay đang tập trung giải quyết

 Giảm thiểu chi phí hoạt động

Trang 37

 Nâng cao hiệu quả làm việc của nhân viên hành chính

 Nâng cao hiệu quả phối hợp làm việc giữa các cơ quan

 Cung cấp các dịch vụ công đến người dân một cách dễ dàng thuận tiện hơn nữa

 Xây dựng một kiến trúc hạ tầng mềm dẻo

 Giảm thiểu rủi ro

 Tăng nguồn thu chon gân sách

Để thực hiện được những ưu tiên này, các chính quyền cần xây dựng một mô hình hoạt động mềm dẻo, dễ thay đổi, nghĩa là

 Dễ dàng cung cấp các dịch vụ công mới

 Chuẩn hóa, tự động và tích hợp quy trình làm việc giữa các bộ phận trong chính quyền

 Khả năng tái sự dụng hệ thống cũ để xây dựng một giải pháp dịch vụ mới

 Đảm bảo tính mở, dễ phát triển mở rộng và tiết kiệm

Với những nhu cầu thực tế trên, ứng dụng kiến trúc hướng dịch vụ nổi lên như

là một công cụ và giải pháp hữu hiệu trong tin học hóa quản lý hành chính nhà nước.[10]

2.6 Kết luận

SOA là một cách tiếp cận để xây dựng các ứng dụng tích hợp từ các dịch vụ độc lập với nền, các dịch vụ được tái sử dụng SOA cho phép chúng ta tích hợp tất cả các tài nguyên CNTT ảo, kết hợp nhiều hệ thống không tương thích với nhau, sử dụng được cả những dữ liệu riêng biệt để tạo ra hệ thống nghiệp vụ thực hiện được những chiến lược đề ra

SOA và công nghệ nguồn mở cho phép các tổ chức, doanh nghiệp chia sẻ các ứng dụng nguồn mở các dữ liệu trong các chương trình quản lý ứng dụng khác nhau thông qua các mẫu dịch vụ Những dịch vụ này có thể thực hiện độc lập với các nền (platform) hoặc độc lập với ngôn ngữ lập trình (programming language) Ưu điểm chính của SOA là:

 Các chương trình ứng dụng dễ dàng thay đổi theo kỹ nghệ;

 Dễ dàng tích hợp các phần mềm nguồn mở cùng với những phần mềm có sẵn, với cả những phần mềm đóng;

 Hỗ trợ để tận dụng lại những dịch vụ nghiệp vụ để tạo lập mới hoặc chia sẻ giữa các doanh nghiệp với nhau

Trang 38

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH HỆ THỐNG QUẢN LÝ ĐIỀU HÀNH 3.1 Khảo sát, phân tích yêu cầu

3.1.1 Trạng thái của hệ thống

Hiện nay tại Viện kinh tế - Bộ Xây Dựng hệ thống quản lý điều hành đã được xây dựng và thông tin đã từng bước được cập nhật, trong đó bao gồm các thông tin về văn bản liên quan đến hoạt động của Viện, đáp ứng yêu cầu thông tin của các đơn vị quan tâm cũng nhưng cung cấp thông tin cho xã hội

Những thông tin được cung cấp có thể là:

 Các văn bản thông tư, nghị định, quyết định của Chính phủ, của Bộ Xây Dựng

 Các thông tin về kinh tế xây dựng, định giá,

 Các thông tin liên quan đến tình hình hoạt động của Viện

 Thông tin thời sự liên quan tới ngành xây dựng

 Trạng thái của các văn bản (gửi đi, gửi đến, chờ phê duyệt, hiệu lực áp dụng )

 Liên kết với cổng thông tin của các Sở ban ngành địa phương

Hệ thống quản lý thông tin này hiện mới chỉ đáp ứng được một phần nhu cầu thông tin hiện nay, do được xây dựng từ lâu nên không còn đáp ứng được các yêu cầu tương tác trong môi trường công nghệ thông tin phát triển, những yêu cầu thay đổi liên tục của nghiệp vụ quản lý văn bản

Một số nhược điểm chính của hệ thống cũ

 Không kiểm soát được lượng thông tin lớn

 Khó khăn trong quá trình tìm kiếm thông tin

 Hệ thống chạy chậm, thiếu ổn định

 Khó khăn trong việc nâng cấp, bảo trì khi có thay đổi

 Khả năng bảo mật hạn chế

3.1.2 Bài toán cần giải quyết

Từ nhu cầu hiê ̣n ta ̣i cần phải xây dựng một hệ thống quản lý đáp ứng được các yêu cầu:

 Những thay đổi liên tục của hệ thống, của quy trình nghiệp vụ quản lý văn bản

 Cho phép quản lý được khối lượng thông tin văn bản rất lớn

 Tăng tốc độ tìm kiếm thông tin

 Đưa ra kết quả chính xác, nhanh chóng

 Trơ ̣ giúp viê ̣c ra quyết đi ̣nh của lãnh đa ̣o

 Quản lý được nhiều người cùng truy cập vào hệ thống

 Áp dụng các mô hình nghiệp vụ, luồng dữ liệu trong hệ thống thực tế

 Dễ dàng gắn kết với các cổng thông tin tại các địa phương

Trang 39

 Đảm bảo an toàn thông tin

 Hê ̣ thống dễ mở rô ̣ng, khả năng sẵn sàng cung cấp

 Sử du ̣ng la ̣i các thành phần có sẵn

 Hỗ trơ ̣ đươ ̣c đa thiết bi ̣ và đa nền tảng

 Đáp ứng các cơ sở pháp lý

3.1.3 Lƣ ̣a cho ̣n mô hình và công nghê ̣ phát triển

Vấn đề lớn nhất hiê ̣n nay với hê ̣ thống quản lý điều hành đó là viê ̣c tổ chức, lưu trữ dữ liê ̣u, đảm bảo an toàn dữ liê ̣u Do hê ̣ thống đã được xây dựng từ khá lâu (khoảng năm 2000), các công nghệ sử dụng đã lạc hậu so với hiện tại Hê ̣ thống quản lý điều hành là một module được tích hợp sẵn trong gói phần mềm mềm lớn Viê ̣c "sửa và kết

hơ ̣p" các module lại gặp nhiều khó khăn , chi phí là rất tốn kém Trong quá trình kết

hơ ̣p các ứng du ̣ng cũ cũng đang gặp nhiều khó khăn Đa phần những khó khăn trên bắt nguồn từ mô ̣t trong ba nguyên nhân: phức ta ̣p, không linh hoa ̣t và không bền vững:

- Không đáp ứng những thay đổi liên tục trong quản lý quy trình nghiệp vụ

- Tốn chi phí tích hơ ̣p giữa các hệ thống với nhau, giữa các hệ thống mới và cũ

- Số lượng lớn các ứng du ̣ng cần kết hợp

- Quá nhiều định dạng dữ liệu

- Các vấn đề liên quan đến bảo mật

- Các thay đổi liên tục xảy ra

- Việc cải tiến công nghê ̣ dẫn đến thay đổi các thành phần liên quan

Trong quá trình hợp tác giữa Viê ̣n Kinh Tế - Bô ̣ Xây Dựng và Công ty Cổ phần công nghê ̣ phần mềm Hài Hòa để xây dựng hệ thống quản lý đi ều hành sẽ tiến hành xây dựng, triển khai hê ̣ thống Quản lý điều hành ứng dụng mô hình hướng dịch vụ và công nghê ̣ nền tảng điê ̣n toán đám mây Dưới đây là các lợi ích mà mô hình mới đem lại

- Lợi ích trong viê ̣c ứng du ̣ng mô hình hướng di ̣ch vu ̣ - SOA:

+ Sử du ̣ng la ̣i các thành phần có sẵn

+ Đây là mô ̣t giải pháp ứng du ̣ng tổng hơ ̣p cho doanh nghiê ̣p

+ Tính liên kết lỏng giúp tăng khả năng linh hoạt và khả năng triển khai cài đặt + Thích ứng với những thay đổi hiê ̣n ta ̣i và tương lai

+ Hỗ trợ đa thiết bi ̣ và đa nền tảng

+ Tăng khả năng mở rô ̣ng và khả năng sẵn sàng cung cấp

- Lợi ích trong viê ̣c ứng du ̣ng công nghê ̣ nền tảng điê ̣n toán đám mây:

+ Tăng tính linh đô ̣ng cho hê ̣ thống

+ Giảm thiểu chi phí

Trang 40

+ Tạo nên sự độc lập

+ Tăng cườ ng đô ̣ tin câ ̣y

+ Tăng khả năng bảo mật

+ Bảo trì dễ dàng

3.1.4 Sự cần thiết của hệ thống Quản lý điều hành

Thông tin về các các văn bản, tài liệu hiện hiện nay do Bộ phận văn thư của Viện giữ và các phòng, các nhóm và cán bộ của Viện có thể tiếp cận

để sao chép hay sử dụng khi cần thiết Tuy vậy, các hồ sơ này gần như là hồ sơ gốc,

vì vậy việc tin học hóa để cập nhật vào CSDL là rất cần thiết

Nhu cầu tra cứu các văn bản (các thông tư, nghị định, quyết định ban hành trong Viện) là rất lớn

Khối lượng các hồ sơ văn bản (được tổ chức lưu trữ từ năm này đến nay khác) rất lớn

Việc thay đổi quy trình nghiệp vụ ở các cơ quan nhà nước diễn ra thường xuyên

Do đó để việc quản lý điều hành tại Viện thành công rất cần tổ chức dữ liệu, phân tích mô hình vật lý hệ thống, cơ sở dữ liệu, cũng như ứng dụng các công nghệ tiên tiến hiện nay như mô hình hướng dịch vụ và điện toán đám mây

Tác giả thực hiện đề tài nhận thấy để quản lý điều hành tốt tại Viện cũng như trong thời gian thực hiện được tin học hóa cần quản lý được tốt các văn bản:

1) Văn bản đến

2) Văn bản đi

3) Văn bản nội bộ

4) Giao việc

5) Các trao đổi nội bộ

6) Báo cáo thống kê

Việc lựa chọn ứng dụng quản lý điều hành ở Viện Kinh Tế - BXD căn cứ vào kết quả khảo sát phân tích của tác giả đề tài cùng các đồng nghiệp tại Công ty Hài Hòa và

đã được sự đồng ý, ủng hộ của lãnh đạo Công ty và Viện Kinh Tế - BXD

3.1.5 Vai trò, nhiệm vụ của tác giả đề tài

Trong quá trình phát triển hệ thống giữa Công ty Hài Hòa và Viện Kinh Tế - BXD, tác giả luận văn đã thực hiện các công việc:

- Trực tiếp tham gia quá trình khảo sát, phân tích và thiết kế hệ thống Quản lý điều hành của Viện Kinh Tế - Bộ Xây Dựng

- Đề xuất với lãnh đạo Công ty và bên Viện ứng dụng thử nghiệm hệ thống trên nền tảng công nghệ Điện toán đám mây và Mô hình hướng dịch vụ

- Tham gia quá trình xây dựng hệ thống CSDL

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	3,33 MB