Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cảcác 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 yế
Trang 1Đại học Công Nghệ Thông TinĐại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
BÁO CÁO:
TÌM HIỂU XÂY DỰNG DỊCH VỤ TRÒ CHUYỆN TRÊN NỀN TẢNG ĐÁM
MÂY
Môn học: ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY
GVHD : PGS.TSKH Nguyễn Phi KhứHọc viên: Hồ Duy Nhật Linh – CH1301028
Trang 2TP.HCM, tháng 6 năm 2014
Trang 3Mục lục
I Mở đầu: 2
II Điện toán đám mây: 3
A Khái niệm: 3
B Xu hướng phát triển điện toán đám mây: 9
C Khó khăn, thách thức: 10
III Google App Engine 12
A Khái niệm: 12
B Các thành phần chính và dịch vụ: 13
IV Xây dựng ứng dụng demo: 18
A Mục tiêu: 18
B Phân tích bài toán: 18
C Xây dựng chương trình: 18
V Kết quả: 25
VI Tài liệu tham khảo 26
Trang 4về công nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ
đó Theo tổ chức xã hội máy tính IEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữthường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời ở các máykhách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, cácphương tiện máy tính cầm tay, " Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cảcác 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 đểđáp ứng những nhu cầu điện toán của người dùng
Ngày nay, đối với các công ty, doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu củariêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán được ưutiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho họ Để có thể quản lý được nguồn
dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tư, tính toán rất nhiều loại chi phí như chiphí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa,
… Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị; phải kiểm soátviệc bảo mật dữ liệu cũng như tính sẵn sàng cao của dữ liệu
Từ một bài toán điển hình như vậy, chúng ta thấy được rằng nếu có một nơi tin cậygiúp các doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ không còn quantâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinh doanh của
họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn
Do đó, mô hình điện toán đám mây được sử dụng để đáp ứng nhu cầu lớn này
Trang 5II Điện toán đám mây:
A Khái niệm:
Thuật ngữ “cloud” được sử dụng như một phép ẩn dụ cho mạng Internet, dựa trên cách vẽ đám mây thể hiện cho một mạng lưới nào đó Còn thuật ngữ “computing” là các hoạt động hướng mục tiêu từ việc sử dụng công nghệ thông tin, bao gồm các hệ thống phần cứng và phần mềm được sử dụng cho một phạm vi mục đích rộng như: xử lý, cấu trúc, và quản lý nhiều dạng thông tin khác nhau.Theo Viện Tiêu Chuẩn và Công Nghệ
Mỹ (NIST):“Điện toán đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng theo nhu cầu, thuận tiện, sẵn có tới một luồng dùng chung các tài nguyên máy tính có thể cấu hình được(như mạng lưới, máy chủ, kho lưu trữ, ứng dụng, dịch vụ) mà có thể nhanh chóng cung cấp và giải phóng với nỗ lực quản lý hay tương tác nhà cung cấp dịch vụ tối thiểu.”
A Tính chất của điện toán đám mây:
mình:
o Thêm dịch vụ nếu cần thiết
o Bớt dịch vụ không cần thiết
Trang 6VD: Thay vì phải bỏ ra hàng trăm USD cho 1 bộ MS Office, ta có thể mua riêng lẻ từng phần hoặc chỉ trả 1 khoản phí rất nhỏ mỗi khi sử dụng 1 phần nào đó của nó
phần lớn chi phí cho việc mua và bảo dưỡng máy chủ Việc tập hợp ứng dụng của nhiều tổ chức lại 1 chỗ sẽ giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu, cũng như tăng hiệu
năng sử dụng các thiết bị này một cách tối đa
cụ thể nào nữa Với điện toán đám mây, phần mềm, dữ liệu có thể được truy cập
và sử dụng từ bất kì đâu, trên bất kì thiết bị nào mà không cần phải quan tâm đến giới hạn phần cứng cũng như địa lý
VD: Người dùng có thể truy cập bản đồ Google Map trên bất cứ phương tiện nào để có thể xem tình trạng giao thông cũng như hướng dẫn đường đi
cách phân tán tại nhiều cụm máy chủ tại nhiều vị trí khác nhau Điều này giúp tăng
độ tin cậy, độ an toàn của dữ liệu mỗi khi có sự cố hoặc thảm họa xảy ra
VD: Các dữ liệu được phân tán trên nền tảng đám mây; do đó, dữ liệu an toàn không bị ảnh hưởng bởi các thiệt hại vật lí như hỏng hóc server
bảo mật tăng cường khả năng bảo vệ dữ liệu của người dùng, cũng như giảm thiểu rủi ro bị ăn cắp toàn bộ dữ liệu
VD: Dữ liệu thông tin tài khoản được phân tán trên nhiều máy chủ khác nhau
Do đó, thông tin tài khoản người dùng khi bị tấn công sẽ được giảm thiệt hại, hacker chỉ lấy được một phần nhỏ dữ liệu
không cần lo lắng cập nhật hay sửa lỗi phần mềm nữa Và các lập trình viên cũng
dễ dàng hơn trong việc cài đặt, nâng cấp ững dụng của mình
Mô hình điện toán đám mây được phân lớp thành 2 mô hình chính Sự phân lớp này tùy thuộc vào quá trình triển khai và hình thức sử dụng dịch vụ
Trang 71 Mô hình dịch vụ
a) Infrastructure as a Service – IaaS ( Hạ tầng như một dịch vụ):
Là mô hình cung cấp dịch vụ mà khách hàng sử dụng việc xử lý, kho lưu trữ, mạng lưới, và các tài nguyên máy tính khác IaaS có khả năng cung cấp nhanh và đàn hồi, cùng với việc kiểm soát tài nguyên Trong mô hình này khách hàng có thể triển khai, thực thi phần mềm và các dịch vụ mà không cần quản lý hay điều khiển các tài nguyên cơ sở (máy chủ, mạng, kho lưu trữ) Dịch vụ IBM Research Compute Cloud (RC2), Amazon EC2 là những ví dụ điển hình về loại hình dịch vụ này
b) Platform as a Service – PaaS (Nền tảng như một dịch vụ):
Là mô hình cung cấp dịch vụ mà khách hàng có thể sử dụng ngôn ngữ lập trình, công cụ, nền tảng để phát triển và triển khai ứng dụng trên nền tảng dùng chung với khả năng kiểm soát môi trường và ứng dụng đã triển khai IBM Workload Deployer, Google App Engine, Windows Azure, Force.com từ Salesforce là những ví dụ về PaaS
Trang 8Một số dịch vụ PaaS có thể kể đến bao gồm:
Google App Engine của Google: http://code.google.com/appengine/
Windows Azure của Microsoft:
c) Software as a Service – SaaS (Phần mềm như một dịch vụ ):
Là mô hình phổ biến mà khách hàng sử dụng các ứng dụng chuyên môn từ các thiết bị khác khác nhau qua một trình duyệt Web trên nền tảng dùng chung mà không cần quản lý hay kiểm soát tài nguyên cơ sở
Một số dịch vụ SaaS có thể kể đến như:
Google: Gmail, Google Docs, Drive
Microsoft: OneDrive
Trang 9d) Business Process as a Service-BPaaS (Quy trình nghiệp vụ như một dịch vụ ):
Là một mô hình mới nổi mà khách hàng có thể sử dụng các kết quả kinh doanh bằng cách truy cập các dịch vụ nghiệp vụ qua giao hiện trung tâm Web trên nền tảng dùng chung Ví dụ nghiệp vụ quản lý phúc lợi nhân viên, dịch vụ du lịch, dịch vụ đấu thầu, vân vân
Một số dịch vụ BPaas bao gồm:
Quản lý nhân sự ERP
Quản lý trường học sfoPro
Dịch vụ bán hàng trực tuyến Magento Go
2 Mô hình triển khai
a) Đám mây tư nhân (Private Cloud)
Là hệ thống CNTT được sở hữu và quản lý trong mạng nội bộ của một doanh nghiệp phía sau tường lửa Truy cập vào đám mây tư nhân được giới hạn đối với người dùng Đám mây tư nhân điều khiển sự hiệu quả, sự chuẩn hoá và các thực hành tốt nhất trong khi vẫn duy trì sự tuỳ biến và kiểm soát cùng với tổ chức Trong môi trường đám mây tư nhân, tất cả tài nguyên, nguồn lực là thuộc nội bộ doanh nghiệp Việc quản lý đám mây cũng thuộc nội bộ doanh nghiệp
b) Đám mây công cộng(public cloud):
Trang 10Là hệ thống CNTT được cung cấp trên mạng Internet, được sở hữu và quản lý bởi nhà cung cấp dịch vụ Người dùng cần đăng ký để được cấp quyền truy cập vào đám mây công cộng Đám mây công cộng cung cấp một tập hợp các quy trình thương mại, ứng dụng, dịch vụ hạ tầng được chuẩn hoá theo mức giá linh hoạt dựa trên việc sử dụng.
Mô hình đa người thuê là đặc điểm chính của dịch vụ đám mây công cộng
c) Đám mây lai:
Là sự kết hợp những đặc điểm của cả đám mây công cộng và đám mây tư nhân,
mà ở đó các phương thức cung cấp dịch vụ trong và ngoài được kết hợp Ví dụ trong trường hợp đám mây tư nhân ngoài mặt bằng doanh nghiệp, tài nguyên thì được dành riêng, nhưng nó lại không phải là tài sản của doanh nghiệp đó Doanh nghiệp quản lý danh mục dịch vụ và các quy tắc, còn nhà cung cấp dịch vụ đám mây vận hành và quản lý hạ tầng đám mây và luồng tài nguyên
d) Các đám mây cộng đồng (Community cloud)
Trang 11Các đám mây cộng đồng (community cloud) là các đám mây được chia sẻ bởi một
số tổ chức và hỗ trợ một cộng đồng cụ thể có mối quan tâm chung (ví dụ: chung sứ mệnh,yêu cầu an ninh, chính sách ) Nó có thể được quản lý bởi các tổ chức hoặc một bên thứ ba.Một đám mây cộng đồng có thể được thiết lập bởi một số tổ chức có yêu cầu tương tự
và tìm cách chia sẻ cơ sở hạ tầng để thực hiện một số lợi ích của điện toán đám mâyTùy chọn này là tốn kém hơn nhưng có thể đáp ứng về sự riêng tư, an ninh hoặc tuân thủ các
chính sách tốt hơn
B Xu hướng phát triển điện toán đám mây:
3 Đối với thị trường thế giớiĐiện toán đám mây (Cloud computing) không còn là điều gì mới mẻ Bắt nguồn từđiện toán lưới (grid computing) từ những năm 80, điện toán theo nhu cầu (Utility
computing) và phần mềm dịch vụ (SaaS), Oracle là nhà tiên phong trong việc triển khai công nghệ này Cho đến nay, điện toán đám mây đang được phát triển và cung cấp bởi nhiều nhà cung cấp, trong đó có Amazon, Google, DataSynapse, Salesforce cũng như cácnhà cung cấp truyền thống Microsoft, IBM, HP… Đã được rất nhiều người dùng cá nhân cho đến các công ty lớn như L’Oréal, General Electric, Ebay, Coca-cola… chấp nhận và
sử dụng Công ty nghiên cứu Gartner đánh giá rằng ưu tiên chính của những Giám đốc Công nghệ (CIO) sẽ là các ứng dụng doanh nghiệp ảo hóa và điện toán đám mây để giúp công ty họ bớt lo lắng về quản lý cơ sở hạ tầng thông tin, tập trung vào việc chèo lái quá trình phát triển của công ty hơn Cũng theo đánh giá, tính đến năm 2012, 80% doanh nghiệp trong danh sách 1.000 công ty hàng đầu (theo đánh giá của tạp trí Fortune - Mỹ)
sẽ sử dụng ít nhất một vài loại hình dịch vụ đám mây và khoảng 20% doanh nghiệp sẽ không còn sở hữu các tài sản hoặc hạ tầng công nghệ thông tin
4 Đối với thị trường Việt NamKhông nằm ngoài xu thế, Việt Nam đang dần tiếp cận các dịch vụ đám mây thông qua dự án của một số doanh nghiệp nước ngoài như Microsoft, Intel… cũng như từ những nhà phát triển, cung cấp trong nước như FPT, Biaki… IBM là doanh nghiệp tiên phong khai trương trung tâm điện toán đám mây tại Việt Nam vào tháng 9/2008 với khách hàng đầu tiên là là Công ty cổ phần công nghệ và truyền thông Việt Nam (VNTT)
Có thể nói Việt Nam là một trong những nước đầu tiên ở ASEAN đưa vào sử dụng điện toán đám mây Công nghệ này được coi là giải pháp cho những vấn đề mà nhiều công ty đang gặp phải như thiếu năng lực CNTT, chi phí đầu tư hạn chế… Hiện nay nhiều công
ty đang hoang phí tài nguyên như không khai thác hết công suất của hệ thống máy chủ, đầu tư quá nhiều về mặt con người Trong khi đó, về lý thuyết, cloud computing sẽ cho phép doanh nghiệp không cần tập trung quá nhiều cho cơ sở hạ tầng hoặc nâng cấp ứng dụng, không đòi hỏi nguồn nhân lực lớn và có thể dễ dàng thay đổi quy mô khi cần Mặc
dù điện toán đám mây hiện đang được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước phát triển trên thế
Trang 12giới bởi lợi ích đáng kể mà nó đem lại, nhưng ở Việt Nam các doanh nghiệp vẫn chưa thực sự mặn mà với công nghệ này
Tuy nhiên theo các chuyên gia nhận định, đây chính là giải pháp tối ưu để các doanh nghiệp nước ta giảm thiểu chi phí cũng như tăng hiệu suất làm việc ở mức tối đa.Về thực trạng ứng dụng điện toán đám mây ở các doanh nghiệp Việt Nam, có thể rút
ra kết luận như sau: Hiện nay đã có một vài doanh nghiệp lớn tại Việt Nam đưa điện toán đám mây vào ứng dụng và hiệu suất kinh doanh được cải thiện đáng kể Tuy nhiên số lượng là khá ít Phần lớn vẫn chỉ dừng ở mức quan tâm và tìm hiểu Nhưng tình hình đang được cải thiện rõ rệt Theo khảo sát gần đây của Symantec, một công ty phần mềm hàng đầu thế giới, hiện có khoảng 46% doanh nghiệp và tổ chức Việt Nam đang triển khai ứng dụng công nghệ điện toán đám mây và các dự án ảo hóa khác Hãng bảo mật Symantec cũng cho rằng các doanh nghiệp Việt Nam có mối quan tâm đặc biệt đến việc ứng dụng điện toán đám mây và cơ hội mà công nghệ mới này đem tới Kết quả từ cuộc khảo sát cho thấy 39% doanh nghiệp trong nước hiện đang sử dụng dịch vụ phần mềm ảo
tư nhân (VPS), trong khi 21% đang ảo hóa máy chủ và cơ sở dữ liệu
Việc ứng dụng công nghệ điện toán đám mây trong kinh doanh cũng như trong đờisống là một bước phát triển tất yếu với xu thế thời đại Được dự đoán đây là làn sóng công nghệ thứ 3, sẽ tạo ảnh hưởng đến thói quen, tư duy ứng dụng công nghệ hiện nay Điều khó khăn là làm thế nào để các doanh nghiệp cũng như cá nhân chấp nhận xu thế đấy Đối với phần lớn các doanh nghiệp Việt Nam hiện nay (chủ yếu là doanh nghiệp vừa
và nhỏ), rào cản ngôn ngữ là trở ngại lớn nhất trong quá trình tìm kiếm những công nghệ trợ giúp cho họ Chính vì thế, các nhà cung cấp Việt Nam sẽ là cầu nối cho doanh nghiệp trong nước với xu thế công nghệ thế giới Nó yêu cầu một trình độ nhất định về công nghệ, sự am hiểu thói quen, văn hóa của doanh nghiệp Việt Nam, và trên hết là khả năng đào tạo thị trường gắn với công nghệ Nhà cung cấp Công nghệ Điện toán đám mây ở Việt Nam làm tốt cả 3 điều trên, thì thị trường Việt Nam sẽ không chỉ còn là thị trường tiềm năng nữa Có nhiều ông lớn tham gia vào thị trường Công nghệ này, đi cùng là những nhà cung cấp nhỏ hơn, mang lại cho người dùng nhiều lựa chọn để phù hợp với doanh nghiệp mình
Công nghệ Điện toán đám mây là xu thế chung của thời đại, việc đưa ra ứng dụng,phát triển rộng rãi là điều tất yếu, nhất là trong bối cảnh toàn cầu hóa Nhưng để theo kịp
xu thế, để thị trường phát triển mạnh thì còn nhiều điều cấp thiết Thay đổi một tư duy làm việc, một thói quen hoạt động là điều mà các nhà cung cấp phải làm Doanh nghiệp Việt Nam nhìn ra và chấp nhận
C Khó khăn, thách thức:
Điện toán mây được cấu thành từ nhiều thành phần khác nhau Từ máy chủ, lưu trữ, mạng được ảo hóa, tiếp theo là các thành phần quản lý Cloud Management Thành phần này sẽ quản lý tất cả các tài nguyên được ảo hóa và tạo ra các máy chủ ảo với hệ
Trang 13điều hành, ứng dụng để cung cấp cho khách hàng Như vậy, điện toán mây là một mô hình với rất nhiều miếng ghép công nghệ tạo thành Mỗi một miếng ghép lại tồn tại trong
nó những vấn đề bảo mật và vô hình chung, điện toán mây khi giải bài toán bảo mật tất yếu phải giải quyết các vấn đề của những miếng ghép trên
3 nhóm tính chất về bảo mật cần được xem xét, đánh giá một bao gồm sau:
Tính tin cẩn (Confidentiality): Dữ liệu của khách hàng được bảo vệ như thế nào? Ngoài khách hàng, dữ liệu đó có thể bị xem trộm bởi chính nhà cung cấp hay những khách hàng khác không? Các nhà cung cấp có đạt các chứng nhận của các tổ chức thứ ba đánh giá về bảo mật hay không?
Tính sẵn sàng (Availability) Ứng dụng cung cấp trên điện toán mây luôn sẵn sàng hay không? Nếu xảy ra sự cố, thời gian khôi phục dịch vụ mất bao nhiêu thời gian? Nhà cung cấp dịch vụ có đủ tài chính để cung cấp lâu dài cho khách hàng? Chế độ bảo hiểmdữ liệu ra sao nếu nhà cung cấp ngừng dịch vụ vì lý do tài chính?
Tính an ninh (Security): Ngoài các vấn đề, phòng chống tấn công, nhà cung cấp dịch vụ có minh bạch cung cấp hiện trạng phục vụ điều tra và thông tin đếncác khách hàng nắm không?
Trang 14III Google App Engine
A Khái niệm:
“Google App Engine” (GAE) là một nền tảng hosting bao gồm web server, cơ sở
dữ liệu BigTable and kho lưu trữ file GFS GAE cho phép bạn viết ứng dụng web dựa trên cơ sở hạ tầng của Google Nghĩa là bạn không cần quan tâm là trang web bạn được lưu trữ như thế nào (kể cả database đi kèm), mà chỉ cần quan tâm đến việc phát triển ứng dụng theo các API do Google cung cấp
Với App Engine,Bạn chỉ cần tải lên các ứng dụng của bạn, và nó sẵn sàng để phục
vụ người dùng của bạn
Bạn có thể sử dụng tên miền riêng của mình (chẳng hạn như
http://www.example.com/ ) thông qua google apps Hoặc bạn có thể dùng sub-domain miễn phí của appspot.com
GAE cho phép được host miễn phí với dung lượng 500 MB lưu trữ và cho phép 10
GB băng thông lưu chuyển mỗi ngày hay tương đương 5 triệu pageview hàng tháng,Vượtqua mức này bạn sẽ phải trả phí Dùng GAE, chúng ta khỏi phải thiết kế database, viết SQL để truy vấn data, map data vô object Chúng ta chỉ cần design các class và GAE tự động lo phần làm việc với database
Kiến trúc của App Engine khác với những server lưu trữ ứng dụng web thông thường Ở phần lõi của nó, App Engine sẽ hạn chế những truy cập từ ứng dụng của chúng
ta đến cơ sở hạ tầng vật lý, ngăn cản chúng ta từ việc mở các socket, chạy các tiến trình ngầm, hay các cách đi khác bằng cổng sau để giúp chương trình của ta có quyền trên môi trường này Hãy nhìn vào Hình 1 Nên nhớ rằng, App Engine được thiết kế để giải quyết mối quan tâm của chúng ta về sự mở rộng và độ tin cậy Nó được xây dựng dựa trên khái niệm có thể mở rộng theo chiều ngang, nghĩa là thay vì ứng dụng của chúng ta sẽ được chạy trên một phần cứng mạnh mẽ, thì nó có thể chạy trên nhiều phần cứng yếu hơn
Như vậy, trong GAE, tùy vào ứng dụng viết theo ngôn ngữ nào, nó sẽ được chạy trên môi trường Java hay Python tương ứng Song song đó, chúng ta sẽ được cung cấp sử dụng miễn phí các dịch vụ của google như URL Fetch, Mail, Memcache, … và được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu hướng đối tượng datastore Khi yêu cầu được gửi lên từ phía người dùng, GAE sẽ chuyển yêu cầu đó cho ứng dụng của chúng ta Tùy theo việc xử lý chúng
mà ta cấu hình và sử dụng các ứng dụng thích hợp của GAE
GEA bao gồm những tính năng sau :
Hỗ trợ các công nghệ web động phổ biến
Cơ sở dữ liệu có khả năng truy vấn, sắp xếp và xử lý theo phiên
Tự động mở rộng và cân bằng lưu lượng