Xây dựng ứng dụng web cảnh báo tắc đường trên địa bàn Hà Nội dựa trên WebGIS và điện toán đám mây

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn chuyên đề thực tập 1 2. Đối tượng, phạm vi và phương pháp thực hiện của chuyên đề thực tập 1 3. Mục tiêu và nội dung của chuyên đề 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP 3 1.1Giới thiệu về sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa 3 1.2Giới thiệu về trung tâm CNTT 3 1.2.1 Vị trí, chức năng: 3 1.2.2 Nhiệm vụ, quyền hạn: 3 1.2.3 Tổ chức, bộ máy và biên chế 5 CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP 6 I. TỔNG QUAN 6 1.Tổng quan về khu vực nghiên cứu 6 2. Tổng quan về điện toán đám mây 6 2.1 Vì sao cần dùng điện toán đám mây 6 2.1.1 Khái niệm điện toán đám mây 6 2.1.2 Vì sao cần dùng điện toán đám mây 7 2.2 Giới thiệu về điện toán đám mây 7 2.3 Những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây 8 2.4 Mô hình hướng dịch vụ của điện toán đám mây 9 2.5 Cách thức hoạt động của điện toán đám mây 10 2.6 Các mô hình triển khai điện toán đám mây 11 2.6.1 Các đám mây công cộng (Public Cloud) 11 2.6.2 Các đám mây riêng (Private Cloud) 12 2.6.3 Các đám mây lai (Hybrid Cloud) 13 2.6.4 Các đám mây công cộng (Community Cloud) 14 2.7 Ưu điểm và nhược điểm của điện toán đám mây 14 2.7.1 Ưu điểm của điện toán đám mây 14 2.7.2 Nhược điểm của điện toán đám mây 15 3. Tổng quan về kiến trúc WebGIS 16 II. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 18 2.1 Phát biểu bài toán 18 2.2 Phân tích và thiết kế hệ thống 20 III. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG 29 3.1 Cài đặt ứng dụng 29 3.2 Kết quả chạy ứng dụng 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 Kết luận 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC 34

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn quí Thầy Cô đang công tác tại TrườngĐại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, quí Thầy Cô - Bộ môn Công nghệ thôngtin, Khoa Công nghệ thông tin, đặc biệt là anh Nguyễn Văn Đạt – cán bộ hướng dẫn

đồ án thực tập đã tận tâm truyền đạt nhiều kiến thức quí báu, làm nền tảng cho emhoàn thành tốt khóa luận này

Em chân thành cảm ơn - phó giám đốc_Nguyễn Sơn Hà, Trung tâm công nghệthông tin sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa, ThS.Phí Thị Hải Yến đã tận tìnhchỉ dạy, theo sát và góp ý cho em trong suốt quá trình làm khóa luận thực tập

Cho em gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cán bộ - viên chức đang công tác tại Trungtâm Công nghệ thông tin sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa, đặc biệt là anhNguyễn Văn Đạt đã tạo điều kiện tốt nhất và giúp đỡ em trong thời gian thực tập

Con cảm ơn gia đình đã nuôi dưỡng, dạy bảo, tạo mọi điều kiện tốt nhất để conđược học tập, cảm ơn Ba Mẹ đã chia sẻ và động viên mỗi khi con vấp ngã, luôn đồnghành cùng con trong suốt thời gian qua

Bản thân mặc dù đã cố gắng và nổ lực để thực hiện đề tài, tuy nhiên khóa luậnkhông tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Em rất mong nhận được sự chia sẻ, góp

ý từ phía quí Thầy Cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện tốt nhất

Thanh Hóa, ngày 22 tháng 04 năm 2016

Sinh viên thực hiện

(Ký rõ họ và tên)

Lê Thị Lệ Thanh

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “Xây dựng ứng dụng web cảnh báo tắc đường trên địa bàn

Hà Nội dựa trên WebGIS và điện toán đám mây” được tiến hành tại trung tâm CNTT– Sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa, thời gian thực hiện từ ngày 15 tháng 02năm 2016 đến ngày 22 tháng 4 năm 2016 Đề tài thực hiện theo trình tự sau:

 Nghiên cứu sơ đồ hoạt động, cách thức hoạt động của WebGIS

 Nghiên cứu các mô hình triển khai, ưu điểm, nhược điểm của điện toán đámmây

 Nghiên cứu các phương thức triển khai ứng dụng dựa trên WebGIS và điệntoán đám mây đã có

 Xây dựng ứng dụng cảnh báo tắc đường trên địa bàn Hà Nội Hiệu chỉnh vàhoàn thiện nội dung đề tài

Kết quả thu được:

 Xây dựng ứng dụng web cảnh báo tắc đường trên địa bàn Hà Nội dựa trênWebGIS và điện toán đám mây, có nhiều chức năng, giao diện thân thiện, dễ sử dụng

 Báo cáo và trình bày nội dung đề tài

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn chuyên đề thực tập 1

2 Đối tượng, phạm vi và phương pháp thực hiện của chuyên đề thực tập 1

3 Mục tiêu và nội dung của chuyên đề 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP 3

1.1Giới thiệu về sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa 3

1.2Giới thiệu về trung tâm CNTT 3

1.2.1 Vị trí, chức năng: 3

1.2.2 Nhiệm vụ, quyền hạn: 3

1.2.3 Tổ chức, bộ máy và biên chế 5

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP 6

I TỔNG QUAN 6

1.Tổng quan về khu vực nghiên cứu 6

2 Tổng quan về điện toán đám mây 6

2.1 Vì sao cần dùng điện toán đám mây 6

2.1.1 Khái niệm điện toán đám mây 6

2.1.2 Vì sao cần dùng điện toán đám mây 7

2.2 Giới thiệu về điện toán đám mây 7

2.3 Những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây 8

2.4 Mô hình hướng dịch vụ của điện toán đám mây 9

2.5 Cách thức hoạt động của điện toán đám mây 10

2.6 Các mô hình triển khai điện toán đám mây 11

2.6.1 Các đám mây công cộng (Public Cloud) 11

2.6.2 Các đám mây riêng (Private Cloud) 12

2.6.3 Các đám mây lai (Hybrid Cloud) 13

2.6.4 Các đám mây công cộng (Community Cloud) 14

2.7 Ưu điểm và nhược điểm của điện toán đám mây 14

2.7.1 Ưu điểm của điện toán đám mây 14

2.7.2 Nhược điểm của điện toán đám mây 15

3 Tổng quan về kiến trúc WebGIS 16

II PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 18

2.1 Phát biểu bài toán 18

2.2 Phân tích và thiết kế hệ thống 20

III XÂY DỰNG ỨNG DỤNG 29

3.1 Cài đặt ứng dụng 29

3.2 Kết quả chạy ứng dụng 30

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32

Kết luận 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

PHỤ LỤC 34

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

API Application Programming Interfaces Giao diện lập trình ứng dụngCRM Customer Relationship Management Quản lý mối quan hệ khách hàng

HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Mô hình tổng quan của điện toán đám mây 8

Hình 1.2: Mô hình dịch vụ điện toán đám mây 9

Hình 1.3: Cách thức hoạt động của điện toán đám mây 10

Hình 1.4: Các dạng mô hình triển khai điện toán đám mây 11

Hình 1.5: Mô hình Public Cloud 12

Hình 1.6: Mô Hình Private Cloud 13

Hình 1.7: Mô hình Hybrid cloud 14

Hình 1.8: Mô hình Community cloud 14

Hình 1.9 Kiến trúc hệ thống WebGIS 17

Hình 2.1 Sự ùn tắc giao thông trên địa bàn Hà Nội 18

Hình 2.2 Lược đồ usecase tổng quát 20

Hình 2.3: Lược đồ usecase cập nhật 21

Hình 2.4 Lược đồ quản lý các tuyến đường giao thông 22

Hình 2.5: Lược đồ usecase gắn quyền quản lý 22

Hình 2.6: Lược đồ usecase tùy chỉnh bản đồ 23

Hình 2.7: Lược đồ usecase cảnh báo 23

Hình 2.8: Biểu đồ tuần tự chức năng đăng nhập 24

Hình 2.9: Biểu đồ tuần tự chức năng cập nhập 25

Hình 2.10: Biểu đồ tuần tự gán quyền quản lý cho người dùng 26

Hình 2.11: Biểu đồ tuần tự chức năng tùy chỉnh bản đồ 27

Hình 2.15: Biểu đồ hoạt động chức năng đăng nhập 28

Hình 2.16: Biểu đồ hoạt động chức năng tìm kiếm 29

Hình 3.1: Tạo một tài khoản trên arcgis.com 30

Hình 3.2: Tạo bản đồ nền cho ứng dụng 30

Hình 3.3: Chọn khu vực Hà Nội trên bản đồ 31

Hinh 3.4: Tạo một số thuộc tính trên bản đồ 31

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Danh sách các Actor 20Bảng 2.2: Danh sách các usecase 20

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn chuyên đề thực tập

Với số lượng dân cư quá lớn tại thủ đô Hà Nội, nơi đất hẹp người đông, việc tắcđường đã trở thành chuyện quá đỗi bình thường trên các con đường tại Hà Nội tại cácgiờ cao điểm Điều này đặt ra vấn đề làm thế nào để đưa bản đồ và thông tin thuộc tínhlên web để hiển thị cảnh báo những đoạn đường đang ùn tắc một cách dễ dàng

Công nghệ web và hệ thống thông tin địa lý (GIS) ngày càng phát triển, đòi hỏiviệc xem bản đồ trên Internet được chú trọng Sự kết hợp giữa công nghệ web, hệthống thông tin địa lý (GIS) tạo thành WebGIS đáp ứng được yêu cầu trên

WebGIS trong thời gian gần đây phát triển mạnh mẽ và là xu hướng phổ biến,không chỉ hiển thị được dạng thông tin thuần túy mà nó còn hiển thị thông tin khônggian hữu ích cho người sử dụng

Đề tài: “Xây dụng ứng dụng web cảnh báo tắc đường tại Hà Nội dựa trênWebGIS và điện toán đám mây” được thực hiện để hỗ trợ người dùng có thể tìm kiếm

và truy vấn một số thông tin có thể giúp giải quyết được sự ùn tắc giao thông trên địabàn Hà Nội và giảm chi phí và thời gian của người tham gia giao thông cần thiết trênweb

2 Đối tượng, phạm vi và phương pháp thực hiện của chuyên đề thực tập

 Đối tượng nghiên cứu của chuyên đề thực tập: Xây dựng ứng dụng web cảnhbáo tắc đường trên địa bàn Hà Nội

 Phạm vi thực hiện của chuyên đề thực tập

 Nắm rõ khái niệm điện toán đám mây

 Các công nghệ ảo hóa

 Hiểu rõ cấu trúc của đám mây công cộng

 Sơ đồ hoạt động của WebGIS

 Các loại bản đồ của GIS

 Phương thức triển khai ứng dụng dựa trên WebGIS và điện toán đám mây đãcó

 Xây dựng ứng dụng cảnh báo tắc đường tại Hà Nội dựa trên WebGis và điệntoán đám mây

 Phương pháp thực hiện của chuyên đề thực tập

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tiến hành thu nhập các tài liệu, thông tinliên quan đến đề tài

 Tổng hợp và phân tích tài liệu để đưa ra các phương thức triển khai WebGistrên điện toán đám mây

 Tạo một ứng dụng dựa trên WebGIS/ĐTĐM

 Phương pháp thử nghiệm: sử dụng điện thoại di động, máy tính truy cập vàoứng dụng và upload các địa điểm đang tắc đường có thông tin kèm theo như hình ảnh,

 Nghiên cứu xây dựng một ứng dụng cảnh báo tắc đường trên địa bàn Hà Nộidựa trên WebGis và điện toán đám mây

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP

1.1Giới thiệu về sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa

Sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hoá được thành lập theo Quyết định số2434/2003/QĐ-UB ngày 28/7/2003 của UBND tỉnh Thanh Hoá, tiền thân là Sở Địachính, Ban Quản lý Ruộng đất:

 Địa chỉ : Số 14 Hạc Thành, phường Tân Sơn, Thành phố Thanh Hóa, TỉnhThanh Hóa

 Điện thoại:80376.256.168 Fax: 0376.256.157

 Trung tâm có tư cách pháp nhân, có con dấu, được mở tài khoản tại Kho bạc

và Ngân hàng

 Trung tâm chịu sự chỉ đạo, quản lý của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnhThanh Hoá về tổ chức, biên chế và hoạt động; đồng thời chịu sự chỉ đạo, kiểm tra,hướng dẫn về chuyên môn nghiệp vụ của Cục Công nghệ thông tin trực thuộc Bộ Tàinguyên và Môi trường

1.2.2 Nhiệm vụ, quyền hạn:

1 Xây dựng kế hoạch ứng dụng, phát triển công nghệ thông tin tài nguyên vàmôi trường của tỉnh thuộc phạm vi quản lý của Sở Tài nguyên và Môi trường, tổ chứcthực hiện kế hoạch sau khi được phê duyệt

2 Tổ chức xây dựng và quản lý vận hành cơ sở dữ liệu tài nguyên và môitrường của tỉnh theo phân công của Giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường, bao gồm:

a) Xây dựng quy chế thu thập, quản lý, cập nhật, khai thác và sử dụng dữ liệu

về tài nguyên và môi trường áp dụng trên địa bàn tỉnh;

b) Xây dựng kế hoạch thu thập dữ liệu về tài nguyên và môi trường hàng nămcủa tỉnh và phối hợp tổ chức thực hiện sau khi được phê duyệt;

c) Tiếp nhận, xử lý dữ liệu về tài nguyên và môi trường; xây dựng, tích hợp,quản lý, cập nhật, khai thác và sử dụng cơ sở dữ liệu về tài nguyên và môi trường củatỉnh;

d) Cung cấp các dữ liệu về tài nguyên và môi trường cho các tổ chức, cá nhântheo quy định của pháp luật;

đ) Xây dựng danh mục dữ liệu về tài nguyên và môi trường của tỉnh và phốihợp tổ chức công bố trên cổng thông tin hoặc trang thông tin điện tử của Sở Tàinguyên và Môi trường và của tỉnh;

e) Tham gia kiểm tra và đề xuất hình thức xử lý các đơn vị, tổ chức, cá nhân viphạm các quy định về thu thập, quản lý, cập nhật, khai thác và sử dụng dữ liệu tàinguyên và môi trường của địa phương

3 Tổ chức thực hiện công tác tin học hóa quản lý hành chính nhà nước của SởTài nguyên và Môi trường; tổ chức các hoạt động thúc đẩy ứng dụng công nghệ thôngtin trong ngành tài nguyên và môi trường của tỉnh; hướng dẫn, giám sát, quản lý các hệthống thông tin và các phần mềm quản lý chuyên ngành

4 Xây dựng, triển khai chương trình ứng dụng công nghệ thông tin của Sở Tàinguyên và Môi trường; quản trị vận hành hạ tầng kỹ thuật, duy trì hoạt động của cổngthông tin điện tử hoặc trang thông tin điện tử, thư viện điện tử, bảo đảm việc cung cấpdịch vụ hành chính công trên mạng thuộc phạm vi quản lý của Sở Tài nguyên và Môitrường

5 Quản lý, lưu trữ và tổ chức cung cấp dịch vụ, thu phí khai thác về thông tin,

tư liệu tổng hợp về tài nguyên và môi trường thuộc phạm vi quản lý của Sở Tài nguyên

và Môi trường

6 Thẩm định các dự án về ứng dụng công nghệ thông tin, các phần mềmchuyên ngành và cơ sở dữ liệu thuộc phạm vi quản lý của Sở Tài nguyên và Môitrường

7 Tổ chức tập huấn, cập nhật kiến thức và chuyển giao các ứng dụng công nghệthông tin, phần mềm ứng dụng chuyên ngành cho cơ sở và các đối tượng sử dụng theo

kế hoạch và chương trình được duyệt

8 Tổ chức xây dựng, nghiên cứu và thực hiện các chương trình, đề tài, đề án vềcông nghệ thông tin, tư liệu, dữ liệu tài nguyên và môi trường theo phân công củaGiám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường

9 Phối hợp với các đơn vị thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường và các tổ chức

có liên quan thực hiện công tác bảo đảm an toàn và bảo mật hệ thống thông tin, các cơ

sở dữ liệu điện tử về tài nguyên và môi trường của tỉnh

10 Phối hợp hướng dẫn, kiểm tra, đôn đốc việc thực hiện các văn bản quyphạm pháp luật về lĩnh vực công nghệ thông tin và thực hiện chiến lược ứng dụng vàphát triển công nghệ thông tin tài nguyên và môi trường trên địa bàn tỉnh

11 Thực hiện dịch vụ, chuyển giao công nghệ về ứng dụng công nghệ thông tintheo quy định của pháp luật

12 Quản lý tổ chức bộ máy, công chức, viên chức, lao động, tài chính, tài sảnthuộc phạm vi quản lý của Trung tâm theo phân cấp của UBND tỉnh, của Sở Tàinguyên và Môi trường và quy định của pháp luật.

13 Thống kê, báo cáo về lĩnh vực công nghệ thông tin và dữ liệu về tài nguyên

và môi trường của Sở Tài nguyên và Môi trường

14 Thực hiện các nhiệm vụ khác do Giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trườnggiao

1.2.3 Tổ chức, bộ máy và biên chế

- Lãnh đạo Trung tâm:

+ Ông Đào Ngọc Đức - Giám đốc;

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP

I TỔNG QUAN

1.Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Trong rất nhiều vấn đề nóng bỏng của đời sống xã hội, an toàn giao thông đượcgiới báo chí và truyền thông quan tâm đặc biệt Bởi đó là vấn đề mà hàng ngày hànggiờ ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn tính mạng của người tham gia giao thông Hàngngày trong chương trình chào buổi sáng lúc 6h, sau trang tin tức là đến bản tin an toàngiao thông Chúng ta phải giật mình vì những vụ tai nạn giao thông thương tâm xảy ratrong cả nước Và ngay trong lòng thủ đô, giám chắc rằng có ít nhất một lần bạn chứngkiến một vụ va chạm nào đó hoặc nếu không thì chí ít đó cũng là tắc đường trong giờcao điểm Thật là bực mình mỗi khi tắc đường thay vì đi thẳng về nhà bạn phải ngồi lạihàng giờ đi đủ một vòng để có thể về nhà Hay có khi phải đứng giữa nắng trang trangcủa tháng 5 để chờ cho dòng xe lưu thông Những cảnh tượng ấy đã trở nên quá quenthuộc với người dân Hà Nội Và câu hỏi đặt ra là làm thế nào để có thể khắc phục tìnhtrạng trên? Dưới cái nhìn của triết học duy vật biện chứng thì thực trạng mất an toàngiao thông đường bộ ở Hà Nội được phân tích thành mâu thuẫn cơ bản bên trong giữamột mặt là bản chất với một mặt là hiện tượng thực trạng đó Chính mâu thuẫn này em

đã thực hiện “Xây dựng ứng dụng Web cảnh báo tắc đường tại Hà Nội dựa trênWebGis và điện toán đám mây” nhằm giải quyết được một phần nào đó thực trạngtrên

2 Tổng quan về điện toán đám mây

2.1 Vì sao cần dùng điện toán đám mây

2.1.1 Khái niệm điện toán đám mây

 Điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệ thông tinnhư một dịch vụ Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở đó cung cấp tàinguyên chia sẻ giống như dòng điện được phân phối trên lưới điện Các máy tính trongcác đám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác nhau sửdụng sức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể là chúng đang chạy trên một hệ thống duynhất

 Tính linh hoạt của điện toán đám mây là một chức năng phân phát tài nguyêntheo yêu cầu Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các tài nguyên tích lũycủa hệ thống, phủ nhận sự cần thiết phải chỉ định phần cứng cụ thể cho một nhiệm vụ.Trước điện toán đám mây, các trang web và các ứng dụng dựa trên máy chủ đã đượcthi hành trên một hệ thống cụ thể Với sự ra đời của điện toán đám mây, các tài nguyênđược sử dụng như một máy tính gộp ảo Cấu hình hợp nhất này cung cấp một môi

trường ở đó các ứng dụng thực hiện một cách độc lập mà không quan tâm đến bất kỳcấu hình cụ thể nào.

2.1.2 Vì sao cần dùng điện toán đám mây

 Chi phí giảm: Điện toán đám mây có thể làm giảm cả chi phí vốn (CapEx)

lẫn chi phí vận hành (OpEx) vì các tài nguyên chỉ được mua khi cần và chỉ phải trảtiền khi sử dụng

 Cách sử dụng nhân viên được tinh giản: Việc sử dụng điện toán đám mây

giải phóng đội ngũ nhân viên quý giá cho phép họ tập trung vào việc cung cấp giá trịhơn là duy trì phần cứng và phần mềm

 Khả năng mở rộng vững mạnh: Điện toán đám mây cho phép khả năng điều

chỉnh quy mô ngay lập tức hoặc tăng lên hoặc giảm xuống, bất cứ lúc nào mà khôngcần giao kết dài hạn

2.2 Giới thiệu về điện toán đám mây

Điện toán đám mây (Cloud Computing, hay còn biết đến với tên gọi “Điện toánmáy chủ ảo”) là mô hình máy tính dựa trên nền tảng phát triển của Internet

Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang môhình client-server Cụ thể, người dùng sẽ không còn phải có các kiến thức về chuyênmục để điều khiển các công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà các chuyên gia trong

“đám mây” của các hãng cung cấp sẽ giúp thực hiện điều đó

Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ Internet và như một liên tưởng

về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó Ở mô hình điện toán này, mọi khảnăng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ",cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó

"trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ,cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó

Tài nguyên, dữ liệu, phần mềm và các thông tin liên quan đều được chứa trêncác server (chính là các “đám mây”)

Nói một cách đơn giản nhất “ứng dụng điện toán đám mây” chính là những ứngdụng trực tuyến trên Internet Trình duyệt là nơi ứng dụng hiện hữu và vận hành còn

dữ liệu được lưu trữ và xử lý ở máy chủ của nhà cung cấp ứng dụng đó

Hình 1.1: Mô hình tổng quan của điện toán đám mây

2.3 Những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây

Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service), mọi yêu cầu đều được

thực hiện thông qua việc gửi yêu cầu qua môi trường internet, không cần tương táctrực tiếp với người cung cấp dịch vụ

Truy xuất diện rộng (Broad network access), Cloud Computing cung cấp mọi

thứ trên nền tảng internet (mọi thứ đều nằm trên mạng, người dùng chỉ cần một thiết bịđầu cuối có khả năng truy cập mạng và sử dụng) Chính vì thế với thiết bị cầm tay, cókhả năng di dộng cao… Vẫn có thể sử dụng dịch vụ Cloud Computing, điều đó dẫnđến tiềm năng mở rộng cao

Dùng chung tài nguyên (Resource pooling), tài nguyên nhà cung cấp dịch vụ

được sử dụng để cung cấp cho nhiều người Nhờ công nghệ ảo hóa, tài nguyên sẽ đượcphân phát theo nhu cầu người dùng theo từng thời điểm xác định Nhờ đó mà nâng caokhả năng phục vụ cho nhiều người dùng trên một đơn vị tài nguyên hiện có

Khả năng co giãn (Rapid elasticity), công nghệ Cloud Computing cho phép

khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người dùng.Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào Khi nhucầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự giảm bớt tài nguyên Mọi thứ đều được thực hiện mộtcách linh động và mềm dẻo,hoàn toàn không thay đổi chất lượng dịch vụ với ngườidùng Nhờ đó mà nhà cung cấp giảm thiểu được tài nguyên dư thừa, đồng thời kháchhàng cũng được hưởng lợi từ việc giảm thiểu chi phí không cần thiết

Điều tiết dịch vụ (Measured service), nhờ khả năng co giãn mà hệ thống có thể

tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên (dung lượng lưu trữ, đơn vị

xử lý, băng thông…) Đảm bảo lợi ích cho cả người dùng và nhà cung cấp một cáchminh bạch, rõ ràng.

2.4 Mô hình hướng dịch vụ của điện toán đám mây

Hình 1.2: Mô hình dịch vụ điện toán đám mây

Hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service)

IaaS cung cấp hạ tầng cơ bản bao gồm: năng lực tính toán, không gian lưu trữ,kết nối mạng tới khách hàng Khách hàng (là cá nhân hoặc tổ chức) có thể sử dụng tàinguyên hạ tầng này để đáp ứng nhu cầu tính toán hoặc cài đặt ứng dụng riêng tùy theonhu cầu sử dụng Khách hàng điển hình của hạ tầng IaaS có thể là mọi đối tượng, cầntới một máy tính và tự cài đặt ứng dụng của mình

Ví dụ điển hình về hạ tầng này là hạ tầng Elastic Compute Cloud (EC2) củaAmazon Khách hàng có thể đăng ký sử dụng một máy tính ảo trên dịch vụ củaAmazon và lựa chọn một hệ thống điều hành (ví dụ: Windows hoặc Linux) và tự càiđặt ứng dụng của mình

Nền tảng PaaS (Platform as a Service)

Cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàng phát triển các phần mềm,phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thành dịch vụ trên nền tảng đám mây đó, màkhông quan tâm nhiều đến chi phí hay sự phức tạp của việc trang bị và quản lý các lớpphần cứng và phần mềm bên dưới

Nền tảng PaaS có thể được cung cấp dưới dạng các ứng dụng lớp giữa(middleware), các ứng dụng chủ (application server) cùng các công cụ lập trình vớingôn ngữ lập trình nhất định để xây dựng ứng dụng

Nền tảng PaaS cũng có thể được xây dựng riêng và cung cấp cho khách hàngthông qua một API riêng Khách hàng xây dựng ứng dụng và tương tác với hạ tầngtính toán đám mây thông qua API đó

Với nền tảng PaaS, khách hàng không quản lý nền tảng đám mây hay các tàinguyên lưu trữ ở lớp dưới như hệ điều hành… Khách hàng điển hình của nền tảngPaaS chính là các nhà phát triển ứng dụng độc lập (Independent Software Vendor)

Dịch vụ App Engine của Google là một nền tảng PaaS điển hình, cho phépkhách hàng xây dựng các ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng và phát triểndựa trên các ngôn ngữ lập trình chạy trên máy ảo Java hoặc Python

Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service)

Dịch vụ SaaS cung cấp các ứng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu cầucho nhiều khách hàng với chỉ một phiên bản cài đặt Khách hàng không cần quan tâmđến việc vá lỗi, update, bảo trì các tài nguyên tính toán bên dưới, mà chỉ cần quan tâmđến việc lựa chọn ứng dụng phù hợp nhu cầu, và sử dụng đạt hiệu quả cao nhất

Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng chodoanh nghiệp mà nổi bật nhất là CRM Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổbiến là các ứng dụng Online Office của Microsoft hay Google Docs của Google

2.5 Cách thức hoạt động của điện toán đám mây

Để hiểu cách thức hoạt động của “đám mây”, tưởng tượng rằng “đám mây” bao

gồm 2 lớp: Lớp Back-end và lớp Front-end.

Hình 1.3: Cách thức hoạt động của điện toán đám mây

Lớp Front-end, là lớp người dùng, cho phép người dùng sử dụng và thực hiện

thông qua giao diện người dùng Khi người dùng truy cập các dịch vụ trực tuyến, họ sẽphải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front-end, và các dịch vụ sẽ được chạy trên

lớp Back-end nằm ở “đám mây”

Lớp Back-end, bao gồm các cấu trúc phần cứng và phần mềm để cung cấp giao

diện cho lớp Front-end và được người dùng tác động thông qua giao diện đó

2.6 Các mô hình triển khai điện toán đám mây

Từ “đám mây” (cloud) xuất phát từ hình ảnh minh họa Internet đã được sử dụngrộng rãi trong các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của giới CNTT Một cách nôm

na, điện toán đám mây là mô hình điện toán Internet Tuy nhiên, khi mô hình tính toánđám mây dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp dụng trong cácmôi trường có quy mô và phạm vi riêng, hình thành các mô hình triển khai khác nhau

Hình 1.4: Các dạng mô hình triển khai điện toán đám mây

2.6.1 Các đám mây công cộng (Public Cloud)

Đây là mô hình mà hạ tầng Cloud Computing được một tổ chức sỡ hữu và cungcấp dịch vụ rộng rãi cho tất cả các khách hàng thông qua hạ tầng Internet hoặc cácmạng công cộng diện rộng

Các dịch vụ đám mây công cộng hướng tới số lượng khách hàng lớn nênthường có năng lực về hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chiphí thấp cho khách hàng Do đó khách hàng của dịch vụ trên mô hình Public Cloud,trong đó có khách hàng cá nhân và doanh nghiệp nhỏ, sẽ được lợi thế trong việc dễdàng tiếp cận các ứng dụng công nghệ cao, chất lượng mà không phải đầu tư ban đầu,chi phí sử dụng thấp, linh hoạt

Nhà cung cấp đám mây chịu trách nhiệm về cài đặt, quản lý, cung cấp và bảotrì Khách hàng chỉ chịu phí cho các tài nguyên nào mà họ sử dụng, vì thế cái chưa sửdụng được loại bỏ

Hình 1.5: Mô hình Public Cloud

2.6.2 Các đám mây riêng (Private Cloud)

Còn gọi là đám mây “doanh nghiệp”, là mô hình trong đó hạ tầng đám mâyđược sở hữu bởi một tổ chức và phục vụ cho chính tổ chức đó Tổ chức sở hữu cótrách nhiệm thiết lập và bảo trì đám mây này Private Cloud thường được các doanhnghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm về công nghệ và khả năngquản trị của Cloud Computing Với Private Cloud, các doanh nghiệp tối ưu được hạtầng IT của mình, nâng cao hiệu quả sử dụng, quản lý trong cấp phát và thu hồi tàinguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản phẩm sản xuất, kinh doanh ra thị trường

Hình 1.6: Mô Hình Private Cloud

2.6.3 Các đám mây lai (Hybrid Cloud)

Là một sự kết hợp của các đám mây công cộng và riêng Những đám mây nàythường do doanh nghiệp tạo ra và các trách nhiệm quản lý sẽ được phân chia giữadoanh nghiệp và nhà cung cấp đám mây công cộng Đám mây lai sử dụng các dịch vụ

có trong cả không gian công cộng và riêng

Doanh nghiệp sẽ chia chức năng nghiệp vụ và dữ liệu thành 2 loại : quan trọng

và không quan trọng Các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan trọng sẽ đượctriển khai dưới dạng Public Cloud còn chức năng nghiệp vụ và dữ liệu quan trọng, cầnbảo mật sẽ được triển khai dưới dạng Private Cloud.Tuy nhiên vấn đề đặt ra là làm saoứng dụng đó có thể kết nối, trao đổi dữ liệu để hoạt động một cách hiệu quả mà vẫnđảm bảo được tính thống nhất giữa 2 mô hình triển khai