Mở đầu. Chương 2- Tổng quan về dữ liệu lớn. Chương 3- Mô hình điều khiển truy cập dữ liệu. Các biện pháp điều khiển truy cập thông dụng đi sâu phân tích 4 cơ chế điều khiển truy cập phổ biến là điều khiển truy cập tùy quyền (DAC), 2 điều khiển truy cập bắt buộc (MAC), điều khiển truy cập dựa trên vai trò (Role-Based AC) và điều khiển truy cập dựa trên luật (Rule-Based AC).
Chương 4- Điều khiển truy xuất cho dữ liệu lớn Chương 5- Thực nghiệm và kết quả Chương 6- Kết luận và hướng phát triển. 3 Chương 2: Tổng quan về dữ liệu lớn 2.1 Giới thiệu Hiện đã có rất nhiều thảo luận về khái niệm Big Data (Dữ liệu lớn), nhưng Big Data đơn giản là dữ liệu tiêu chuẩn thường được phân phối qua nhiều địa điểm, từ đa dạng các nguồn tin, trong các định dạng khác nhau và thường không có cấu trúc nhất định. Những thách thức đầu tiên đối với Big Data là khả năng quản lý khối lượng và đảm bảo truy cập thường xuyên. Bởi vì, bảo vệ dữ liệu khỏi sự xâm nhập và phá hoại, đồng thời duy trì truy cập an toàn chính là ưu tiên hàng đầu cho các chuyên gia bảo mật hiện nay.2 Định nghĩa và các đặc trưng 2.1 Big Data là gì? Big Data là thuật ngữ dùng để chỉ một tập hợp dữ liệu rất lớn và phức tạp đến nỗi những công cụ, ứng dụng xử lý dữ liệu truyền thống không thể đảm đương được.
Kích cỡ của Big Data đang tăng lên từng ngày, tính đến năm 2012 nó đã lên hàng exabyte (1 exabyte = 1 tỷ gigabyte). Các nhà khoa học thường xuyên gặp phải những hạn chế do tập dữ liệu lớn trong nhiều lĩnh vực, như khí tượng học, di truyền học, mô phỏng vật lý phức tạp, nghiên cứu sinh học và môi trường. Những hạn chế cũng ảnh hưởng đến việc tìm kiếm trên internet, tài chính và thông tin kinh doanh.[24] Theo IBM, lượng thông tin công nghệ bình quân đầu người trên thế giới tăng gần gấp đôi mỗi 40 tháng kể từ năm 1980. Tính đến năm 2012, mỗi ngày có 2,5 exabyte dữ liệu được tạo ra.
Còn theo tài liệu của Intel vào tháng 9-2013, hiện nay thế giới đang tạo ra 1 petabyte (1 petabyte = 1.000 terabyte) dữ liệu trong mỗi 11 giây (tương đương một đoạn video HD dài 13 năm). [12] Bản thân các công ty, doanh nghiệp cũng đang sở hữu Big Data của riêng mình, chẳng hạn trang bán hàng trực tuyến eBay sử dụng 2 trung tâm dữ liệu với dung lượng lên đến 40 petabyte để chứa những truy vấn, tìm kiếm, đề xuất cho khách hàng cũng như thông tin về hàng hóa của mình. Nhà bán lẻ online Amazon.com đã sử dụng một hệ thống Linux để xử lý hàng triệu hoạt động mỗi ngày cùng những yêu cầu từ khoảng nửa triệu đối tác bán hàng. Tính đến năm 2005, họ từng sở hữu 3 cơ 4 sở dữ liệu Linux lớn nhất thế giới với dung lượng 7,8TB, 18,5TB và 24,7TB.
Tương tự, Facebook cũng phải quản lý 50 tỷ bức ảnh từ người dùng tải lên, trong khi YouTube hay Google phải lưu lại hết các lượt truy vấn và video của người dùng cùng nhiều loại thông tin khác có liên quan. Năm 2011, Tập đoàn McKinsey đề xuất những công nghệ có thể dùng với Big Data, bao gồm crowsourcing (tận dụng nguồn lực từ nhiều thiết bị điện toán trên toàn cầu để cùng xử lý dữ liệu), các thuật toán về gen và di truyền, những biện pháp machine learning (các hệ thống có khả năng học hỏi từ dữ liệu - một nhánh của trí tuệ nhân tạo), xử lý ngôn ngữ tự nhiên (giống như Siri hay Google Voice Search, nhưng cao cấp hơn), xử lý tín hiệu, mô phỏng, phân tích chuỗi thời gian, mô hình hóa, kết hợp các server mạnh lại với nhau. Ngoài ra, các cơ sở dữ liệu hỗ trợ xử lý dữ liệu song song, ứng dụng hoạt động dựa trên hoạt động tìm kiếm, tập tin hệ thống (file system) dạng rời rạc, các hệ thống điện toán đám mây (bao gồm ứng dụng, nguồn lực tính toán cũng như không gian lưu trữ) và bản thân internet cũng là những công cụ đắc lực phục vụ cho công tác nghiên cứu và trích xuất thông tin từ Big Data. Hiện nay cũng có vài cơ sở dữ liệu theo dạng quan hệ (bảng) có khả năng chứa hàng petabyte dữ liệu, chúng cũng có thể tải, quản lý, sao lưu và tối ưu hóa cách sử dụng Big Data [24].
Theo http://blog.com, mô hình 3V để định nghĩa Big Data là là khối lượng (volume), vận tốc (velocity) và chủng loại (variety).2 Mô hình 3V[5] 5 Volume (Khối lượng) Việc lưu trữ khối lượng dữ liệu đang tăng trưởng theo cấp số nhân chứ không chỉ đơn thuần là dữ liệu văn bản. Chúng ta có thể tìm thấy dữ liệu trong các định dạng phim (video), nhạc (music), hình ảnh (image) lớn trên các kênh truyền thông xã hội. Khối lượng dữ liệu ngày nay có thể lên đến hàng Terabyte và Petabyte. Khối lượng dữ liệu ngày càng phát triển thì các ứng dụng và kiến trúc xây dựng để hỗ trợ dữ liệu cần phải được đánh giá lại khá thường xuyên.
Khối lượng lớn dữ liệu thực sự đại diện cho big data.[5] Velocity (Vận tốc) Sự tăng trưởng dữ liệu và các phương tiện truyền thông xã hội đã thay đổi cách chúng ta nhìn vào dữ liệu. Ngày nay, mọi người trả lời trên kênh truyền thông xã hội để cập nhật những diễn biến mới nhất. Trên phương tiện truyền thông xã hội đôi khi các thông báo cách đó vài giây (tweet, status,….) đã là cũ và không được người dùng quan tâm. Họ thường loại bỏ các tin nhắn cũ và chỉ chú ý đến các cập nhật gần nhất.
Sự chuyển động của dữ liệu bây giờ hầu như là thực tế (real time) và tốc độ cập nhật thông tin đã giảm xuống đơn vị hàng mili giây. Vận tốc dữ liệu cao đại diện cho big data.[5] Variety (Đa dạng) Dữ liệu có thể được lưu trữ trong nhiều định dạng khác nhau. Ví dụ như: cơ sở dữ liệu, excel, csv, ms access hoặc thậm chí là tập tin văn bản (text). Đôi khi dữ liệu không ở dạng truyền thống như video, sms, pdf,… Thực tế dữ liệu thuộc nhiều định dạng và đó là thách thức của chúng ta.
Sự đa dạng của dữ liệu đại diện cho big data.2 Cơ bản về kiến trúc của Big Data 2.1 Chu kỳ của Big Data Cũng giống các ứng dụng liên quan đến cơ sở dữ liệu khác, dự án Big Data cũng có chu kỳ phát triển của nó. Mô hình 3Vs đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định kiến trúc của dự án Big Data. Dự án Big Data cũng có các đoạn (phase) như thu giữ dữ liệu, chuyển đổi, tích hợp, phân tích và xây dựng báo cáo. Các quá 6 trình này trông gần như giống nhau, nhưng do bản chất của dữ liệu, kiến trúc thường là hoàn toàn khác nhau.2 Các thành phần của kiến trúc Big Data Hoàn toàn không thể đưa ra giải pháp tối ưu nhất cho bất kỳ giải pháp big data nào trong 1 bài viết duy nhất, tuy nhiên, chúng ta có thể nói về các khối xây dựng cơ bản trong kiến trúc big data.2 Kiến trúc Big Data [5] Hình ảnh trên cho chúng ta cái nhìn tổng quan tốt về các thành phần khác nhau trong kiến trúc big data tương tác lẫn nhau.
Trong big data, các nguồn dữ liệu khác nhau là 1 phần của kiến trúc do đó trích xuất, chuyển đổi và tích hợp (extract, transform and intergrate) là 1 trong những lớp quan trọng nhất của kiến trúc. Hầu hết các dữ liệu được lưu trữ trong quan hệ cũng như không quan hệ và các giải pháp kho dữ liệu. Theo nhu cầu kinh doanh, các dữ liệu đa dạng khác nhau được xử lý và 7 chuyển thành báo cáo trực quan với người dùng. Cũng giống như phần mềm, phần cứng cũng là phần quan trọng của kiến trúc big data.
Trong kiến trúc big data, hạ tầng phần cứng vô cùng quan trọng và cần phải cài đặt ngăn chặn lỗi xảy ra, đảm bảo tính sẵn sàng cao. NoSQL trong quản lý dữ liệu NoSQL là 1 thuật ngữ rất nổi tiếng và nó thật sự có ý nghĩa là Not Relational SQL hay Not Only SQL. Điều này là do trong kiến trúc big data, dữ liệu ở định dạng bất kỳ. Để mang tất cả dữ liệu cùng nhau thì công nghệ mối quan hệ là không đủ, do các công cụ mới, kiến trúc và các thuật toán khác được phát minh sẽ nhận tất cả các loại dữ liệu.
Những điều này được gọi chung là NoSQL.3 Các ứng dụng của dữ liệu lớn Có 4 lợi ích Big Data có thể mang lại: cắt giảm chi phí; giảm thời gian; tăng thời gian phát triển, tối ưu hóa sản phẩm; hỗ trợ con người đưa ra những quyết định đúng và hợp lý hơn. Thí dụ, khi mua sắm online trên eBay, Amazon hoặc những trang thương mại điện tử, các trang này sẽ đưa ra những sản phẩm gợi ý tiếp theo. Nếu chúng ta xem điện thoại, nó sẽ gợi ý mua thêm ốp lưng, pin dự phòng; hoặc khi mua áo thun sẽ có thêm gợi ý quần jean, dây nịt. Do đó, nghiên cứu được sở thích, thói quen của khách hàng cũng gián tiếp giúp doanh nghiệp bán được nhiều hàng hóa hơn.
Những thông tin về thói quen, sở thích này có được từ lượng dữ liệu khổng lồ các doanh nghiệp thu thập trong lúc khách hàng ghé thăm và tương tác với trang web của mình. Chỉ cần doanh nghiệp biết khai thác một cách có hiệu quả Big Data, nó không chỉ giúp tăng lợi nhuận cho chính họ mà giúp tiết kiệm thời gian cho khách hàng trong mua sắm. Xu hướng Google rút ra từ những từ khóa tìm kiếm liên quan đến dịch H1N1 đã được chứng minh rất sát với kết quả do 2 hệ thống cảnh báo cúm độc lập Sentinel GP và HealthStat đưa ra. Dữ liệu của Flu Trends được cập nhật gần như theo thời gian thực, sau đó được đối chiếu với số liệu từ những trung tâm dịch bệnh ở nhiều nơi trên thế giới.
Theo Oracle, việc phân tích Big Data và những dữ liệu dung lượng 8 lớn đã giúp các tổ chức kiếm được 10,66USD cho mỗi 1USD chi phí phân tích, tức gấp 10 lần. Một trường học tại Hoa Kỳ có được sự tăng trưởng doanh thu 8 triệu USD mỗi năm, còn một công ty tài chính ẩn danh khác tăng 1.000% lợi nhuận trên tổng số tiền đầu tư của mình trong vòng 3 năm. Trong World Cup, Big Data cũng đưa ra dự báo đội tuyển Đức sẽ vô địch. Thị trường Big Data được nhận định có giá trị tới 100 tỷ USD vào năm 2010 và đang không ngừng tăng với tốc độ chóng mặt.