Luận văn Thạc sĩ: Tìm hiểu nền tảng điện toán đám mây IBM Bluemix toàn tập

Luận văn Thạc sĩ phân tích chi tiết nền tảng điện toán đám mây IBM Bluemix, kiến trúc Microservices, DevOps và ứng dụng xây dựng hệ thống thực tế.

• Tác giả: Nguyễn Bá Thành
• Người hướng dẫn: Ts. Trần Hoàng Hải
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Máy Tính
• Đề tài: Tìm Hiểu Nền Tảng Điện Toán Đám Mây IBM Bluemix
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về điện toán đám mây và IBM Bluemix

Điện toán đám mây là một mô hình cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin qua internet, cho phép người dùng truy cập tài nguyên máy tính mà không cần sở hữu cơ sở hạ tầng vật lý. IBM Bluemix là nền tảng điện toán đám mây của IBM, cung cấp các dịch vụ hạ tầng, nền tảng và phần mềm theo mô hình as-a-service. Luận văn này tập trung vào việc tìm hiểu nền tảng IBM Bluemix, khám phá các tính năng, lợi ích và ứng dụng thực tiễn trong phát triển phần mềm. Nhu cầu phát triển ứng dụng trong thời đại bùng nổ công nghệ thông tin ngày càng cao, đòi hỏi các giải pháp hiện đại và hiệu quả như Bluemix.

1.1. Khái niệm cơ bản về điện toán đám mây

Điện toán đám mây cung cấp các tài nguyên máy tính qua internet như máy chủ, lưu trữ và cơ sở dữ liệu. Người dùng không cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng riêng mà có thể thuê các dịch vụ theo nhu cầu. Mô hình này giảm chi phí vận hành, tăng tính linh hoạt và cho phép doanh nghiệp tập trung vào lõi kinh doanh thay vì quản lý hạ tầng.

1.2. Vị trí và tầm quan trọng của IBM Bluemix

IBM Bluemix là nền tảng Platform as a Service (PaaS) hàng đầu, hỗ trợ phát triển, triển khai và quản lý ứng dụng trên đám mây. Bluemix tích hợp các công cụ DevOps, dịch vụ sẵn có và khả năng mở rộng, giúp lập trình viên xây dựng ứng dụng nhanh chóng và hiệu quả.

II. Kiến trúc và các tính năng chính của IBM Bluemix

Kiến trúc IBM Bluemix được thiết kế để cung cấp khả năng phát triển ứng dụng linh hoạt và scalable. Nền tảng này bao gồm các thành phần chính như máy ảo, dịch vụ ứng dụng và công cụ quản lý. Tính năng nổi bật của Bluemix bao gồm hỗ trợ microservices, khả năng phục hồi cao, cơ chế bảo mật tiên tiến và tích hợp DevOps. Nền tảng này cho phép lập trình viên triển khai ứng dụng ở nhiều khu vực địa lý khác nhau, đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất cao. Bluemix cũng cung cấp các dịch vụ như lưu trữ dữ liệu, xác thực người dùng và phân tích dữ liệu.

2.1. Các mô hình dịch vụ của Bluemix

Bluemix hỗ trợ ba mô hình dịch vụ chính: Infrastructure as a Service (IaaS) cung cấp máy tính và lưu trữ, Platform as a Service (PaaS) cung cấp nền tảng phát triển, và Software as a Service (SaaS) cung cấp ứng dụng sẵn dùng. Mỗi mô hình đáp ứng nhu cầu khác nhau của doanh nghiệp.

2.2. Cơ chế bảo mật và khả năng phục hồi

Bảo mật trong Bluemix được thực hiện thông qua mã hóa dữ liệu, quản lý quyền truy cập và giám sát liên tục. Khả năng phục hồi được đảm bảo qua hệ thống sao lưu, dự phòng tự động và khả năng phân tán tải, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

III. Microservices và DevOps trên IBM Bluemix

Microservices là kiến trúc phần mềm chia ứng dụng thành các dịch vụ nhỏ, độc lập và có thể triển khai riêng. Kiến trúc này thay thế cho mô hình Monolithic Applications truyền thống, mang lại tính linh hoạt cao hơn. DevOps là phương pháp kết hợp phát triển phần mềm và vận hành hệ thống, tối ưu hóa quy trình xây dựng, triển khai và giám sát ứng dụng. Trên nền tảng IBM Bluemix, microservices và DevOps được tích hợp chặt chẽ, cho phép nhóm phát triển triển khai ứng dụng nhanh chóng qua Continuous Integration (CI) và Continuous Deployment (CD).

3.1. Kiến trúc Microservices

Microservices phân chia ứng dụng thành các service nhỏ, mỗi service quản lý một chức năng cụ thể và giao tiếp qua API Gateway. Kiến trúc này cho phép mỗi team phát triển, kiểm tra và triển khai service độc lập, tăng tốc độ phát triển và dễ dàng bảo trì.

3.2. Quy trình DevOps trên Bluemix

DevOps Services của IBM Bluemix cung cấp các công cụ cho Continuous Integration tự động hóa kiểm tra và xây dựng mã, và Continuous Deployment tự động triển khai ứng dụng lên môi trường sản xuất. Quy trình này giảm lỗi thủ công và tăng tần suất phát hành bản cập nhật.

IV. Ứng dụng thực tiễn Hệ thống đặt lịch học cho sinh viên

Luận văn trình bày xây dựng một hệ thống đặt lịch học cho sinh viên áp dụng kiến trúc Microservices và DevOps trên nền tảng IBM Bluemix. Hệ thống này bao gồm các service độc lập: quản lý tài khoản sinh viên, quản lý lịch học, thông báo và lưu trữ dữ liệu. Kiến trúc thiết kế của hệ thống tuân theo nguyên tắc microservices, trong đó mỗi service có chuyên trách riêng và giao tiếp qua API. Hệ thống được triển khai trên Bluemix với các dịch vụ như Cloud Foundry để chạy ứng dụng, Bluemix Database để lưu trữ dữ liệu. Kết quả đạt được cho thấy hiệu quả của kiến trúc Microservices trong việc tăng tính bảo trì, khả năng mở rộng và tốc độ phát triển ứng dụng.

4.1. Yêu cầu chức năng của hệ thống

Hệ thống đặt lịch học cần đáp ứng các yêu cầu như quản lý tài khoản sinh viên, xem lịch học, đặt và hủy lịch, nhận thông báo. Giao diện người dùng phải thân thiện, dễ sử dụng và hỗ trợ truy cập trên các thiết bị khác nhau, đảm bảo trải nghiệm người dùng tốt.

4.2. Triển khai và đánh giá kết quả

Triển khai hệ thống trên Bluemix sử dụng DevOps Services với quy trình CI/CD tự động. Đánh giá kết quả cho thấy thời gian phát triển giảm, độ tin cậy tăng, và hệ thống dễ mở rộng. Kiến trúc Microservices cho phép từng team phát triển service riêng mà không ảnh hưởng đến service khác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI NGUYEN BA THANH TIM HIEU NEN TANG DIEN TOAN DAM MAY IBM BLUEMIX Chuyên ngành : Kỹ thuật máy tính Mã số SV : CB140337 LUAN VAN THAC SI KY THUAT MAY TINH NGUOI HUONG DAN KHOA HOC TS. TRAN HOANG HAI HA NOI - 2017 MUC LUC MỤC LỤC. LOI CAM ON LOI CAM DOAN. TOM TAT LUAN VĂN.

DANH MỤC TỪ VIỆT TẲT. DANH MỤC HỈNH VẼ. TONG QUAN VỀ DIỆN TOÁN DAM MAY. Giới thigu chung 1.

Đặc điểm của điện toán đảm mây. Cầu trúc của điệu toàn đâm mây. Các mồ hinh hạ tầng điện toán đám mây 1. Đảm mây công công (Public Clowdi.

Dam may riéng (Private Cloud) 1. Dam may cong déng (Community Cloud) 1. Điện toán đám mây và điện toán trụ) 1. Lợi ich của điên toản đắm mây 1.

Các vẫn để bảo mật trong điện toàn đám mây 1. Các mô hình địch vụ điện toán đảm mây 1. Cơ sở bạ tâng là dịch vụ (laa®).2 Nén tang la dich vu (PaaS} 1. Phần mẫm là dịch vụ (Saa®).

Lĩu và nhược điểm của điền toán đám mây. Nhược điền 1. Các nhà cưng cắp địch vụ Clond.18 1 Các nhà cưng cấp dich vu db n todn dani nay: 116. Các dịch vụ hat trữ đầm mâẫy.

ĐIỆN TOÁN ĐẢM MÂY IBM BLUEMIX. Tỗng quan về IBM Bluamix. Tỉnh năng và lợi ich ctta IBM Bluemi. Các đột trang sử đụng của TÀI Rluamix 3.

Kiên trúc của IBM Blusmix. Cách tuc hoại dộng của IBM bluania. Khả năng phục hồi của Bluepix 2. Cơ chế bão mật của Blamux Player.

So sinh IBM Bluemix véi cae nén tang tong tr kháo 27 23.1, Amazon Web sr vice. Cae dich vu IBM Bluennx cung edp.28 CHƯƠNG 3, GIỚI TIIIPU KIÊN TRÚC MICEOSERVICBS VÀ ĐEVOPS. Kién mie mét kiéi Monolithic Application) acscsciiewieennsaneanianen 3 2. Kién wie Microservices 30 3.

Xdy dung Microservices: Sit dung céng két ndi AP] (API Gateway) 33 3.1 Téng quan Devtps.2, Méi quan hệ của DevOj với Ale và ch hopjnhân phối hin tuo CHCD. Mục tiều và lợi ích của 1ev(me. Al CHUONG 4, XAY DUNG UNG DUNG DAT LICH HỌC CHO SINH VIÊN ÁP DUNG MICROSERVICES VA DEVOPS TREN NEN TANG IBM BLUEMIX 4 4. DevOps Serviecs của IBM Blusnix.

Gidi thiéu DevUps Services ita IBM Rhaomiie. Taw viquin bi project voi DevOps Services. XAy dung phin mém dit lich hoc cho sinh viễn áp đựng mmicroservioes trên nên fang IBM Bluemix. Vêu cân chức năng của hệ thẳng.

Phẩm tích thiếtkế bệ thẳng áp dung microservices. Đánh giá kết quae cecceecsescssscsseesstesstsssiansiieuinsteseeesetinseinseiaseaseasens SD XÉT LUẬN ce 56 TAI LIỆU THAM KHAO.5T7 TOMTAT LUAN VAN Trong thoi dai bùng nồ thông fim như hiện nay, nhu cằu phảt triển phầm mắm cũng như, như câu phát triển phẩm mềm của cá nhân cũng dư doanh nghiệp tăng cao. Theo đó cũng có rất nhiều nhà đơn vị cung cấp địch vụ hạ tẳng phát triển ứng dụng, tuy nhiên việc phát triển phân mềm, xây đimg, triển khai và chay ứng dụng luôn là một vẫn để lớn đổi với các nhà phái triển. ĐỂ giải quyết bài loàn nảy đồ án tập trung hình bảy vào các dung chinh saw: - Tìm hiểu co ban về điện toán đảm miập, - Tìm hiếuak về IBM Bhaenix.

- Tìnvon hiểuida vdvd Microservices Mi va , DevOps - Xây dụng ứng dung dit lich hoc cho sinh vién img dung Microservices, Devops triển khai trên IBM Bluemix. TOMTAT LUAN VAN Trong thoi dai bùng nồ thông fim như hiện nay, nhu cằu phảt triển phầm mắm cũng như, như câu phát triển phẩm mềm của cá nhân cũng dư doanh nghiệp tăng cao. Theo đó cũng có rất nhiều nhà đơn vị cung cấp địch vụ hạ tẳng phát triển ứng dụng, tuy nhiên việc phát triển phân mềm, xây đimg, triển khai và chay ứng dụng luôn là một vẫn để lớn đổi với các nhà phái triển. ĐỂ giải quyết bài loàn nảy đồ án tập trung hình bảy vào các dung chinh saw: - Tìm hiểu co ban về điện toán đảm miập, - Tìm hiếuak về IBM Bhaenix.

- Tìnvon hiểuida vdvd Microservices Mi va , DevOps - Xây dụng ứng dung dit lich hoc cho sinh vién img dung Microservices, Devops triển khai trên IBM Bluemix. DANII MUC INI VE Hinh 1. Mé hinh Cloud Computing. Câu trúc của điện toàn đảm mây.

Mỏ hinh đám mêy công cộng. Mô hình đâm mây riêng,. Mô hinh đám mây lai. Mô tình dâm mây cộng đồng.

Các mô hình dịch vụ điện toán dam mia Hình 8. Mối quan hệ giita các mảy áo, trình siêu giám sát và máy lính Hình 9. Các nhà cung cấp dịch vụ diện toán đám mây. Mô hình kiến trúc TBM Blucrix - Hình 11.

Triển khui ứng dụng tại nhiều khu vực khác nhau. se sec tình 12. Triển khai ứng dụng, là33 hở Hình 13. Thiết kế của mội máy chủ ão.

Gọi môi ứng dụng Blusmix Tĩnh 15. Chỉ tiết sơ đồ TRM Bluernix Dcdiealzd. Thị phần top 5 nhà cmg cắp điện toán đảm mây năm 201% 1ïnh 17. Kiến trúc mệt khải (Monolithic Applications) 1ĩinh 18.

Sự phân tách một mô hình hệ thống của một công ty điều hành faxi (Ưber) Hình 19. Ứng đụng đi động Amazon 1ũnh 20. Mobile client gửi các REST đến các dịch vụ nhỏ Hình 21. Sơ đỗi APL Gateway.

DevOps là giao thoa giữa 3 bên Hình 23. Minh họa các giai đoạn (stages) của levOps. Continuous integration (CD Hình 25. Nguyên tắc của phân phổi liên tục CD.

Giao điên 12evops của LBM Bluemix. Khới tạo projeet. co ceecree Hình 28. Các lụa chọn khới tạo DevOps.

Ứng dụng đã được khởi tạo GIT UEL. Màn hình chỉnh projset của IBM Bluemix DcvOps Scrvieos. LOI CAM DOAN Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sĩ "7m hiểu nên tảng Điện toản đấm may IBM Bluemix " là công trình nghiên cửu của cả nhân tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn.

Tà trung thực rõ rằng. Các lãi liệu tham khảo, nội dung trích dẫn đã gủ 1ố nguồn gốc. -Hà nội, thông # năm 2017 Tloc vién Nguyễn Bá Thanh iv DANII MUC INI VE Hinh 1. Mé hinh Cloud Computing.

Câu trúc của điện toàn đảm mây. Mỏ hinh đám mêy công cộng. Mô hình đâm mây riêng,. Mô hinh đám mây lai.

Mô tình dâm mây cộng đồng. Các mô hình dịch vụ điện toán dam mia Hình 8. Mối quan hệ giita các mảy áo, trình siêu giám sát và máy lính Hình 9. Các nhà cung cấp dịch vụ diện toán đám mây.

Mô hình kiến trúc TBM Blucrix - Hình 11. Triển khui ứng dụng tại nhiều khu vực khác nhau. se sec tình 12. Triển khai ứng dụng, là33 hở Hình 13.

Thiết kế của mội máy chủ ão. Gọi môi ứng dụng Blusmix Tĩnh 15. Chỉ tiết sơ đồ TRM Bluernix Dcdiealzd. Thị phần top 5 nhà cmg cắp điện toán đảm mây năm 201% 1ïnh 17.

Kiến trúc mệt khải (Monolithic Applications) 1ĩinh 18. Sự phân tách một mô hình hệ thống của một công ty điều hành faxi (Ưber) Hình 19. Ứng đụng đi động Amazon 1ũnh 20. Mobile client gửi các REST đến các dịch vụ nhỏ Hình 21.

Sơ đỗi APL Gateway. DevOps là giao thoa giữa 3 bên Hình 23. Minh họa các giai đoạn (stages) của levOps. Continuous integration (CD Hình 25.

Nguyên tắc của phân phổi liên tục CD. Giao điên 12evops của LBM Bluemix. Khới tạo projeet. co ceecree Hình 28.

Các lụa chọn khới tạo DevOps. Ứng dụng đã được khởi tạo GIT UEL. Màn hình chỉnh projset của IBM Bluemix DcvOps Scrvieos. DANI MUC TU vikT TAT Từ viết dầy đũ Diễn giãi Application Programming Irieriaoe: Giao dian lap tinh img dung Cloud Foundry Xan ting mé 1a mét dich vu Continous Delivery Phan phôi liên tụe Continous Integration Tiel hop hn tue Chief Information Officer Giảm độc công nghé théng tin Commandhline tiie face Giao điện đồng lệnh Contral Processing Unit Bộ xữ lý Inmgt tâm Chief Techical Officer Giảm đc công nghệ Development and Operation eee toi ưu hóa phát triển HyperiediTransix Proiosol Giao thức truyền tắt siên vin ban Infrastructure as a Service Cơ số hạ lũng la dich va Tnfermet Proloeul Giao thức ki nội mfcrmeL Tnhustion provention system Hệ thông phòng chồng xâm nhập, Lightweight Directory Access Giao thức truy cập thư mục Protocol Platform as a Service "Nên táng lá địch vụ.

Representational State Transfer Kiên trúc địch vụ Web thay thé Remote Procedure Call Gọi thú tục từ xa. Sofiware as a ÑeTv Phan mem 1a địch vụ. SIEM Security information and event homagernent Hé théng giam sat an toán mạng SOAP _| Simple Object Access Protocol Giao thức truy cập đơn giản. Qa Quality Assurance Ngươi chịu trách nhiệm đảm bảo chất lượng UI User interface Giao diện người đừng VLAN | Virtual Local Area Network Mạng cục bộ ảo.

VM_| Virtual machine My áo hóa VPN | Virlual private nctwork Mạng riêng áo DANII MUC INI VE Hinh 1. Mé hinh Cloud Computing. Câu trúc của điện toàn đảm mây. Mỏ hinh đám mêy công cộng.

Mô hình đâm mây riêng,. Mô hinh đám mây lai. Mô tình dâm mây cộng đồng. Các mô hình dịch vụ điện toán dam mia Hình 8.

Mối quan hệ giita các mảy áo, trình siêu giám sát và máy lính Hình 9. Các nhà cung cấp dịch vụ diện toán đám mây. Mô hình kiến trúc TBM Blucrix - Hình 11. Triển khui ứng dụng tại nhiều khu vực khác nhau.

se sec tình 12. Triển khai ứng dụng, là33 hở Hình 13. Thiết kế của mội máy chủ ão. Gọi môi ứng dụng Blusmix Tĩnh 15.

Chỉ tiết sơ đồ TRM Bluernix Dcdiealzd. Thị phần top 5 nhà cmg cắp điện toán đảm mây năm 201% 1ïnh 17. Kiến trúc mệt khải (Monolithic Applications) 1ĩinh 18. Sự phân tách một mô hình hệ thống của một công ty điều hành faxi (Ưber) Hình 19.

Ứng đụng đi động Amazon 1ũnh 20. Mobile client gửi các REST đến các dịch vụ nhỏ Hình 21. Sơ đỗi APL Gateway. DevOps là giao thoa giữa 3 bên Hình 23.

Minh họa các giai đoạn (stages) của levOps. Continuous integration (CD Hình 25. Nguyên tắc của phân phổi liên tục CD. Giao điên 12evops của LBM Bluemix.

Khới tạo projeet. co ceecree Hình 28. Các lụa chọn khới tạo DevOps. Ứng dụng đã được khởi tạo GIT UEL.

Màn hình chỉnh projset của IBM Bluemix DcvOps Scrvieos. Ly do bra chon dé tai TNgày nay liên các loại phương liên thông tín đại chúng và mạng inlernel, ta thưởng, được nghe nói về một khai niệm rất mới mẻ, đó là “Điệu rưứn đám máy” (Clond computing). Mặc đủ điện toàn đám ruây chỉ lẻ một cách khách để cung cấp cóc tải nguyễn: xáy lính, chứ không phải lã một cởng nghệ m ưng nó đã ghâm ngời cho một uộc cach mang trong cách thức cung cắp thông tin và địch vụ của các tổ chúc. mây hửa hẹn sẽ mang đến một cuộc cách mạng về công nghệ và kinh doanh bằng cách hỗ trợ các địch vy cé sin qua Internet Bluemix Ja giai phap dién toán đám mây mới nhat cia 13M (PaaS ota IBM).