MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Điện toán đám mây (cloud computing) có lẽ là thuật ngữ “thời sự” nhất trong giới công nghệ thông tin trên thế giới hiện nay và được Gartner xếp đầu bảng trong các công nghệ chiến lược từ năm 2010. Điện toán đám mây hứa hẹn sẽ mang đến một cuộc cách mạng về công nghệ và kinh doanh bằng cách hỗ trợ các dịch vụ có sẵn qua Internet. Bluemix là giải pháp điện toán đám mây mới nhất của IBM (PaaS của IBM).
Đây là nền tảng được xây dựng dựa trên chuẩn mở, chạy trên đám mây với mục tiêu giúp nhà phát triển phần mềm xậy dựng, quản lý, triển khai và chạy các ứng dụng trong thời gian ngắn nhất. Trường Đại học Hải Dương là một trường đại học duy nhất trực thuộc tỉnh Hải Dương. Để đáp ứng yêu cầu về đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ, bên cạnh việc tăng cường về số lượng và nâng cao trình độ đội ngũ cán bộ, trường Đại học Hải Dương đã từng bước đầu tư, nâng cấp về cơ sở vật chất kỹ thuật cho các đơn vị. Khối lượng tài sản trong trường ngày càng nhiều, việc quản lý sử dụng đã có nề nếp, tài sản được đầu tư đúng trọng tâm, trọng điểm, được đưa vào sử dụng ngay và có hiệu quả thiết thực trong công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học.
Tuy nhiên, để triển khai bài toán quản lý tài sản thì các nhà quản lý cần phải lên kế hoạch, hoạch định ngân sách, mua sắm thiết bị, đầu tư cơ sở hạ tầng mạng, …Nếu tất cả mọi thứ như dữ liệu, phần mềm, tính toán, …được đưa lên trên mạng Internet, khi đó chúng ta sẽ không còn thấy các máy chủ đặt trong các phòng server và thay vào đó là các server sẽ được ảo hóa và được cung cấp như là các dịch vụ trên Internet. Sự ra đời của điện toán đám mây, đặc biệt là sự ra đời của Bluemix là tiền đề để Nhà trường xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng CNTT phục vụ cho công tác quản lý tài sản tại trường Đại học Hải Dương. Vì vậy luận văn lựa chọn đề tài “Phát triển ứng dụng quản lý tài sản trên nền IBM Bluemix”. Nội dung nghiên cứu Luận văn nghiên cứu các lý thuyết tổng quan về điện toán đám mây, tìm hiểu một số đặc điểm chung nhất của điện toán đám mây, cấu trúc và cách thức hoạt động của điện toán đám mây, các mô hình hạ tầng trên điện toán đám mây, so sánh sự khác biệt giữa điện toán đám mây và điện toán truyền thống, các mô hình làm việc trên điện toán đám mây, ưu và nhược điểm của điện toán đám mây; nghiên cứu lý thuyết về công nghệ ảo hóa đám mây, các kiến trúc ảo hóa.
Luận văn tập chung tìm hiểu hiểu về nền tảng IBM Bluemix, kiến trúc Bluemix, các thành phần trên giao diện làm việc của Bluemix, cơ chế bảo mật của Bluemix, các tiêu chuẩn về công nghệ thông tin của Bluemix do IBM đề xuất và tích hợp. Dựa trên nền IBM Bluemix, dựa trên việc tìm hiểu các nghiệp vụ về quản lý tài sản tại trường Đại học Hải Dương, nghiên cứu các chức năng cần thiết của một hệ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 thống quản lý tài sản, phân tích, thiết kế các ca sử dụng, xây dựng các biểu đồ tuần tự cho các ca sử dụng trong mô hình quản lý tài sản, thiết kế các các lớp dữ liệu của bài toán quản lý tài sản; cài đặt thành công cơ sở dữ liệu, ứng dụng quản lý tài sản trên nền tảng IBM Bluemix. Với việc phát triển và cài đặt thực nghiệm hệ thống quản lý tài sản trên nền IBM Bluemix, ứng dụng đã tận dụng tối đa tài nguyên có sẵn trên Internet, giảm thiểu chi phí, nguồn lực, nhân lực cho xây dựng, phát triển, bảo trì ứng dụng quản lý tài sản. Luận văn được thiết kế bao gồm 3 chương Chƣơng 1: Tổng quan về công nghệ ảo hóa đám mây Chương này giới thiệu tổng quan về công nghệ điện toán đám mây: các khái niệm, cách thức hoạt động, cấu trúc, mô hình dịch vụ, vai trò và lợi ích khi sử dụng mô hình điện toán đám mây; công nghệ ảo hóa máy chủ trên điện toán đám mây.
Chƣơng 2: Nền tảng IBM Bluemix Chương này tìm hiểu tổng quan về Bluemix, lợi ích, kiến trúc, các thành phần, các dịch vụ và cơ chế bảo mật trên Bluemix. Chƣơng 3: Xây dựng ứng dụng quản lý tài sản trên nền IBM Bluemix Chương này sẽ cài đặt thực nghiệm, cụ thể: cài đặt ứng dụng quản lý tài sản trên nền Bluemix, rút ra kết luận và đánh giá về đề tài. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 14 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA ĐÁM MÂY 1.
Tổng quan về điện toán đám mây 1. Khái niệm và đặc điểm Một câu hỏi luôn được đặt ra là làm thế nào có thể tăng năng lực tính toán và khả năng lưu trữ dữ liệu lên hàng nghìn lần so với chỉ dùng phần cứng tại chỗ? Câu hỏi đã từng làm đau đầu các nhà phát triển hệ thống, với sự ra đời của mạng Internet vấn đề đã được giải quyết bằng sự xuất hiện của điện toán đám mây (xem hình 1. Có rất nhiều quan điểm về điện toán đám mây, nhưng có thể hiểu một cách đơn giản điện toán đám mây là các nguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ… sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và văn phòng (trên mặt đất) để mọi người kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần [7]. 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 các phần mềm đi kèm.
Họ chỉ cần tập trung sản xuất bởi đã có người khác lo cơ sở hạ tầng và công nghệ thay họ. Khi đó, con người có thể truy cập đến bất kỳ tài nguyên nào tồn tại trong đám mây tại bất kỳ thời điểm nào và từ bất kỳ đâu thông qua hệ thống Internet.Hình ảnh ẩn dụ về điện toán đám mây Như vậy, trước đây để có thể triển khai một ứng dụng (ví dụ một trang web), chúng ta phải đi mua (hoặc thuê) một hay nhiều máy chủ, sau đó đặt máy chủ tại các trung tâm dữ liệu thì nay điện toán đám mây cho phép chúng ta giản lược quá trình mua (hoặc thuê) mà chúng ta chỉ cần nêu ra yêu cầu của mình, hệ thống sẽ tự động gom nhặt các tài nguyên rỗi để sẵn sàng đáp ứng mọi yêu cầu cần thiết cho ứng dụng. Các đặc điểm của điện toán đám mây [1,3,7]: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 - Tính tự phục vụ theo yêu cầu: Đặc tính kỹ thuật của điện toán đám mây cho phép khách hàng thiết lập các yêu cầu về nguồn lực nhằm đáp ứng yêu cầu của hệ thống như: thời gian sử dụng máy chủ, dung lượng lưu trữ, cũng như là khả năng đáp ứng các tương tác lớn của hệ thống ra bên ngoài. - Có khả năng truy cập diện rộng: Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ chạy trên môi trường Internet do vậy khách hàng chỉ cần kết nối được với Internet là có thể sử dụng được dịch vụ.
Các thiết bị truy xuất thông tin không yêu cầu cấu hình cao như : Mobile phone, Laptop và PDAs… - Tài nguyên tập trung: Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều người dùng dựa trên mô hình “multi-tenant”. Mô hình này cho phép tài nguyên phần cứng và tài nguyên ảo hóa sẽ được cấp phát động dựa vào nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu người dùng giảm xuống hoặc tăng nên thì tài nguyên sẽ được trưng dụng để phục vụ yêu cầu. Người sử dụng không cần quan tâm tới việc điều khiển hoặc không cần phải biết chính xác vị trí của các tài nguyên sẽ được cung cấp.
Tài nguyên sẽ được cung cấp bao gồm: tài nguyên lưu trữ, xử lý, bộ nhớ, băng thông mạng và máy ảo. - Có tính mềm dẻo: Khả năng này cho phép tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người sử dụng một cách nhanh chóng. Khi nhu cầu tăng, hệ thống sẽ tự động mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi nhu cầu giảm, hệ thống sẽ tự động giảm bớt tài nguyên.
Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận dụng triệt để tài nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hàng. Đối với người sử dụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tài nguyên thực sự dùng. - Tính kiểm soát được của dịch vụ: Nhiều dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình điện toán theo nhu cầu, một số khác lại dựa vào thuê bao chi phí sử dụng. Điện toán đám mây cho phép giới hạn dung lượng lưu trữ, băng thông, tài nguyên máy tính và số lượng người dùng kích hoạt theo tháng.2 Cấu trúc và cách thức hoạt động của điện toán đám mây 1.
Cấu trúc của điện toán đám mây Về cơ bản, điện toán đám mây được chia ra làm năm lớp riêng biệt, có tác động qua lại lẫn nhau [6]: - Client (lớp khách hàng): Lớp khách hàng của điện toán đám mây bao gồm phần cứng và phần mềm, dựa vào đó khách hàng có thể truy cập và sử dụng các ứng dụng hoặc các dịch vụ được “đám mây” cung cấp. - Application (lớp ứng dụng): Lớp ứng dụng của điện toán đám mây làm nhiệm vụ phân phối phần mềm như một dịch vụ thông qua Internet, người dùng không cần phải cài đặt và chạy các ứng dụng đó trên máy tính của mình, các ứng dụng dễ dàng được chỉnh sửa và người dùng cũng dễ dàng nhận được sự hỗ trợ. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 16 Các hoạt động được quản lý tại trung tâm của đám mây chứ không nằm ở phía khách hàng (lớp client), cho phép khách hàng truy cập các ứng dụng từ xa thông qua website. Lức này, khách hàng không còn cần thực hiện các tính năng như cập nhật phiên bản mới, bản vá lỗi, download phiên bản mới… bởi chúng sẽ được thực hiện từ các đám mây.
- Infrastructure (lớp cơ sở hạ tầng): Cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu biểu là môi trường ảo hóa. Thay vì khách hàng phải bỏ tiền ra mua các server, phần mềm, trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị kết nối… giờ đây, họ vẫn có thể có đầy đủ tài nguyên để sử dụng mà chi phí được giảm thiểu, thậm chí là miễn phí.