Luận Văn Thạc Sĩ Về Ứng Dụng Tính Toán Đám Mây Trong Cung Cấp Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnu uet ứng dụng tính toán đám mây trong việc cung cấp dịch vụ cơ sở dữ liệu, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong

• Tác giả: Phạm Xuân Chinh
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Ngọc Hoá
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Ứng Dụng Tính Toán Đám Mây Trong Việc Cung Cấp Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
• 1.1. Tính toán đám mây
• 1.2. Thực trạng hiện nay
• 1.3. Thuộc tính của tính toán đám mây
• 1.4. Các dịch vụ trên đám mây
• 1.4.1. Dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS)
• 1.4.2. Dịch vụ nền tảng (Platform as a Service – PaaS)
• 1.4.3. Dịch vụ cơ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS)
• 1.5. Một số mô hình triển khai CC
• 1.5.1. Đám mây công cộng
• 1.6. Kiến trúc hướng dịch vụ
• 1.7. Dịch vụ Web
• 1.8. Mối tương quan giữa tính toán đám mây và kiến trúc SOA
• 1.9. Công nghệ ảo hóa
• 1.10. Các vấn đề và thách thức
• 2. CHƯƠNG 2: DỊCH VỤ CƠ SỞ DỮ LIỆU
• 2.1. Phân hoạch dữ liệu
• 2.2. Vị trí và di chuyển dữ liệu
• 2.3. Bảo mật dữ liệu
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM
• 3.1. Thiết kế hệ thống thử nghiệm
• 3.2. Môi trường thực nghiệm
• 3.2.1. Mô hình kiến trúc
• 3.2.2. Các tính năng chính
• 3.2.3. Yêu cầu môi trường triển khai CloudStack
• 3.3. Kết quả thực nghiệm
• 3.3.1. Máy chủ quản lý CloudStack
• 3.3.2. Khai thác dịch vụ CSDL
• 3.4. Đánh giá kết quả
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• 3.5. Đóng góp chính
• 3.6. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Ứng Dụng Tính Toán Đám Mây Trong Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu

Tính toán đám mây đã trở thành một phần không thể thiếu trong việc cung cấp dịch vụ cơ sở dữ liệu. Mô hình này cho phép doanh nghiệp truy cập vào các dịch vụ công nghệ thông tin mà không cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng vật lý. Điều này giúp giảm chi phí và tăng tính linh hoạt trong quản lý dữ liệu. Các nhà cung cấp dịch vụ như Amazon, Microsoft và Google đã phát triển các giải pháp đám mây mạnh mẽ, giúp doanh nghiệp dễ dàng quản lý và bảo mật dữ liệu.

1.1. Khái Niệm Về Tính Toán Đám Mây

Tính toán đám mây là mô hình cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin qua Internet. Người dùng có thể truy cập vào các dịch vụ như lưu trữ, xử lý dữ liệu mà không cần quan tâm đến cơ sở hạ tầng. Mô hình này giúp tiết kiệm chi phí và thời gian cho doanh nghiệp.

1.2. Lợi Ích Của Tính Toán Đám Mây Trong Cung Cấp Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu

Tính toán đám mây mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp như giảm chi phí đầu tư, tăng khả năng mở rộng và cải thiện hiệu suất. Doanh nghiệp có thể dễ dàng thay đổi quy mô dịch vụ theo nhu cầu mà không cần đầu tư vào phần cứng mới.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Ứng Dụng Tính Toán Đám Mây

Mặc dù tính toán đám mây mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức mà doanh nghiệp phải đối mặt. Bảo mật dữ liệu là một trong những vấn đề lớn nhất. Do dữ liệu được lưu trữ trên các máy chủ của nhà cung cấp dịch vụ, doanh nghiệp cần đảm bảo rằng thông tin của họ được bảo vệ an toàn.

2.1. Bảo Mật Dữ Liệu Trong Mô Hình Đám Mây

Bảo mật dữ liệu là một yếu tố quan trọng trong việc triển khai dịch vụ cơ sở dữ liệu trên đám mây. Doanh nghiệp cần phải đánh giá các biện pháp bảo mật mà nhà cung cấp dịch vụ áp dụng để đảm bảo an toàn cho dữ liệu của mình.

2.2. Chi Phí Và Hiệu Suất Dịch Vụ

Chi phí sử dụng dịch vụ đám mây có thể tăng lên nếu không được quản lý tốt. Doanh nghiệp cần theo dõi và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên để tránh phát sinh chi phí không cần thiết.

III. Phương Pháp Triển Khai Tính Toán Đám Mây Trong Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu

Để triển khai tính toán đám mây hiệu quả, doanh nghiệp cần lựa chọn mô hình dịch vụ phù hợp. Các mô hình như SaaS, PaaS và IaaS đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn đúng mô hình sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu hóa chi phí và hiệu suất.

3.1. Mô Hình Dịch Vụ Phần Mềm SaaS

SaaS cho phép doanh nghiệp sử dụng phần mềm mà không cần cài đặt trên máy tính cá nhân. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí bảo trì phần mềm.

3.2. Mô Hình Dịch Vụ Nền Tảng PaaS

PaaS cung cấp môi trường phát triển ứng dụng mà không cần quan tâm đến hạ tầng. Doanh nghiệp có thể tập trung vào việc phát triển ứng dụng mà không lo lắng về việc quản lý máy chủ.

3.3. Mô Hình Dịch Vụ Cơ Sở Hạ Tầng IaaS

IaaS cho phép doanh nghiệp thuê hạ tầng máy chủ và lưu trữ. Doanh nghiệp chỉ cần trả tiền cho những gì họ sử dụng, giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Tính Toán Đám Mây Trong Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu

Nhiều doanh nghiệp đã áp dụng tính toán đám mây để cải thiện quy trình quản lý dữ liệu. Các ngân hàng, tổ chức tài chính và doanh nghiệp lớn đã sử dụng dịch vụ đám mây để tối ưu hóa quy trình làm việc và nâng cao trải nghiệm khách hàng.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Ngân Hàng

Ngành ngân hàng đã áp dụng tính toán đám mây để quản lý dữ liệu giao dịch và cải thiện dịch vụ khách hàng. Hệ thống đám mây giúp ngân hàng xử lý giao dịch nhanh chóng và an toàn.

4.2. Ứng Dụng Trong Doanh Nghiệp Sản Xuất

Doanh nghiệp sản xuất sử dụng tính toán đám mây để theo dõi quy trình sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng. Điều này giúp tăng cường hiệu quả và giảm thiểu lãng phí.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Tính Toán Đám Mây Trong Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu

Tính toán đám mây đang ngày càng trở nên phổ biến và được nhiều doanh nghiệp áp dụng. Tương lai của mô hình này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến trong việc quản lý dữ liệu và tối ưu hóa quy trình làm việc. Doanh nghiệp cần tiếp tục theo dõi xu hướng công nghệ để tận dụng tối đa lợi ích từ tính toán đám mây.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Tính Toán Đám Mây

Xu hướng phát triển tính toán đám mây sẽ tiếp tục gia tăng với sự xuất hiện của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy. Điều này sẽ giúp cải thiện khả năng phân tích và xử lý dữ liệu.

5.2. Tương Lai Của Dịch Vụ Cơ Sở Dữ Liệu Trên Đám Mây

Dịch vụ cơ sở dữ liệu trên đám mây sẽ ngày càng trở nên thông minh hơn, với khả năng tự động hóa và tối ưu hóa quy trình quản lý dữ liệu. Doanh nghiệp cần chuẩn bị để thích ứng với những thay đổi này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM XUÂN CHINH ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY TRONG VIỆC CUNG CẤP DỊCH VỤ CƠ SỞ DỮ LIỆU Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã số: 60 48 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN NGỌC HOÁ HÀ NỘI - 2011 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC MỤC LỤC . 4 DANH MỤC HÌNH VẼ. 6 CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT . 9 CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN . Tính toán đám mây .2 Thực trạng hiện nay .3 Thuộc tính của tính toán đám mây . Các dị ch vụ trên đám mây .1 Dị ch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS) .2 Dị ch vụ nền tảng (Platform as a Service – PaaS) .3 Dị ch vụ cơ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS) . Một số mô hình triển khai CC .1 Đám mây công cộng . Kiến trúc hƣớng dị ch vụ.2 Dị ch vụ Web.3 Mối tƣơng quan giữa tính toán đám mây và kiến trúc SOA . Công nghệ ảo hóa . Các vấn đề và thách thức . 28 CHƢƠNG 2: DỊ CH VỤCƠSỞDỮLIỆU . Phân hoạch dữ liệu . Vị trí và di chuyển dữ liệu . Bảo mật dữ liệu. 33 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC MỤC LỤC . 4 DANH MỤC HÌNH VẼ. 6 CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT . 9 CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN . Tính toán đám mây .2 Thực trạng hiện nay .3 Thuộc tính của tính toán đám mây . Các dị ch vụ trên đám mây .1 Dị ch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS) .2 Dị ch vụ nền tảng (Platform as a Service – PaaS) .3 Dị ch vụ cơ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS) . Một số mô hình triển khai CC .1 Đám mây công cộng . Kiến trúc hƣớng dị ch vụ.2 Dị ch vụ Web.3 Mối tƣơng quan giữa tính toán đám mây và kiến trúc SOA . Công nghệ ảo hóa . Các vấn đề và thách thức . 28 CHƢƠNG 2: DỊ CH VỤCƠSỞDỮLIỆU . Phân hoạch dữ liệu . Vị trí và di chuyển dữ liệu . Bảo mật dữ liệu. 33 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. 36 CHƢƠNG 3: Thực nghiệm . Thiết kế hệ thống thử nghiệm . Môi trƣờng thực nghiệm .1 Mô hình kiến trúc .2 Các tính năng chính .3 Yêu cầu môi trƣờng triển khai CloudStack . Kết quả thực nghiệm.3 Máy chủ quản lý CloudStack.4 Khai thác dị ch vụ CSDL. Đánh giá kết quả. 58 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI . 59 Đóng góp chính . 59 Hƣớng phát triển . 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 60 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1. Mô hình tính toán đám mây tổng quát . Mô hình đa kênh thuê trong cùng CSDL. Các mô hình dị ch vụ tính toán đám mây . Mô hình dị ch vụ phần mềm cùng CSDL . Mô hình dị ch vụ nền tảng. Mô hình dị ch vụ cơ sở hạ tầng. Mô hình đám mây công cộng. Mô hình đám mây riêng của Amazon . Mô hình đám mây lai. Mô hình SOA. Một server vật lý và nhiều server ảo . Các thành phần ảo hóa . Mô hình DBaaS tổng quát. Mô hình bảo mật dữ liệu tổng quát. Hệ thống kiểm soát truy nhập. Mô hình DBaaS tổng quát. Mô hình hệ thống thử nghiệm. Mô hình CloudStack tổng quát. Hỗ trợ nhiều Hypervisor. Hỗ trợ giao diện web mạnh. Truy nhập console máy ảo.8 Trạng thái máy chủ XenServer. Giao diện mạng của máy chủ XenServer. Các máy ảo đang hoạt động. Giao diện của máy chủ XenCenter .12 Màn hình đăng nhập CloudStack . Màn hình chính CloudStack . Màn hình thông tin dị ch vụ . Màn hình hệ thống . Màn hình máy chủ XenServer trên CloudStack . Màn hình máy ảo hệ thống quản lý lƣu trữ ngoài . Màn hình quản lý lƣu trữ chính. 53 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Màn hình quản lý template . Màn hình máy ảo trên CloudStack. Console vào máy ảo từ CloudStack. Tạo mới cơ sở dữ liệu. Tạo mới và chèn dữ liệu vào bảng . Đăng nhập từ xa vào máy chủ CSDL . Chèn dữ liệu vào bảng. Cập nhật dữ liệu.57 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT CC Tính toán đám mây DbaaS Dịch vụ cơ sở dữ liệu SOA Kiến trúc hƣớng dịch vụ WS Dịch vụ web SOAP Giao thức truy nhập đối tƣợng đơn giản CSDL Cơ sở dữ liệu Hypervisor Một chƣơng trình hệ thống cung cấp môi trƣờng máy ảo VM Máy ảo (Virtual machine) Secure Sockets Layer - là giao thức an ninh thông tin mạng nhằm mã hóa và cung cấp một kênh an toàn giữa các máy SSL tính trên Internet hoặc mạng nội bộ. SSL thƣờng đƣợc sử dụng khi một trình duyệt web cần kết nối bảo mật đến một máy chủ web Csdl Cơ sở dữ liệu GD Giao dịch 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỞ ĐẦU Tính toán đám mây là mô hình tính toán mới ra đời và đang dần trở thành mô hình tính toán nổi bật hiện nay. Với mô hình tính toán đám mây, mọi tiện ích liên quan tới công nghệ đều đƣợc cung cấp dƣới dạng dịch vụ. Điều này cho phép ngƣời sử dụng truy cập sử dụng các dịch vụ công nghệ mà không cần quan tâm tới các dịch vụ đó đƣợc cài đặt ở đâu, cơ sở hạ tầng cài đặt dịch vụ đó ra sao. Ngƣời sử dụng chỉ cần trả tiền để sử dụng dịch vụ và chỉ phải trả cho những gì sử dụng, những việc còn lại nhà cung cấp dịch vụ sẽ chịu trách nhiệm quản lý. Ngày nay, đối với các doanh nghiệp, việc quản lý hiệu quả dữ liệu của riêng doanh nghiệp cũng nhƣ dữ liệu liên quan tới khách hàng và đối tác là một trong những bài toán đƣợc ƣu tiên hàng đầu. Bài toán này đang không ngừng gây khó khăn cho doanh nghiệp khi lƣợng thông tin cần quản lý lớn. Để có thể quản lý đƣợc nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tƣ, tính toán rất nhiều loại chi phí nhƣ chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì. Ngoài ra doanh nghiệp còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị, nâng cấp phần cứng và phần mềm, phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng nhƣ tính sẵn sàng cao của dữ liệu. Đó là một bài toán đặt ra cho các doanh nghiệp. Để giải quyết đƣợc bài toán này, cần xây dựng một nơi tin cậy giúp các doanh nghiệp quản lý các nguồn dữ liệu đó. Các doanh nghiệp sẽ không cần quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung vào công việc kinh doanh thì sẽ mang lại cho doanh nghiệp sự hiệu quả trong kinh doanh, góp phần tăng doanh thu và lợi nhuận cho doanh nghiệp. Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu lý thuyết tổng quan về tính toán đám mây, các mô hình triển khai dịch vụ tính toán đám mây và ứng dụng tính toán đám mây trong việc xây dựng dịch vụ cơ sở dữ liệu. Miền ứng dụng của tính toán đám mây rất rộng, tuy nhiên trong phạm vi đề tài này, tác giả đi vào nghiên cứu khai thác các dịch vụ quản trị cơ sở dữ liệu trong nghành ngân hàng theo định hƣớng tính toán đám mây. Từ đó xây dựng mô hình cung cấp dịch vụ cơ sở dữ liệu thử nghiệm với hệ thống CloudStack. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Nhằm đạt đƣợc các mục tiêu đó, tác giả đã thực hiện đề tài luận văn “Ứng dụng tính toán đám mây trong việc cung cấp dịch vụ cơ sở dữ liệu”. Luận văn đƣợc tổ chức thành 3 chƣơng nhƣ sau: - Chƣơng 1. Lý thuyết liên quan: Trong chƣơng này tác giả trình bày phần lý thuyết cơ bản, gồm các phần: o Tổng quan về tính toán đám mây. o Các mô hình dịch vụ tính toán đám mây. o Các mô hình triển khai tính toán đám mây. Dịch vụ cơ sở dữ liệu: Chƣơng này tác giả tổ chức thành các phần: o Phân hoạch dữ liệu. o Vị trí và di chuyển dữ liệu. o Bảo mật dữ liệu. Thực nghiệm: Chƣơng này tác giả tiến hành thử nghiệm mô hình đề xuất trên CloudStack. Cuối cùng tiến hành đánh giá kết quả thực nghiệm. Kết luận: Phần này nêu ra kết luận, các đóng góp chính mà luận văn đã đạt đƣợc. Đồng thời nêu ra hƣớng phát triển tiếp theo của đề tài. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 1. Tính toán đám mây 1.1 Khái niệm Tính toán đám mây, còn gọi là tính toán máy chủ ảo, là mô hình tính toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet. Thuật ngữ "đám mây" ở đây chỉ mạng Internet (dựa vào cách đƣợc bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính). Ở mô hình tính toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều đƣợc cung cấp dƣới dạng các "dịch vụ", cho phép ngƣời 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 đó, cũng nhƣ không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. Trong mô hình tính toán đám mây, thông tin đƣợc lƣu trữ thƣờng trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ đƣợc lƣu trữ tạm thời tại các máy khách bao gồm máy tính cá nhân, điện thoại có chức năng truy cập Internet. Mô hình tính toán đám vmây tổng quát [2]. 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Thực trạng hiện nay Tính toán đám mây mang lại lợi ích to lớn cho doanh nghiệp cung cấp dịch vụ cũng nhƣ lợi ích cho khách hàng sử dụng dịch vụ. Tính toán đám mây giúp doanh nghiệp cung cấp dịch vụ khai thác tối đa đƣợc tài nguyên hệ thống tính toán. Tại nhà cung cấp dịch vụ, các chuyên gia cùng hệ thống tốt nhất luôn sẵn sàng đáp ứng nhu cầu ngƣời sử dụng. Theo mô hình tính toán đám mây, hạ tầng công nghệ thông tin sẽ đƣợc các nhà cung cấp dịch vụ cho các doanh nghiệp thuê lại. Việc quản lý hạ tầng công nghệ thông tin đó sẽ đƣợc nhà cung cấp dịch vụ thực hiện. Về phía doanh nghiệp sử dụng dịch vụ, tính toán đám mây 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.