Đang tải... (xem toàn văn)
Xây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhauXây dựng nền tảng Mobile Cloud Computing tương thích giữa hai hệ điều hành Mobile khác nhau
1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thiết bị di động dần trở thành thiết bị thiết yếu sống người, dụng cụ liên lạc tiện lợi không giới hạn không gian thời gian Người dùng di động trải nghiệm nhiều loại dịch vụ từ phần mềm di động (mobile app, hay iPhone app, google app), chạy thiết bị server qua mạng không dây Sự phát triển nhanh chóng điện toán di dộng (mobile computing –MC) trở thành xu hướng phát triển mạnh mẽ IT thương mại Tuy nhiên, thiết bị di động gặp phải nhiều vấn đề tài nguyên (thời lượng pin, lưu trữ, băng thông) kết nối (tính di động bảo mật) Giới hạn ngăn trở việc phát triển chất lượng dịch vụ Điện toán đám mây (cloud computing –CC) thừa nhận sở hạ tầng điện toán tương lai Lợi CC cho người sử dụng dùng sở hạ tầng (máy chủ, mạng lưu trữ), tảng (dịch vụ trung gian hệ điều hành), phần mềm nhà cung cấp dịch vụ cloud (Google, Amazon, Saleforce) với mức chi phí thấp nữa, CC cho phép người dùng tùy nghi co giãn lượng tài nguyên sử dụng theo yêu cầu Chính điều rút ngắn thời gian phát triển mobile app mà không nhiều công sức quản lý hay tương tác với nhà cung cấp dịch vụ Với bùng nổ mobile app trợ giúp CC cho dịch vụ phong phú cho người dùng, điện toán đám cho di động (Mobile cloud computing MCC) giới thiệu kết hợp điện toán đám mây vào môi trường di động MCC đem đến loại hình dịch vụ phương tiện cho phép người dùng di động tận hưởng lợi ích CC Với mục đích đưa tiến công nghệ vào phục vụ cho sống, xin chọn đề tài “Xây dựng tảng điện toán đám mây di dộng tương thích hai hệ điều hành mobile khác nhau.” Tổng quan vấn đề nghiên cứu Cùng với bùng nổ ứng dụng di động lên khái niệm điện toán đám mây, MCC (Mobile Cloud Computing) giới thiệu công nghệ tiềm cho dịch vụ di động MCC tích hợp điện toán đám mây vào môi trường di động vượt qua trở ngại liên quan đến hiệu suất (như, tuổi thọ pin,lưu trữ băng thông), môi trường (tính không đồng nhất, khả mở rộng, tính sẵn có), an ninh (như độ tin cậy,và riêng tư) Các vấn đề thảo luậntrong diễn đàn điện toán đám mây di động Các diễn đàn đưa khảo sát MCC xây dựng tảng điện toán đám mây di động tương thích hai hệ điều hành khác nhau, giúp có nhìn tổng quan MCC, bao gồm định nghĩa, kiến trúc, ứng dụng Các vấn đề, giải pháp có phương pháp tiếp cận trình bày Ngoài ra, hướng nghiên cứu tương lai MCC thảo luận Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng tảng cho mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành mobile khác Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Luận văn tập trung vào nghiên cứu tảng, giải pháp mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành khác Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn dịch vụ tảng PaaS (Platform as a Service) Phƣơng pháp nghiên cứu Tìm hiểu tảng, kiến trúc điện toán đám mây di động, đề xuất tảng điện toán đám may di động tương thích hai hệ điều hành mobile khác nhau, cuối phân tích đánh giá phương pháp đề xuất tảng điện toán đám mây di động Tổ chức luận văn Dự kiến luận văn cấu trúc với chương sau: Chƣơng 1: Tổng quan điện toán đám mây di động Chƣơng 2: Xây dựng tảng mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành mobile khác Chƣơng 3: Cài đặt đánh giá kết Kết luận kiến nghị Chƣơng 1: Giới thiệu cách tổng quan điện toán đám mây di động, kiến trúc, dịch vụ điện toán đám mây Đầu tiên dịch vụ phần mềm (SaaS), dịch vụ tảng (PaaS) dịch vụ sở hạ tầng (IaaS) Những ưu điểm, nhược điểm dịch vụ điện toán đám mây cở nêu, thuận lợi trở ngại sử dụng dịch vụ điện toán đám mây Chƣơng 2: Phần đầu chương giới thiệu cách tổng quan kiến trúc mô hình dịch vụ PaaS Phần chương trình bày thiết kế hệ thống, kiến trúc, giao thức: Bao gồm hệ thống client-server, VSPC Cloud system, ảo hóa hệ điều hành Android giao thức (Protocol) để giao tiếp máy client, server máy ảo Chƣơng 3: Xây dựng cài đặt chương trình áp dụng thiết kế hệ thống VSPC nhằm mục đích kiểm tra lại hoạt hệ thống, đánh giá hiệu năng, tốc độ, tính sẵn sàng độ tin cậy Dựa sở đưa đề xuất hướng phát triển tương lai Kết luận kiến nghị: Trình bày kết luận luận văn kiến nghị định hướng nghiên cứu 4 Chƣơng - TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY DI ĐỘNG Thuật ngữ "điện toán đám mây di động" giới thiệu không lâu sau khái niệm "điện toán đám mây" mắt vào năm 2007 Nó thu hút ý doanh nhân lựa chọn kinh doanh có lợi nhuận, làm giảm chi phí phát triển chạy ứng dụng di động, người sử dụng di động công nghệ để trải nghiệm loạt dịch vụ di động với chi phí thấp, nhà nghiên cứu hứa hẹn cho giải pháp IT xanh [3] Phần cung cấp nhìn tổng quan MCC,bao gồm định nghĩa, kiến trúc, lợi MCC 1.1 Điện toán đám mây di động [4] “MCC đề cập đến sở hạ tầng lưu trữ xử lý liệu xảy bên thiết bị di động Ứng dụng đám mây di động di chuyển sức mạnh tính toán lưu trữ liệu từ điện thoại di động vào đám mây, ứng dụng tính toán di động” người dùng điện thoại thông minh mà phạm vi rộng nhiều thuê bao di động Aepona [5] mô tả MCC mô hình cho ứng dụng di động, theo việc xử lý liệu lưu trữ chuyển từ thiết bị di động vào tảng mạnh mẽ tập trung đặt đám mây Các ứng dụng sau truy cập qua kết nối không dây dựa trình duyệt web thiết bị di động Ngoài ra, MCC định nghĩa kết hợp web di động điện toán đám mây [6], [7], công cụ phổ biến cho người sử dụng di động để truy cập vào ứng dụng dịch vụ Internet Tóm lại, MCC cung cấp cho người sử dụng di động với việc xử lý liệu dịch vụ lưu trữ đám mây Các thiết bị di động không cần cấu hình mạnh mẽ (ví dụ, CPU tốc độ dung lượng nhớ) tất mô-đun tính toán phức tạp xử lý đám mây 5 1.2 Kiến trúc điện toán đám mây di động Hình 1.1: Kiến trúc MCC Từ khái niệm MCC, kiến trúc chung MCC hiển thị hình 1.1 Trong hình 1.1, thiết bị di động kết nối với mạng di động thông qua trạm (ví dụ, cở sở trạm phát (BST), điểm truy cập (access point), vệ tinh) thiết lập kiểm soát kết nối giao diện chức mạng thiết bị di động Yêu cầu người dung di động thông tin (ví dụ ID vị trí) truyền đến vi xử lý trung tâm kết nối với máy chủ cung cấp dịch vụ mạng di động Ở đây, nhà khai thác mạng di động cung cấp dịch vụ cho người sử dụng di động la AAA (authentication, authorization, and accounting ) dựa home agent (HA) liệu thuê bao lưu trữ sở liệu Sau đó, yêu cầu thuê bao chuyển giao cho đám mây (cloud controller) xử lý yêu cầu để cung cấp cho người sử dụng di động với dịch vụ đám mây tương ứng Những dịch vụ phát triển với khái niệm tiện ích tính toán, ảo hóa kiến trúc hướng dịch vụ (ví dụ web, ứng dụng, vá máy chủ sở liệu) Kiến trúc chi tiết điện toán đám mây khác ngữ cảnh khác Ví dụ, kiến trúc bốn lớp (4-layers) giải thích [8] để so sánh điện toán đám mây với điện toán lưới (grid computing) Ngoài ra, kiến trúc hướng dịch vụ, gọi Aneka, giới thiệu phép nhà phát triển xây dựng ứng dụng NET với hỗ trợ giao diện lập trình ứng dụng (API) nhiều mô hình lập trình [9] [10] trình bày kiến trúc để tạo đám mây hướng thị trường (karket-oriented) Trong báo này, tập trung vào kiến trúc phân lớp (layered architecture) điện toán đám mây (hình 1.2) Kiến trúc thường sử dụng để chứng minh hiệu mô hình điện toán đám mây việc đáp ứng yêu cầu người sử dụng [12] Hình 1.2: Kiến trúc điện toán đám mây hƣớng dịch vụ Có nhiều loại dịch vụ điện toán đám mây, Tuy nhiên dịch vụ bao gồm : Dịch vụ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS), dịch vụ tảng (Platform as a Service – PaaS), dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS), dịch vụ phần cứng (Hardware as a Service) 1.2.1 Dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS) Mô hình dịch vụ cho phép nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh Dịch vụ phần mềm hoạt động theo tảng mutitenant Khách hàng lựa chọn phần mềm dịch vụ phù hợp với nhu cầu Phần mềm dịch vụ chạy tảng điện toán đám mây Mô hình giải phóng người dùng khỏi việc quản lý hệ thống, sở hạ tầng, hệ điều hành… tất nhà cung cấp dịch vụ quản lý kiểm soát để đảm bảo ứng dụng sẵn sàng hoạt động ổn định 7 Các ví dụ phổ biến yêu cầu bao gồm IBM® Lotus® Live, IBM Lotus Sametime®, Unyte, Salesforce.com, Sugar CRM, WebEx 1.2.2 Dịch vụ tảng (Platform as a Service – PaaS) PaaS cung cấp cho nhà phát triển tảng hoàn chỉnh bao gồm: Phát triển ứng dụng, phát triển giao diện, phát triển sở liệu, lưu trữ liệu Đồng thời hỗ trợ phát triển sản phẩm phần mềm theo chu kỳ vòng đời phát triển, kiểm định, triển khai ứng dụng dịch vụ tảng điện toán đám mây 1.2.3 Dịch vụ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS ) IaaS thực dịch vụ trung tâm, cung cấp khả truy xuất tài nguyên từ xa IaaS bao gồm tập hợp tài nguyên vật lí máy chủ, thiết bị mạng ổ lưu trữ Chúng đưa dịch vụ để cung cấp cho người tiêu dùng Các dịch vụ hỗ trợ sở hạ tầng ứng dụng - sở hạ tầng cung cấp qua đám mây hay không Cũng với dịch vụ tảng, ảo hóa phương pháp thường sử dụng để tạo chế độ phân phối nguồn tài nguyên theo yêu cầu Ví dụ dịch vụ sở hạ tầng bao gồm IBM Bluehouse, VMware, Amazon EC2, Microsoft Azure Platform, Sun ParaScale Cloud Storage nhiều 1.2.4 Lợi ích trở ngại việc sử dụng PaaS 1.2.4.1 Lợi ích Với triết lý: “Không cần cấu hình cấu hình tốt nhất” (the best config, deploy, patch is the one I don't have to do) , PaaS đem lại cho người sử dụng nhiều lợi ích mặt thời gian kinh tế Trước tiên với lập trình viên, PaaS cung cấp sẵn tảng để lập trình viên an tâm phát triển Họ không cần lo lắng vá lỗi phần mềm, phức tạp việc setup hệ thống để lập trình, lo lắng tích hợp gói khác nhau, đến việc deploy ứng dụng lên hệ thống cho người sử dụng PaaS cung cấp môi trường lập trình tối ưu với nhiều công cụ hỗ trợ 1.2.4.2 Trở ngại khó khăn 1.3 Kết luận Chương trình bày cách tổng quan điện toán đám mây di động, kiến trúc, dịch vụ điện toán đám mây Đầu tiên dịch vụ phần mềm (SaaS), dịch vụ tảng (PaaS) dịch vụ sở hạ tầng (IaaS) Những ưu điểm, nhược điểm dịch vụ điện toán đám mây cở nêu, thuận lợi trở ngại sử dụng dịch vụ điện toán đám mây 8 Chƣơng - XÂY DỰNG NỀN TẢNG MOBILE CLOUD COMPUTING TƢƠNG THÍCH GIỮA HAI HỆ ĐIỀU HÀNH MOBILE KHÁC NHAU 2.1 Tổng quan PaaS Cung cấp tảng tính toán tập giải pháp nhiều lớp Nó hổ trợ việc triển khai ứng dụng mà không quan tâm đến chi phí hay phức tạp việc việc trang bị quản lý lớp phần cứng phần mềm bên dưới, cung cấp tất tính cần thiết để hỗ trợ chu trình sống đầy đủ việc xây dựng cung cấp ứng dụng dịch vụ web sẵn sàng Internet mà không cần thao tác tải hay cài đặt phần mềm cho người phát triển, quản lý tin học, hay người dùng cuối Nó biết đến với tên khác cloudware 2.1.1 Khái niệm định nghĩa Cung cấp dịch vụ tảng (PaaS) bao gồm điều kiện cho qui trình thiết kế ứng dụng, phát triển, kiểm tra, triển khai lưu trữ ứng dụng có giá trị dịch vụ ứng dụng cộng tác nhóm, xếp tích hợp dịch vụ web, tích hợp sở liệu, bảo mật, khả mở rộng, quản lý trạng thái, phiên ứng dụng, lợi ích cho cộng đồng phát triển nghiên cứu ứng dụng Những dịch vụ chuẩn bị giải pháp tích hợp web Hình 2.1: Mô hình PaaS Mô hình PaaS cung cấp cho người dùng khả triển khai phát triển ứng dụng họ hạ tầng cloud sử dụng ngôn ngữ lập trình công cụ nhà cung cấp cloud hỗ trợ (ví dụ java, python, Net) Người dùng không quản lý hay điều khiển lớp hạ tầng cloud bên mạng, máy chủ, hệ điều hành hay lưu trữ mà có quyền quản lý ứng dụng họ số cấu hình môi trường hosting ứng dụng Một cách đơn giản, IaaS người dùng kiểm soát sử dụng toàn máy chủ cấp PaaS, người dùng kiểm soát sử dụng số dịch vụ cụ thể máy chủ đó, ví dụ sử dụng cấu hình IIS để hosting web site người dùng Hình 2.2: Mối quan hệ nhóm điện toán đám mây phần tử PaaS 2.2 Thiết kế hệ thống kiến trúc 2.2.1 hi t k sở Hình 3: ng dụng liệu đầu vào điện thoại di động kh ng máy chủ Hình 2.3 cho thấy logical dòng chảy liệu ứng dụng đầu vào Giả sử người sử dụng gửi lệnh ngắt tới CPU, sau nhận lệnh ngắt, hệ điều hành dừng cộng việc tại, đọc liệu đầu vào với trình điều khiển tương ứng gửi liệu đến Android framework., sau Android framework gói liệu vào kiện rời rác 10 (MotionEvent) gửi chúng đến dịch vụ liên quan, ch ng hạng dịch vụ Sersor Service, Input Method Service Location Service; đồng thời gửi liệu vào dev input event hình thức mã hex Cuối dịch vụ liên quan gửi kiện rời rạc đến ứng dụng chạy trước REAN Mosaic có dự liệu ứng dụng đầu vào cách đọc /dev/input/event* tập tin kiện Android framework hệ điều hành sửa đổi Android Framework Từ hình 2.3 thấy có vị trí ghi liệu dầu vào, mà không sửa đổi lớp ứng dụng hệ điều hành Để làm điều này, người ta phát triển ứng dụng, đặc biệt dành riêng để chặn liệu đầu vào dành cho mục tiêu ứng dụng Tuy nhiên điều bị cấm ứng dụng Android Sandbox, sác sandbox hệ điều hành di động khác, đảm bảo liệu không phép chia ứng dụng Kết ứng dụng liệu chuyên dụng ngăn chặn truy cập liệu nhớ ứng dụng đích Vì r ràng điện thoại di động giải thách thức vần đề mà phương pháp tiếp cận gặp phải Để khắc phục “cô lập” điều trở ngại này, giới thiệu thành phần thứ 2, tức cử hình cảm ứng (tap, swipe, zoom, ) thứ nhất, phần cứng hình cảm ứng chụp cử này, chuyển thành liệu k thuật số thông báo cho nhân Linux, thử nghiệm người dùng có toàn quyền điều khiển máy chủ, bao gồm hệ điều hành Android sửa đổi; Cụ thể, có quyền root, có quyền truy cập để chỉnh sửa biên dịch lại mã nguồn hệ điều hành, thay đổi cấu hình,… tưởng VSPC mục tiêu ứng dụng thực chạy máy chủ, người dùng tương tác với úng dụng client điện thoại di động Người sử dụng không nhận thực tế sử dụng máy client Lúc đầu, cài đặt ứng dụng mục tiêu máy ảo máy chủ client điện thoại di động Client cho thấy giao diện ứng dụng mục tiêu thời gian thực điện thoại di động, giống hệt ứng dụng mục tiêu chạy điện thoại di động Kết là, người dùng cần tương tác với ứng dụng mục tiêu bình thường, bề mặt client liên tục chuyển tiếp tất liệu đầu vào (như cử hình cảm ứng, liệu cảm biến GPS) tới máy ảo máy chủ Đồng thời giao diện ứng dụng mục tiêu máy chủ chuyển tiếp đến client sau hiển thị client điện thoại di động Các máy ảo máy chủ nhận liệu đầu vào từ dịch vụ hệ điều hành có liên quan sau lần 11 lượt gửi đến ứng dụng mục tiêu Các ứng dụng mục tiêu chạy máy ảo với liệu đầu vào xác, tương chạy điện thoại di động Ki n tr c c a VSPC Hệ thống Client – Server bao gồm điện thoại di động máy chủ, hình 2.4 máy chủ điện thoại di động kết nối thông qua kết nối mạng tốc độ cao 300Mbps đến 1Gbps Hình 2.4: VSPC g m điện thoại di động máy chủ VSPC chủ yếu dựa vào API đám mây để quản lý vòng đời thiết bị điện thoại thông minh ảo Điều cho phép chứa nhiều môi trường triển khai khác dễ dàng Ở mức độ cao, giống hệ thống máy thin-client có cấu hình tối thiểu máy tính để bàn truyền thống Có yếu tố giống giọng nói video qua dịch vụ IP XMPP SIP Các thành phần + Các ứng dụng client điện thoại hay máy tính bảng người sử dụng + Các VSPC Overseer để xử lý xác thực, quản lý sở liệu triển khai máy ảo + Các VSPC Server phục vụ client kết nối tới + Các thiết bị ảo “gold image” sử dụng tập hợp khối liệu không đổi + Bộ điều khiển đám mây phục vụ API đám mây (nền tảng) 12 Hình 5: VSPC Cloud system Ngoài có lưa chọn Reverse proxy Load banlncer sử dụng việc thực Hình 6: Cân ng tải VSPC system 2.2.2.1 VSPC Overseer Các VSPC Overseer Internet phải đối mặt với thành phần hệ thống Đây diễn DMZ Nó có trách nhiệm tiếp nhận yêu cầu đăng nhập người sử dụng, thực thẩm định sở liệu dịch vụ nhận diện bên ngoài, tạo quản lý máy ảo đám mây.Thực thi API cho khách hàng máy chủ VSPC truy cập Nó bao gồm điều khiển web cho người quản lý client HTML5 2.2.2.2 VSPC Server Các VSPC Server internet phải đối mặt với thành phần thứ hệ thống Điều vào vùng DMZ 13 Nó có trách nhiệm tiếp nhận yêu cầu kết nối từ người sử dụng xác thực VSPC Overseer, bắt đầu triển khai máy ảo thông qua VSPC Overseer định tuyến thông điệp đầu vào từ kết nối client đến daemon VSPC chạy bên thiết bị ảo Các Server thiết kế modul khả mở rộng nhiều trường hợp chạy sau cân tải để phục vụ số lượng lơn người sử dụng đồng thời 2.2.2.3 Virtual Vevice Image Hình ảnh đóng gói hệ điều hành cốt l i thiết bị điện thoại thông minh ảo, bao gồm hạt nhân, tập tin khỏi động dịch vụ framework Android, điện toán đám mây ảo hóa tảng khác xử lý hình ảnh theo cách khác nhau, ví dụ hình ảnh Glance OpenStack AMI Amazon EC2 2.2.2.4 User Data Volumes Khối lượng liệu cung cấp lưu trữ cho người sử dụng “roaming profiles.” Chúng thường hổ trợ khối lượng lưu trữ (OpenStack Cinder, Amazon EBS) cung cấp cở sở hạ tầng điện toán đám mây 2.2.2.5 Cloud controller Bộ điều khiển đám mây phần phần mềm VSPC Itelf, thực vai trò quan trọng hệ thống VSPC Các VSPC Server cấu hình với thông tin cho phép để thưc tạo VM xóa hoạt động bảo trì sở hạ tầng điện toán đám mây phía Khi điện thoại ảo máy ảo cần phải tạo ra, VSPC Server tạo yêu cầu điều khiển đám mây để tạo máy ảo nhân từ hình ảnh thiết bị Nó lệnh cho điều khiển để đính kèm khối lượng liệu người dùng cho yêu cầu vưa tạo Khi người dung đăng xuất máy ảo bắt đầu nhàn rỗi, VSPC Server lệnh cho điều khiển đám mây để xóa yêu cầu, nhường chỗ cho kết nối tương lai 2.2.3 Virtual Device Structure Android Open Source Project (AOSP) biên dịch chạy xử lý x86 khả để tương tác từ xa VSPC thêm tập hợp thiết bị ảo đầu vào, đầu video trực tuyến số tùy chỉnh khác để giúp trải nghiệm truy cập từ xa phong phú Các thành phần + The central VSPC daemon + Touch-screen input ịnection 14 + Virtual sensors + Location update pub/sub + Notification and Intent forwarding and re-broadcast + Virtual framebuffer, video endcoding, and streaming Hình 7: VSPC máy ảo 2.2.3.1 VSPC daemon Được gọi VSPC Server kiện, daemon la điểm vào người sử dụng client đầu vào cho thiết bị ảo 2.2.3.2 Touch Input Các kiện đầu vào cảm ứng cho máy ảo điện thoại thông minh tạo ứng dụng client người sử dụng tương tác với video hiển thị vào chuyển tiếp đến điện thoại thông minh, máy ảo sử dụng đệm giao thức 2.2.3.3 Sensors Hình 8: MotionEvent, SensorEvent, KeyEvent classer liên quan MotionEvent 15 SensorEvent KeyEvent 2.2.3.4 Location Một lợi hệ thống VSPC xử lý liệu vị trí (GPS), với phương pháp ch ng hạng RERAN Mosaic, VSPC sử dụng lớp LocationListener để phân chia thông tin vị trí LocationListener có methods, methds có vài thông số đầu vào, liệt kê hình 2.9 Bất có thay đổi vị trí, Android framework kích hoạt LocationListener để thông báo cho target ứng dụng Đồng thời phân chia ghi lại tất tham số Hình 9: Lớp ocation istener methods với tham số tƣơng ứng 2.2.4 VSPC Wire Protocol Giao thức VSPC xác định tạo cách sử dụng định dạng Protocol Buffers (được gọi đơn giản “protobuf”) Nó sử dụng để tạo điều kiện giao tiếp máy client, server máy ảo Mỗi tin nhắn hai “supertypes” yêu cầu (Request) đáp ứng (Response) Lưu ý client gửi tin nhắn yêu cầu mà không chời đợi Response ngược lại Một Request Response có thuộc tính kiểu mô tả phụ lên đến thuộc tính tùy chọn kết hợp với kiểu phụ đó, ch ng hạng viết JSON, yêu cầu thông tin xoay (rotation) sau: {"type":"ROTATIONINFO","rotationInfo":{"rotation":0}} Tuy nhiên số tin nhắn có loại mà thuộc tính bổ sung Ví dụ viết JSON, yêu cầu thông tin sau: {"type":"SCREENINFO"} Những loại tin nhắn xem cách nhìn vào định nghĩa giao thức phia 16 Một ví dụ trình tự giao thức bên dưới, nơi client xác nhận với Overseer thông qua API REST nó, mở kết nối WebSocket với máy chủ thiết lập kết nối tới máy ảo Hình 2.11: Giao thức hệ thống VSPC Đầu tiên client login vào server Overseer, nơi client xác nhận với server Overseer thông qua API REST nó, kiểm tra client có đủ quyền để tiếp tục thực thi hay không, sau xác thực client đủ quyền, mở kết nối WebSocket với máy chủ thiết lập kết nối tới máy ảo Sau kết nối thành công tới máy ảo, client bắt đầu gửi thông điệp yêu cầu tới máy ảo 2.3 Kết chƣơng Báo cáo lần lược đưa giải pháp thiết kế hệ thống, kiến trúc giao thức tảng Trong chương báo cáo xây dựng, tự cài đặt chương trình áp dụng thiết kế hệ thống VSPC nhằm mục đích kiểm tra lại hoạt hệ thống, đánh giá hiệu năng, tốc độ, tính sẵn sàng độ tin cậy Dựa sở đưa đề xuất hướng phát triển tương lai 17 Chƣơng – THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 3.1 Cài đặt Môi trường cài đặt, phần cứng, phần mềm 3.1.1 Phần c ng Về nguyên tắt, VSPC bao gồm điện thoại di động máy tính bảng máy chủ cách sử dụng cở sở hạ tầng mạng có, bên cạnh điện thoại máy chủ, định tuyến sử dụng để thiết lập kế nối không dây máy chủ điện thoại di động, thông tin k thuật thiết bị liệt kê bảng ảng 3.1: thiết ị đƣợc sử dụng hệ thống VSPC Device Specification Android phone quad-core HTC one 1.2GHz Cortex-A7, 2GB RAM, 32 GB microSD 1.6GHz Cortex-A15, quad-core Android OS, v5.0.1 iOS phone Apple A4 1GHz Iphone ROM 8GB iOS 7.1 Server CPU 2.20 GHz Intel Xeon(R) 13GB RAM, 500 DELL POWERDGE GB HD T320 iOS Ubuntu 12.04 Router 300Mbps iGate GW040 VNPT 3.1.2 Phần mềm VSPC thử nghiệm để chạy môi trường sau Ở hệ điều hành android sử dụng core mã nguồn mở android 4.4 có, khả để tương tác từ xa, sau viết thêm số module: giao thức (protocol) để giao tiếp máy client, server máy ảo android, module quản lý kiện (Event) Client: App Android viết môi trường Android 4.0+ trở lên App iOS viết môi trường iOS 7.1 Server: Web server sử dụng Node.js 0.10.2+ (node.js tảng chạy môi trường v8 JavaScrip runtime trình thông dịch JavaScrip cực 18 nhanh chạy trình duyệt) Database sử dụng hệ quản trị sở liệu MongoDB 2.0+ Virtual Device VM: Linux KVM, Sử dụng Vmware Workstation Pro 12 làm máy ảo để triển khai hệ điều hành android 3.1.3 Giới thiệu số module c a tảng - Android Client (bên phía client) iOS Client (bên phía client VSPC Overseer (bên phía server) VSPC Server (bên phía server) VSPC AOSP VM (bên phía ảo hóa) 3.2 Một số kết thử nghiệm Đầu tiên cập đến trang chủ VSPC Overseer để đăng ký tài khoản Hình 3.1: Giao diện trang chủ VSPC Overseer Tiếp theo chọn vào Getstarted để ký tài khoản 19 Hình 3.2: Giao diện trang đăng ký th ng tin Sau đăng ký tài khoản thành công, đăng nhập hệ thống Hình 3.4: Trang login vao hệ thống Sau đăng nhập hệ thống, tài khoản cần approved sử dụng Hình 3.4: Sau đăng nhập vào hệ thống VSPC Oversees trạng thái tài khoản cần đƣợc approved Tiếp theo hình 3.5 hệ điều hành Android (core Android) khỏi động 20 Các giao diện Android, tất thứ từ hình ảnh khởi động thông qua hình chủ, "hiển thị" để framebuffer ảo mà chọn mã video gửi cho ứng dụng client VGA giao diện điều khiển máy ảo tiếp tục hiển thị khởi động core ban đầu bạn thấy Hình 3.5: Core hệ điều hành Android Hình 3.6: Sau đăng nhập vào app Hình 3.7: Tất ứng dụng App VSPC 3.3 Đánh giá Tính sẵn sàng 21 Như liệt kê bảng 3.2, sử dụng cách ngẫu nhiên 30 ứng dụng từ Google Play chia thành loại, bao gồm trò chơi, công cụ, tin tức, thể thao, giáo dục, mua sắm,vv Đã ghi phát lại thành công 30 ứng dụng ảng 3.2: Các ứng dụng VSPC ghi phát lại thành c ng Tên Loại Bible Sách & Tài liệu tham khảo Amazon Kindle Sách & Tài liệu tham khảo Bing Search Sách & Tài liệu tham khảo Tic Tac Toe Free Game Bubble Shooter Classic Game Crush Eggs Game Word search Game Chinese Checkers Wizard Game NBC news Tin tức & Tập chí BBC News Tin tức & Tập chí CNN News Tin tức & Tập chí Reddit is fun Tin tức & Tập chí Flipboard: News Magazine Tin tức & Tập chí photo editor Photography Emoji Keyboard Photography Evernote Photography Amazon for Tablets Mua sắm Best Buy Mua sắm NFL Fantasy Football Thể thao Sensor Box for Android Công cụ Sensors Công cụ File Manager Công cụ Shell Terminal Emulator Công cụ Clock Công cụ Adobe AIR Công cụ Amber Weather Thời tiết 22 The Weather Channel Thời tiết TeachersPayTeachers Giáo dục Math Expert Giáo dục Bing Dictionary (ENG - CHN) Giáo dục Độ trể Mô hình client-server giới thiệu độ trể Từ quan điểm người sử dụng điện thoại di động, phải để có phản hồi đầu vào Ví dụ giả sử nhấp chuột nút máy client, sau phải nhận thông báo nhấp chuột thực xảy ra? Như vậy, định nghĩa độ trễ khoảng thời gian thời điểm đầu vào xảy vào điện thoại di động thời gian đầu vào có hiệu lực điện thoại di động; là, thời gian trễ trọn vòng đầu vào điện thoại di động máy chủ Cân đo độ trẻ, thiết kế ứng dụng để đo độ trể, hình chuyển sang màu đỏ kiện đầu vào kết thúc Sau chạy ứng dụng VSPC ghi lại thời gian kiện xảy điện thoại di động thời gian hình màu đỏ Ví dụ, trường hợp nhấp chuột, ghi lại thời gian ACTION UP nhấp chuột xảy thời điểm nhấp chuột vào chỗ chuyển sang màu đỏ Hình 9: Thời gian trễ trọn vòng với nhiều loại đầu vào khác Đánh giá độ trễ cho năm loại khác đầu vào, với 10 rounds Hình 3.9 cho thấy phát hoạt kết Như thấy, tất độ trể 450 milliseconds trung bình 350 milliseconds, mà không ảnh hưởng đến tính liên tục thực ứng dụng chấp nhận với hầu hết thử nghiệm Time and Space Overhead 23 Đo chi phí thời gian Bảng 3.3 cho thấy kết ứng dụng, hai tocuh-intensive sensorintensive Cột thời gian chạy ban đầu, thời gian ứng dụng chạy chế độ record Cột thời gian Replay, thời gian ứng dụng chạy chế độ Replay với liệu tương ứng ghi nhận Cột phí thời gian Như thấy, chi phí thời gian dao động khoảng từ 2% đến 5% Ngoài kích thước liệu đầu vào recorded cho ứng dụng Ghi lại số kiện cho loại Trong bảng 3.3 ME (MotionEvent), KE (KeyEvent), SE (SensorEvent), R (Rotation) L (Location) Chúng ta thấy kiện nhiều hơn, lớn kích thước liệu; kiện chuyển động chiếm nhiều không gian so với kiện cảm biến ảng 3: Time and space overhead số lƣợng kiện loại App Name Running time (seconds) Data Replay Overhead size (KB) # of ME # of KE # of SE # of R # of L KidsDoodle 192.74 199.98 4.7% 391.5 4471 0 Bible 155.17 159.58 3.6% 173.6 1789 0 Bing Dictionary 134.45 138.03 2.8% 79.9 809 21 0 Bing Search 174.98 179.80 2.9% 123.8 1519 12 0 BBC News 156.65 161.18 2.9% 137.8 14552 0 Amazon Kindle 201.93 207.74 3.0% 98.4 1180 22 0 Pedometer 207.84 212.57 2.3% 860.7 141 21744 0 Sensor Box 236.76 263.16 2.5% 1200.6 39 14 26656 19 Original Độ tin cậy Dữ liệu lưu trữ cách phân tán, điều giúp tăng độ tin cậy, độ an toàn liệu có cố thảm họa xảy Việc tập trung liệu từ nhiều người dùng khác giúp chuyên gia bảo mật tăng cường khả bảo vệ liệu người dùng 24 KẾT UẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN KẾT UẬN Luận văn tập trung nghiên cứu xây dựng tảng mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành mobile khác Luận văn đạt số kết sau: - Nghiên cứu thử nghiệm k thuật, giao thức để xây dựng tảng mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành mobile khác - Phân tích đánh giá phương pháp đề xuất tảng điện toán đám mây di động - Tự thiết kế cài đặt hệ thống Ngoài luận văn có số hạn chế sau: - Hệ thống VSPC không hổ trợ điện thoại di động ứng dụng yêu cầu thư viện bên thứ ba dựa ARM - Hiện hệ thống VSPC chạy hai tảng Android iOS - Dữ liệu dễ bị đánh cắp, tất ứng dụng lưu trữ server, không phía client HƢỚNG PHÁT TRIỂN Hiện hệ thống VSPC chạy tảng Android iOS, tương lai phát triển nhiều hệ điều hành Window phone blackberry Tối ưu lại hệ thống, phát triển thành thương mại [...]... giao thức để xây dựng nền tảng mobile cloud computing tương thích giữa hai hệ điều hành mobile khác nhau - Phân tích và đánh giá phương pháp đề xuất trên nền tảng điện toán đám mây di động mới - Tự thiết kế và cài đặt hệ thống Ngoài ra luận văn còn có một số hạn chế như sau: - Hệ thống VSPC hiện không hổ trợ điện thoại di động ứng dụng yêu cầu thư viện của bên thứ ba dựa trên ARM - Hiện tại hệ thống VSPC... phân tán, điều này giúp tăng độ tin cậy, độ an toàn của dữ liệu mỗi khi có sự cố hoặc thảm họa xảy ra Việc tập trung dữ liệu từ nhiều người dùng khác nhau sẽ giúp các chuyên gia bảo mật tăng cường khả năng bảo vệ dữ liệu của người dùng 24 KẾT UẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN KẾT UẬN Luận văn tập trung nghiên cứu xây dựng nền tảng mobile cloud computing tương thích giữa hai hệ điều hành mobile khác nhau Luận... thống VSPC chỉ chạy được trên hai nền tảng Android và iOS - Dữ liệu dễ bị mất và đánh cắp, bởi vì tất cả ứng dụng đã được lưu trữ trên server, không còn ở phía client HƢỚNG PHÁT TRIỂN Hiện tại hệ thống VSPC chỉ chạy được trên 2 nền tảng Android và iOS, trong tương lai sẽ phát triển trên nhiều hệ điều hành như Window phone và blackberry Tối ưu lại hệ thống, phát triển thành bản thương mại ... sử dụng Node.js 0.10.2+ (node.js là một nền tảng chạy trên môi trường v8 JavaScrip runtime một trình thông dịch JavaScrip cực 18 nhanh chạy trên trình duyệt) Database sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu MongoDB 2.0+ Virtual Device VM: Linux KVM, Sử dụng Vmware Workstation Pro 12 làm máy ảo để triển khai hệ điều hành android 3.1.3 Giới thiệu một số module c a nền tảng - Android Client (bên phía client)... số lượng lơn người sử dụng đồng thời 2.2.2.3 Virtual Vevice Image Hình ảnh này đóng gói các hệ điều hành cốt l i của các thiết bị điện thoại thông minh ảo, bao gồm các hạt nhân, tập tin khỏi động và các dịch vụ framework Android, điện toán đám mây và ảo hóa nền tảng khác nhau xử lý hình ảnh này theo cách khác nhau, ví dụ một hình ảnh Glance trong OpenStack hoặc một AMI trên Amazon EC2 2.2.2.4 User Data... Giao diện trang đăng ký th ng tin Sau khi đăng ký tài khoản thành công, tiếp theo đăng nhập hệ thống Hình 3.4: Trang login vao hệ thống Sau khi đăng nhập hệ thống, tài khoản cần được approved mới có thể sử dụng được Hình 3.4: Sau khi đăng nhập vào hệ thống VSPC Oversees trạng thái của tài khoản cần đƣợc approved Tiếp theo ở hình 3.5 hệ điều hành Android (core Android) khỏi động 20 Các giao diện Android,... cáo đã lần lược đưa ra giải pháp thiết kế hệ thống, kiến trúc và giao thức của nền tảng Trong chương tiếp theo báo cáo sẽ xây dựng, tự cài đặt chương trình và áp dụng các thiết kế của hệ thống VSPC nhằm mục đích kiểm tra lại hoạt của hệ thống, đánh giá hiệu năng, tốc độ, tính sẵn sàng và độ tin cậy Dựa trên các cơ sở đó đưa ra những đề xuất hướng phát triển tương lai 17 Chƣơng 3 – THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH... mây để quản lý vòng đời của các thiết bị điện thoại thông minh ảo Điều này cho phép chúng ta chứa nhiều môi trường triển khai khác nhau và dễ dàng Ở mức độ cao, nó giống như một hệ thống máy thin-client có cấu hình tối thiểu của máy tính để bàn truyền thống Có các yếu tố giống giọng nói và video qua dịch vụ IP như XMPP hoặc SIP Các thành phần chính + Các ứng dụng của client trên điện thoại hay máy... của người sử dụng + Các VSPC Overseer để xử lý xác thực, quản lý cơ sở dữ liệu và triển khai máy ảo + Các VSPC Server phục vụ các client kết nối tới + Các thiết bị ảo “gold image” và sử dụng tập hợp các khối dữ liệu không đổi + Bộ điều khiển đám mây phục vụ các API của đám mây cơ bản (nền tảng) 12 Hình 2 5: VSPC Cloud system Ngoài ra có một sự lưa chọn Reverse proxy Load banlncer có thể được sử dụng... Router 300Mbps iGate GW040 VNPT 3.1.2 Phần mềm VSPC được thử nghiệm để chạy trên các môi trường sau đây Ở hệ điều hành android sử dụng core mã nguồn mở android 4.4 hiện có, bởi vì hiện tại nó không có khả năng để tương tác từ xa, sau đó viết thêm một số module: bộ giao thức (protocol) để giao tiếp giữa các máy client, server và máy ảo android, module quản lý các sự kiện (Event) Client: App Android được ... cứu xây dựng tảng mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành mobile khác Luận văn đạt số kết sau: - Nghiên cứu thử nghiệm k thuật, giao thức để xây dựng tảng mobile cloud computing tương. .. ra, hướng nghiên cứu tương lai MCC thảo luận Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đề xuất giải pháp xây dựng tảng cho mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành mobile khác Đối tƣợng phạm vi... sau: Chƣơng 1: Tổng quan điện toán đám mây di động Chƣơng 2: Xây dựng tảng mobile cloud computing tương thích hai hệ điều hành mobile khác Chƣơng 3: Cài đặt đánh giá kết Kết luận kiến nghị Chƣơng