BÁO CÁO MÔN HỌC TÍNH TOÁN LƢỚI Đề tài: Điện Toán Đám Mây - Nền Tảng Dịch Vụ (PaaS) Và Google App Engine GVHD: TS Phạm Trần Vũ SVTH: Nguyễn Phan Anh (13070220) Năm 2014 2 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƢƠNG 1: ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1 Điện toán đám mây là gì ? 1.2 Ưu điểm và lợi ích 1.3 Các đặc tính cơ bản 1.4 Mô hình phân phối 1.5 Mô hình dịch vụ 1.6 Trở ngại và thách thức 1.7 Các công ty cung cấp Điện toán đám mây CHƢƠNG 2: NỀN TẢNG NHƢ LÀ DỊCH VỤ (PaaS) 2.1 PaaS là gì ? 2.2 Ưu điểm và lợi ích 2.3 Các đặc trưng cơ bản 2.4 Các thành phần và mô hình PaaS 2.5 Lựa chọn nhà cung cấp PaaS 2.6 Sự lệ thuộc vào nhà cung cấp CHƢƠNG 3: GOOGLE APP ENGINE 3.1 Google App Engine là gì ? 3.2 Kiến trúc hoạt động 3.3 Các thành phần và chức năng chính 3.3.1 Môi trường thực thi 3.3.2 Tập tin server tĩnh 3.3.3 Kho dữ liệu 3.3.4 Tài khoản Google 3.3.5 Công cụ lập trình 3.4 Hạn chế TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 : Điện toán đám mây dưới góc nhìn của người sử dụng cuối. Hình 1.2 : Điện toán đám mây dưới góc nhìn của nhà phát triển. Hình 1.3 : Ưu điểm và lợi ích của Điện toán đám mấy. Hình 1.4: Các đặc tính cơ bản của điện toán đám mây. Hình 1.5: Ba mô hình phân phối Điện toán đám mây. Hình 1.6: Ba mô hình dịch vụ cơ bản của Điện toán đám mây. Hình 1.7: Ma trận so sánh ba mô hình dịch vụ cơ bản. Hình 1.8: Mức độ kiểm soát của người sử dụng đối với ba mô hình dịch vụ cơ bản. Hình 1.9: Các mô hình dịch vụ Điện toán đám mây. Hình 1.10: Các công ty cung cấp Điện toán đám mây. Hình 2.1: Nền tảng như là dịch vụ. Hình 2.2: Các thành phần PaaS. Hình 2.3: Mô hình PaaS. Hình 3.1: Kiến trúc hoạt động của Google App Engine. 4 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine CHƢƠNG 1: ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1. Điện toán đám mây là gì ? Điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệ thông tin như một dịch vụ. Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở đó cung cấp tài nguyên chia sẻ giống như dòng điện được phân phối trên lưới điện. Các máy tính trong các đám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác nhau sử dụng sức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể là chúng đang chạy trên một hệ thống duy nhất. Tính linh hoạt của Điện toán đám mây là chức năng phân phát tài nguyên theo yêu cầu. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các tài nguyên tích lũy của hệ thống, phủ nhận sự cần thiết phải chỉ định phần cứng cụ thể cho một nhiệm vụ. Trước Điện toán đám mây, các trang web và các ứng dụng dựa trên máy chủ đã được thi hành trên một hệ thống cụ thể. Với sự ra đời của điện toán đám mây, các tài nguyên được sử dụng như một máy tính gộp ảo. Cấu hình hợp nhất này cung cấp một môi trường ở đó các ứng dụng thực hiện một cách độc lập mà không quan tâm đến bất kỳ cấu hình cụ thể nào. Đối với người dùng cuối, Điện toán đám mây cung cấp các phần mềm và ứng dụng trên môi trường Internet và họ có thể sử dụng chúng với nhiều loại thiết bị, phương tiện khác nhau mọi lúc mọi nơi. Hình 1.1 : Điện toán đám mây dưới góc nhìn của người sử dụng cuối. 5 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine Đối với nhà phát triển ứng dụng và phần mềm, Điện toán đám mây cung cấp các thành phần để xây dựng và phát triển các ứng dụng và phần mềm trên môi trường Internet như môi trường phát triển, cơ sở dữ liệu… Hình 1.2 : Điện toán đám mây dưới góc nhìn của nhà phát triển. 1.2. Ƣu điểm và lợi ích Điện toán đám mây coi việc thuê ngoài như một giải pháp và nó mang lại cho người dùng, doanh nghiệp sử dụng những lợi điểm: Giảm thiểu chi phí: Người dùng, doanh nghiệp chỉ cần trả các chi phí liên quan tới vận hành hệ thống hoặc chi phí sử dụng của ứng dụng và phần mềm. Nghĩa là người dùng sử dụng bao nhiêu thì chỉ cần trả chi phí cho mục đích đó mà thôi. Tập trung vào giá trị cốt lõi: Doanh nghiệp sử dụng Điện toán đám mây để cung cấp ứng dụng và phần mềm có thể tập trung vào phát triển các giá trị cốt lõi của sản phẩm hơn là phải quan tâm tới việc vận hành và duy trì phần cứng, phần mềm. 6 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine Khả năng mở rộng vũng mạnh: Điện toán đám mây cho phép khả năng điều chỉnh quy mô ngay lập tức hoặc tăng lên hoặc giảm xuống, bất cứ lúc nào mà không cần giao kết dài hạn. Hình 1.3 : Ưu điểm và lợi ích của Điện toán đám mấy. 1.3. Các đặc tính cơ bản Điện toán đám mây có một số đặc tính cơ bản sau: Phục vụ theo yêu cầu (On-demand self-service): Khả năng cung cấp cho một khách hàng đơn lẻ có thể sử dụng điện toán như là máy chủ hoặc không gian lưu trữ mạng và tự động được đáp ứng theo nhu cầu mà không cần phải yêu cầu thông qua nhân viên của nhà cung cấp dịch vụ. Sử dụng thông qua mạng (Broad network access): Khả năng sẵn sàng sử dụng thông qua mạng và thông qua các cơ chế chuẩn nhằm thúc đẩy sử dụng cho nhiều nên tảng phía khách hàng như điện thoại di động, máy tính bảng, máy tính xách tay và máy trạm, … Tài nguyên gộp chung (Resource pooling): Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được gộp lại để phục vụ nhiều khách hàng sử dụng mô hình đa người thuê (multi-tenant), với nhiều tài nguyên ảo và tài nguyên vật lý khác nhau được bố trí và thu hồi một cách động theo như yêu cầu của khách hàng. Co giãn nhanh (Rapid elasticity): Khả năng có thể con giãn khi cung cấp và thu hồi, tự động trong một số trường hợp, để co giãn quy mô nhanh chóng bên ngoài và bên trong tương xứng với yêu cầu. Đối với khách hàng, các khả năng sẵn có cho trích lập dự phòng thường xuất hiện không giới hạn và có thể được khai khác trong bất kỳ số lượng vào bất cứ lúc nào. Dịch vụ có thể do lƣờng (Measured service): Hệ thống điện toán đám mây tự động kiểm soát và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên bằng cách tận dụng khả năng đo lường ở một mức độ trừu tượng thích hợp cho các loại hình dịch vụ (ví dụ: không gian lưu trữ, xử lý, 7 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine băng thông, và tài khoản sử dụng). Sử dụng tài nguyên có thể được theo dõi, kiểm soát và báo cáo, cung cấp minh bạch cho cả nhà cung cấp và người tiêu dùng của các dịch vụ sử dụng. Hình 1.4: Các đặc tính cơ bản của điện toán đám mây. 1.4. Mô hình phân phối Có ba mô hình phân phối của Điện toán đám mây: - Điện toán đám mây công cộng - Điện toán đám mây riêng tư - Điện toán đám mây lai 8 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine Hình 1.5: Ba mô hình phân phối Điện toán đám mây. Các đám mây công cộng có sẵn cho công chúng hoặc một nhóm ngành nghề lớn và do một tổ chức bán các dịch vụ đám mây sở hữu và cung cấp. Một đám mây công cộng là cái mà người ta hình dung là đám mây theo nghĩa thông thường: đó là các tài nguyên được cung cấp động trên Internet bằng cách sử dụng các ứng dụng web từ một nhà cung cấp bên thứ ba bên ngoài cung cấp các tài nguyên chia sẻ và gửi hóa đơn tính cước trên cơ sở tính toán việc sử dụng. Các đám mây riêng tƣ tồn tại bên trong tường lửa của công ty bạn và do tổ chức của bạn quản lý. Chúng là các dịch vụ đám mây do bạn tạo ra và kiểm soát trong doanh nghiệp của mình. Các đám mây riêng tư cũng cung cấp nhiều lợi ích tương tự như các đám mây công cộng, sự khác biệt chủ yếu là tổ chức của bạn chịu trách nhiệm thiết lập và duy trì đám mây đó. Các đám mây lai là một sự kết hợp của đám mây công cộng và riêng tư khi sử dụng các dịch vụ có trong cả hai vùng công cộng và riêng tư. Các trách nhiệm quản lý được phân chia giữa các nhà cung cấp dịch vụ đám mây công cộng và chính doanh nghiệp. Khi sử dụng một đám mây lai, các tổ chức có thể xác định các mục tiêu và các yêu cầu của các dịch vụ được tạo ra và có được chúng dựa vào sự lựa chọn thích hợp nhất. 1.5. Mô hình dịch vụ 9 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine Các nhà cung cấp dịch vụ Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ của họ theo ba mô hình dịch vụ cơ bản: - Cơ sở hạ tầng như là dịch vụ (IaaS) - Nền tảng như là dịch vụ (PaaS) - Phần mềm như là dịch vụ (SaaS) Hình 1.6: Ba mô hình dịch vụ cơ bản của Điện toán đám mây. Tầng cơ sở hạ tầng là nền tảng của đám mây: Nó gồm có các tài sản vật lý bao gồm các máy chủ, các thiết bị mạng, các ổ đĩa lưu trữ, v.v Cơ sở hạ tầng là một dịch vụ (IaaS) có các nhà cung cấp như IBM® Cloud. Khi sử dụng IaaS bạn thực tế không kiểm soát cơ sở hạ tầng nằm dưới, nhưng bạn có quyền kiểm soát các hệ điều hành, lưu trữ, triển khai các ứng dụng và ở một mức độ hạn chế, có quyền kiểm soát việc lựa chọn các thành phần mạng. Dịch vụ in theo yêu cầu (POD) là một ví dụ về các tổ chức có thể hưởng lợi từ IaaS. Mô hình POD được dựa trên việc bán sản phẩm có khả năng tùy chỉnh. Các POD cho phép các cá nhân mở cửa hàng và bán thiết kế các sản phẩm. Các chủ cửa hàng có thể tải lên nhiều hay ít thiết kế tùy theo khả năng sáng tạo của họ. Có hàng ngàn lần tải lên. Với các khả năng lưu trữ đám mây, một POD có thể cung cấp không gian lưu trữ không hạn chế. Tầng nền tảng hệ thống là tầng giữa: Nó cung cấp cơ sở hạ tầng của ứng dụng. Nền tảng hệ thống là một dịch vụ (PaaS) cung cấp sự truy cập đến các hệ điều hành và các dịch vụ có liên quan. Nó cung cấp một cách để triển khai các ứng dụng lên đám mây bằng cách sử dụng các ngôn ngữ lập trình và các công cụ do nhà cung cấp hỗ trợ. Bạn không cần phải quản lý hoặc kiểm soát cơ sở hạ tầng nằm dưới, nhưng bạn có quyền điều khiển các ứng dụng đã triển khai và ở một mức độ nào có quyền điều khiển ứng dụng sử dụng các cấu hình môi trường trên máy tính chủ.PaaS có các nhà cung cấp như là Elastic Compute Cloud (EC2) của Amazon. Nhà phần mềm doanh nhân nhỏ là một hoạt động kinh doanh lý tưởng 10 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine đối với PaaS. Với nền tảng hệ thống đã chọn lọc kỹ, có thể tạo ra các sản phẩm đẳng cấp thế giới mà không thêm gánh nặng cho hệ thống đang chạy trong công ty. Tầng ứng dụng là tầng trên cùng: tầng mà hầu hết mọi người xem như là đám mây. Các ứng dụng chạy ở đây và được cung cấp theo yêu cầu của những người dùng. Phần mềm là một dịch vụ (SaaS) có các nhà cung cấp như Google Pack. Google Pack bao gồm các ứng dụng, các công cụ có thể sử dụng được qua Internet, như Calendar, Gmail, Google Talk, Docs và nhiều hơn nữa. [...]... sàng và khôi phục dữ liệu - Khả năng quản lý - Hạn chế về luật pháp và qui định 1.7 Các công ty cung cấp Điện toán đám mây Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 14 Hình 1.10: Các công ty cung cấp Điện toán đám mây Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 15 CHƢƠNG 2: NỀN TẢNG NHƢ LÀ DỊCH VỤ (PaaS) 2.1 PaaS là gì ? PaaS (Platform as a Service – Nền tảng như là dịch vụ) ... hình dịch vụ cơ bản Hiện nay, do Điện toán đám mây phát triển nhanh chóng nên xuất hiện nhiều loại mô hình dịch vụ Điện toán đám mây mới và xuất hiện khái niệm mọi thứ đều là dịch vụ (XaaS) Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 13 Hình 1.9: Các mô hình dịch vụ Điện toán đám mây 1.6 Trở ngại và thách thức Bên cạnh những ưu thế và lợi điểm, Điện toán đám mây vẫn còn đó những trở ngại... Simple Cloud Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 21 CHƢƠNG 3: GOOGLE APP ENGINE 3.1 Google App Engine là gì ? Google App Engine (gọi tắt là GAE hay App Engine) là một môi trường phát triển ứng dụng dựa trên công nghệ điện toán đám mây Ở đó Google cung cấp một hệ thống gồm: ngôn ngữ lập trình, hệ cơ sở dữ liệu, các thư viện lập trình, người lập trình sẽ viết ứng dụng và ứng dụng... triển và triển khai ứng dụng PaaS cho phép các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng web tùy chỉnh và phát hành nó một cách nhanh chóng, khi nhiều rắc rối như việc thiết lập hệ thống, lưu trữ, cơ sở dữ liệu, quá trình tương tác người dùng và những nền tảng được đóng gói Hình 2.1: Nền tảng như là dịch vụ Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 16 2.2 Ƣu điểm và lợi ích Dịch vụ nền tảng (PaaS). .. tại chỗ còn lại của bạn hoặc bất kỳ ứng dụng điện toán đám mây nào khác Tính hòa nhập: Nền tảng này cần cung cấp khả năng để bao gồm, nhúng, và tích hợp các ứng dụng khác đã xây dựng trên cùng nền tảng hoặc các nền tảng khác Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 17 Tính di động: Nền tảng này không cần quan tâm đến cơ sở hạ tầng bên dưới và cho phép các công ty di chuyển ứng dụng từ... của Google Google App Engine được cung cấp miến phí cho mỗi ứng dụng trong một giới hạn, khi các ứng dụng vượt qua mức quá hạn mức thì phải trả thêm khoản phí cho mức vượt quá này 3.2 Kiến trúc hoạt động Hình 3.1: Kiến trúc hoạt động của Google App Engine Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 22 3.3 Các thành phần và chức năng chính 3.3.1 Môi trƣờng thực thi (Runtime environment) Google. .. thành phần điện toán đám mây qua các API; được ghép lỏng; theo mô đun; khả năng tương tác theo ngữ nghĩa Máy khách nhẹ; ứng dụng kháchchủ Sự tập trung Không có hóa đòi hỏi các biện pháp an ninh khác hoặc mới Hình 1.7: Ma trận so sánh ba mô hình dịch vụ cơ bản Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 12 Hình 1.8: Mức độ kiểm soát của người sử dụng đối với ba mô hình dịch vụ cơ bản Hiện... Linux cho các hệ điều hành Google Android, Windows Mobile và Apple iOS cho điện toán di động Adobe AIR hay Microsoft NET Framework cho các khung công tác phần mềm Hình 2.2: Các thành phần PaaS Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 18 Một chồng giải pháp bao gồm các ứng dụng sẽ có mặt trong quá trình phát triển cũng như triển khai ứng dụng Các ứng dụng này dựa vào hệ điều hành, môi trường... cuộc sống dễ dàng hơn Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 20 cho tất cả chúng ta trong lĩnh vực CNTT, và quan trọng nhất, chúng tiết kiệm tiền cho doanh nghiệp Để giải thoát thị trường PaaS khỏi các khả năng lệ thuộc nhà cung cấp, cần có các nhà cung cấp dịch vụ hỗ trợ cùng một API bên dưới Câu trả lời rất đơn giản: Các nhà cung cấp dịch vụ những người bám chặt vào các công nghệ độc... http://example.com sẽ không chạy trên Google App Engine mà phải là http://www.example.com - Datastore không lọc (filter) được hai thuộc tính cùng một lúc Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Platform_as_a_service [3] http://en.wikipedia.org/wiki /Google_ App_ Engine [4] http://www.ibm.com/developerworks/websphere/techjournal/0904_amrhein/0904_amrhein.h . phân phối của Điện toán đám mây: - Điện toán đám mây công cộng - Điện toán đám mây riêng tư - Điện toán đám mây lai 8 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine Hình. Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine Hình 1.10: Các công ty cung cấp Điện toán đám mây. 15 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine CHƢƠNG 2: NỀN TẢNG NHƢ LÀ DỊCH. hình dịch vụ 9 Điện Toán Đám Mây: Nền Tảng Dịch Vụ và Google App Engine Các nhà cung cấp dịch vụ Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ của họ theo ba mô hình dịch vụ cơ bản: - Cơ sở