ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN o0o BÀI THU HOẠCH MÔN ĐIỆN TOÁN LƯỚI VÀ ĐÁM MÂY XÂY DỰNG DỊCH VỤ E-LEARNING TRÊN NỀN TẢNG WINDOW AZURE Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ Học viên thực hiện: Lê Duy Đắc Nhân CH1301045 Lớp: Cao học khóa 08 TP. HCM Tháng 06-2014 LỜI MỞ ĐẦU Ngay khi ra đời, Internet đã làm một cuộc cách mạng công nghệ vĩ đại. Trải qua quá trình phát triển vượt bậc, Internet đã đưa công nghệ đến gần với đời sống con người từ những chiếc máy tính để bàn đến các thiết bị di động cầm tay. Internet trở thành một phần không thể thiếu trong ngành công nghệ thông tin và truyền thông. Trong quá trình phát triển đó, các doanh nghiệp đã nhận ra rằng họ không thể gói gọn trong một mô hình của mình mà phải thay đổi linh động để phù hợp với từng nhu cầu khách hàng khác nhau. Đây là một bài toán được ưu tiên hàng đầu, rằng làm sao để có thể vừa linh hoạt mềm dẻo trong việc cung cấp sản phẩm dịch vụ, vừa có thể quản lý hiệu quả dữ liệu của riêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng Từ một bài toán điển hình như vậy, ta thấy rằng cần có một giải pháp để doanh nghiệp áp dụng. Thuật ngữ "Cloud computing" hay còn gọi là "Điện toán đám mây" ra đời bắt nguồn từ một trong những hoàn cảnh đó. Với ý tưởng đưa tất cả mọi thứ từ dữ liệu, việc xử lý,… đến phần mềm lên mạng Internet, Cloud computing đang đặt ra cho cả thế giới nhiều cơ hội và được xem là quá trình phát triển tất yếu của ngành công nghệ thông tin. Em quyết định thực hiện đề tài: "Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure". Đây cũng là quyết định xuất phát từ niềm mong mỏi mọi người được tiếp cận những kiến thức trên thế giới mà không có điều kiện học trực tiếp. Em hy vọng đề tài này sẽ mở ra một cái nhìn rõ nét hơn về tính ứng dụng của Điện toán đám mây và thay đổi cách giảng dạy truyền thống, đưa con người trên thế giới lại gần nhau hơn. Mọi người dễ dàng chia sẻ kiến thức và tạo ra một thế giới phát triển cân bằng. Nội dung của đề tài bao gồm các phần chính sau: • Chương 1 - GIỚI THIỆU: Nêu lên vấn đề cần phải giải quyết của đề tài cũng như đề ra mục tiêu, phạm vi đề tài. • Chương 2 – TỔNG QUAN VỀ CLOUD COMPUTING: Cái nhìn tổng quan về Điện toán đám mây, những lợi ích và thách thức và tương lai của điện toán đám mây. • Chương 3 – TÌM HIỂU VỀ WINDOWS AZURE PLATFORM: Tìm hiểu về nền tảng Điện toán đám mây – Windows Azure của Microsoft. • Chương 4 – XÂY DỰNG DỊCH VỤ E-LEARNING NL-AZURE: Giới thiệu dịch vụ NL-Azure, và mô tả chức năng, hoạt động. • KẾT LUẬN: Tổng kết các kết quả đạt được và những mặt còn hạn chế của đề tài, đồng thời cũng đưa ra hướng phát triển cho ứng dụng trong tương lai. MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Khái niệm E-learning đã trở nên quen thuộc đối với người Việt Nam. Hiện nay ở các trường Đại học trong cả nước đã và đang áp dụng E-learning nhằm tối ưu công việc giảng dạy và truyền đạt thông tin, kiến thức. E-learning được xem là một cuộc cách mạng giáo dục trong thế kỷ 21. Ta cùng điểm lại vài cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển giáo dục trên thế giới để dẫn tới việc ra đời E-learning là một điều tất yếu: • Trước năm 1983: Kỷ nguyên giảng viên làm trung tâm Trước khi máy tính được sử dụng rộng rãi, phương pháp giáo dụng "Lấy giảng viên làm trung tâm" là phương pháp phổ biến nhất trong các trường học. Học viên chỉ có thể trao đổi tập trung quanh giảng viên và các bạn học. Đặc điểm của loại hình này là giá thành đào tạo rẻ. • Giai đoạn 1984-1993: Kỷ nguyên đa phương tiện Hệ điều hành Windows 3.1, Máy tính Macintosh, phần mềm trình diễn PowerPoint, đây là các công nghệ cơ bản trong kỷ nguyên đa phương tiện. Nó cho phép tạo ra các bài giảng tích hợp hình ảnh và âm thanh trên máy tính sử dụng công nghệ Computer Base Training (CBT) phân phối qua đĩa CD-ROM hặc đĩa mềm. vào bất kỳ thời gian nào, ở đâu, người học cũng có thể mua và học. Tuy nhiên sự hướng dẫn của giảng viên là rất hạn chế. • Giai đoạn 1994-1999: Làn sóng E-learning thứ nhất Khi công nghệ Web được phát minh ra, các nhà cung cấp dịch vụ đào tạo bắt đầu nghiên cứu cách thức cải tiếp phương pháp giáo dục bằng công nghệ này. "Người thầy" giờ đây dần lộ rõ thông qua các phương tiện: E-mail, CBT qua Intranet với text và hình ảnh đơn giản, đào tạo bằng công nghệ WEB với hình ảnh chuyển động tốc độ thấp đã được triển khai trên diện rộng. • Giai đoạn 2000-2005: Làn sóng E-learning thứ hai Các công nghệ tiên tiến bao gồm .NET, JAVA và các ứng dụng mạng IP, công nghệ truy nhập mạng và băng thông Internet được nâng cao, các công nghệ 6 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure thiết kế Web tiên tiến đã trở thành một cuộc cách mạng trong giáo dục đào tạo. Ngày nay thông qua Web giáo viên có thể kết hợp hướng dẫn trực tuyến (hình ảnh, âm thanh, các công cụ trình diễn) tới mọi người học, nâng cao hơn chất lượng dịch vụ đào tạo. Ngày qua ngày công nghệ Web đã chứng tỏ có khả năng mang lại hiệu quả cao trong giáo dục đào tạo, cho phép đa dạng hoá các môi trường học tập. Tất cả những điều đó tạo ra một cuộc cách mạng trong đào tạo với giá thành rẻ, chất lượng và hiệu quả. Đó chính là làn sóng thứ 2 của E- learning. Như vậy, E-learning đã khẳng định được những lợi ích: tính linh hoạt, không bị giới hạn bởi không gian và thời gian, tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên hiện nay, việc áp dụng E- learning ở Việt Nam vẫn chỉ dừng lại ở mức chia sẻ thông tin và chưa có độ tương tác cao giữa giảng viên và học viên. Tính tương tác là rất quan trọng. Bởi vì học viên sẽ cảm thấy mình đang tham gia một lớp học thực sự. Điều đó tạo nên một tâm lý chủ động và ham thích học hỏi. Ngoài ra học viên có thể gửi những thắc mắc trực tiếp và được giảng viên hay bạn bè của mình giải đáp ngay lập tức. Vậy vấn đề đặt ra là làm sao để tạo ra một lớp học trực tuyến nhưng tạo cảm giác học tập thực thụ đến với từng người tham gia. Đồng thời mong muốn xây dựng thành một Mạng xã hội chia sẻ giáo dục, nơi mà mọi người ở tất cả mọi nơi đều có thể tham gia giảng dạy và học tập. Điều này sẽ giúp cho mọi người tiếp cận những kiến thức mới nhất trên toàn thế giới. 1.2 Mục tiêu và phạm vi đề tài Đề tài nghiên cứu tìm hiểu tổng quan về Điện toán đám mây và Windows Azure Platform để hiểu được kiến trúc, thành phần, chức năng, lợi ích của xu hướng công nghệ mới này. Làm nền tảng để xây dựng nên ứng dụng E-learning đám mây. Qua các thông tin tìm hiểu được, nhóm bắt tay vào xây dựng ứng dụng. Ứng dụng sẽ đáp ứng được 2 yêu cầu cơ bản là hỗ trợ E-learning và là một dịch vụ đám mây. • E-learning: Hỗ trợ việc học trực tuyến - Trình diễn Slideshow tương tác trực tiếp. Hỗ trợ các định dạng: ppt, pptx, pdf, doc, docx, txt. - Tính năng trò chuyện (Chat) qua message và voice dùng để trao đổi giữa những người tham gia lớp học. 7 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure - Tính năng Webcam cho phép học viên có thể nhìn thấy giảng viên đang đứng lớp. Mục đích là tạo cảm giác là một lớp học thật sự. - Tính năng chia sẻ Desktop giúp hỗ trợ trong một số trường hợp đặc biệt cần trao đổi, giải đáp, thảo luận,… - Các tính năng phân quyền và xử lý dữ liệu,… • Là một dịch vụ đám mây: - Ứng dụng hoàn toàn được xây dựng dựa trên nền tảng Windows Azure. Có sử dụng các thành phần của Windows Azure. - Sử dụng ngôn ngữ lập trình chính là C# trên ASP.NET và Silverlight hoàn toàn tương thích và được hỗ trợ bởi Windows Azure. - Hầu hết ứng dụng chạy trên nền Web. Chỉ một phần tính năng chia sẻ Desktop là chạy trên hệ điều hành người dùng. - Người dùng không cần phải cài đặt để có thể sử dụng phần mềm. Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CLOUD COMPUTING 2.1 Khái niệm và quá trình hình thành Cloud computing hay Điện toán đám mây là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet. Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người 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 như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEE: "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, " 8 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure Hình 2.1 – Mô hình Cloud Computing. 9 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure Điện toán đám mây đã trở thành một xu hướng công nghệ quan trọng, nhiều chuyên gia kỳ vọng điện toán đám mây sẽ định hình lại các quy trình công nghệ thông tin và thị trường IT. Với điện toán đám mây, người dùng có thể dùng các thiết bị như PC, Laptop, Smartphone, PDA để truy cập các chương trình, dữ liệu và triển khai ứng dụng trên Internet thông qua các dịch vụ được cung cấp. Hình 2.2 – Sáu giai đoạn phát triển của mô hình điện toán. Hình 2.2 mô tả quá trình phát triển của các mô hình điện toán từ lúc sơ khai cho đến hiện nay. • Giai đoạn 1: Giai đoạn này là thời kỳ sơ khai của máy tính. Để xử lý một tín hiệu, lệnh sẽ được truyền từ một Console Terminal đến Mainframe. Có thể xem Console Terminal là "client" và Mainframe lúc này đóng vai trò như là 10 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure [...]... ứng dụng khác sẽ được phân tán trên một vài đám mây khác và chúng sẽ được tối ưu hóa để hoạt động 20 Chương 3: TÌM HIỂU WINDOWS AZURE PLATFORM Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure 3.1 Tổng quan Windows Azure Platform Windows Azure Platform là nền tảng để phát triển và triển khai các dịch vụ điện toán đám mây Đối tượng hướng đến bao gồm: Người sử dụng dịch vụ đám mây, các lập trình viên cá nhân... trữ dữ liệu trên máy chủ trong trung tâm dữ liệu của Microsoft • SQL Azure: Là dịch vụ cơ sở dữ liệu quan hệ đám mây, xây dựng trên lõi công nghệ SQL Server • AppFabric: Cung cấp các dịch vụ đám mây để kết nối các ứng dụng chạy trên đám mây hoặc on-premise 3.2 Hệ điều hành Windows Azure Windows Azure là một hệ điều hành Nó cung cấp môi trường nền tảng để chạy các dịch vụ đám mây trên Windows Azure Platform... phần trong Windows Azure Platform được thiết kế dành riêng, hỗ trợ đầy đủ tính năng cho một dịch vụ đám mây Có 3 thành phần cốt lõi trong Windows Azure Platform: Hệ điều hành Windows Azure, SQL Azure và AppFabric Windows Azure SQL Azure AppFabric Windows Azure Platform Hình 3.1 – Windows Azure Platform • Windows Azure: Là một hệ điều hành cung cấp môi trường nền tảng Windows để chạy ứng dụng và lưu trữ... vụ đám mây Hình 2.5 – Các kiểu dịch vụ đám mây • Hình 2.5a thể hiện dịch vụ đám mây SaaS Theo đó toàn bộ ứng dụng chạy trên đám mây Client chỉ cần dùng một trình duyệt để truy cập vào ứng dụng Ví dụ điển hình của SaaS là Salesforce.com • Hình 2.5b minh họa một kiểu khác của dịch vụ đám mây Ứng dụng sẽ chạy trên client, tuy nhiên nó truy nhập được vào các chức năng và tiện ích được cung cấp trên đám mây. .. Bên cạnh đó, Windows Azure còn cung cấp cho các nhà phát triển một hệ thống giả lập để xây dựng và kiểm thử dịch vụ trước khi triển khai nó trên Windows Azure 21 Khách hàng dùng Windows Azure để chạy ứng dụng và lưu trữ dữ liệu trên các máy ở Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure trung tâm dữ liệu Microsoft Tất cả đều có thể được truy xuất qua Internet Microsoft cung cấp Windows Azure cho cả... NL -AZURE Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure 4.1 Giới thiệu NL -Azure là một dịch vụ E-learning chạy trên nền tảng điện toán đám mây Windows Azure nhằm đem đến cho người dùng một cái nhìn mới về cách hoạt động của Elearning Trước đây, ta đã quen với việc E-learning sử dụng các phương tiện truyền thông và lưu trữ như Website, Email, CD/DVD, để đưa kiến thức đến với nhiều vùng xa xôi trên cả... mây Hình 2.9 – Kiến trúc đám mây lai phân tán 19 Điện toán đám mây vẫn còn trong giai đoạn hoàn thiện Trong tương lai gần, điện toán đám mây có thể xuất hiện dưới nhiều hình thức Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure Một gợi ý được đưa ra là doanh nghiệp có thể sử dụng đám mây lai phân tán như minh họa 2.9 Theo kịch bản này, doanh nghiệp sẽ sử dụng các lõi ngay trên đám mây của họ, trong khi... là thiết bị Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure giao diện người dùng, trong khi đó với mô hình điện toán đám mây, PC có thể tự xử lý cục bộ một phần trước khi gửi các yêu cầu đến "Cloud" để tiến hành xử lý trọn vẹn 2.2 Các tầng của mô hình điện toán đám mây Hình 2.4 – Các tầng của mô hình điện toán đám mây Điện toán đám mây có thể coi như là một tập hợp dịch vụ, tập hợp này có thể được trình... sự tích hợp các hoạt động trên nền dịch vụ sử dụng trên đám mây Workflows đã trở thành nghiên cứu quan trọng của cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin 16 2.5.4 Web 2.0 và Mashup Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure Hình 2.8 – Kiến trúc đám mây sử dụng nhiều thành phần khác nhau Hình 2.8 mô tả kiến trúc đám mây có sử dụng công nghệ Web 2.0 và Mashup Theo Hutchinson và Ward (tác giả bài viết... Azure cho cả doanh nghiệp và người dùng cá nhân Hình 3.2 – Đối tượng phục vụ của Windows Azure Windows Azure có 3 dịch vụ cốt lõi: Compute, Storage và Management Compute Storage Management Windows Azure Hình 3.3 – Các dịch vụ cốt lõi của Windows Azure • Compute: Là dịch vụ tính toán có khả năng mở rộng tùy theo nhu cầu người dùng • Storage: Là dịch vụ lưu trữ dữ liệu trong Windows Azure Có ba loại Storage . về Điện toán đám mây, những lợi ích và thách thức và tương lai của điện toán đám mây. • Chương 3 – TÌM HIỂU VỀ WINDOWS AZURE PLATFORM: Tìm hiểu về nền tảng Điện toán đám mây – Windows Azure. tính cầm tay, " 8 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure Hình 2.1 – Mô hình Cloud Computing. 9 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure Điện toán đám mây đã trở thành một xu. của điện toán đám mây Hình 2.9 – Kiến trúc đám mây lai phân tán. 19 Dịch vụ E-learning trên nền tảng Windows Azure Điện toán đám mây vẫn còn trong giai đoạn hoàn thiện. Trong tương lai gần, điện