XÂY DỰNG ỨNG DỤNG WEB CẢNH BÁO TẮC ĐƯỜNG TẠI HÀ NỘI DỰA TRÊN WEBGIS VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

XÂY DỰNG ỨNG DỤNG WEB CẢNH BÁO TẮC ĐƯỜNG
TẠI HÀ NỘI DỰA TRÊN WEBGIS VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM
MÂY


Hà Nội – 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

LÊ THỊ LỆ THANH
XÂY DỰNG ỨNG DỤNG WEB CẢNH BÁO TẮC ĐƯỜNG
TẠI HÀ NỘI DỰA TRÊN WEBGIS VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM
MÂY

Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
Mã ngành

: D480201


NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TH.S NGUYỄN NGỌC HOAN

Hà Nội – 2016


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan rằng đồ án tốt nghiệp này do chính em thực hiện, không sao
chép từ công trình nghiên cứu nào khác, tài liệu sử dụng trong đồ án tốt nghiệp này

đều được ghi rõ nguồn gốc.
Sinh viên thực hiện
(Ký rõ họ và tên)

Lê Thị Lệ Thanh


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn khoa Công Nghệ Thông Tin, trường
Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em học
tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TH.S Nguyễn Ngọc Hoan đã tận tình
hướng dẫn và chỉ bảo em trong quá trình thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin đã
tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu trong những năm học
vừa qua.
Con cảm ơn gia đình đã nuôi dưỡng, dạy bảo, tạo mọi điều kiện tốt nhất để
con được học tập, cảm ơn Ba Mẹ đã chia sẻ và động viên mỗi khi con vấp ngã, luôn
đồng hành cùng con trong suốt thời gian qua.
Bản thân mặc dù đã cố gắng và nổ lực để thực hiện đề tài, tuy nhiên khóa luận
không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Em rất mong nhận được sự chia sẻ,
góp ý từ phía quí Thầy Cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện tốt nhất.


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
DANH MỤC CÁC BẢNG


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU
CNTT

NỘI DUNG VIẾT TẮT

Ý NGHĨA

Công nghệ thông tin

Công nghệ thông tin

Hệ thống thông tin địa lý

Hệ thống thông tin địa lý

Điện toán đám mây

Điện toán đám mây

IaaS

Infrastructure as a Service

Hạ tầng như dịch vụ

PaaS

Platform as a Service

Nền tảng như dịch vụ

SaaS

Software as a Service

Phần mềm như dịch vụ

API

Application Programming Interfaces Giao diện lập trình ứng dụng

GIS
ĐTĐM

CRM
IT
HTTP

Customer Relationship Management Quản lý mối quan hệ khách hàng
Information technology

Công nghệ thông tin

Hyper Text Transfer Protocol

Giao thức truyền siêu văn bản


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH


DANH SÁCH CÁC BẢNG


10
PHẦN MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Với số lượng dân cư quá lớn tại thủ đô Hà Nội, nơi đất hẹp người đông, việc
tắc đường đã trở thành chuyện quá đỗi bình thường trên các con đường tại Hà Nội
tại các giờ cao điểm. Điều này đặt ra vấn đề làm thế nào để đưa bản đồ và thông tin
thuộc tính lên web để hiển thị cảnh báo những đoạn đường đang ùn tắc một cách dễ
dàng.
Công nghệ web và hệ thống thông tin địa lý (GIS) ngày càng phát triển, đòi
hỏi việc xem bản đồ trên Internet được chú trọng. Sự kết hợp giữa công nghệ web,
hệ thống thông tin địa lý (GIS) tạo thành WebGIS đáp ứng được yêu cầu trên.
WebGIS trong thời gian gần đây phát triển mạnh mẽ và là xu hướng phổ biến,
không chỉ hiển thị được dạng thông tin thuần túy mà nó còn hiển thị thông tin
không gian hữu ích cho người sử dụng.
Đề tài: “Xây dụng ứng dụng web cảnh báo tắc đường tại Hà Nội dựa trên
WebGIS và điện toán đám mây” được thực hiện để hỗ trợ người dùng có thể tìm
kiếm và truy vấn một số thông tin có thể giúp giải quyết được sự ùn tắc giao thông
trên địa bàn Hà Nội và giảm chi phí và thời gian của người tham gia giao thông cần
thiết trên web.
2. Mục đích nghiên cứu

-

Giải quyết sự ùn tắc giao thông trên địa bàn Hà Nội
Giảm chi phí và thời gian của người tham gia giao thông
3. Phạm vi nghiên cứu

-

Nắm rõ khái niệm điện toán đám mây
Các công nghệ ảo hóa
Hiểu rõ cấu trúc của đám mây công cộng
Sơ đồ hoạt động của WebGIS
Phương thức triển khai ứng dụng dựa trên WebGIS và điện toán đám mây đã có.
Xây dựng ứng dụng cảnh báo tắc đường tại Hà Nội dựa trên WebGIS và điện toán
đám mây.
4. Phương pháp nghiên cứu

-

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tiến hành thu nhập các tài liệu, thông tin liên
quan đến đề tài.


11
-

Tổng hợp và phân tích tài liệu để đưa ra các phương thức triển khai WebGIS trên

-

điện toán đám mây.
Tạo một ứng dụng dựa trên WebGIS/ĐTĐM
Phương pháp thử nghiệm: sử dụng điện thoại di động, máy tính truy cập vào ứng
dụng và upload các địa điểm đang tắc đường có thông tin kèm theo như hình ảnh,
mô tả tình trạng, video v.v.v…
5. Những đóng góp của đồ án
Đồ án hoàn thành sẽ có những đóng góp chủ yếu sau đây:

-

Hệ thống hóa những vấn đề lý thuyết cơ bản về điện toán đám mây

-

Một số vấn đề cơ bản về công nghệ WebGIS

-

Cách triển khai một ứng dụng trên công nghệ WebGIS và điện toán đám mây.
6. Kết cấu của đồ án
Đồ án được chia thành 3 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan
Chương này trình bày tổng quan về khu vực nghiên cứu, giới thiệu về điện
toán đám mây; những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây; mô hình hướng dịch
vụ của điện toán đám mây; các mô hình triển khai điện toán đám mây; ưu điểm và
nhược điểm của điện toán đám mây, trình bày tổng quan về WebGIS; kiến trúc
WebGIS và các bước xử lý; cấu trúc triển khai của WebGIS; chiến lược phát triển
của webGIS và các loại bản đồ của GIS; tổng quan về arcGIS online.
Chương 2: Phân tích thiết kế hệ thống
Chương này giới thiệu về bài toán và đi sâu vào phân tích thiết kế hệ thống.

Chương 3: Xây dựng ứng dụng
Trong chương này đưa ra phương thức cài đặt ứng dụng và giới thiệu một số
hình ảnh khi sử dụng ứng dụng.


12
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu tại Hà Nội
Trong rất nhiều vấn đề nóng bỏng của đời sống xã hội, an toàn giao thông
được giới báo chí và truyền thông quan tâm đặc biệt. Bởi đó là vấn đề mà hàng
ngày hàng giờ ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn tính mạng của người tham gia giao
thông. Hàng ngày trong chương trình chào buổi sáng lúc 6h, sau trang tin tức là đến
bản tin an toàn giao thông. Chúng ta phải giật mình vì những vụ tai nạn giao thông
thương tâm xảy ra trong cả nước. Và ngay trong lòng thủ đô, giám chắc rằng có ít
nhất một lần bạn chứng kiến một vụ va chạm nào đó hoặc nếu không thì chí ít đó
cũng là tắc đường trong giờ cao điểm. Thật là bực mình mỗi khi tắc đường thay vì
đi thẳng về nhà bạn phải ngồi lại hàng giờ đi đủ một vòng để có thể về nhà. Hay có
khi phải đứng giữa nắng trang trang của tháng 5 để chờ cho dòng xe lưu thông.
Những cảnh tượng ấy đã trở nên quá quen thuộc với người dân Hà Nội. Và câu hỏi
đặt ra là làm thế nào để có thể khắc phục tình trạng trên? Dưới cái nhìn của triết học
duy vật biện chứng thì thực trạng mất an toàn giao thông đường bộ ở Hà Nội được
phân tích thành mâu thuẫn cơ bản bên trong giữa một mặt là bản chất với một mặt
là hiện tượng thực trạng đó. Chính mâu thuẫn này em đã thực hiện “Xây dựng ứng
dụng Web cảnh báo tắc đường tại Hà Nội dựa trên WebGis và điện toán đám mây”
nhằm giải quyết được một phần nào đó thực trạng trên.
1.2 Tổng quan về điện toán đám mây
 Khái niệm điện toán đám mây
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.[2]
Tính linh hoạt của điện toán đám mây là một 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


13
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.[3]
 Vì sao cần dùng điện toán đám mây
Chi phí giảm: Điện toán đám mây có thể làm giảm cả chi phí vốn (CapEx)
lẫn chi phí vận hành (OpEx) vì các tài nguyên chỉ được mua khi cần và chỉ phải trả
tiền khi sử dụng.
Cách sử dụng nhân viên được tinh giản: Việc sử dụng điện toán đám mây
giải phóng đội ngũ nhân viên quý giá cho phép họ tập trung vào việc cung cấp giá
trị hơn là duy trì phần cứng và phần mềm.
Khả năng mở rộng vững 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.
1.3 Giới thiệu về điện toán đám mây
Điện toán đám mây (Cloud Computing, hay còn biết đến với tên gọi “Điện
toán máy chủ ảo”) là mô hình máy tính dựa trên nền tảng phát triển của Internet.
Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang mô
hình client-server. Cụ thể, người dùng sẽ không còn phải có các kiến thức về
chuyên mục để điều khiển các công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà các

chuyên gia trong “đám mây” của các hãng cung cấp sẽ giúp thực hiện điều đó.
Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ Internet 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, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ
đó.
Tài nguyên, dữ liệu, phần mềm và các thông tin liên quan đều được chứa trên
các server (chính là các “đám mây”).[3]


14
Nói một cách đơn giản nhất “ứng dụng điện toán đám mây” chính là những
ứng dụng trực tuyến trên Internet. Trình duyệt là nơi ứng dụng hiện hữu và vận
hành còn dữ liệu được lưu trữ và xử lý ở máy chủ của nhà cung cấp ứng dụng đó.

Hình 1.1: Mô hình tổng quan của điện toán đám mây
1.4 Những đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây
Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service): mọi yêu cầu đều được
thực hiện thông qua việc gửi yêu cầu qua môi trường internet, không cần tương tác
trực tiếp với người cung cấp dịch vụ.
Truy xuất diện rộng (Broad network access): Cloud Computing cung cấp
mọi thứ trên nền tảng internet (mọi thứ đều nằm trên mạng, người dùng chỉ cần một
thiết bị đầu cuối có khả năng truy cập mạng và sử dụng). Chính vì thế với thiết bị
cầm tay, có khả năng di dộng cao…. Vẫn có thể sử dụng dịch vụ Cloud Computing,
điều đó dẫn đến tiềm năng mở rộng cao.
Dùng chung tài nguyên (Resource pooling): tài nguyên nhà cung cấp dịch
vụ được sử dụng để cung cấp cho nhiều người. Nhờ công nghệ ảo hóa, tài nguyên
sẽ được phân phát theo nhu cầu người dùng theo từng thời điểm xác định. Nhờ đó

mà nâng cao khả năng phục vụ cho nhiều người dùng trên một đơn vị tài nguyên
hiện có.


15
Khả năng co giãn (Rapid elasticity): công nghệ Cloud Computing cho phép
khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người dùng.
Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi
nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự giảm bớt tài nguyên. Mọi thứ đều được thực
hiện một cách linh động và mềm dẻo, hoàn toàn không thay đổi chất lượng dịch vụ
với người dùng. Nhờ đó mà nhà cung cấp giảm thiểu được tài nguyên dư thừa, đồng
thời khách hàng cũng được hưởng lợi từ việc giảm thiểu chi phí không cần thiết.
Điều tiết dịch vụ (Measured service): nhờ khả năng co giãn mà hệ thống có
thể tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên (dung lượng lưu trữ,
đơn vị xử lý, băng thông…). Đảm bảo lợi ích cho cả người dùng và nhà cung cấp
một cách minh bạch, rõ ràng.[3]
1.5 Mô hình hướng dịch vụ của điện toán đám mây

Hình 1.2: Mô hình dịch vụ điện toán đám mây
Hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service)
IaaS cung cấp hạ tầng cơ bản bao gồm: năng lực tính toán, không gian lưu trữ,
kết nối mạng tới khách hàng. Khách hàng (là cá nhân hoặc tổ chức) có thể sử dụng
tài nguyên hạ tầng này để đáp ứng nhu cầu tính toán hoặc cài đặt ứng dụng riêng
tùy theo nhu cầu sử dụng. Khách hàng điển hình của hạ tầng IaaS có thể là mọi đối
tượng, cần tới một máy tính và tự cài đặt ứng dụng của mình.
Ví dụ điển hình về hạ tầng này là hạ tầng Elastic Compute Cloud (EC2) của
Amazon. Khách hàng có thể đăng ký sử dụng một máy tính ảo trên dịch vụ của


16

Amazon và lựa chọn một hệ thống điều hành (ví dụ: Windows hoặc Linux) và tự cài
đặt ứng dụng của mình.
Nền tảng PaaS (Platform as a Service)
Cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàng phát triển các phần mềm,
phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thành dịch vụ trên nền tảng đám mây đó,
mà không quan tâm nhiều đến chi phí hay sự phức tạp của việc trang bị và quản lý
các lớp phần cứng và phần mềm bên dưới.
Nền tảng PaaS có thể được cung cấp dưới dạng các ứng dụng lớp giữa
(middleware), các ứng dụng chủ (application server) cùng các công cụ lập trình với
ngôn ngữ lập trình nhất định để xây dựng ứng dụng.
Nền tảng PaaS cũng có thể được xây dựng riêng và cung cấp cho khách hàng
thông qua một API riêng. Khách hàng xây dựng ứng dụng và tương tác với hạ tầng
tính toán đám mây thông qua API đó.
Với nền tảng PaaS, khách hàng không quản lý nền tảng đám mây hay các tài
nguyên lưu trữ ở lớp dưới như hệ điều hành… Khách hàng điển hình của nền tảng
PaaS chính là các nhà phát triển ứng dụng độc lập (Independent Software Vendor)
Dịch vụ App Engine của Google là một nền tảng PaaS điển hình, cho phép
khách hàng xây dựng các ứng dụng web với môi trường chạy ứng dụng và phát
triển dựa trên các ngôn ngữ lập trình chạy trên máy ảo Java hoặc Python.
Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service)
Dịch vụ SaaS cung cấp các ứng dụng hoàn chỉnh như một dịch vụ theo yêu
cầu cho nhiều khách hàng với chỉ một phiên bản cài đặt. Khách hàng không cần
quan tâm đến việc vá lỗi, update, bảo trì các tài nguyên tính toán bên dưới, mà chỉ
cần quan tâm đến việc lựa chọn ứng dụng phù hợp nhu cầu, và sử dụng đạt hiệu quả
cao nhất.
Dịch vụ SaaS nổi tiếng nhất phải kể đến Salesforce.com với các ứng dụng cho
doanh nghiệp mà nổi bật nhất là CRM. Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối
phổ biến là các ứng dụng Online Office của Microsoft hay Google Docs của
Google.[3]

17
1.6 Cách thức hoạt động của điện toán đám mây
Để hiểu cách thức hoạt động của “đám mây”, tưởng tượng rằng “đám mây”
bao gồm 2 lớp: Lớp Back-end và lớp Front-end.

Hình 1.3: Cách thức hoạt động của điện toán đám mây
Lớp Front-end, là lớp người dùng, cho phép người dùng sử dụng và thực hiện
thông qua giao diện người dùng. Khi người dùng truy cập các dịch vụ trực tuyến, họ
sẽ phải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front-end, và các dịch vụ sẽ được chạy
trên lớp Back-end nằm ở “đám mây”.
Lớp Back-end, bao gồm các cấu trúc phần cứng và phần mềm để cung cấp
giao diện cho lớp Front-end và được người dùng tác động thông qua giao diện đó.
1.7 Các mô hình triển khai điện toán đám mây
Từ “đám mây” (cloud) xuất phát từ hình ảnh minh họa Internet đã được sử
dụng rộng rãi trong các hình vẽ về hệ thống mạng máy tính của giới CNTT. Một
cách nôm na, điện toán đám mây là mô hình điện toán Internet. Tuy nhiên, khi mô
hình tính toán đám mây dần định hình, các ưu điểm của nó đã được vận dụng để áp
dụng trong các môi trường có quy mô và phạm vi riêng, hình thành các mô hình
triển khai khác nhau.[5]


18

Hình 1.4: Các dạng mô hình triển khai điện toán đám mây
1.7.1 Các đám mây công cộng (Public Cloud)
Đây là mô hình mà hạ tầng Cloud Computing được một tổ chức sỡ hữu và
cung cấp dịch vụ rộng rãi cho tất cả các khách hàng thông qua hạ tầng Internet hoặc
các mạng công cộng diện rộng.
Các dịch vụ đám mây công cộng hướng tới số lượng khách hàng lớn nên

thường có năng lực về hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linh hoạt, đem lại chi
phí thấp cho khách hàng. Do đó khách hàng của dịch vụ trên mô hình Public Cloud,
trong đó có khách hàng cá nhân và doanh nghiệp nhỏ, sẽ được lợi thế trong việc dễ
dàng tiếp cận các ứng dụng công nghệ cao, chất lượng mà không phải đầu tư ban
đầu, chi phí sử dụng thấp, linh hoạt.
Nhà cung cấp đám mây chịu trách nhiệm về cài đặt, quản lý, cung cấp và bảo
trì. Khách hàng chỉ chịu phí cho các tài nguyên nào mà họ sử dụng, vì thế cái chưa
sử dụng được loại bỏ. [5]


19

Hình 1.5: Mô hình Public Cloud
1.7.2 Các đám mây riêng (Private Cloud)
Còn gọi là đám mây “doanh nghiệp”, là mô hình trong đó hạ tầng đám mây
được sở hữu bởi một tổ chức và phục vụ cho chính tổ chức đó. Tổ chức sở hữu có
trách nhiệm thiết lập và bảo trì đám mây này. Private Cloud thường được các doanh
nghiệp lớn xây dựng cho mình nhằm khai thác ưu điểm về công nghệ và khả năng
quản trị của Cloud Computing. Với Private Cloud, các doanh nghiệp tối ưu được hạ
tầng IT của mình, nâng cao hiệu quả sử dụng, quản lý trong cấp phát và thu hồi tài
nguyên, qua đó giảm thời gian đưa sản phẩm sản xuất, kinh doanh ra thị trường.[5]


20

Hình 1.6: Mô Hình Private Cloud
1.7.3 Các đám mây lai (Hybrid Cloud)
Là một sự kết hợp của các đám mây công cộng và riêng. Những đám mây này
thường do doanh nghiệp tạo ra và các trách nhiệm quản lý sẽ được phân chia giữa
doanh nghiệp và nhà cung cấp đám mây công cộng. Đám mây lai sử dụng các dịch

vụ có trong cả không gian công cộng và riêng.
Doanh nghiệp sẽ chia chức năng nghiệp vụ và dữ liệu thành 2 loại : quan
trọng và không quan trọng. Các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan trọng
sẽ được triển khai dưới dạng Public Cloud còn chức năng nghiệp vụ và dữ liệu
quan trọng, cần bảo mật sẽ được triển khai dưới dạng Private Cloud.Tuy nhiên vấn
đề đặt ra là làm sao ứng dụng đó có thể kết nối, trao đổi dữ liệu để hoạt động một
cách hiệu quả mà vẫn đảm bảo được tính thống nhất giữa 2 mô hình triển khai.[5]


21

Hình 1.7: Mô hình Hybrid cloud
1.7.4 Các đám mây công cộng (Community Cloud)
Một đám mây cộng đồng có thể được thiết lập bởi một số tổ chức có nhu cầu
tương tự và tìm cách chia sẻ cơ sở hạ tầng để nâng cao hiệu quả đầu tư và sử dụng..
Tùy chọn này là tốn kém hơn nhưng có thể đáp ứng về sự riêng tư, an ninh hoặc
tuân thủ các chính sách tốt hơn.

Hình 1.8: Mô hình Community cloud


22

1.8 Ưu điểm và nhược điểm của điện toán đám mây
1.8.1 Ưu điểm của điện toán đám mây
Những ưu điểm và thế mạnh dưới đây đã góp phần giúp "điện toán đám mây"
trở thành mô hình điện toán được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
-

Tốc độ xử lý nhanh, cung cấp cho người dùng những dịch vụ nhanh chóng và giá

-

thành rẻ dựa trên nền tảng cơ sở hạ tầng tập trung (đám mây).
Chi phí đầu tư ban đầu về cơ sở hạ tầng, máy móc và nguồn nhân lực của người sử

-

dụng điện toán đám mây được giảm đến mức thấp nhất.
Không còn phụ thuộc vào thiết bị và vị trí địa lý, cho phép người dùng truy cập và
sử dụng hệ thống thông qua trình duyệt web ở bất kỳ đâu và trên bất kỳ thiết bị nào

-

mà họ sử dụng (chẳng hạn là PC hoặc là điện thoại di động…).
Chia sẻ tài nguyên và chi phí trên một địa bàn rộng lớn, mang lại các lợi ích cho

-

người dùng.
Với độ tin cậy cao, không chỉ dành cho người dùng phổ thông, điện toán đám mây
còn phù hợp với các yêu cầu cao và liên tục của các công ty kinh doanh và các
nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, một vài dịch vụ lớn của điện toán đám mây đôi khi
rơi vào trạng thái quá tải, khiến hoạt động bị ngưng trệ. Khi rơi vào trạng thái này,
người dùng không có khả năng để xử lý các sự cố mà phải nhờ vào các chuyên gia

-

từ “đám mây” tiến hành xử lý.
Khả năng mở rộng được, giúp cải thiện chất lượng các dịch vụ được cung cấp trên

-

“đám mây”.
Khả năng bảo mật được cải thiện do sự tập trung về dữ liệu.
Các ứng dụng của điện toán đám mây dễ dàng để sửa chữa và cải thiện về tính năng

-

bởi lẽ chúng không được cài đặt cố định trên một máy tính nào.
Tài nguyên sử dụng của điện toán đám mây luôn được quản lý và thống kê trên
từng khách hàng và ứng dụng, theo từng ngày, từng tuần, từng tháng. Điều này đảm
bảo cho việc định lượng giá cả của mỗi dịch vụ do điện toán đám mây cung cấp để
người dùng có thể lựa chọn phù hợp.

1.8.2


23
1.8.3 Nhược điểm của điện toán đám mây

Tuy nhiên, mô hình điện toán này vẫn còn mắc phải một số nhược điểm sau:
Tính riêng tư: Các thông tin người dùng và dữ liệu được chứa trên điện toán
đám mây có đảm bảo được riêng tư, và liệu các thông tin đó có bị sử dụng vì một
mục đích nào khác?
Tính sẵn dùng: Liệu các dịch vụ đám mây có bị “treo” bất ngờ, khiến cho
người dùng không thể truy cập các dịch vụ và dữ liệu của mình trong những khoảng
thời gian nào đó khiến ảnh hưởng đến công việc.
Mất dữ liệu: Một vài dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến trên đám mây bất ngờ
ngừng hoạt động hoặc không tiếp tục cung cấp dịch vụ, khiến cho người dùng phải

sao lưu dữ liệu của họ từ “đám mây” về máy tính cá nhân. Điều này sẽ mất nhiều
thời gian. Thậm chí một vài trường hợp, vì một lý do nào đó, dữ liệu người dùng bị
mất và không thể phục hồi được.
Tính di động của dữ liệu và quyền sở hữu: Một câu hỏi đặt ra, liệu người
dùng có thể chia sẻ dữ liệu từ dịch vụ đám mây này sang dịch vụ của đám mây
khác? Hoặc trong trường hợp không muốn tiếp tục sử dụng dịch vụ cung cấp từ
đám mây, liệu người dùng có thể sao lưu toàn bộ dữ liệu của họ từ đám mây? Và
làm cách nào để người dùng có thể chắc chắn rằng các dịch vụ đám mây sẽ không
hủy toàn bộ dữ liệu của họ trong trường hợp dịch vụ ngừng hoạt động.
Khả năng bảo mật: Vấn đề tập trung dữ liệu trên các “đám mây” là cách
thức hiệu quả để tăng cường bảo mật, nhưng mặt khác cũng lại chính là mối lo của
người sử dụng dịch vụ của điện toán đám mây. Bởi lẽ một khi các đám mây bị tấn
công hoặc đột nhập, toàn bộ dữ liệu sẽ bị chiếm dụng. Tuy nhiên, đây không thực
sự là vấn đề của riêng “điện toán đám mây”, bởi lẽ tấn công đánh cắp dữ liệu là vấn
đề gặp phải trên bất kỳ môi trường nào, ngay cả trên các máy tính cá nhân.
1.9 Tổng quan về WebGIS
Khái niệm
GIS có nhiều định nghĩa nên WebGIS cũng có nhiều định nghĩa. Nói chung,
các định nghĩa của WebGIS dựa trên những định nghĩa đa dạng của GIS và có thêm
các thành phần của Web. Sau đây là một số định nghĩa về WebGIS:
WebGIS là một hệ thống phức tạp cung cấp truy cập trên mạng với những
chức năng như là bắt giữ hình ảnh, lưu trữ, hợp nhất dữ liệu, thao tác dữ liệu, phân
tích và hiển thị dữ liệu không gian.


24
WebGIS là hệ thống thông tin địa lý được phân bố thông qua hệ thống mạng
máy tính phục vụ cho việc hợp nhất, phân tán, giao tiếp với các thông tin địa lý
được hiền thị trên World Wide Web. Trong cách thực hiện nhiệm vụ phân tích GIS,
dịch vụ này gần giống như kiến trúc Client-Server của Web. Xử lý thông tin địa lý

được chia thành các nhiệm vụ ở phía server và phía client. Điều này cho phép người
dùng có thể truy xuất, thao tác và nhận kết quả từ việc khai thác dữ liệu GIS từ trình
duyệt web của họ mà không phải trả tiền cho phần mềm GIS.
Một client tiêu biểu là trình duyệt web và server-side bao gồm một Webserver
có cung cấp một chương trình phần mềm WebGIS. Client thường yêu cầu một ảnh
bản đồ hay vừa xử lý thông tin địa lý qua Web đến server ở xa. Server chuyển đổi
yêu cầu thành mã nội bộ và gọi những chức năng về GIS bằng cách chuyển tiếp yêu
cầu tới phần mềm WebGIS. Phần mềm này trả về kết quả, sau đó kết quả này được
định dạng lại cho việc trình bày bởi trình duyệt hay những hàm từ các plug-in hoặc
Java applet. Server sau đó trả về kết quả cho client hiển thị, hoặc gửi dữ liệu và các
công cụ phân tích đến client để dùng ở phía client. Phần lớn sự chú ý gần đây là tập
trung vào việc phát triển các chức năng GIS trên Internet. WebGIS có tiềm năng lớn
trong việc làm cho thông tin địa lý trở nên hữu dụng và sẵn sàng đưa tới số lượng
lớn người dùng trên toàn thế giới. Thách thức lớn của WebGIS là việc tạo ra một hệ
thống phần mềm không phụ thuộc vào platform và chạy trên chuẩn giao thức mạng
TCP/IP, có nghĩa là khả năng WebGIS được chạy trên bất kỳ trình duyệt web của
bất kỳ máy tính nào nối mạng internet. Đối với vấn đề này, các phần mềm GIS phải
được thiết kế lại để trở thành ứng dụng WebGIS theo các kỹ thuật mạng internet. [4]
1.10 Kiến trúc WebGIS và các bước xử lý
Kiến trúc web của hệ thống thông tin dữ liệu không gian cũng gần giống như
kiến trúc dành cho một hệ thống thông tin web cơ bản khác, ngoại trừ có sử dụng kỹ
thuật GIS. Có nhiều dạng công nghệ cho việc thành lập web cho thông tin không
gian như: MapServer, GeoServer, ArcGIS Server,…
Cơ sở dữ liệu không gian sẽ được dùng để quản lý và truy xuất dữ liệu không
gian, được đặt trên Data Server. Nhà kho hay nơi lưu trữ (Clearing House) được
dùng để lưu trữ và duy trì siêu dữ liệu Metadata về những dữ liệu không gian tại
những Data Server khác nhau. Dựa trên những thành phần quản lý dữ liệu, ứng


25

dụng Server và mô hình Server được dùng cho ứng dụng hệ thống để tính toán
thông tin không gian qua các hàm cụ thể. Tất cả kết quả tính toán của ứng dụng
Server sẽ được gởi đến Web Server để thêm vào các gói HTML, gởi cho phía client
và hiển thị nơi trình duyệt web.
-

Client gửi yêu cầu của người sử dụng thông qua giao thức HTTP đến Web Server.
Web Server nhận yêu cầu của người dùng từ cilent, xử lý và chuyển tiếp yêu cầu

-

đến ứng dụng trên Server có liên quan.
Application Server (chính là các ứng dụng GIS) nhận các yêu cầu cụ thể đối với các
ứng dụng và gọi các hàm có liên quan để tính toán xử lý. Nếu có yêu cầu dữ liệu nó

-

sẽ gửi yêu cầu dữ liệu đến Data Exchange Center (trung tâm trao đổi dữ liệu).
Data Exchange Center nhận yêu cầu dữ liệu, tìm kiếm vị trí dữ liệu, sau đó gửi yêu

-

cầu dữ liệu đến Data Server chứa dữ liệu cần tìm.
Data Server tiến hành truy vấn dữ liệu cần thiết và trả dữ liệu này về cho Data

-

Exchange Center.
Data Exchange Center nhận nhiều nguồn dữ liệu từ Data Server, sắp xếp logic dữ

-

liệu theo yêu cầu và trả dữ liệu về cho Application Server.
Application Server nhận dữ liệu trả về từ các Data Exchange Center và đưa chúng

-

đến các hàm cần sử dụng, xử lý, trả kết quả về Web Server.
Web Server nhận kết quả xử lý, thêm vào các code HTML, PHP,… để có thể hiển
thị lên trình duyệt, gửi trả kết quả về cho trình duyệt dưới dạng các trang web.

Hình 1.9 Kiến trúc hệ thống WebGIS
Kiến trúc 3-tier gồm 3 thành phần cơ bản, đại diện cho 3 tầng: