Tài liệu Ngiên cứu phát triển cổng thông tin điện tử cho doanh nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÀM BÁ NGỌC NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ CHO DOANH NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÀM BÁ NGỌC NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ CHO DOANH NGHIỆP Ngành: Kỹ thuật phần mềm Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm Mã số: 8480103.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Trương Ninh Thuận Hà Nội - 2019 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng nội dung đề tài luận văn “Nghiên cứu phát triển cổng thông tin điện tử cho doanh nghiệp” là do tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS. Trƣơng Ninh Thuận. Luận văn là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi và có sử dụng tài liệu tham khảo, tuy nhiên tất cả tài liệu đều đƣợc trích dẫn đầy đủ rõ ràng hợp pháp. Hà Nội, tháng năm Tác giả luận văn Đàm Bá Ngọc 2 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trƣơng Ninh Thuận - Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội ngƣời đã định hƣớng và hƣớng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Thầy không chỉ hƣớng dẫn về kiến thức chuyên môn mà còn động viên chia sẻ cho tôi rất nhiều kiến thức trong công việc và cuộc sống giúp tôi trƣởng thành và hoàn thiện mình hơn. Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới TS. Lê Hồng Anh, công tác tại khoa Công nghệ thông tin - Đại học Mỏ-Địa chất đã tận tình hƣớng dẫn, góp ý, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn. Thầy là ngƣời truyền cảm hứng, dạy tôi những phƣơng pháp nghiên cứu cũng nhƣ tạo kiện cho tôi tiếp cận với nhiều nguồn tại liệu hay bổ ích. Tôi cũng xin cảm ơn trân thành tới thầy cô hội đồng phản biện và các thầy cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin, Trƣờng Đại Học Công Nghệ- Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã góp ý, tận tình giảng dạy kiến thức cho em trong thời gian theo học cao học tại trƣờng. Mặc dù đã cố gắng, nhƣng chắc hẳn luận văn của tôi vẫn còn nhiều thiếu sót cần bổ sung về nội dung, cách trình bày, rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp, phản hồi của quý thầy cô. Tôi xin trân thành cảm ơn. Hà Nội, tháng năm Tác giả luận văn Đàm Bá Ngọc 3 Mục lục Chƣơng 1 Giới thiệu ....................................................................................................................... 8 1.1 Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................................... 8 1.2 Nội dung và cấu trúc luận văn ............................................................................................ 10 Chƣơng 2 Các giải pháp tích hợp hệ thống và phƣơng pháp phân tích kiến trúc phần mềm ....... 11 2.1 Các mô hình tích hợp hệ thống ....................................................................................... 11 2.1 1 Mô hình hƣớng dịch vụ ................................................................................................. 11 2.1.2 Mô hình kiểu điểm –tới - điểm...................................................................................... 13 2.1 3 Mô hình kiểu đƣờng ống ............................................................................................... 14 2.1.4 Mô hình trục bánh xe và nan hoa .................................................................................. 15 2.2 Các phƣơng pháp hỗ trợ tích hợp hệ thống ..................................................................... 15 2.2 1 Phƣơng pháp tích hợp dựa trên dịch vụ web ................................................................. 15 2.2.2 Phƣơng pháp công nghệ trục tích hợp ........................................................................... 17 2.2.3 Phƣơng pháp chia sẻ dữ liệu ......................................................................................... 18 2.3.4 Phƣơng pháp môi giới đối tƣợng .................................................................................. 18 2.3.5 Phƣơng pháp hƣớng thông điệp .................................................................................... 19 2.3 Phƣơng pháp thiết kế kiến trúc phần mềm ..................................................................... 21 2.3.1 Khái niệm kiến trúc phần mềm ..................................................................................... 21 2.3.2 Xem xét các yếu tố đánh giá kiến trúc phần mềm ........................................................ 21 2.2.3 Quy trình thiết kế kiến trúc phần mềm .......................................................................... 27 Chƣơng 3 Phân tích giải pháp tích hợp hệ thống cho doanh nghiệp ............................................ 31 3.1 Tổng quan vấn đề và giải pháp cho doanh nghiệp .......................................................... 31 3.1.1 Quản lý khách................................................................................................................ 34 3.1.2 Quản lý cổng xe............................................................................................................. 37 3.1.3 Quản lý hệ thống bãi đỗ xe ........................................................................................... 39 3.1.4 Quản lý đào tạo ............................................................................................................. 40 3.2 Tích hợp đăng nhập với Active Dricectory .................................................................... 41 3.3 Tích hợp và đồng bộ dữ liệu với hệ thống máy chủ thƣ điện tử ..................................... 43 3.4 Cung cấp các dịch vụ web giữa các hệ thống ................................................................. 45 4 3.4.1 Phía máy chủ ................................................................................................................. 45 3.4.2 Phía máy khách ............................................................................................................. 48 Chƣơng 4 Thiết kế hệ thống và triển khai .................................................................................... 52 4.1 Mô hình ca sử dụng tổng quát............................................................................................. 52 4.2 Các tác nhân của hệ thống .............................................................................................. 52 4.3 Đặc tả các ca sử dụng...................................................................................................... 53 4.4 Biểu đồ tuần tự ca sử dụng phê duyệt ............................................................................. 56 4.5 Biểu đồ tuần tự ca sử dụng đăng ký khách ..................................................................... 57 4.6 Biểu đồ tuần tự hệ thống quẹt thẻ an ninh ...................................................................... 58 4.7 Các hình ảnh triển khai hệ thống .................................................................................... 59 Chƣơng 5 Kết luận và hƣớng phát triển ........................................................................................ 65 Tài liệu tham khảo ......................................................................................................................... 66 5 Danh sách bảng chữ cái viết tắt STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Từ Từ đầy đủ ADO.NET Active Data Objects Application API Programming Interface Ý nghĩa Đối tƣợng dữ liệu trên nền tảng Microsoft Giao diện lập trình ứng dụng CNTT Số chứng minh thƣ nhân dân Công nghệ thông tin CTTĐT Cổng thông tin điện tử Cổng thông tin điện tử đƣợc ERP Enterprise Resource Planning Hệ thống hoặc định nguồn lực doanh nghiệp ESB Enterprise Service Bus công nghệ trục tích hợp CMTND JDBC JDO MES Java Database Connectivity Java Data Objects Manufacturing Execution System Mã định danh của mỗi ngƣời Công nghệ thông tin Kết nối cơ sở dữ liệu Đối tƣợng dữ liệu Hệ thống điều hành sản xuất MOM message oriented middleware Phƣơng pháp hƣớng thông điệp 12 ODBC Open Database Connectivity Mở kết nối cơ sở dữ liệu 13 ORBs Object Request Brokers Môi giới đối tƣợng Remote Method Invocation Remote Procedure Calls Service-Oriented Architecture Very Important Person Gọi phƣơng thức từ xa 11 14 15 16 17 RMI RPC SOA VIP Gọi phƣơng thức từ xa Kiến trúc hƣớng dịch vụ Tầm quan trọng 6 Danh sách hình vẽ Hình 1.1 Tổng quan chức năng cho doanh nghiệp.......................................................................... 9 Hình 2.1 Mô hình tổng quan của dịch vụ web ............................................................................... 12 Hình 2.2 Mô hình điểm-tới-điểm ................................................................................................... 13 Hình 2.3 Mô hình đướng ống ........................................................................................................ 14 Hình 2.4 Mô hình bánh xe – trục nan hoa ..................................................................................... 15 Hình 2.5 Mô hình một ứng dụng dịch vụ web ............................................................................... 16 Hình 2.6 Kiến trúc của mô hình ORBs .......................................................................................... 19 Hình 2.7 Mô hình truyền thông điệp ............................................................................................. 20 Hình 2.8. Quá trình mở rộng theo chiều dọc- ngang (Scale out -Scale up) .................................. 24 Hình 2..9. Mô tả kiểu tích hợp ....................................................................................................... 26 Hình 2.10. Quy trình thiết kế kiến trúc .......................................................................................... 28 Hình 2.11. Đầu vào và đầu ra khi xác định kiến trúc................................................................... 28 Hình 2.12. Đầu vào và đầu ra của quá trình thiết kế kiến trúc ..................................................... 29 Hình 3.1. Mô hình tổng quan doanh nghiệp .................................................................................. 31 Hình 3.2 Sơ đồ ví dụ về doanh nghiệp ........................................................................................... 32 Hình 3.3 Quy trình ra khỏi công ty của nhân viên-khách ............................................................. 34 Hình 3.4 Cửa an ninh .................................................................................................................... 35 Hình 3.5 Hình ảnh tem, thiết bị lưu trữ ......................................................................................... 36 Hình 3.6 Quản lý cổng xe VIP ra vào công ty ............................................................................... 38 Hình 3.7 Triển khai quản lý bãi đỗ xe máy nhân viên ................................................................... 39 Hình 3.8 Đăng nhập với AD .......................................................................................................... 43 Hình 4.1 Biểu đồ ca sử dụng tổng quát ......................................................................................... 52 Hình 4.2 Biểu đồ tuần tự phê duyệt ............................................................................................... 56 Hình 4.3 Biểu đồ tuần tự đăng ký .................................................................................................. 57 Hình 4.4 Biểu đồ tuần tự hệ thống quẹt thẻ an ninh ...................................................................... 58 Hình 4.5 Phân quyền theo nhóm ................................................................................................... 60 Hình 4.6 Phân quyền theo danh mục............................................................................................. 60 Hình 4.7 Trang chủ của ứng dụng ................................................................................................. 60 Hình 4.8 Danh mục đăng ký hỗ trợ an ninh .................................................................................. 61 Hình 4.9 Đăng ký khách ................................................................................................................ 61 Hình 4.10 Trạng thái đăng ký khách ............................................................................................. 62 Hình 4.11 Đăng ký bãi đỗ xe ......................................................................................................... 62 Hình 4.12 Danh mục đăng ký hỗ trợ đào tạo ................................................................................ 63 Hình 4.13 Tạo và quản lý phiếu khảo sát thông tin....................................................................... 63 Hình 4.14 Tư vấn hỏi đáp .............................................................................................................. 64 7 8 Chương 1 Giới thiệu 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Cùng với sự phát triển của kinh tế Việt Nam trong những năm gần đây chúng ta đang dần trở thành một phần của chuỗi cung sản xuất toàn cầu. Với vị trí chiến lƣợc ở khu vực, chính trị ổn định, chi phí nhân công phù hợp, Việt Nam dần trở thành điểm đón đầu tƣ hàng đầu trong khu vực. Làn sóng dịch chuyển sản xuất từ Trung Quốc sang các thị trƣờng có chi phí rẻ hơn của các công ty hàng đầu nhƣ Samsung, Nokia, Microsoft, Foxcom và hàng loạt các công ty sản xuất khác tạo điều kiện cho việc hình thành mới các khu công nghiệp công nghệ cao, xây dựng nhiều nhà máy sản xuất toàn cầu. Công nghệ thông tin và cuộc cách mạng công nghệ 4.0 cũng không nằm ngoài quá trình này. Ứng dụng CNTT trong quản hành chính, tin học hóa doanh nghiệp, chính phủ kiến tạo, giảm thủ tục, nâng cao năng xuất đƣợc chính phủ ƣu tiên lên mức hàng đầu. Với mục tiêu trở thành nƣớc mạnh về công nghệ thông tin trong tƣơng lai Việt Nam hoàn toàn có đủ tiềm lực và nhân lực phát triển điều này. Việc quản lý thông tin thƣờng đƣợc dùng chủ yếu bằng giấy, excel và các dịch vụ miễn phí, đặt ra vấn đề thiếu thống nhất, tính riêng tƣ của doanh nghiệp. Các tập toàn sản xuất lớn đầu tƣ vào Việt Nam kèm theo những quy định khắt khe về quản lý, thủ tục, quy trình thống nhất với các công ty con khác trên toàn cầu. Đó là lý do việc phát triển hệ thống quản lý quản lý cho doanh nghiệp trở nên cấp thiết. Hệ thống đóng góp vào việc quản lý thống nhất, tập trung nâng cao quản lý cho doanh nghiệp. Hiện tại, tại nhiều doanh nghiệp việc quản lý các vấn đề liên quan tới an ninh, khách, quản lý di chuyển tài sản, quản lý đào tạo chủ yếu đƣợc sử dụng bởi tài liệu excel, sổ sách, giấy tờ. Việc tài sản, bãi xe, cửa an ninh ít đƣợc chú ý tới. Các doanh nghiệp vừa và lớn, họ đã triển khai nhiều hệ thống ERP và MES. Hỗ trợ quản lý doanh nghiệp, lập kế hoạch và quản lý sản xuất. Tuy nhiên hệ thống ERP (Phần mềm hoạch định nguồn lực doanh nghiệp) và MES (Hệ thống điều hành sản xuất) chủ yếu tập trung vào các nghiệp vụ hàng tồn kho, tài chính, kế toán, sản xuất, nhân sự, chuỗi cung, bán hàng, lập kế hoạch, mua hàng hàng. Để giải quyết vấn đề trên em thực hiện làm luận văn này: Phát triển hệ thống giúp quản lý công ty giải quyết các vấn đề đề cập ở trên. Nội dung: Nghiên cứu phát triển hệ thống giúp quản lý, tổng hợp thông tin cho doanh nghiệp, giải quyết các vấn đề của doanh nghiệp nhƣ: quản lý tài sản, quản lý khách vào ra công ty, 9 quản lý đào tạo, quản lý bãi gửi xe, quản lý giao hàng, quản lý cổng xe VIP, quản lý đăng ký dán tem thiết bị. Hình 1.1 Tổng quan chức năng cho doanh nghiệp Về cơ bản hệ thống đáp đa dạng cho cho nhiều doanh nghiệp. Trong phạm vi luận văn tập trung nghiên cứu dành cho doanh nghiệp vừa và lớn, các công ty thuộc khối sản xuất, các nhà máy tại các khu công nghiệp. Các công ty tại khu công nghiệp Thăng Long (Đông Anh, Hà Nội), khu công nghiệp Yên Phong (Yên Phong, Bắc Ninh) và các khu công nghiệp khác trên cả nƣớc. Các công ty có quy mô nhân sự lớn, diện tích lớn, có các chi nhánh sản xuất ở nhiều nơi: Quản lý vận chuyển hàng hóa từ cơ sở này tới cơ sở sản xuất khác,. Quản lý các xe giao, nhận hàng ở đâu trong công ty, thời gian cho phép trong công ty. Kiểm soát hàng vận chuyển bên ngoài công ty, định vị, giám sát địa điểm của hàng đối với các công ty nhà thầu. Các công ty cần tính bảo mật thông tin, các việc nghiên cứu. Công ty cần vận chuyển hàng hóa nhiều. Quản lý khách ra vào công ty, lịch sử vào ra của khách tại các khu vực. Lƣu lại lịch sử quẹt thẻ, lịch sử vào ra, ảnh cho từng khách. Quản lý chấm công, quẹt thẻ tại các khu vực trong công ty, với từng nhân viên thẻ chỉ có hiệu lực tại vài vị trí phù hợp với nhu cầu thực tế cũng nhƣ đảm bảo an ninh cho từng khu vực. Quản lý bãi đỗ xe máy, ô tô cho nhân viên. 10 1.2 Nội dung và cấu trúc luận văn Nội dung của luận văn, tên luận văn: “Nghiên cứu và phát triển cổng thông tin điện tử cho doanh nghiệp”. Trong luận văn này, khái niệm “cổng thông tin điện tử” đƣợc hiểu theo nghĩa là một hệ thống tích hợp các hệ thống con khác với chức năng nghiệp vụ riêng biệt thành một hệ thống tổng thể và gồm các chức năng quản lý dựa trên yêu cầu của ngƣời dùng. Từ đó giúp ngƣời dùng sử dụng tài nguyên hệ thống đƣợc hiệu quả hơn, đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng của doanh nghiệp. Về cấu trúc luận văn gồm các phần sau. Chƣơng 1 giới thiệu tổng quan luận văn, trình bày hiện trạng các vấn đề hiện tại, các cách giải quyết hiện tại của doanh nghiệp từ đó đƣa ra hƣớng giải quyết mới giải quyết đƣợc vấn đề đã đƣa ra. Chƣơng 2 trình bày về các giải pháp tích hợp hệ thống và phƣơng pháp phân tích kiến trúc phần mềm. Các mô hình và các công nghệ tích hợp đƣợc trình bày với ƣu và nhƣợc điểm của các phƣơng pháp.Sau đó nói về kiến trúc và vai trò của nótrong quá trình phát triển bất kỳ một hệ thống nào cũng nhƣ trong việc phát triển công thông tin điện tử. Trong phần này cũng tập trung trình bày về các phƣơng pháp tích hợp hệ thống con vào cổng thông tin điện tử để tạo thành một hệ thống duy nhất. Chƣơng 3 nói về tích hợp hệ thống với dịch vụ web: trình bày sử dụng dụng dịch vụ web để tích hợp, trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống con. Chƣơng 4 thiết kế hệ thống và triển khai, thực hiện phân tích yêu cầu, nghiệp vụ của doanh nghiệp và đƣa ra các giải pháp phát triển các chức năng và tích hợp giữa các hệ thống liên quan dựa trên các phƣơng pháp đã đề cập ở chƣơng 2 và chƣơng 3. Phần cuối, Chƣơng 5 đƣa ra kết luận, từ giải pháp đến thực nghiệm thu đƣợc và định hƣớng nghiên cứu mở rộng cho việc phát triển về sau. 11 Chương 2 Các giải pháp tích hợp hệ thống và phương pháp phân tích kiến trúc phần mềm Trong chƣơng này sẽ trình bày nội dung về các giải pháp trong việc tích hợp hệ thống, ngoài ra trong chƣơng này cũng trình bày phƣơng pháp thiết kế kiến trúc phần mềm. Cổng thông tin điện tử phát triển dựa trên các cơ sở lý thuyết về kiến trúc phần mềm và các phƣơng pháp tích hợp hệ thống nhằm đạt chất lƣợng và hiệu quả cao nhất. Ngày nay, các công nghệ tích hợp hệ thống ngày càng nhiều và đổi mới, tuy nhiên mỗi công nghệ đều có đặc điểm riêng cùng với ƣu, nhƣợc điểm của mình. Việc lựa chọn công nghệ nào phù hợp trong từng trƣờng hợp cụ thể cũng là vấn đề mà luận văn đƣa ra. 2.1 Các mô hình tích hợp hệ thống 2.1 1 Mô hình hướng dịch vụ Khái niệm Định nghĩa dịch vụ web (thuật ngữ tiếng anh web service) là giao diện hỗ trợ truy cập mạng đến các chức năng của ứng dụng, nó đƣợc thiết kế theo các công nghệ chuẩn của Internet nhƣ HTTP, HTTPS. Khi sử dụng dịch vụ web, nó cung cấp một giao diện chuẩn, các hệ thống sử dụng nó bắt buộc phải tuân theo các giao diện này, chúng có thể giao tiếp giữa các nền tảng khác nhau miễn sao đáp ứng yêu cầu cùng tuân theo nguyên tắc nhất định. Dịch vụ web đƣợc thiết kế và phát triển để chia sẻ dữ liệu logic và truyền tải các thông điệp qua các API, nó lắng nghe các yêu cầu tại các cổng và phản hồi thông điệp tới các máy khách. Do đó nó không hỗ trợ các giao diện đồ họa nhƣ những mô hình khác. Nó cho phép các hệ thống con có thể giao tiếp với nhau mà không tốn quá nhiều thời gian, các quá trình giao tiếp đều tuân theo chuẩn dữ liệu XML hoặc JSON. Đó cũng là một ƣu điểm của dịch vụ web khi mà nó không phụ thuộc vào bất kỳ ngôn ngữ lập trình hay hệ điều hành nào. Đặc điểm cơ bản dịch vụ web Máy chủ dịch vụ web và máy khách có giao tiếp với nhau trong cả những môi trƣờng khác nhau. Đƣợc phát triển dựa trên tuân thủ giao thức HTTP, định dạng dữ liệu XML, JSON. Dịch vụ web rất linh động: với UDDI và WSDL thì việc mô tả 12 và phát triển dịch vụ web có thể tự động hóa. Gồm nhiều thành phần nhỏ liên kết với nhau và đƣợc triển khai trên mạng Intranet và Internet. Dịch vụ web bao gồm nhiều mô đun và có thể công bố trên mạng Internet. Có thể đƣợc chia sẻ và truyền tải thông tin qua mạng, có tính bảo mật và riêng tƣ cao, tùy theo mô hình cài đặt Mô hình dịch vụ web Hình 2.1 Mô hình tổng quan của dịch vụ web Nhà cung cấp đăng ký dịch vụ web với UDDI. Ngƣời sử dụng (máy khách) thực hiện tìm kiếm dịch vụ trên UDDI qua một URL phù hợp. Phía UDDI phản hồi một bản mô tả WSDL cho nhà cung cấp dịch vụ. Tiếp đó ngƣời sử dụng thực hiện thao tác gọi dịch vụ bằng một lời gọi thông điệp SOAP tới nhà cung cấp. Sau cùng nhà cung cấp phản hồi lại kết quả của yêu cầu SOAP cho máy máy khách. Ưu điểm Các chƣơng trình đƣợc viết bằng nhiều ngôn ngữ và nền tảng khác nhau, nhƣng có thể giao tiếp đƣợc với nhau thông qua API. Nó là chuẩn để các hệ thống cùng tuân thủ, do đó có thể trao đổi thông tin với nhau. Sử dụng đơn giản: vì các API đƣợc định nghĩa thông qua các URI, các tài nguyên máy chủ đƣợc định danh và truy cập bởi các URI, do đó dịch vụ web đƣợc đánh giá là đơn giản và hiệu quả hơn. Giao tiếp với nhau qua bởi các giao thức chuẩn HTTP, TCP/IP, XML và tuân theo các nguyên tắc của các giao thức này do đó nó kế thừa lại những tính chất của chúng: bảo mật, an toàn, hiệu quả. Nó giúp giảm chi phí trong quá trình tích hợp giữa các hệ thống. 13 Nhược điểm Một trong những nhƣợc điểm là chƣa có cơ chế khôi phục để đảm bảo toàn vẹn giao dịch trong trƣờng hợp xảy ra ngoại lệ bất thƣờng. Dịch vụ web dựa trên HTTP nên nó tuân thủ tính phi trạng thái của giao thức này, trong những trƣờng hợp đòi hỏi tính nhất quán dữ liệu, lập trình viên phải tự xây dựng cơ chế khôi phục thủ công. Dịch vụ web sẽ giảm hiệu suất tối ƣu khi cùng lúc có nhiều ứng dụng gửi yêu cầu giao tiếp. Khả năng chịu tải: dịch vụ web sử dụng và trao đổi rất nhiều gói tin, trƣờng hợp xấu nhất xảy ra là số lƣợng giao dịch tăng lên đột biết sẽ làm quá tải máy chủ và cơ sở hạ tầng của doanh nghiệp. Do sử dụng máy chủ trung gian để tăng tính giao tiếp của các hệ thống do đó vấn đề băng thông, tốc độ cần đƣợc chú ý. Cơ sở hạ tầng và thiết bị phần cứng tốt góp phần nâng cao hiệu năng xử lý của toàn bộ hệ thống dịch vụ web. 2.1.2 Mô hình kiểu điểm –tới - điểm Mô hình điểm- điểm, (trong tiếng anh Point –to -point) đƣợc thiết kế sao cho các máy chủ ứng dụng giao tiếp, trao đổi thông tiếp bởi các giao diện (API). Bởi vậy đặc điểm của mô hình này là các giao tiếp này là không phụ thuộc vào công nghệ, chỉ phụ thuộc vào các thông điệp gửi đi và nhận lại, chúng đƣợc thực hiện trong thời gian đồng bộ hóa hoặc đƣợc xử lý tức thời trong thời gian thực. Mỗi ứng dụng cung cấp một lƣợng API nhất định, khi số hệ thống con tăng lên đòi hỏi số giao diện ứng dũng cũng tăng theo. Tuy vậy nhƣợc điểm có nó là chỉ phù hợp với hệ thống có phạm vi các máy chủ ứng dụng tích hợp với nhau không quá nhiều. Dƣới đây là hình mô tả mô hình theo kiểu điểm – tới –điểm. Hình 2.2 Mô hình điểm-tới-điểm 14 2.1 3 Mô hình kiểu đường ống Mô hình kiểu đƣờng ống (mô hình Pipeline) đƣợc đƣa ra dựa trên ý tƣởng tích hợp các hệ thống một cách độc lập dựa trên một trục thông điệp (gọi là bus). Các máy chủ ứng dụng 1 – 6 đƣợc tích hợp trên bus (Hình dƣới), các nút trên bus có thể giao tiếp trực tiếp với các ứng dụng, còn các máy chủ ứng dụng muốn giao tiếp với nhau bắt buộc phải thông qua các nút trung gian đƣợc phân bố trên trục thông điệp. Ví dụ ứng dụng 1 giao tiếp trực tiếp với trục thông điệp qua nút 1. Thế nhƣng ứng dụng 2 muốn giao tiếp với ứng dụng 4 thì bắt buộc phải giao tiếp thông qua các nút 2, nút 1, nút 4. Hình 2.3 Mô hình đướng ống Các ứng dụng giao tiếp với nhau sử dụng thành phần trung gian trên đƣờng truyền mạng, chúng phải đƣợc chuẩn hóa theo một chuẩn trƣớc khi tham gia vào quá trình tích hợp. Nó cũng có phần giống với phƣơng pháp mô hình bánh xe- lan hoa (hun-and-spoke) sẽ trình bày ở phần dƣới. Tuy vậy, mô hình này có rất nhiều ƣu điểm nhƣ: sƣ linh hoạt về mặt kiến trúc, giá thành giảm, không gây gánh nặng tài chính cho doanh nghiệp, sự độc lập của các hệ thống con cho phép ngƣời tích hợp có thể tích hợp hoặc tách riêng một cách dễ dàng. Trong trƣờng hợp dung lƣợng trao đổi lớn khả năng xảy ra tắc nghẽn là cao, lúc đó chúng ta cần thiết lập thêm các kênh truyền độc lập để tăng cƣờng tính ổn định. Mô hình đƣợc ƣu tiên áp dụng cho các hệ thống hƣớng sự kiện, sử dụng các kênh phân phát dữ liệu kiểu 1 – nhiều, các kho dữ liệu. 15 2.1.4 Mô hình trục bánh xe và nan hoa Mô hình hub-and-spoke (bánh xe và trục nan hoa) phần lớn đƣợc áp dụng để tích hợp trong các ứng dụng cho doanh nghiệp (EAI Enterprice Application Intergration). Phƣơng pháp này đƣợc ghép nối từ bộ xử lý trung tâm của hệ thống. Các ứng dụng 1, ứng dụng 2, ứng dụng 3 không thể trực tiếp giao tiếp với nhau mà tất cả trao đổi thông tin qua một ứng dụng trung gian (middlerware) ở giữa. Dữ liệu hệ thống đƣợc chia sẻ và truy xuất tại nút trung gian của hệ thống. Ứng dụng trung gian ngoài tác dụng là điểm đầu mối tích hợp các ứng dụng con, nó còn có khả năng định tuyến các thông điệp gửi và nhận. Mô hình này thƣờng đƣợc sử dụng cho các hệ thống có số lƣợng các ứng dụng con nhỏ. Hình 2.4 Mô hình bánh xe – trục lan hoa 2.2 Các phương pháp hỗ trợ tích hợp hệ thống 2.2 1 Phương pháp tích hợp dựa trên dịch vụ web Cài đặt dịch vụ web với kiến trúc Restful Ứng dụng web cung cấp các API để truy cập vào các tài nguyên trong hệ thống. Phía máy trạm máy khách sử dụng các thƣ viện thực hiện gọi API để trao đổi và tiếp nhận thông tin. Kiến trúc REST (Representational State Transfer) ngày càng chiếm ƣu thế bởi tính dễ dùng và gọn nhẹ. Các máy khách giao tiếp với ứng dụng thông qua giao thức HTTP và thực hiện gọi các giao diện ứng dụng (API) để truy cập vào các tài nguyên, dữ liệu trên ứng dụng máy chủ. 16 Hình 2.5 Mô hình một ứng dụng dịch vụ web Phía máy chủ REST viết tắt của từ REpresentational State Transfer. Là một chuẩn kiến trúc cung cấp dịch vụ web dựa trên giao thức Http. Kiến trúc REST đƣợc cung cấp với tính đơn giản để truy cập và sửa đổi tài nguyên của máy chủ máy chủ. Trong đó mỗi tài nguyên máy chủ đƣợc định danh bởi một URIs hoặc một Ids toàn cầu. REST đƣợc sử dụng phổ biến vì tính đơn giản và cung cấp nhiều định dạng dữ liệu phổ biến nhƣ text, JSON, XML. Điểm mạnh của REST đƣợc biết đến là phát triển dựa trên HTTP, là nền tảng hạ tầng phổ biến và sẵn có nhất. Do đó dễ đƣợc tiếp nhận và sử dụng bởi các kiến trúc sƣ phần mềm. Thêm vào đó HTTP là giao thức mở và đƣợc khai triển trên rất nhiều loại hệ thống, hiện nay mọi tổ chức công ty đều đồng ý cho phép trao đổi thông tin dựa trên giao thức HTTP. Ngày nay, Spring MVC đƣợc sử dụng phổ biến để phát triển và cung cấp dịch vụ web, nó đƣợc cung cấp để phát triển dịch vụ web theo kiến trúc RESTful. Máy chủ dịch vụ cung cấp các giao diện dƣới dạng URI và trả về dữ liệu chủ yếu dƣới dạng JSON, từ đó máy khách thực hiện xử lý nghiệp vụ theo mẫu dữ liệu trả về. Phía máy khách Một REST API trả về định dạng kiểu JSON đƣợc sử dụng phổ biến với ƣu điểm nhẹ và dễ sử dụng. Các hệ thống con tích hợp trong hệ thống đều sử dụng chuẩn dữ liệu JSON để trao đổi dữ liệu. Dƣới đây là cách thức gọi và thực thi các dịch vụ phía máy khách. Máy khách thực hiện gọi một yêu cầu dƣới dạng HTTP Post, yêu cầu cho biết nhiệt độ của thành phố Paris là bao nhiêu độ C, máy chủ lắng nghe và phản hồi thông tin nhiệt độ thấp nhất là 16 độ C, nhiệt độ cao nhất là 23 độ C. 17 Hình 2.6 Gọi API từ máy khách Trong hệ thống các hệ thống con sử dụng gọi API tới máy chủ để lấy và xử lý thông tin bao gồm các hệ thống: Hệ thống cổng xe chính, hệ thống bãi đỗ xe, hệ thống quẹt thẻ cửa an ninh, hệ thống đăng ký dán tem thiết bị. Tại hệ thống quản lý cổng xe chính, hệ thống bãi xe, hệ thống cửa an ninh gọi dịch vụ cung cấp từ hệ thống. Sử dụng giao thức HTTP để gửi các yêu cầu và nhận đƣợc kết quả phản hồi. 2.2.2 Phương pháp công nghệ trục tích hợp Phƣơng pháp trục tích hợp (Enterprise Service Bus- ESB) là một giải pháp cho ở hạ tầng phần mềm dựa trên cơ chế hoạt động nhƣ là một lớp trung gian xử lý vấn đề yêu cầu mở rộng hệ thống sau khi triển khai mà mô hình dịch vụ web không làm đƣợc, hoặc xử lý chƣa tốt. Cụ thể là khi tích hợp giữa các dịch vụ web với các ứng dụng trung gian khác, cũng nhƣ giải quyết các vấn đề về an ninh, quản lý, kiểm soát các dịch vụ truyền thông. ESB cung cấp giải pháp cho các vấn đề trên, nó cũng hỗ trợ tăng khả năng linh hoạt trong giao tiếp giữa các máy chủ cung cấp dịch vụ, hỗ trợ đơn giản hóa về sau khi muốn tái sử dụng các dịch vụ sẵn có. ESB cũng đảm bảo cơ sở hạ tầng truyền thông đáng tin cậy, thực sự mạnh mẽ và an toàn, khả năng mở rộng tốt. Vấn đề kiểm soát giao tiếp và lƣu vết sử dụng dịch vụ. Một tính năng khác nữa là cung cấp tính năng điều hƣớng và định tuyến các thông điệp tới các máy chủ dịch vụ khác căn cứ vào nguồn gốc, nội dung hoặc các đặc điểm khác và khả năng chuyển đổi để đóng gói, mở gói khi thông điệp trong quá trình gửi và nhận thông điệp. Phƣơng pháp ESB hỗ trợ khả năng quản lý quá trình triển khai, bảo trì, sử dụng dịch vụ, bên cạnh đó nó còn đảm bài toán cân bằng tải, tối ƣu hóa, giảm thiểu chi phí, quản lý trực tuyến, triển khai phân tán. Thêm vào đó nó còn đảm bảo các tiêu chuẩn về bảo mật, tính tin cậy khi trao đổi thông tin. 18 2.2.3 Phương pháp chia sẻ dữ liệu Phƣơng pháp này hỗ trợ tối đa việc truy xuất vào cơ sở dữ liệu qua một lớp trừu tƣợng sẵn có, nó tạo điều kiện cho việc thay đổi hệ quản trị cơ sở dữ liệu mà không phải thay đổi và xây dựng lại mã nguồn của ứng dụng. Bởi vậy, phƣơng pháp này cực kỳ hiệu quả để truy cập vào dữ liệu từ các hệ quản trị khác nhau. Thực tế sử dụng phổ biến nhất các công nghệ sau: đứng đầu là công nghệ Java Database Connectivity (JDBC) và Java Data Objects (JDO) trên nền tảng Java, còn trong nền tảng .Net của Microsoft là các công nghệ Open Database Connectivity (ODBC) và Active Data Objects (ADO.NET). 2.3.4 Phương pháp môi giới đối tượng ORBs (Object Request Brockers) là một trong những phƣơng pháp phân tách tính rõ ràng về trị trí, hệ điều hành, giao thức và ngôn ngữ lập trình, nó nâng cao việc quản lý và trao đổi thông điệp giữa các hệ thống phân tán hoặc các ứng dụng con có các thành phần khác nhau mà không cần quan tâm tới nội dung của quá trình truyền thông điệp. Phƣơng thức đƣợc dùng để giao tiếp giữa các đối tƣợng là qua các giao diện (interfaces), nó là ƣu điểm của phƣơng pháp này, nó giúp nâng cao việc bảo trì và che dấu thông tin đảm bảo an ninh của hệ thống. ORB là công nghệ khá phức tạp, nó hầu hết kết nối với các dịch vụ cung cấp khả năng định vị các thành phần trong kết nối mạng. Ví dụ nhƣ nó cung cấp một trị trí không có thật sau đó mô hình hóa xung quanh nó cùng với các thành phần địa phƣơng, tuy nhiên thực tế các thành phần con này có thể đặt ở đâu đó trong mạng. Ƣu điểm của nguyên tắc này là tăng tính đơn giản khi pháp triển hệ thống nhƣng đó cũng là nhƣợc điểm của nó, điều đó gây ảnh hƣởng tới hiệu năng chung của kiến trúc.