Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ảo hóa triển khai trung tâm dữ liệu tại vnpt quảng tr

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN

--------------

LÊ NAM PHÚC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ ẢO HĨA
TRIỂN KHAI TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI VNPT
QUẢNG TRỊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

ĐÀ NẴNG, 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN

--------------

LÊ NAM PHÚC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ ẢO HĨA
TRIỂN KHAI TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI VNPT
QUẢNG TRỊ

Chuyên ngành : Khoa học máy tính
Mã số : 8480101

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN GIA NHƯ

ĐÀ NẴNG, 2022

i

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS Nguyễn Gia Như, Trường
Khoa Học Máy Tính - Đại học Duy Tân đã dành nhiều thời gian tận tình chỉ
bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu, định
hướng và đưa ra nhiều góp ý q báu trong q trình tôi thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô ở Trường Khoa Học Máy Tính -
Đại học Duy Tân đã cung cấp cho tôi những kiến thức và tạo cho tơi những
điều kiện thuận lợi trong suốt q trình tơi học tập tại trường.
Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn về sự giúp đỡ của Lãnh đạo cơ quan, đồng
nghiệp đã cung cấp dữ liệu, tài liệu và cho tôi những lời khuyên quý báu. Tơi
xin cảm ơn gia đình, người thân, ta bè và các thành viên trong nhóm nghiên
cứu ln động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022
Họ và tên

Lê Nam Phúc

ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, thực hiện dưới
sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Gia Như, Trường Khoa Học Máy Tính -

Đại học Duy Tân.
Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai cơng bố
trong bất cứ cơng trình nào khác.

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022
Họ và tên

Lê Nam Phúc

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN.....................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT...........................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...............................................................................vii
MỞ ĐẦU...................................................................................................................1

1.1.Lý do chọn đề tài...............................................................................................1
1.2.Mục tiêu, ý nghĩa nghiên cứu............................................................................3
1.3.Đối tượng, phạm vi nghiên cứu........................................................................3
1.4.Phương pháp nghiên cứu..................................................................................3
1.5.Dự kiến kết quả đạt được..................................................................................4
1.6.Cấu trúc luận văn..............................................................................................4
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA VÀ TRUNG
TÂM DỮ LIỆU.........................................................................................................5
1.1. Khái niệm về ảo hóa.......................................................................................5
1.2. Tại sao phải ảo hóa?.........................................................................................6
1.3. Ảo hóa hoạt động như thế nào?.......................................................................6

1.4. Phân loại ảo hóa..............................................................................................7

1.4.1. Ảo hóa lưu trữ...........................................................................................7
1.4.2. Ảo hóa mạng..............................................................................................8
1.4.3. Ảo hóa ứng dụng.......................................................................................9
1.4.4. Máy chủ ảo hóa.......................................................................................10
1.5. Các cơng nghệ ảo hóa....................................................................................10
1.5.1. Ảo hóa hỗ trợ phần cứng.........................................................................10
1.5.2. Ảo hóa cấp độ hệ điều hành....................................................................17
1.5.3. Các dịch vụ Cloud VPS, Cloud Server dùng ảo hóa gì?.........................25

iv

1.6. Tiêu chuẩn, thành phần, mơ hình trung tâm dữ liệu......................................26
1.6.1. Tiêu chuẩn trung tâm dữ liệu..................................................................26
1.6.2. Thành phần, kiến trúc trung tâm dữ liệu.................................................28
1.6.3. Yêu cầu kỹ thuật hạ tầng các trung tâm dữ liệu......................................31
1.6.4. Trung tâm dữ liệu hoạt động như thế nào?.............................................32
1.6.5. Trung tâm dữ liệu được quản lý như thế nào?........................................32

Chương 2: KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG HỆ
THỐNG CNTT VNPT QUẢNG TRỊ...................................................................34

2.1. Hiện trạng các hệ thống CNTT đang khai thác, sử dụng..............................34
2.1.1. Hạ tầng máy chủ......................................................................................34
2.1.2. Hạ tầng mạng..........................................................................................36
2.1.3. Phụ trợ (Thiết bị lưu trữ, nguồn điện, điều hòa, thiết bị phụ trợ ...)...........37
2.1.4. Chi phí phát triển, duy trì hàng năm.......................................................37

2.2. Khảo sát khả năng đáp ứng yêu cầu hạ tầng kỹ thuật triển khai Trung

tâm dữ liệu............................................................................................................38

2.2.1. Các bảng khảo sát hạ tầng kỹ thuật........................................................38
2.2.2. Đánh giá hạ tầng kỹ thuật.......................................................................46
2.3. Phân tích đề xuất giải pháp xây dựng Trung tâm dữ liệu..............................46
2.3.1. Các điểm hạn chế hiện tại.......................................................................46
2.3.2. Yêu cầu xây dựng Trung tâm dữ liệu tại VNPT Quảng Trị.....................47
Chương 3: TRIỂN KHAI TRUNG TÂM DỮ LIỆU DỰA TRÊN GIẢI
PHÁP ẢO HÓA HYPER-V...................................................................................49
3.1. So sánh các giải pháp ảo................................................................................49
3.1.1. Bảng so sánh giải pháp Hyper-V và Vmware.........................................49
3.1.2. Lựa chọn triển khai Trung tâm dữ liệu với giải pháp Hyper-V..............56
3.2. Triển khai giải pháp.......................................................................................57
3.2.1. Mơ hình triển khai...................................................................................57

v

3.2.2. Các bước cài đặt, di chuyển dữ liệu........................................................57
3.3. Triển khai các giải pháp đảm bảo an tồn dữ liệu.........................................59

3.3.1. Cơng cụ giám sát hệ thống......................................................................59
3.3.2. Sao lưu, backup.......................................................................................64
3.4. Đánh giá hiệu quả triển khai..........................................................................67
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN............................................................69
1. Kết luận.............................................................................................................69
2. Hướng phát triển...............................................................................................69
TÀI LIỆU THAM KHẢO

vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Ý nghĩa
CNTT Công nghệ thông tin
TIA Telecommunications Industry Association
VNPT
HĐH Hiệp hội công nghiệp viễn thông
VPS Vietnam Posts and Telecommunications Group
NAS Hệ điều hành
Virtual private server
RAID Network Attached Storage

SAN Công nghệ lưu trữ qua LAN
Redundant Array of Independent Disks
UPS
Công nghệ dãy đĩa dự phòng độc lập
Storage Area Network

Mạng lưu trữ
Uninterruptible Power Supply

Hệ thống lưu điện dự phòng

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Mơ hình lưu trữ dữ liệu SAN.............................................................8
Hình 1.2 Ví dụ về ảo hóa phần cứng máy tính bàn.........................................11
Hình 1.3 Các loại Hypervisor..........................................................................11

Hình 1.4 Mơ hình XEN...................................................................................13
Hình 1.5 Mơ hình KVM..................................................................................14
Hình 1.6 Mơ hình VMware ESXi...................................................................15
Hình 1.7 Mơ hình Hyper-V.............................................................................16
Hình 1.8 Ảo hóa phần cứng.............................................................................17
Hình 1.9 Ảo hóa cấp độ hệ điều hành.............................................................18
Hình 1.10 Mơ hình OpenVZ...........................................................................19
Hình 1.11 Mơ hình Virtuozzo.........................................................................20
Hình 1.12 Mơ hình LXC.................................................................................21
Hình 1.13 Mơ hình Docker.............................................................................22
Hình 1.14 Giải pháp triển khai các máy chủ ảo dưới dạng Container Cluster23
Hình 1.15 CoreOS rkt (Rocket) với Docker....................................................24
Hình 1.16 Máy chủ Trung tâm dữ liệu............................................................29
Hình 3.1 Mơ hình triển khai các máy chủ ảo..................................................57
Hình 3.2 Các file ISO hệ điều hành để triển khai giải pháp............................58
Hình 3.3 Mơ hình Oracle Data Guard đã triển khai dựa trên các máy chủ ảo
để đảm bảo an tồn dữ liệu..............................................................................59
Hình 3.4 Màn hình Dashboard hệ thống giám sát Zabbix..............................60
Hình 3.5 Cảnh báo tài nguyên máy chủ ảo qua hệ thống Zabbix...................62
Hình 3.6 Các khâu của quá trình thu thập, xử lý và phân tích log..................63
Hình 3.7 Kiến trúc của hệ thống thu thập, xử lý và phân tích log..................63
Hình 3.8 Dashbloard Giám sát lưu lượng các máy chủ ảo..............................64

viii

Hình 3.9 Tổng quan về giải pháp Backup VEEAM........................................64
Hình 3.10 Cách thức hoạt độn cuả VEEAM BACKUP..................................65
Hình 3.11 Quản lý Backup máy ảo trên VEEAM backup..............................67
Hình 3.12 Tính năng Restore của VEEAM Backup.......................................67
Hình 3.13 Hình ảnh các máy chủ ảo đã triển khai..........................................68

1

MỞ ĐẦU

1.1. Lý do chọn đề tài
Công nghệ thông tin ngày nay đã trở thành một trong những yếu tố quan

trọng hàng đầu của mỗi tổ chức, doanh nghiệp. Việc ứng dụng công nghệ
thông tin không những nâng cao chất lượng sản phẩm dịch vụ, nâng cao sức
mạnh cạnh tranh mà còn hỗ trợ đắc lực cho công tác quản trị điều hành hoạt
động kinh doanh của doanh nghiệp theo hướng tập trung, hiệu quả và kịp
thời.

Cùng với sự phát triển nhanh chóng về quy mơ của hạ tầng công nghệ
thông tin, các dịch vụ của hệ thống thơng tin cũng địi hỏi phải được nâng cao
về mặt chất lượng. Nhưng hiện nay, hạ tầng kỹ thuật của hệ thống thông tin
được đầu tư chưa đảm bảo cho nhu cầu về chất lượng dịch vụ đặt ra. Do đó,
đã dẫn đến một số vấn đề bất cập xảy ra gây ảnh hưởng tới khả năng đáp ứng
nhu cầu về dịch vụ của hệ thống thông tin như:

- Các máy chủ dịch vụ nằm rải rác phân tán khắp nơi, khó kiểm sốt.
- Các máy chủ có cấu hình chưa đủ khả năng đáp ứng nhu cầu dịch vụ,
hoặc cấu hình khơng đồng bộ, khó nâng cấp.
- Không thống nhất về cơ sở dữ liệu.
- Không đồng bộ trong việc lưu trữ dữ liệu.
- Phòng máy chủ, mặc dù đã có UPS, chống sét đường nguồn, tiếp đất
nhưng vẫn chưa đạt chuẩn. Vì vậy, vẫn có thể bị sự cố nguồn làm gián đoạn
dịch vụ.
- Môi trường về nhiệt độ, độ ẩm cũng còn nhiều nguy cơ gây ra sự cố.

- Hầu hết các phòng máy chủ hiện nay khơng được thiết kế phịng ngừa
thảm họa.
Với những bất cập của hạ tầng kỹ thuật hiện tại, cần phải xây dựng một
hạ tầng kỹ thuật mới, tiên tiến, có kế thừa hệ thống cũ. Nhưng phải đảm bảo

2

được những yêu cầu về mặt dịch vụ ngày càng tăng cao. Vì vậy, hạ tầng kỹ
thuật cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Hệ thống có tính sẵn sàng và tin cậy cao.
- Lưu trữ, xử lý hợp nhất dữ liệu.
- Đảm bảo an tồn thơng tin tối đa.
- Hệ thống máy chủ có khả năng tính tốn hiệu năng cao, đồng bộ, hợp
nhất.
- Hệ thống xây dựng theo dạng module có tính mở cao.
- Đảm bảo về nguồn điện và chống sét, tiếp đất theo tiêu chuẩn.
- Đảm bảo về môi trường làm việc theo chuẩn.
- Có dự phịng tương lai và phòng ngừa thảm họa.
Là một đơn vị cung cấp dịch vụ CNTT hàng đầu trên địa bàn tỉnh Quảng
Trị, từ nhiều năm trở lại đây VNPT Quảng Trị đã tích cực đầu tư cho hạ tầng
CNTT phục vụ các hoạt động sản xuất kinh doanh của đơn vị cũng như phục
vụ yêu cầu của khách hàng.
Trong công tác quản lý, để tiến tới xây dựng một doanh nghiệp số theo
định hướng của Tập đồn thì việc số hóa tồn diện các nghiệp vụ quản lý và
các hoạt động của doanh nghiệp cũng đòi hỏi phải xây dựng hàng loạt các
ứng dụng và các server để chạy các ứng dụng cũng như cơ sở dữ liệu liên
quan. Nhu cầu về việc đầu tư mua sắm các server đáp ứng nhu cầu là rất lớn.
Thực tế trong những năm qua, dù gặp khó khăn về kinh phí khiến doanh
nghiệp không thể đầu tư mua sắm bổ sung thay thế các server của hệ thống

nhưng vẫn phải đầu tư rải rác mua sắm các server để phục vụ cho các yêu cầu
nói trên.
Tuy nhiên, vì những yêu cầu về cấu hình, tài nguyên tính tốn xử lý
thơng tin của mỗi hệ thống phần mềm phục vụ hoạt động sản xuất kinh doanh
là rất khác nhau và thời gian sử dụng các tài nguyên này cũng khác nhau và

3

không phải luôn luôn sử dụng các tài nguyên này ở mức tối đa nên về tổng
thể, các server này không được tổ chức sử dụng một cách tối ưu khiến doanh
nghiệp đối mặt với nhiều khó khăn trong quản lý, cấu hình cũng như gây tốn
kém về năng lượng vận hành duy trì (nguồn điện cấp cho server, thiết bị liên
quan và hệ thống làm mát . . .).

Là cán bộ kỹ thuật đang cơng tác tại một vị trí có chức năng quản trị
Mạng của doanh nghiệp, tôi ý thức rõ nhưng vấn đề và yêu cầu đặt ra trong
công tác quản trị và vận hành hệ thống mạng đang ngày một phát triển. Vì
vậy, tơi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ ảo, hóa
triển khai Trung tâm dữ liệu tại VNPT Quảng Trị” với mục đích: Lựa chọn,
tích hợp được một giải pháp Trung tâm dữ liệu tối ưu và phù hợp nhất có thể
cho VNPT Quảng Trị và cũng là mơ hình tham khảo cho các cơ quan tổ chức
khác trên địa bàn.
1.2. Mục tiêu, ý nghĩa nghiên cứu

Nghiên cứu này đề xuất quy hoạch, tổ chức lại hệ thống các máy chủ của
VNPT Quảng Trị theo mơ hình Trung tâm dữ liệu, định hướng triển khai các
máy chủ trong một mơi trường ảo hóa và tổ chức một cách tối ưu cho người
quản trị đồng thời tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp.
1.3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu

- Tiêu chuẩn, quy trình xây dựng Trung tâm dữ liệu.
- Các cơng nghệ ảo hóa máy chủ cho Trung tâm dữ liệu.
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài tại VNPT Quảng Trị và các Doanh nghiệp
trên địa bàn Tỉnh Quảng Trị có nhu cầu triển khai Trung tâm dữ liệu.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
1.4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu liên quan và đánh giá so sánh các công

4

nghệ ảo hóa.
Nghiên cứu về các tiêu chuẩn, quy trình xây dựng Trung tâm dữ liệu của

nhà nước và các doanh nghiệp đã triển khai.
1.4.2. Nghiên cứu thực nghiệm

Cài đặt thử nghiệm và đánh giá về Công nghệ ảo hóa Hyper-V trên máy
tính.
1.5. Dự kiến kết quả đạt được

- Nắm bắt tốt về các cơng nghệ ảo hóa, các giải pháp triển khai ảo hóa.
- Nắm bắt các quy trình, các yêu cầu về xây dựng một Trung tâm dữ liệu
cho các Doanh nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn.
- Triển khai được trung tâm dữ liệu quy mô 20 máy chủ ảo hóa tại VNPT
Quảng Trị.
- Định hướng triển khai mở rộng quy mô của trung tâm dữ liệu khi có yêu
cầu.
1.6. Cấu trúc luận văn

Cấu trúc của luận văn được chia thành 4 phần:
- Phần mở đầu:
+ Giới thiệu về lý do chọn đề tài, mục đích ý nghĩa, phạm vi nghiên cứu,
phương pháp nghiên cứu và dự kiến các kết quả đạt được sau nghiên cứu.
- Chương 1:
+ Trình bày tổng quan về cơng nghệ ảo hóa, cái khái niệm về ảo hóa, các
cơng nghệ ảo hóa, phân loại ảo hóa và lý do ảo hóa.
+ Trình bày tổng quan về Trung tâm dữ liệu, các thành phần của Trung
tâm dữ liệu, quản lý và khai thác Trung tâm dữ liệu.
- Chương 2: Trình bày nghiên cứu, khảo sát hạ tầng CNTT của VNPT
Quảng Trị.
- Chương 3: Trình bày các bước triển khai Trung tâm dữ liệu tại VNPT

5

Quảng Trị dựa trên giải pháp ảo hóa Hyper-V.
- Phần kết luận và hướng triển khai.

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA VÀ TRUNG
TÂM DỮ LIỆU

1.1. Khái niệm về ảo hóa
Ảo hóa là một cơng nghệ được ra đời nhằm khai thác triệt để khả năng

làm việc của các phần cứng trong một hệ thống máy chủ. Nó hoạt động như
một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy
trên nó. Ý tưởng của cơng nghệ ảo hóa máy chủ là từ một máy vật lý đơn lẻ
có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập. Ảo hóa phép tạo nhiều máy ảo trên
một máy chủ vật lý, mỗi một máy ảo cũng được cấp phát tài nguyên phần
cứng như máy thật gồm có Ram, CPU, Card mạng, ổ cứng, các tài nguyên

khác và hệ điều hành riêng.

Các bộ xử lý của hệ thống máy tính lớn được thiết kế hỗ trợ cơng nghệ
ảo hố và cho phép chuyển các lệnh hoặc tiến trình của các máy ảo có thể ảnh
hưởng trực tiếp đến tài nguyên hệ thống cho hệ điều hành chủ xử lý, sau đó
lớp ảo hóa sẽ mơ phỏng kết quả để trả về cho máy ảo. Tuy nhiên không phải
tất cả bộ xử lý đều hỗ trợ ảo hóa. Các bộ xử lý cũ trên máy để bàn thường
khơng có hỗ trợ chức năng này. Ngày nay, hai nhà sản xuất bộ xử lý lớn trên
thế giới là Intel và AMD đều tích tích hợp cơng nghệ ảo hóa vào trong các sản
phẩm của họ. Các bộ xử lý có ứng dụng ảo hóa thường là Intel VT(Virtual
Technology) hoặc AMD Pacifica.

Sử dụng công nghệ ảo đã hóa mạng lại cho người dùng nhiều tiện ích.
Việc có thể chạy nhiều hệ điều hành đồng thời trên cùng một máy tính thuận

6

tiện cho việc học tập ngiên cứu và đánh giá một sản phẩm hệ điều hành hay
một phần mềm tiện ích nào đó. Những khả năng và lợi ích của ảo hố tạo nên
thương hiệu của cơng nghệ ảo hóa, đó chính là trong mơi trường hệ thống
máy chủ ứng dụng và hệ thống mạng.

1.2. Tại sao phải ảo hóa?
Việc sử dụng công nghệ ảo hóa làm giảm số lượng máy chủ vật lý, giảm

lượng điện tiêu thụ, tiết kiệm được chi phí cho việc bảo trì phần cứng, nâng
cao hiệu quả cơng việc. Ngồi ra ta cịn có thể dễ dàng mở rộng hệ thống khi
có nhu cầu, triển khai máy chủ mới nhanh, tận dụng tài ngun hiện có vì mỗi
máy ảo đơn giản chỉ là một tập tin hoặc thư mục, ta có thể tạo ra máy chủ mới
bằng cách sao chép từ một file máy chủ ảo hiện tại và cấu hình lại, chọn máy

chủ vật lý cịn dư tài ngun để đưa máy ảo mới lên. Ta cũng có thể chuyển
các máy ảo sang một môi trường cách ly dễ dàng nên ta có thể thử nghiệm
chương trình, nâng cấp hệ thống ứng dụng mà không sợ ảnh hưởng đến tính
ổn định của hệ thống hiện tại, đồng thời cho phép quản trị viên có thể sử dụng
cùng lúc nhiều hệ điều hành khác nhau.

Với các cơng cụ quản lý ảo hóa tập trung, ta sẽ theo dõi được máy chủ
nào đang quá tải, từ đó sẽ áp dụng chính sách là tăng tài nguyên về CPU,
RAM, HDD cho máy chủ ảo đó hoặc di chuyển máy ảo đang quá tải đó sang
máy chủ vật lý có cấu hình mạnh hơn, có nhiều tài ngun nhàn rỗi hơn để
chạy. Tồn bộ q trình trên có thể được thực hiện mà khơng cần phải tắt máy
ảo đó.

Khi có sự cố xảy ra đối với máy ảo do bị virus, lỗi hệ điều hành thì việc
khắc phục đơn giản chỉ là phục hồi lại file backup của máy ảo đã được lưu trữ
và chạy lại máy ảo một cách bình thường.

Khi có sự cố đối với máy chủ vật lý, thì tồn bộ máy ảo trên máy vật lý

7

sẽ được di chuyển sang máy chủ vật lý khác.
1.3. Ảo hóa hoạt động như thế nào?

Ảo hóa một máy tính vật lý chỉ là sự khởi đầu, hệ thống lưu trữ vật lý
được liên kết với nhau để tạo thành một hạ tầng ảo hóa tồn bộ. Ta khơng cần
gán cố định các máy chủ, hệ thống lưu trữ, hay băng thông mạng cho mỗi ứng
dụng. Thay vào đó, các tài nguyên phần cứng của máy chủ ảo được cấp phát
động khi nào cần. Điều này có nghĩa là các ứng dụng có mức độ ưu tiên cao
nhất sẽ ln ln có các tài ngun mà chúng cần và khơng cần lãng phí chi

phí cho phần cứng phát sinh cho các lần cao điểm.

Nguyên lý làm việc của máy chủ ảo là một môi trường phần mềm bao
gồm hệ điều hành (HĐH) và các ứng dụng hoàn toàn chạy "bên trong" nó.
Máy ảo cho phép ta chạy một HĐH nào đó trong một HĐH khác trên cùng hệ
thống máy chủ chẳng hạn như chạy Linux trong máy ảo trên máy chủ chạy
Windows 2016. Trong máy ảo, ta có thể làm được hầu hết mọi thứ như với
máy chủ thật. Đặc biệt, máy ảo này có thể được "đóng gói" trong 1 file và có
thể chuyển từ máy chủ này sang máy chủ khác mà không phải bận tâm về
việc tương thích phần cứng. Các máy ảo là những thực thể cách ly với hệ
thống máy chủ vật lý (chứa các máy ảo)[1].
1.4. Phân loại ảo hóa
1.4.1. Ảo hóa lưu trữ

Hiện nay nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ lưu trữ đã được cung cấp giải
pháp lưu trữ hiệu suất cao cho khách hàng của họ trong một thời gian dài.
Trong hình thức cơ bản nhất, lưu trữ ảo hóa tồn tại trong việc ta lắp ráp nhiều
ổ đĩa vật lý thành một thực thể duy nhất để các máy chủ lưu trữ và chạy hệ
điều hành chẳng hạn như triển khai RAID. Điều này có thể được coi là ảo bởi
vì tất cả các ổ đĩa được sử dụng và tương tác như một ổ đĩa logic duy nhất,
mặc dù bao gồm hai hoặc nhiều ổ đĩa vật lý bên trong.

8

Để lưu trữ dữ liệu người ta có thể dùng nhiều thiết bị khác nhau, nhiều
cơng nghệ khác nhau. Các kho dữ liệu có thể là dùng đĩa cứng, dùng băng từ,
dùng đĩa quang... Tuỳ theo yêu cầu cụ thể của bài toán đặt ra mà lựa chọn
công nghệ và thiết bị cho phù hợp. Theo cơ chế lưu trữ, hiện nay có một số
loại hình lưu trữ dữ liệu cơ bản như:

• DAS (Direct Attached Storage): Lưu trữ dữ liệu qua các thiết bị gắn trực
tiếp.

• NAS (Network Attached Storage): Lưu trữ dữ liệu vào thiết bị lưu trữ
thông qua mạng IP.

• SAN (Storage Area Network): Lưu trữ dữ liệu qua mạng lưu trữ chuyên
dụng riêng.

Mỗi loại hình lưu trữ dữ liệu có những ưu như ợc điểm riêng và đươc
dùng cho những mục đích nhất định.

Hình 1.1 Mơ hình lưu trữ dữ liệu SAN
1.4.2. Ảo hóa mạng

Các thành phần mạng trong cơ sở hạ tầng mạng như Switch, Card mạng,
được ảo hoá một cách linh động. Switch ảo cho phép các máy ảo trên cùng

9

một máy chủ có thể giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức tương
tự trên thiết bị chuyển mạch vật lý mà không cần phần cứng bổ sung. Chúng
cũng hỗ trợ VLAN tương thích với việc triển khai VLAN theo tiêu chuẩn từ
nhà cung cấp khác, chẳng hạn như Cisco.

Một máy ảo có thể có nhiều card mạng ảo, việc tạo các card mạng ảo này
rất đơn giản và không giới hạn số card mạng tạo ra. Ta có thể nối các máy ảo
này lại với nhau bằng một Switch ảo. Điều đặc biệt quan trọng, tốc độ truyền
giữa các máy ảo với nhau thông qua các switch ảo được truyền với tốt độ rất
cao theo chuẩn GIGABITE(1GB) nên việc đồng bộ giữa các máy ảo với nhau

diễn ra rất nhanh [1].
1.4.3. Ảo hóa ứng dụng

Ảo hóa ứng dụng là giải pháp tiến đến cơng nghệ "điện toán đám mây"
cho phép ta sử dụng phần mềm của công ty mà không cần phải cài phần mềm
này vào bất cứ máy tính con nào.

Giải pháp Ảo hóa ứng dụng cho ta những lợi ích nổi trội sau:
- Tất cả các máy tính đều có thể sử dụng phần mềm ảo như đang cài trên
máy tính của mình mà khơng phải lo về cấu hình. Tốc độ phần mềm luôn ổn
định và không phụ thuộc vào cấu hình từng máy.
- Các máy tính con ln ở trong tình trạng sạch và chạy nhanh hơn. Loại
bỏ hoàn toàn việc phải sửa lỗi phần mềm do virus, spyware hoặc do người
dùng sơ ý. Cho phép sử dụng phần mềm mà không phải quan tâm đến hệ điều
hành ta đang sử dụng.
Ta có thể triển khai phần mềm một cách linh động đến một số cá nhân
hoặc nhóm có nhu cầu sử dụng thay vì cài vào tất cả mọi máy như cách phổ
thông. Việc triển khai hoặc gỡ bỏ phần mềm ra khỏi các máy tính có thể diễn
ra chỉ trong vịng chỉ vài giây thay vì hàng tuần nếu như cơng ty các ta có
hàng chục, hàng trăm máy tính.

10

Thông tin luôn luôn được lưu trữ an tồn ở server trung tâm thay vì có
thể phân tán ra từng máy con. Cho dù ta ở bất cứ nơi nào (tại một máy tính
khác, tại nhà hay thậm chí ở internet cafe), việc truy nhập và sử dụng phần
mềm của doanh nghiệp trở nên dễ dàng qua một hệ thống bảo mật hiện đại
nhất.

Ảo hóa ứng dụng là giải pháp cho phép sử dụng và quản lý phần mềm

doanh nghiệp một cách hiệu quả. Tiết kiệm tối đa chi phí bảo trì, hỗ trợ kỹ
thuật và quản lý từng máy tính.
1.4.4. Máy chủ ảo hóa

Một máy chủ riêng ảo (tiếng Anh Virtual Private Server) hay máy chủ ảo
hoá là một phương pháp phân vùng một máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ
ảo, mỗi máy chủ có khả năng của riêng của mình chạy trên cùng một máy chủ
vật lý. Mỗi máy chủ ảo riêng có thể chạy một hệ điều hành riêng và mỗi máy
chủ độc lập có thể được khởi động lại mà không ảnh hưởng đến các máy chủ
khác.

Lợi thế của máy chủ ảo hố:
• Tiết kiệm được chi phí đầu tư máy chủ ban đầu.
• Hoạt động hồn tồn như một máy chủ riêng.
• Có thể dùng máy chủ ảo hoá cài đặt các ứng dụng khác tùy theo nhu
cầu của doanh nghiệp.
• Bảo trì sửa chữa nâng cấp nhanh chóng và dễ dàng.
• Dễ dàng nâng cấp tài nguyên RAM, HDD, Băng thơng khi cần thiết.
• Có thể cài lại hệ điều hành từ 5-10 phút.
• Khơng lãng phí tài nguyên.
• Dễ dàng quản lý, giám sát.
1.5. Các cơng nghệ ảo hóa
1.5.1. Ảo hóa hỗ trợ phần cứng