Ảo hóa máy chủ cho doanh nghiệp






 !"#$%&
1.1. Khái niệm về điện toán đám mây 1
1.2. Lịch sử 1
1.3. Đặc điểm của điện toán đám mây 2
1.4. Lợi ích của điện toán đám mây 4
1.5. Mô hình kiến trúc điện toán đám mây 5
1.6. Các mô hình triển khai 7
1.7. Tình hình ứng dụng của điện toán đám mây 9
'$()$ *  ##$%&

2.1. Ảo hóa là gì? 15
2.2. Lịch sử ra đời của ảo hóa 16
2.3. Lợi ích của việc ảo hóa 17
2.4. Các công nghệ ảo hóa trong điện toán đám mây 18
1.1.1. Ảo hóa hệ thống lưu trữ 18
1.1.2. Ảo hóa hệ thống mạng 20
1.1.3. Ảo hóa ứng dụng 21
1.1.4. Ảo hóa hệ thống máy chủ 22
+",-*$(&.$$
 #/
3.1. Ảo hóa máy chủ 24
1.1.5. Khái niệm ảo hóa máy chủ 24
1.1.6. Các thành phần của một hệ thống ảo hóa 26
1.1.7. Giới thiệu kiến trúc và mức độ ảo hóa 28
1.1.8. Các kiến trúc ảo hóa 29
3.1.4.1. Kiến trúc ảo hóa Hosted-Based 29

3.1.4.2. Kiến trúc ảo hóa Hypervisor-based 30
3.1.4.3. Kiến trúc ảo hóa Hybrid 34
1.1.9. Các mức độ ảo hóa 35
3.1.5.1. Ảo hóa toàn phần – Full Virtualization 35
3.1.5.2. Ảo hóa song song – Paravirtualization 35
3.1.5.3. Ảo hóa hệ điều hành 37
3.1.5.4. Ảo hóa ứng dụng 38
I
1.1.10. Ưu nhược điểm của ảo hóa máy chủ 40
3.1.6.1.Ưu điểm 40
3.1.6.1. Nhược điểm 41
1.1.11. An toàn bảo mật khi triển khai ảo hóa máy chủ 42
3.1.7.1. Giải quyết sự cố 42
3.1.7.2. Vấn đề bảo mật 42
3.2. Đề xuất giải pháp VMware View cho doanh nghiệp vừa và nhỏ 43
1.1.12. So sánh đánh giá các phần mềm cung cấp tính năng ảo hóa 43
01
2#0$
II

Kí hiệu Thuật ngữ Ý nghĩa
API Application Programming
Interface
Giao diện lập trình ứng dụng
AWS Amazon web services Dịch vụ Web của Amazon
CIFS Common Internet File System Hệ tập tin Internet phổ biến
HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản
IaaS Infrastructure as a Service Cơ sở hạ tầng như là một dịch vụ
ISP Internet Sevice provider Nhà cung cấp dịch vụ internet
IT Information Techonogy Công nghệ thông tin

PaaS Platform as a Service Nền tảng như một dịch vụ
RTSP Real Time Streaming Protocol Giao thức luồng thời gian thực
SaaS Software as a Service Phần mềm như là một dịch vụ
VT Virtual Technology Công nghệ ảo hóa
III

IV

Ngày nay, công nghệ ảo hóa máy chủ đã trở thành xu hướng chung của hầu
hết các doanh nghiệp trên toàn thế giới. Những khó khăn trong thời kỳ khủng
hoảng khiến cho các doanh nghiệp phải tìm mọi cách để giảm thiểu chi phí. Công
nghệ ảo hóa giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi tiêu hiệu quả với khả năng tận
dụng tối đa năng suất của các thiết bị phần cứng. Việc áp dụng công nghệ ảo hóa
máy chủ nhằm tiết kiệm không gian sử dụng, nguồn điện và giải pháp tỏa nhiệt
trong trung tâm dữ liệu. Ngoài ra việc giảm thời gian thiết lập máy chủ, kiểm tra
phần mềm trước khi đưa vào hoạt động cũng là một trong những mục đích chính
khi ảo hóa máy chủ. Công nghệ mới này sẽ tạo ra những điều mới mẻ trong tư duy
của các nhà quản lý công nghệ thông tin về tài nguyên máy tính. Khi việc quản lí
các máy đơn trở nên dễ dàng hơn, và ảo hóa là một nền tảng cần thiết trong công
nghệ Cloud Computing (điện toán đám mây) đang ngày càng phát triển.
Nhận thấy được sự phát triển của điện toán đám mây và nhu cầu cần thiết
cho việc tạo một đám mây riêng cho các tổ chức, doanh nghiệp trong thời kì hiện
nay. Với mong muốn có được cái nhìn sâu sắc nhất về công nghệ điện toán đám
mây nói chung và công nghệ ảo hóa nói riêng. Em đã chọn đề tài 3456789:
;<=>?@A=B6;@=CBC55DEF.
Nội dung của đồ án gồm có 3 chương:
GHI8?JKB6;@=CBC55DE
Phần này sẽ trình bày một cách khái quát nhất về công nghệ điện toán đám
mây ở các khía cạnh như lịch sử ra đời, các mô hình kiến trúc, mô hình triển khai.
Đồng thời đưa ra được tình hình ứng dụng của điện toán đám mây hiện nay.

'G=>?@A=9:;B6;@=CBC55DE
Ở chương này sẽ trình bày về lịch sử ra đời của công nghệ ảo hóa, các lợi ích
của ảo hóa mang lại. Đồng thời cũng đưa ra được các công nghệ ảo hóa hiện đang
sử dụng trong điện toán đám mây.

V
VI
LM  !"#$%&
 0C66;5JKB6;@=CBC55DE
Điện toán đám mây (cloud computing) hay còn được biết đến với tên
“Điện toán máy chủ ảo” là mô hình máy tính dựa trên internet mà ở đó tất cả phần
mềm, dữ liệu, tài nguyên được cung cấp cho máy tính và các thiết bị khác theo nhu
cầu. Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang mô
hình client-server. Khách hàng sẽ không còn lo ngại về các kiến thức chuyên môn
để điều khiển công nghệ, máy móc và cơ sở hạ tầng, mà tại đây các chuyên gia
trong “đám mây” của các nhà cung cấp sẽ giúp thực hiện điều đó.
Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet và liên tưởng
về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng ở bên trong. Ở mô hình điện toán, mọi lĩnh
vực liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ".
Người sử dụng có thể dễ dàng truy cập vào đám mây chỉ với một ứng dụng có khả
năng truy cập internet và từ bất kỳ thiết bị nào.
' N9OP
Khái niệm về điện toán đám mây xuất hiện từ những năm 1960 trở lại đây,
khi John McCarthy phát biểu rằng “một ngày nào đó tính toán được tổ chức như
một tiện ích công cộng”. Các đặc điểm của điện toán đám mây tạo ra như khả năng
co giãn, cung cấp như một tiện ích trực tuyến, với khả năng xem như vô hạn.
Thuật ngữ “đám mây” lấy trong kỹ thuật điện thoại tại các công ty viễn
thông. Các học giả đầu tiên sử dụng thuật ngữ ‘điện toán đám mây” là thuật ngữ
trong một bài giảng năm 1997 bởi Ramnath Chellappa.
Amazon đã góp vai trò quan trọng trong sự phát triển của điện toán đám

mây bằng cách hiện đại hóa trung tâm dữ liệu. Hầu hết các mạng máy tính được
tạo ra khi sử dụng ít nhất là 10% năng lực của nó tại một thời điểm. Với kiến trúc
điện toán đám mây giúp tối ưu năng lực làm việc của máy chủ. Amazon bắt đầu
1
phát triển sản phẩm để cung cấp điện toán đám mây cho khách hàng và tung ra
dịch vụ Web Amazon (AWS) như một tiện ích máy tính trong năm 2006.
Trong năm 2007, Google, IBM và một số trường đại học bắt tay vào nghiên
cứu dự án điện toán đám mây với quy mô lớn. Vào đầu năm 2008, Eucalyptus đã
trở thành mã nguồn mở đầu tiên cho AWS API, nền tảng tương thích cho việc triển
khai các đám mây riêng tư. Đầu năm 2008, OpenNebula tài trợ dự án kho lưu trữ
và trở thành phần mềm mã nguồn mở đầu tiên triển khai đám mây riêng, đám mây
lai và liên đoàn các đám mây. Trong năm đó, những nỗ lực đã được tập trung vào
việc cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) để đảm bảo đám mây hoạt động, thuộc dự
án của ủy ban IRMOS tài trợ. Đến giữa năm 2008, Gartner nhận thấy tiềm năng
của điện toán đám mây có thể được đưa ra làm dịch vụ cung cấp cho khách hàng.
+ Q9B6759R?B6;@=CBC55DE
Trong mô hình điện toán truyền thống, các cá nhân, doanh nghiệp sẽ xây
dựng riêng cơ sở hạ tầng kỹ thuật để tự cung cấp cho các hoạt động của mình và họ
sẽ phải tự mình duy trì cơ sở hạ tầng đó. Đối với mô hình điện toán đám mây thì
lại khác, điện toán đám mây lưu trữ và xử lý toàn bộ thông tin trong đám mây
internet. Mọi yêu cầu về kỹ thuật, cơ sở hạ tầng cũng như chi phí triển khai trong
đám mây sẽ do nhà cung cấp đảm bảo xây dựng và duy trì. Do đó có thể dễ dàng
nhận thấy rằng có thể tiết kiệm được rất nhiều tiền đầu tư vào cơ sở hạ tầng, và có
thể điều hòa chi tiêu tính toán theo thực tế sử dụng, tận dụng được sức mạnh của
internet và các siêu máy tính, giảm cơ bản trách nhiệm quản lý hệ thống công nghệ
thông tin nội bộ.
Sự linh động (Agility) giúp người dùng nhanh chóng sử dụng dịch vụ và
không tốn kém đầu tư vào xây dựng cơ sở hạ tầng.
Giao diện lập trình ứng dụng (Application Programming Interface-API) giúp
người lập trình tiếp cận và tương tác với phần mềm đám mây thông qua giao diện

sử dụng. Hệ thống điện toán đám mây sử dụng kiến trúc REST.
2
Chi phí (Cost) sẽ được giảm đáng kể khi sử dụng đám mây công cộng, chi
phí vốn để xây dựng cơ sở hạ tầng có thể chuyển qua làm chi tiêu cho hoạt động
khác. Điều này bỏ qua rào cản thuế quan, tại đây cơ sở hạ tầng được cung cấp bởi
bên thứ ba và không cần phải mua luôn một lần để tính toán hay sử dụng công việc
không thường xuyên tính toán chuyên sâu.
Thiết bị và độc lập với vị trí (Device and location independence) cho phép
người dùng truy cập hệ thống với bất kì trình duyệt nào, ở bất kì vị trí nào từ
những thiết bị đang sử dụng như máy tính hay điện thoại di động. Khi cơ sở hạ
tầng được cung cấp bởi bên thứ ba thì khách hàng có thể truy cập thông qua
Internet và có thể truy cập từ bất cứ nơi nào.
Multi-tenancy cho phép chia sẻ các nguồn tài nguyên và tính phí khi sử dụng
cho nên:
 Tập trung cơ sở hạ tầng tại những địa điểm có chi phí thấp hơn
 Chia sẻ để tăng hiệu suất hoạt động
 Cải tiến hệ thống thông thường chỉ được sử dụng 10% đến 20% hiệu
suất.
Độ tin cậy (Reliability) sẽ được cải tiến thông qua những góp ý của khách
hàng giúp điện toán đám mây được hoàn thiện, thiết kế phù hợp cho việc kinh
doanh và khắc phục những lỗi ảnh hưởng tới hệ thống và khách hàng.
Khả năng mở rộng (Scalability) thông qua việc cung cấp động có thể mở
rộng tùy theo yêu cầu của khách hàng.
An ninh (Security) có thể tập trung dữ liệu, gia tăng các hình thức bảo mật.
Các mối quan tâm như: mất quyền kiểm soát những dữ liệu nhạy cảm và thiếu bảo
mật tại nơi lưu trữ dữ liệu. Bảo mật luôn được đặt lên hàng đầu, đây là nhiệm vụ
an ninh phía bên nhà cung cấp. Nhà cung cấp thường xuyên ghi nhật kí truy cập,
để theo dõi và quản lí.
Bảo trì (Maintenance) ứng dụng điện toán đám mây dễ dàng thực hiện công
việc này nếu chúng không được cài đặt trên mỗi máy tính của mỗi người dùng.

3
S T6U99R?B6;@=CBC55DE
- Tính linh động: Người dùng có thể thoải mái lựa chọn các dịch vụ phù hợp
với nhu cầu của mình, cũng như có thể bỏ bớt những thành phần mà mình không
muốn. (Thay vì phải bỏ ra hàng trăm USD cho 1 bộ Microsoft Office, ta có thể
mua riêng lẻ từng phần hoặc chỉ trả 1 khoản phí rất nhỏ mỗi khi sử dụng 1 phần
nào đó của nó).
- Giảm bớt chi phí: Người dùng không chỉ giảm bớt chi phí bản quyền mà
còn giảm phần lớn chi phí cho việc mua và bảo dưỡng máy chủ. Việc tập hợp ứng
dụng của nhiều tổ chức lại 1 chỗ sẽ giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu, cũng như
tăng hiệu năng sử dụng các thiết bị này một cách tối đa.
- Tạo nên sự độc lập: Người dùng sẽ không còn bị bó hẹp với 1 thiết bị hay 1
vị trí cụ thể nào nữa. Với điện toán đám mây, phần mềm, dữ liệu có thể được truy
cập và sử dụng từ bất kì đâu, trên bất kì thiết bị nào mà không cần phải quan tâm
đến giới hạn phần cứng cũng như địa lý. (có thể chơi Call of Duty 6 trên iPad hoặc
iPhone mà không cần quan tâm đến cấu hình của nó)
- Tăng cường độ tin cậy: Dữ liệu trong mô hình điện toán đám mây được lưu
trữ 1 cách phân tán tại nhiều cụm máy chủ tại nhiều vị trí khác nhau. Điều này giúp
tăng độ tin cậy, độ an toàn của dữ liệu mỗi khi có sự cố hoặc thảm họa xảy ra.
(Hãy tưởng tượng 1 ngày nào đó, server của công ty tự nhiên bốc cháy với toàn bộ
dữ liệu quý giá bên trong, công ty sẽ làm gì??)
- Bảo mật: Việc tập trung dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau sẽ giúp các
chuyên gia bảo mật tăng cường khả năng bảo vệ dữ liệu của người dùng, cũng như
giảm thiểu rủi ro bị ăn cắp toàn bộ dữ liệu. (Dữ liệu được đặt tại 6 máy chủ khác
nhau → trong trường hợp hacker tấn công, dữ liệu cũng sẽ chỉ bị lộ 1/6. Đây là 1
cách chia sẻ rủi ro giữa các tổ chức với nhau)
- Bảo trì dễ dàng: Mọi phần mềm đều nằm trên server, lúc này, người dùng
sẽ không cần lo lắng cập nhật hay sửa lỗi phần mềm nữa. Và các lập trình viên
cũng dễ dàng hơn trong việc cài đặt, nâng cấp ứng dụng của mình.
4

V :4W6X@AY9B6;@=CBC55DE
Điện toán đám mây gồm hai thành phần quan trọng là Front end và Back
end. Trong đó Front end là phần phía khách hàng bao gồm cả hệ thống của khách
hàng, thiết bị truy cập của khách hàng và các ứng dụng được sử dụng để truy cập
vào đám mây thông qua giao diện người dùng, ví dụ như là một trình duyệt web.
Back end chính là đám mây, bao gồm các máy tính, máy chủ và các thiết bị lưu trữ
dữ liệu.
Đối với mạng Internet như hiện nay thì các tổ chức đã được lập ra để quản lí
và cùng thống nhất với nhau về các giao thức, các mô hình. Các thiết bị hoạt động
trong Internet được thiết kế sao cho phù hợp với mô hình điện toán đám mây.
Hình 1. 1. Mô hình kiến trúc của điện toán đám mây
Mô hình kiến trúc của điện toán đám mây được chia làm 3 thành phần là:
Ứng dụng, Nền tảng và Cơ sở hạ tầng, trong đó thì:
- Ứng dụng - Software as a Service ( SaaS): người dùng chỉ sử dụng ứng
dụng mà không điều khiển hạ tầng hệ điều hành, phần cứng hay mạng mà ứng
dụng chạy trên đó. Những ứng dụng cung cấp cho khách hàng được cài đặt, cấu
hình trên máy chủ từ xa. Đồng thời việc bảo trì đơn giản và được hướng dẫn từ nhà
cung cấp.
SaaS có thể được chia thành hai loại chính là Cung cấp cho doanh nghiệp và
Cung cấp cho cá nhân. Ưu điểm khi sử dụng SaaS mang lại cho khách hàng là chi
phí sẽ thấp hơn nhiều, các dịch vụ SaaS có tính năng tiết kiệm chi phí lớn nhất bởi
5
khi sử dụng SaaS khách hàng sẽ loại bỏ những công việc thực sự không cần thiết
cho các doanh nghiệp như cài đặt và duy trì hệ thống. Tuy nhiên mô hình này sẽ
khó đáp ứng được yêu cầu của mô hình với nhiều khách hàng có những yêu cầu
khác nhau.
- Nền tảng – Platform as a Service ( PaaS): Người dùng sử dụng môi trường
nền tảng để xây dựng các ứng dụng. Họ kiểm soát các ứng dụng chạy trên môi
trường đó (có thể điều khiển một số chức năng của môi trường nền tảng đó), nhưng
không can thiệp được vào hạ tầng hệ điều hành, phần cứng hoặc mạng mà môi

trường đó chạy. Nền tảng thường là khung cho ứng dụng (framework). Nền tảng là
nơi cung cấp tất cả các nguồn lực cần thiết để xây dựng các ứng dụng và dịch vụ
hoàn toàn từ Internet, mà không cần phải tải về hay cài đặt phần mềm.
Có hai trở ngại chính mà các nhà phát triển phải đối mặt khi xem xét PaaS.
Thứ nhất các nhà cung cấp sử dụng dịch vụ độc quyền hoặc các ngôn ngữ phát
triển, một số nhà phát triển sợ bị phụ thuộc vào một nhà cung cấp duy nhất. Hai là
các nhà cung cấp có thể cho phép các ứng dụng sẽ được làm việc với một nhà cung
cấp khác, tuy nhiên chi phí thường cao hơn.
- Infrastructure as a Service ( IaaS): Người dùng sử dụng các tài nguyên máy
tính cơ bản như các thành phần công suất xử lý, lưu trữ, mạng hay middleware.
Người dùng có thể kiểm soát hệ điều hành, lưu trữ, triển khai ứng dụng và các
thành phần mạng như tường lửa và các bộ cân bằng, nhưng không kiểm soát được
hạ tầng đám mây nằm dưới chúng.
6
Hình 1. 2. So sánh các loại hình dịch vụ điện toán đám mây
Hình 1.2 cho ta thấy các mức độ quản lý của người dùng trong từng loại dịch
vụ điện toán đám mây.
Z C95:4@A67W?6
Hình 1. 3. Các mô hình điện toán đám mây.
- Đám mây công cộng:
Là các dịch vụ đám mây được một bên thứ ba (người bán) cung cấp. Chúng
tồn tại bên ngoài hệ thống công ty và được nhà cung cấp đám mây quản lý.
7
Các đám mây công cộng cung cấp cho khách hàng các dịch vụ công nghệ
thông tin tốt nhất. Có thể là phần mềm, cơ sở hạ tầng ứng dụng hoặc cơ sở hạ tầng
vật lý. Các nhà cung cấp đám mây chịu trách nhiệm cài đặt, quản lý, cung cấp và
bảo trì. Khách hàng tính phí cho các tài nguyên nào mà họ sử dụng.
Các dịch vụ thường được cung cấp với các quy ước về cấu hình, chúng được
cung cấp với những trường hợp sử dụng phổ biến nhất. Khách hàng chỉ có quyền
truy cập vào tài nguyên được cấp phát.

- Đám mây riêng:
Là các dịch vụ đám mây được cung cấp trong doanh nghiệp. Những đám
mây này tồn tại bên trong mô hình mạng công ty và chúng được doanh nghiệp
quản lý.
Các đám mây riêng đưa ra nhiều lợi ích giống như các đám mây chung,
điểm khác biệt chính là doanh nghiệp chịu trách nhiệm thiết lập và bảo trì đám
mây. Việc thiết lập đám mây riêng đôi khi không còn chi phí cho việc sử dụng và
duy trì hoạt động liên tục của đám mây và có thể vượt quá chi phí khi sử dụng một
đám mây chung.
Hình 1. 4. Các thành phần trong đám mây riêng.
Các đám mây riêng có nhiều lợi thế hơn so với đám mây chung. Việc kiểm
soát chi tiết các tài nguyên khác nhau trên đám mây giúp công ty có các lựa chọn
8
cấu hình phù hợp. Các đám mây riêng sẽ rất lý tưởng khi công việc đang được thực
hiện không cần đến một đám mây chung và sẽ không lo ngại tới vấn đề an ninh,
quản lý.
- Đám mây lai:
Là sự kết hợp của các đám mây công cộng và riêng. Những đám mây này
thường do doanh nghiệp tạo ra và chịu trách nhiệm quản lý. Nó 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 trong đám mây công cộng và riêng.
Các đám mây lai được các công ty sử dụng dịch vụ trên đó. Công ty có thể
đưa ra những lợi ích khi sử dụng đám mây chung và riêng. Một đám mây lai được
xây dựng tốt để có thể phục vụ khách hàng tốt nhất, an toàn nhất.
Hạn chế chính với đám mây lai là khó khăn trong việc tạo ra và quản lý
chúng. Giải pháp đặt ra là tiếp nhận và cung cấp các dịch vụ từ các nguồn khác
nhau như thể chúng có nguồn gốc từ một nơi và có thể tương tác giữa các đám mây
riêng và chung.
- Đám mây cộng đồng:
Các đám mây cộng đồng là các đám mây được chia sẻ bởi một số tổ chức và

hỗ trợ một cộng đồng cụ thể có mối quan tâm chung như: chung mục đích, yêu cầu
an ninh, chính sách. Nó có thể được quản lý bởi các tổ chức hoặc một bên thứ ba.
Một đám mây cộng đồng có thể được thiết lập bởi một số tổ chức có yêu cầu
tương tự và tìm cách chia sẻ cơ sở hạ tầng để thực hiện một số lợi ích của điện toán
đám mây.
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.
[ 44\]^9R?B6;@=CBC55DE
Theo tổ chức IDC chuyên về khảo sát thị trường, phân tích và tư vấn đặc
biệt là trong công nghệ thông tin, viễn thông và công nghệ tiêu dùng thì khảo sát
của họ cho thấy sức mạnh của điện toán đám mây thực thi trong ngành công nghệ
thông tin và góp phần truyền cảm hứng cho các nhà cung cấp dịch vụ.
9
Hình 1. 5. Biểu đồ ưu tiên phát triển công nghệ
Khảo sát cho thấy lợi nhuận của điện toán đám mây trong năm 2009 là
khoảng 17.4 tỷ USD và đến năm 2013 lên tới 44.2 tỷ USD, dưới đây là biểu đồ lợi
nhuận của điện toán đám mây năm 2009 và 2013:
Hình 1. 6. Biểu đồ lợi nhuận của điện toán đám mây năm 2009
10
Hình 1. 7. Biểu đồ lợi nhuận của điện toán đám mây năm 2013
Theo khảo sát từ 263 chuyên gia IT thông qua các câu hỏi khác nhau liên
quan tới đám mây và đa số các nhà điều hành cho thấy rằng vấn đề bảo mật của
điện toán đám mây là đáng lo ngại nhất:
Hình 1. 8. Mối quan tâm của các nhà quản trị với điện toán đám mây
11
Và có một dự đoán từ tổ chức này về mức độ sử dụng đám mây tại thời điểm
hiện tại và mức độ sử dụng đám mây trong 3 năm tới:
Hình 1. 9. Mức độ sử dụng đám mây
Qua các số liệu trên, ta có thể thấy sử dụng điện toán đám mây đang là xu
thế của thế giới. Có thể thấy rõ rệt nhất là các dịch vụ điện toán đám mây công

cộng mà rất nhiều người sử dụng hiện nay như Google Apps đặc biệt là Gmail,
Google doc… hay dịch vụ cho thuê máy chủ của Amazon (Amazon web services).
Các dịch vụ điện toán đám mây đó rất nổi tiếng và quen thuộc với người dùng cá
nhân và doanh nghiệp nhỏ do chi phí sử dụng không cao lại đem lại hiệu quả công
việc đáng kể. Tuy nhiên với các doanh nghiệp lớn hơn thì xu thế sử dụng lại là tự
xây dựng các hạ tầng điện toán đám mây nội bộ, sau quá trình phát triển lâu dài sẽ
dần tiến ra thành điện toán đám mây công cộng (Public cloud) hoặc đám mây lai
(Hybrid cloud). Đây là cách thức để giảm thiểu phụ thuộc vào các nhà cung cấp
dịch vụ điện toán đám mây lớn và hiện tại đang phù hợp với môi trường IT đang
trong quá trình phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam.
Các hãng lớn trong làng công nghệ như VMware, IBM, HP, Oracle,… đều
cung cấp các tùy chọn sản phẩm điện toán đám mây nội bộ đến các doanh nghiệp.
Với VMware có thể kể đến là bộ sản phẩm VMware vCloud Director cung cấp
12
dịch vụ dạng IaaS và dừng ở mức cung cấp tài nguyên điện toán (tài nguyên máy
chủ) phục vụ cho các ứng dụng. Sản phẩm điện toán này của VMware trong những
năm gần đây khá quen thuộc với những người làm IT ở Việt Nam, tuy nhiên sản
phẩm cũng chỉ dừng lại nhiều ở dạng lab, triển khai nhỏ lẻ và chưa được phổ biến.
IBM và HP cũng cung cấp bộ sản phẩm phục vụ cho điện toán đám mây nội
bộ tương ứng là Tivoli Automation Manager và Cloud System Automation. Đây là
các bộ sản phẩm bao gồm các phiên bản cung cấp dịch vụ từ IaaS đến mức PaaS và
thậm chí là SaaS. Oracle cũng có các bộ sản phẩm cung cấp mức PaaS như
Exalogic và Exadata.
Có thể tóm lược các loại phiên bản sản phẩm trên như sau:
- Cung cấp dịch vụ mức SaaS: phiên bản này phục vụ cho các doanh nghiệp
sử dụng hạ tầng phần cứng và phần mềm lớp giữa (middleware) đến từ hãng khác
so với hãng có sản phẩm điện toán đám mây. Đây là tùy chọn mang tính chất linh
động cao, tùy biến tốt cho các doanh nghiệp.
- Cung cấp dịch vụ mức PaaS và SaaS: Phiên bản này mức độ tùy biến thấp
hơn so với phiên bản trước sử dụng cho các doanh nghiệp sử dụng hạ tầng phần

cứng máy chủ từ hãng khác so với hãng cung cấp sản phẩm điện toán đám mây và
họ muốn được cung cấp một giải pháp đám mây trên hạ tầng ấy.
- Cung cấp dịch vụ đám mây cho toàn bộ hạ tầng: phiên bản này được các
hãng để dưới định dạng là các box. Ở đó các box này đã bao gồm cả phần cứng,
phần mềm và đã được cài sẵn ứng dụng. Tất cả đều được đồng bộ về hãng sản
xuất. Phiên bản này phù hợp cho các doanh nghiệp mới triển khai hạ tầng hoặc
phục vụ cho một dự án, chương trình cụ thể mà không liên quan đến các ứng
dụng/dịch vụ khác.
So với 2 phiên bản trước thì phiên bản phân phối dưới dạng thứ 3 thường
được các doanh nghiệp ưa chuộng sử dụng vì khả năng triển khai nhanh, tích hợp
tốt do đồng bộ về sản phẩm, khả năng quản lý tốt và không phải lo lắng về việc
tích hợp so với hệ thống hiện tại.
13
Chương này đã giới thiệu về mô hình điện toán đám mây, các lợi ích, đặc
điểm, mô hình và các loại dịch vụ của điện toán đám mây, cũng như tình hình sử
dụng điện toán đám mây hiện nay.
14
LM '$()$ *  ##$%&
' =>?_`4a
Ảo hóa là công nghệ được thiết kế để tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống
phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Nó thay đổi nhanh chóng toàn
cảnh của lĩnh vực công nghệ thông tin (CNTT) và cách tính toán của con người.
Việc làm như vậy giúp dễ dàng hơn trong việc quản lý và cung cấp duy trì hoạt
động.
Ảo hóa là công nghệ tiên tiến nhất trong một loạt các cuộc cách mạng công
nghệ nhằm tăng mức độ ảo hóa hệ thống cho phép tăng hiệu suất làm việc của máy
tính lên một cấp độ chưa từng có.
Ảo hóa hệ thống máy chủ tức là tiến hành phân tích chia một server thành
nhiều server ảo hoặc kết hợp nhiều máy chủ vật lý thành một máy chủ logic, đối
với người sử dụng họ nhận biết và sử dụng các server ảo giống như một máy vật lý

độc lập có đủ các tài nguyên cần thiết (bộ vi xử lý, bộ nhớ, kết nối mạng, …),
trong khi các server ảo không hề có những tài nguyên độc lập như vậy, nó chỉ sử
dụng tài nguyên được gán từ máy chủ vật lý. Bản chất thứ nhất là các server ảo sử
dụng tài nguyên của máy chủ vật lý, bản chất thứ hai là các server ảo có thể hoạt
động như một server vật lý độc lập.
Ngày nay thì việc sử dụng một hệ điều hành trên một máy tính vật lý đang
chiếm phổ biến. Một ứng dụng cần sử dụng phải được cài đặt trực tiếp lên hệ điều
hành để quản lý thì phải có thiết bị xuất hình ảnh được kết nối trực tiếp với phần
cứng của máy tính…Vì thế nảy sinh nhiều vấn đề như ảnh hưởng qua lại khi cần
thay đổi nâng cấp thì rất khó khăn không thuận tiện kèm theo việc không tối ưu
được hiệu suất hoạt động của máy tính.
Vì vậy, cách dùng phần mềm chuyên biệt để tách rời các lớp trên thành từng
phần riêng biệt. Ảo hóa làm cho mọi việc đơn giản dễ dàng để triển khai những
thay đổi của hệ thống mà vẫn đảm bảo sự ổn định tăng hiệu quả sử dụng tài
nguyên công nghệ thông tin và còn hơn thế nữa trong việc cung cấp tài nguyên hệ
thống bất cứ khi nào.
15
Ảo hóa là một phương pháp che giấu đi tài nguyên phần cứng đối với hệ
điều hành, ứng dụng và người dùng cuối. Ảo hóa của Microsoft đưa ra khái niệm
rộng hơn là ảo hóa phần cứng do Windows server 2008 R2 đảm nhiệm còn ảo hóa
ứng dụng Softgrid đảm nhiệm và ảo hóa trình diễn do Windows Terminal Services
thực hiện.
'' N9OPA?Bb69R?<=>?
Ảo hóa có nguồn gốc từ việc phân chia ổ đĩa, chúng phân chia một máy chủ
thực thành nhiều máy chủ logic. Một khi máy chủ vật lý được chia mỗi máy chủ
logic có thể chạy một hệ điều hành và ứng dụng độc lập.
Kỹ thuật “ảo hóa” thì không còn xa lạ với đời thường từ khi VMware ra đời
sản phẩm VMware Workstation vào năm 1999. Nhưng VMware không phải là
hãng sản xuất tiên phong trong việc ảo hóa, vai trò đó là của IBM ra đời sản phẩm
đầu tiên VM/370 nổi tiếng được công bố vào năm 1972. Sản phẩm này ban đầu

được thiết kế để phát triển và kiểm tra phần mềm và trở nên phổ biến khi tạo máy
ảo chạy được nhiều hệ điều hành trên máy thật.
Đến năm 2004, Microsoft cho ra sản phẩm Virtual PC mang công nghệ máy
ảo đến máy tính để bàn hay còn gọi là Desktop. Virtual PC thì cho phép ảo hóa
phần cứng của một máy tính cá nhân, cho phép chạy đồng thời nhiều phiên bản của
Windows khác nhau, các ứng dụng này chạy độc lập với nhau.
Đồng thời, Microsoft cũng đưa ra phiên bản Virtual Server, đúng với tên gọi
của nó, cho phép chạy nhiều phiên bản Windows Server khác nhau trên một máy
chủ vật lý. Cả hai loại sản phẩm này được biết đến ngày càng phổ biến hơn trong
làng công nghệ thông tin và phát triển cho đến nay với tên gọi là Virtual PC 2007
và Virtual Server 2005 R2. Sau đó, Microsoft đã đưa ra sản phẩm ảo hóa thế hệ thứ
ba đó là công nghệ ảo hóa Hyper-V. Hyper-V là công nghệ ảo hóa Server sử dụng
nền tảng Hypervisor khai thác triệt để phần cứng server hỗ trợ 64bit là một thành
phần quan trọng trong Windows Server 2008 R2.
Hiện nay thì nhiều nhà sản xuất công nghệ ảo hóa đang đua nhau về các sản
phẩm ảo hóa của mình trên thị trường như: Citrix, Vmware …
16
'+ T6U99R?J6;9<=>?
Thông thường việc đầu tư cho một trung tâm công nghệ thông tin là rất tốn
kém. Chi phí đầu tư mua máy chủ cấu hình mạnh và các phần mềm bản quyền là
rất đắt đỏ. Trong thời buổi kinh tế khó khăn hiện nay, doanh nghiệp nào cũng
muốn cắt giảm và hạn chế tối đa các chi phí không cần thiết mà vẫn đáp ứng được
năng suất và tính ổn định của hệ thống. Thế nên việc ứng dụng ảo hóa trở thành
nhu cầu cần thiết của bất kỳ doanh nghiệp lớn hay nhỏ. Thay vì mua mười máy
chủ cho mười ứng dụng thì chỉ cần mua một hoặc hai máy chủ có hỗ trợ ảo hóa thì
vẫn có thể chạy tốt mười ứng dụng trên. Điều này cho ta thấy sự khác biệt giữa hệ
thống ảo hóa và không ảo hóa. Bên cạnh đó việc ứng dụng ảo hóa còn đem lại
những lợi ích sau đây:
• !8<_cB6<
Khi triển khai hệ thống ảo hóa thì số lượng máy chủ vật lý giảm đi đáng kể

và khi đó việc theo dõi và giám sát hệ thống rất dễ dàng và hầu như được thực hiện
bởi công cụ phần mềm quản trị tập trung từ xa do nhà cung cấp phần mềm ảo hóa
hỗ trợ. Nhà quản trị dễ dàng theo dõi tình trạng của các máy ảo và của cả hệ thống.
Nếu máy chủ bị trục trặc thì có thể chuyển máy ảo từ máy chủ này sang máy chủ
khác, có thể nâng cấp phần cứng bằng cách gắn thêm Ram, ổ cứng một cách nhanh
chóng đơn giản.
• A67W?6?
Khi triển khai hệ thống thì không nhất thiết phải cài đặt toàn bộ máy ảo trên
hệ thống vì mỗi máy ảo chỉ là một tập tin được cài trên một phân vùng ổ cứng nên
chúng ta có thể tận dụng điều này để giảm thiểu thời gian cài đặt bằng cách sao
chép các tập tin này và cấu hình lại cho đúng với yêu cầu của máy ảo đang sử
dụng. Với cách làm này sẽ giảm thời gian cài đặt từng máy ảo và tận dụng tối đa
tài nguyên nhàn rỗi của tất cả máy chủ vật lý. Vì thực tế hiện nay tại trung tâm dữ
liệu có nhiều máy chủ không khai thác hết tài nguyên phần cứng của hệ thống.
• /^9d6J`_8@Ae;@f?
Vì máy ảo chỉ là một tập tin trên ổ đĩa nên việc sao lưu rất đơn giản là sao
chép lại các tập tin này. Và khi một máy ảo gặp sự cố và hỏng hóc do một lỗi hệ
17
điều hành nào đó thì việc phục hồi đơn giản là sao chép đè tập tin đã sao chép lên
tập tin cũ và hệ thống có thể hoạt động bình thường lại ngay như lúc chưa bị lỗi.
Thời gian để phục hồi hệ thống là rất ít. Nếu được đầu tư thêm một số máy chủ
khác thì ta có thể cấu hình tính năng High Availibility cho các máy chủ ảo hóa này.
Khi đó một máy ảo hay một máy chủ bị sự cố thì tất cả các máy ảo sẽ được di
chuyển nóng đến máy chủ khác và có thể hoạt động lại ngay tức thì.
• Dgh@<6J`iDif6@`68Ej_6=k@
Với các công cụ quản lý từ xa các máy chủ và máy ảo ta sẽ thấy được tình
trạng của toàn bộ hệ thống từ đó có chính sách nâng cấp CPU, Ram, ổ cứng cho
máy chủ hoặc máy ảo đó hoặc di chuyển máy ảo đang quá tải đó sang máy chủ vật
lý có cấu hình mạnh hơn, có nhiều tài nguyên còn trống hơn để hoạt động.
• 6X@W6;5

Công nghệ ảo hóa giúp các doanh nghiệp có thể tiết kiệm được một chi phí
lớn đó là điện năng chiếu sáng và hệ thống làm mát. Ảo hóa cho phép gom nhiều
máy chủ vào một máy chủ vật lý nên chỉ tốn kém chi phí điện tiêu thụ, làm mát và
chiếu sáng cho một vài máy chủ thôi. Bên cạnh đó thì diện tích sử dụng để đặt máy
chủ cũng được thu hẹp lại và hệ thống nối dây cáp cũng ít đi.
'S C99:;<=>?@A=B6;@=CBC55DE
1.1.1. Ảo hóa hệ thống lưu trữ
Ảo hóa hệ thống lưu trữ về cơ bản là sự mô phỏng, giả lập việc lưu trữ từ
các thiết bị lưu trữ vật lý. Các thiết bị này có thể là băng từ, ổ cứng hay kết hợp cả
2 loại. Việc làm này mang lại các ích lợi như việc tăng tốc khả năng truy xuất dữ
liệu, do việc phân chia các tác vụ đọc, viết trong mạng lưu trữ. Ngoài ra, việc mô
phỏng các thiết bị lưu trữ vật lý cho phép tiết kiệm thời gian hơn thay vì phải định
vị xem máy chủ nào hoạt động trên ổ cứng nào để truy xuất.
18
Ảo hóa hệ thống lưu trữ có ba dạng mô hình sau đây:
- Host-based: Trong mô hình này, ngăn cách giữa lớp ảo hóa và ổ đĩa vật lý
là driver điều khiển của các ổ đĩa. Phần mềm ảo hóa sẽ truy xuất tài nguyên (các ổ
cứng vật lý) thông qua sự điều khiển và truy xuất của lớp Driver này.
- Storage-device based: Trong dạng này, phần mềm ảo hóa giao tiếp trực
tiếp với ổ cứng. Ta có thể xem như đây là 1 dạng firmware đặc biệt, được cài trực
tiếp vào ổ cứng. Dạng này cho phép truy xuất nhanh nhất tới ổ cứng, nhưng cách
thiết lập thường khó khăn và phức tạp hơn các mô hình khác. Dịch vụ ảo hóa được
cung cấp cho các Server thông qua một thiết bị điều khiển gọi là Primary Storage
Controller.
- Network-based: Trong mô hình này, việc ảo hóa sẽ được thực thi trên một
thiết bị mạng, ở đây có thể là một thiết bị switch hay một máy chủ. Các switch hay
máy chủ này kết nối với các trung tâm lưu trữ (SAN). Từ các switch hay server
này, các ứng dụng kết nối vào được giao tiếp với trung tâm dữ liệu bằng các “ổ
cứng” mô phỏng do switch hay máy chủ tạo ra dựa trên trung tâm dữ liệu thật.
Đây cũng là mô hình hay gặp nhất trên thực tế.

Hình 2. 1. Mô hình ảo hóa mạng lưu trữ SVC của IBM
19