Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ ảo hóa vsphere phục vụ triển khai đám mây riêng

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN QUỐC VI

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ
ẢO HĨA VSPHERE PHỤC VỤ TRIỂN KHAI
ĐÁM MÂY RIÊNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÁY TÍNH

ĐÀ NẴNG, NĂM 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN QUỐC VI

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ
ẢO HĨA VSPHERE PHỤC VỤ TRIỂN KHAI
ĐÁM MÂY RIÊNG

Chuyên ngành : Khoa học máy tính
Mã số
: 60.48.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN TRẦN QUỐC VINH

ĐÀ NẴNG, NĂM 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu và tìm hiểu của riêng tơi.
Các thơng tin và số liệu được sử dụng trong luận văn này là trung thực, có
nguồn gốc rõ ràng, và có cơ sở lý thiết tham khảo. Các luận điểm, dữ liệu trong luận
văn do tơi tự tìm hiểu, phân tích, tổng hợp một cách trung thực, khách quan và phù
hợp với thực tiễn của Việt Nam.

Tác giả luận văn

PHAN QUỐC VI


ii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................vii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 3
4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 3
5. Mục đích và ý nghĩa của đề tài ........................................................................... 3
6. Kết quả dự kiến ................................................................................................... 3
7. Nội dung luận văn ............................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY VÀ CƠNG NGHỆ ẢO
HĨA ................................................................................................................................ 5
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY ......................................................... 5
1.1.1. Giới thiệu điện toán đám mây....................................................................... 5
1.1.2. Các dịch vụ điện toán đám mây .................................................................... 5

1.1.3. Các mơ hình triển khai điện tốn đám mây ........................................ 7
1.1.4. Ưu điểm và nhược điểm của điện toán đám mây ......................................... 9
1.2.TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ ẢO HĨA .......................................................... 10
1.2.1. Giới thiệu .................................................................................................... 10
1.2.2. Tầm quan trọng ........................................................................................... 11
1.2.3. Ưu điểm và nhược điểm của ảo hóa ........................................................... 11
1.3. NỀN TẢNG CƠNG NGHỆ ẢO HĨA ................................................................... 12
1.3.1. Kiến trúc ảo hóa .......................................................................................... 12
1.3.2. Các kiểu ảo hóa cơ bản ............................................................................... 13
1.3.3. Các cơng nghệ hỗ trợ ảo hóa ...................................................................... 15
1.4. KẾT CHƯƠNG ...................................................................................................... 20


iii
CHƯƠNG 2. CƠNG NGHỆ ẢO HĨA VSPHERE .................................................. 21
2.1. CÁC CƠNG NGHỆ ẢO HĨA HIỆN NAY ........................................................... 21
2.2. TỔNG QUAN CƠNG NGHỆ ẢO HĨA VSPHERE ............................................. 22

2.2.1. Giới thiệu về cơng nghệ ảo hóa vSphere .................................................... 22
2.2.2. Thành phần và tính năng của vSphere ....................................................... 23
2.2.3. Chức năng quản lý tập trung (VMWare vCenter Server) ......................... 23
2.2.4. Chức năng quản lý cập nhật(VMWare vCenter Update Manager) ............ 23
2.2.5. Chức năng quản lý máy chủ từ xa (VMWare vSphere Client)................... 24
2.2.6. Các chức năng di chuyển máy ảo đang chạy (VMWare VMonitor và
Storage VMotion) .......................................................................................................... 24
2.2.7. Chức năng phân phối tài nguyên máy ảo (VMWare Distributed Resource
Scheduler) ...................................................................................................................... 24
2.2.8. Tính sẵn sàng cao (VMWare High Availability) ........................................ 24
2.2.9. Chức năng sao lưu (VMWare Consolidated Backup). ............................... 25
2.2.10. Chức năng lưu trữ (vStorage) ................................................................... 25
2.3. CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG VÀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ......................................... 25
2.3.1. Tính sẵn sàng .............................................................................................. 26
2.3.2. Tính bảo mật ............................................................................................... 26
2.3.3. Khả năng mở rộng hệ thống ....................................................................... 27
2.3.4. Máy tính ảo (vComputer) ........................................................................... 27
2.3.5. Mạng ảo (vNetwork) ................................................................................... 27
2.3.6. Khả năng tương thích với sản phẩm của hãng thứ ba ................................. 28
2.4 SO SÁNH CÔNG NGHỆ ẢO HĨA VMWARE VÀ CƠNG NGHỆ ẢO HĨA
HYPER-V ...................................................................................................................... 29
2.4.1. So sánh về quyền sử dụng........................................................................... 29
2.4.2. So sánh về khả năng ảo hóa ........................................................................ 30
2.4.3. So sánh về tính năng ................................................................................... 31
2.4.4. So sánh về lưu trữ ....................................................................................... 32
2.4.5. So sánh về mạng ......................................................................................... 33
2.4.6. Ưu điểm của ảo hóa vSphere ...................................................................... 34
2.5. KẾT CHƯƠNG ..................................................................................................... 37
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ ẢO HĨA ĐỂ XÂY DỰNG MƠ HÌNH
ĐÁM MÂY RIÊNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGOẠI NGỮ - ĐHĐN ............... 38

3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 38


iv

3.2. MỤC TIÊU ĐỀ RA ...................................................................................... 40
3.3. THIẾT KẾ MÔ HÌNH ............................................................................................ 40
3.4. CÀI ĐẶT VÀ TRIỂN KHAI MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM ................................. 41
3.4.1. Cài đặt ESXi Server trên VMware Workstation ........................................ 42
3.4.2. Cài đặt vSphere Client ................................................................................ 42
3.4.3. Cài đặt Vmware vcenter ............................................................................. 43
3.4.4. Thêm các nodes ESXi vào vCenter để quản lý. ......................................... 44
3.4.5. Tính sẵn sàng cao trong vSphere ................................................................ 46
3.5. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÔNG TÁC TRIỂN KHAI HỆ THỐNG...................... 49
3.5.1. Công việc đã thực hiện ............................................................................... 49
3.5.2. Hiệu quả đạt được. ...................................................................................... 50
3.6. KẾT CHƯƠNG ...................................................................................................... 50
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 54

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)


v

DANH MỤC BẢNG CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Phần viết tắt

STT

Phần viết đầy đủ

1

CNTT

Công nghệ thông tin

2

ĐHĐN

Đại học Đà Nẵng

3

ĐHNN

Đại học Ngoại ngữ

4

Clients

Máy trạm

5

Cluster

Cụm máy chủ

6

Server

Máy chủ

7

Information Technology(IT)

Công nghệ thông tin

8

Datacenter

Trung tâm dữ liệu

9

Direct Attached Storage(DAS)

Lưu trữ qua thiết bị gắn trực tiếp

10

HĐH

Hệ điều hành

11

RAID

Redundant Array of Independent Disks

12

Infrastrucure as a Service (IaaS)

Giải pháp hạ tầng như là một dịch vụ

13

Paravirtualization

Ảo hóa một phần

14

Platform as a Service(PaaS)

Giải pháp nền tảng như là một dịch vụ

15

Infrastrucure as a Service (IaaS)

Giải pháp hạ tầng như là một dịch vụ

16

Service Level Agreement(SLA)

Thảo thuận mức độ dịch vụ

17

Storage

Lưu trữ

18

Storage Area Network (SAN)

Lưu trữ qua mạng chuyên dụng

19

Virtualization

Ảo hóa

20

Virtual Private Network (VPN)

Mạng riêng ảo


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu
bảng
1.1.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.

Tên bảng
Ảo hóa hệ thống
Các cơng nghệ ảo hóa hiện nay
Tính bảo mật
Các hệ điều hành hỗ trợ
So sánh quyền sử dụng của Vmware và Hyper-V
So sánh khả năng ảo hóa của Vmware và Hyper-V
So sánh về tính năng của Vmware và Hyper-V
So sánh về lưu trữ của Vmware và Hyper-V

So sánh về mạng của Vmware và Hyper-V
So sánh phàn mền cung cấp tính năng ảo hóa

Trang
14
21
26
28
29
30
31
32
33
34


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu
hình
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.

1.9.
1.10.
1.11.
1.12.
1.13.
1.14.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4
2.5.
2.6.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.
3.11.
3.12.

Tên hình
Điện tốn đám mây
Các loại điện tốn đám mây
Mơ hình đám mây cơng cộng
Mơ hình đám mây riêng

Mơ hình đám mây lai
Thành phần của một hệ thống ảo hóa
Sơ đồ hoạt động của chuẩn Striping
Sơ đồ hoạt động của chuẩn Duplexing
Sơ đồ hoạt động của RAID level 0
Sơ đồ hoạt động của RAID 1
Sơ đồ hoạt động của RAID
Sơ đồ hoạt động của RAID 1-0
Sơ đồ lưu trữ mạng San
Sơ đồ hoạt động của VMWare High Availability
Nền tảng kiến trúc vSphere
Nền tảng ảo hóa VMWare
Di chuyển máy ảo
Lưu trữ data
Các ứng dụng VMWare
Bộ nhớ ảo
Mô hình hệ thống của Trường Đại học Ngoại ngữ
Mơ hình mới của hệ thống trường Đại học Ngoại ngữ
Màn hình cấu hình địa chỉ IP để dùng vSphere client đăng nhập
Màn hình truy cập vào ESXi vmware
Màn hình truy cập vào máy chủ
Màn hình chọn địa chỉ truy cập trên web
Màn hình giao diện của Web client trong Vcenter
Màn hình cài đặt thành cơng máy ảo
Màn hình chọn máy ảo di chuyển
Màn hình máy ảo chuyển tới máy đích
Màn hình thiết lập thơng số cần thiết khởi chạy HA
Màn hình di chuyển các nodes vào HA

Trang

5
7
7
8
9
12
15
16
16
17
17
18
18
19
22
23
24
25
25
27
39
40
42
42
43
44
44
45
45
46

46
47


viii
Số hiệu
hình
3.13.
3.14.
3.15.
3.16.
3.17.

Tên hình
Màn hình máy ảo chuyển từ ESX 2 về ESX 1
Apache Webserver và MySQL server
Truy cập vào webserver thông qua port 80
Thiết lập Axigen mail server cho các cổng dịch vụ
Quản trị domain trong mail server

Trang
47
47
48
48
48


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Với sự phát triển nhanh chóng của ngành cơng nghệ thơng tin (CNTT), các công
nghệ cũ dần dần đã thể hiện nhiều mặt hạn chế nên khơng cịn phù hợp với nhu cầu
thực tiễn nữa, đặc biệt là đối với nhu cầu ngày càng cao và phức tạp của các doanh
nghiệp như quản lý tập trung cơ sở dữ liệu, giảm thiểu chi phí về cơ sở hạ tầng công
nghệ, hiệu năng sử dụng... Do đó sự ra đời của cơng nghệ ảo hóa là tất yếu và là giải
pháp đặc biệt hữu ích trong lĩnh vực CNTT trên thế giới.
Cơng nghệ ảo hóa đang làm thay đổi bộ mặt của thế giới điện tốn bằng các cơng
cụ có khả năng được triển khai và quản lý đơn giản, hiệu quả. Bằng việc tối ưu sử
dụng các nguồn tài nguyên hệ thống và chi phí triển khai ban đầu thấp, ảo hóa đem lại
cho các cơ quan doanh nghiệp nhiều khả năng và nguồn lợi to lớn
Thế nên việc ứng dụng ảo hóa trở thành nhu cầu cần thiết của bất kì doanh
nghiệp cơ quan 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 khơng ảo hóa.
Theo số liệu, hiện tại Trường Đại học Ngoại ngữ - Đại Học Đà Nẵng (ĐHNNĐHĐN) có 9 khoa, 8 phịng ban và 4 trung tâm, có tới 335 cán bộ, giảng viên, nhân
viên. Tổng số sinh viên của nhà trường lên tới 7000 sinh viên chính quy. Dự kiến
trong những năm học tới, quy mô đào tạo của nhà trường sẽ tiếp tục mở rộng hơn nữa
để phù hợp với phát triển của nhà trưởng và thực tiển, nhu cầu của xã hội. Nhu cầu
ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý, giảng dạy, kiểm tra, đánh giá kết quả học
tập… và công tác của Nhà trường trở thành một nhu cầu không thể thiếu của Nhà
trường. CNTT và những ứng dụng của nó cũng thể hiện rõ rệt vai trò và tầm ảnh
hưởng to lớn, với các phần mền chuyên biệt phục vụ giải quyết cơng việc được thuận
tiện, chính xác, tiết kiệm thời gian so với phương pháp làm việc thủ cơng vốn có. Với
xu thế phát triển của Nhà trường, những nhu cầu như: Xây dựng một hệ thống mail nội
bộ chạy trên máy chủ mang tên miền của nhà trường phục vụ cho công tác trao đổi văn
bản, tài liệu… đảm bảo được tính chất an tồn thơng tin và hiệu quả công việc của nhà
trường, xây dựng một hệ thống quàn lý đào tạo chạy trên hệ thống mạng nội bộ của
nhà trường với cơ sở dữ liệu đặt trên máy chủ đủ mạnh luôn đảm bảo kết nối thông

suốt tới các máy thành viên giúp chun mơn hóa cơng việc đào tạo theo chức năng


2
từng bộ phận: giảng dạy, đào tạo, đánh giá kết quả…địi hỏi cần triển khai nhanh
chóng, kịp thời để nâng cao hiệu quả công tác trong Nhà trường.
Hệ thống mạng Nhà trường chưa triển khai công nghệ Virtual Private Network
(VPN) nên gây khó khăn cho người quản trị mạng trong việc truy cập xử lý sự cố
mạng từ xa, mặt khác, khi một người có quyền (Hiệu trưởng, phó hiệu trưởng, trưởng
phịng…) có nhu cầu truy cập mạng nội bộ từ xa để lấy dữ liệu của mình sẽ khơng thể
thực hiện được.
Máy chủ hiện tại của trường được sử dụng trong việc lưu trữ và chia sẻ tài
nguyên nội bộ. Điều này khiến cho lượng tài nguyên và hiệu năng sử dụng của máy
chủ chưa được tận dụng tối đa trong khi nhu cầu sử dụng máy chủ để chuyên trách
đảm nhiệm thêm các nhu cầu thực tiễn khác trong Nhà trường là một bài tốn đang cần
có ngay lời giải.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế đề ra của trường kết hợp với hiện trạng hạ tầng hệ
thống thông tin trường Đại học Ngoại ngữ, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng
cơng nghệ ảo hóa VSPHERE phục vụ triển khai đám mây riêng” để làm luận văn
thạc sỹ. Đồng thời giới thiệu được cái nhìn tổng quan về cơng nghệ ảo hóa VMWare
vSphere, và đưa ra giải pháp cơ bản cho một mơ hình ảo hóa với quy mơ nhỏ. Bên
cạnh đó việc ứng dụng ảo hóa cịn đem lại những lợi ích sau đây.
- Tiết kiệm chi phí đầu tư mua nhiều Server cùng lúc
- Tiết kiệm không gian đặt Server trên tủ rack cũng như khơng gian phịng chứa
- Tiết kiệm điện năng làm mát
- Quản lý đơn giản và tập trung một hoặc nhiều Server vật lý duy nhất
- Dễ dàng triển khai, nâng cấp hệ thống.
- Dễ dàng sao lưu (Backup) và phục hồi (Restore) nếu gặp các sự cố.
- Giải quyết các nhu cầu thực tế đề ra của nhà trường.
2. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu về điện toán đám mây, các ưu nhược
điểm khi sử dụng đám mây. Cơng nghệ ảo hóa nói chung và cơng nghệ ảo hóa
VMWARE VSPHERE nói riêng để hiểu và ứng dụng vào trong thực tế với các mơ
hình khác nhau. Từ đó có thể cho thấy được các lợi ích và hiệu quả mà cơng nghệ này
đem lại, góp phần tìm ra giải pháp nhằm tối ưu hóa các hệ thống CNTT trong các mơ
hình hoạt động của cơ quan doanh nghiệp. Ngồi ra, kết quả có thể làm tài liệu tham
khảo cho các quản trị mạng, quản trị dịch vụ, các cá nhân, đơn vị có triển khai hệ
thống máy ảo, hoặc các học viên, sinh viên trong việc nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa.


3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Trong khuôn khổ của luận văn thuộc loại nghiên cứu và ứng dụng, nên giới hạn
nghiên cứu các vấn đề sau:
- Tổng quan về cơng nghệ ảo hóa.
- Cơng nghệ ảo hóa vSphere.
- Giới thiệu VMWare vSphere.
- Ưu và nhược điểm của cơng nghệ ảo hóa VMWare vSphere so với các cơng nghệ
ảo hóa khác.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Mơ hình kiến trúc của nền tảng vSphere.
- Triển khai đám mây riêng trên nền tảng ảo hóa vSphere ứng dụng cho trường
Đại học Ngoại ngữ.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Phương pháp tài liệu
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu lý thuyết và kỹ thuật trong cơng nghệ ảo hóa.
- Nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa và các mơ hình ảo hóa.
- Nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa VMWare vSphere

4.2. Phương pháp thực nghiệm
Nghiên cứu và khai thác công nghệ vSphere
- Triển khai VMWare ESXi node.
- Cài đặt VMWare vCenter Appliance để dễ dàng quản lý các node ESXi.
- Triển khai các dịch vụ có sẵn trong vCenter để tối ưu hóa hệ thống.
- Ứng dụng công nghệ vSphere của VMWare để triển khai đám mây riêng phục
vụ cho trường Đại học Ngoại ngữ.
5. Mục đích và ý nghĩa của đề tài
Mục đích: Triển khai mơ hình đám mây riêng trên nền tảng ảo hóa vSphere.
Về khoa học: Nắm vững các vấn đề liên quan đến mơ hình, nghiên cứu ứng
dụng các cơng nghệ ảo hóa và các cơng cụ ảo hóa của các nhà phát triển.
Về thực tiễn: triển khai mơ hình đám mây riêng trên nền tảng ảo hóa vSphere
cho trường Đại học Ngoại ngữ, để giải quyết bài toán cấp phát tài nguyên cho người
sử dụng nhằm tiết kiệm tối đa chi phí, tính sẵn sàng và tính co dãn cao.
6. Kết quả dự kiến
6.1. Về mặt lý thuyết
- Tìm hiểu về ảo hóa và các phương thức ảo hóa.


4
- Tìm hiểu các ưu điểm và nhược điểm của ảo hóa.
- Nghiên cứu về nền tảng ảo hóa vSphere của VMWare.
6.2. Về mặt thực tiễn
- Xây dựng triển khai mơ hình đám mây riêng trên nền tảng ảo hóa vSphere cho
trường Đại học Ngoại ngữ.
7. Nội dung luận văn
Bố cục của luận văn gồm có 3 chương, mở đầu và kết chương.
Chương 1: Cơ sở lý thuyết
Nội dung chương này trình bày cơ bản về điện tốn đám mây, các loại hình dịch
vụ điện tốn đám mây, các mơ hình triển khai điện tốn đám mây, kiến trúc tổng thể

của mơ hình đám mây, chương này cũng tìm hiểu về nền tảng cơng nghệ ảo hóa, tầm
quan trọng của cơng nghệ ảo hóa hiện nay. Đồng thời đánh giá được ưu điểm và
nhược điểm của ảo hóa, tìm hiểu về các kiểu ảo hóa cơ bản các cơng nghệ hổ trợ ảo
hóa, trên cơ sở đó lựa chọn để nghiên cứu và phát triển ứng dụng thử nghiệm.
Chương này sẽ giới thiệu về công nghệ mà chúng ta sẽ ứng dụng xây dựng hệ
thống, nêu cấu trúc ,các thành phần trong mơ hình ảo hóa và các lợi ích mà nó mang lại.
Chương 2: Cơng nghệ ảo hóa Vsphere
Chương này sẽ trình bày về hệ thống ảo hóa của Vmware vSphere đó là máy chủ
VMware ESXi Qua đó sẽ thấy được các ưu điểm và tính năng vượt trội của sản phẩm
ảo hóa này.
Ảo hóa dựa trên VMWare vSphere và thử nghiệm: Trình bày tổng quan về các
thành phần của cơng nghệ VMWare vSphere, trình bày các dịch vụ ứng dụng của
Vmware vShere, các nền tảng cơ sở hạ tầng của vmware từ đó ta sẽ lựa chọn giải pháp
áp dụng. So sánh và đánh giá các phầm mềm cung cấp tính năng ảo hóa,
Chương 3: Ứng dụng cơng nghệ ảo hóa để xây dựng mơ hình đám mây riêng tại
Trường Đại học Ngoại ngữ - ĐHĐN
Dựa vào những nghiên cứu, tìm hiểu về các giải pháp và khảo sát, tính tốn về
mơ hình hệ thống trong trường Đại học Ngoại ngữ - ĐHĐN để đề xuất mơ hình đám
mây riêng tại trường. Bài tốn quản lý mơ hình hệ thống máy chủ ảo tại trường Đại
học – Ngoại ngữ, đề xuất các yêu cầu kỹ thuật để triển khai đám mây riêng tại trường,
thử nghiệm môi trường ảo hóa tại trường Ngoại ngữ, cài đặt hệ thống ảo hóa Vmware
vSphere.


5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY VÀ CƠNG NGHỆ
ẢO HĨA
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỐN ĐÁM MÂY

1.1.1. Giới thiệu điện toán đám mây
Theo [1] “Điện toán đám mây là một dạng hệ thống các máy chủ ảo song song
phân tán kết nối với nhau nhầm mục đích cung cấp tài nguyên phần cứng dưới dạng
phần mềm cho người sử dụng.”

Hình 1.1. Điện tốn đám mây
Điện tốn đám mây (cloud computing) là một mơ hình điện tốn có khả năng co
giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thường được ảo hóa và được cung cấp như
một dịch vụ trên mạng Internet.
1.1.2. Các dịch vụ điện toán đám mây
Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ của họ theo
ba mơ hình cơ bản cơ sở [2] hạ tầng như một dịch vụ (IaaS), nền tảng như một dịch vụ
(PaaS), và phần mền như một dịch vụ (SaaS) trong đó IaaS là cơ bản nhất và mỗi mơ
hình cao hơn tóm tắt từ các chi tiết của những mơ hình thấp hơn. Trong năm 2012,
mạng lưới như một dịch vụ (NaaS) và giao tiếp như một dịch vụ (CaaS) đã chính thức
thêm vào bởi Hiệp hội viễn thông quốc tế (Internatinonal Telecommunication Union)
như là một phần của các mơ hình điện tốn đám mây cơ bản, các loại hình dịch vụ
được cơng nhận của hệ sinh thái đám mây viễn thông.
Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ - Infrastructure as a Service (IAAS)
Những kiến trúc ảo xếp chồng là một ví dụ của xu hướng mọi thứ là dịch vụ và
có cùng những điểm chung. Hơn hẳn một máy chủ cho thuê, không gian lưu trữ tập
trung hay thiết bị mạng, máy trạm thay vì đầu tư mua nguyên tất cả thì có thể thuê đầy


6
đủ dịch vụ bên ngồi. Những dịch vụ này thơng thường được tính chi phí trên cơ sở
tính tốn chức năng và lượng tài nguyên sử dụng (và từ đó ra chi phí) sẽ phản ảnh
được mức độ của hoạt động. Đầy là một sự phát triển của những giải pháp lưu trữ web
và máy chủ cá nhân ảo [3].
 Những đặc trưng tiêu biểu

Cung cấp tài nguyên như là dịch vụ: bao gồm cả máy chủ, thiết bị mạng, bộ nhớ,
CPU, không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu, khả năng mở rộng linh
hoạt, chi phí thay đổi theo thực tế, nhiều người thuê có thể dùng chung trên một tài
nguyên.
Ví dụ các nhà chung cấp IaaS bao gồm Amazon cloudFormation, Amazon EC2,
Google Copute Engine, HP cloud…
Nền tảng như một dịch vụ - Platfrom as a Service (PaaS)
Trong mơ hình PaaS, những nhà cung cấp dịch vụ đám mây cung cấp nền tảng
điện toán thường bao gồm cả hệ điều hành (HĐH), môi trường thực hiện ngơn ngữ lập
trình, cơ sở dữ liệu (CSDL) và máy chủ web.
 Những đặc trưng tiêu biểu
Phục vụ cho việc phát triển, kiêm thử, triển khai và vận hành ứng dụng giống
như là mơi trường phát triển tích hợp, các cơng cụ khởi tạo với giao diện trên nền web,
Tích hợp dịch vụ web và cơ sở dữ liệu, hỗ trợ cộng tác nhóm phát triển.
Ví dụ cho PaaS bao gồm: Cloud Foundry, Google App Engine, Windows, Azure
Compute and OrangeScape…
Phần mềm như một dịch vụ - Software as a Service (SaaS)
Dịch vụ phần mềm (SaaS) là một mơ hình triển khai ứng dụng mà ở đó người
cung cấp cho phép người dùng sử dụng dịch vụ theo yêu cầu. Những nhà cung cấp
SaaS có thể lưu trữ ứng dụng trên máy chủ của họ hoặc tải ứng dụng xuống thiết bị
khách hàng, vơ hiệu hóa nó sau khi kết thúc thời hạn.
 Những đặc trưng tiêu biểu
Phần mềm sẵn có đòi hỏi việc truy xuất, quản lý qua mạng, quản lý các hoạt
dộng từ một vị trí tập trung hơn là tại vị trí của khách hàng, cho phép khác hàng truy
xuất từ xa thông qua web. Cung cấp ứng dụng thơng thường gần gũi với 1 hay nhiều
mơ hình ánh xạ bao gồm cả các đặc trưng kiến trúc, giá cả và quản lý, những tính năng
tập trung nâng cấp, giúp người dùng thoát khỏi việc tải các bản vá lỗi và cập nhật.
Mạng lưới như một dịch vụ - Network as a Service (NaaS)

7
Một loại dịch vụ đám mây có khả năng cung cấp cho người dùng dịch vụ đám
mây sử dụng mạng lưới, dịch vụ kết nối truyền tải và, hoặc dịch vụ kết nối mạng giữa
các đám mây. NaaS liên quan đến việc tối ưu hóa phân bổ nguồn lực bằng cách xem
xét tài nguyên mạng và máy tính như một thể thống nhất
1.1.3. Các mơ hình triển khai điện tốn đám mây
A.Các mơ hình triển khai
Trong thực tế, các hệ thống đám mây được triển khai rất đa dạng để phù hợp với
nhu cầu sử dụng của từng tổ chức cụ thể. Nhìn chung, ta có thể chia hệ thống đám mây
ra thành ba loại .

Hình 1.2. Các loại điện tốn đám mây
Hệ thống đám mây cơng cộng (Public Cloud)
Các đám mây công cộng (Public cloud ) là các dịch vụ đám mây được một bên
thứ ba (người bán) cung cấp. Chúng tồn tại ngồi tường lửa cơng ty và chúng được lưu
trữ đầy đủ và được nhà cung cấp đám mây quản lý.

Hình 1.3. Mơ hình đám mây cơng cộng


8
 Ưu điểm
- Phục vụ được nhiều người dùng hơn không bị giới hạn bởi không gian thời
gian.
- Tiết kiệm hệ thống máy chủ, điện năng và nhân công cho doanh nghiệp.
 Nhược điểm
- Các doanh nghiệp phụ thuộc vào nhà cung cấp khơng có tồn quyền quản lý
- Gặp khó khăn trong việc lưu trữ các văn bản, thơng tin nội bộ.
Hệ thống đám mây riêng (Private Cloud)
Private cloud là các dịch vụ điện toán đám mây được cung cấp trong các doanh

nghiệp. Những “đám mây” này tồn tại bên trong tường lửa của công ty và được các
doanh nghiệp trực tiếp quản lý. Đây là xu hướng tất yếu cho các doanh nghiệp nhằm
tối ưu hóa hạ tầng cơng nghệ thơng tin..

Hình 1.4. Mơ hình đám mây riêng
 Ưu điểm
- Chủ động sử dụng, nâng cấp, quản lý, giảm chi phí, bảo mật tốt…
 Nhược điểm
- Khó khăn về cơng nghệ khi triển khai và chi phí xây dựng, duy trì hệ thống
- Hạn chế sử dụng trong nội bộ doanh nghiệp, người dùng ở ngồi khơng thể sử
dụng.
Hệ thống đám mây lai (Hybrid Cloud)
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 hoặc nhà cung cấp đám mây công cộng. Đám
mây lai sử dụng các dịch vụ có trong cả khơng gian cơng cộng và riêng.


9

Hình 1.5. Mơ hình đám mây lai
 Ưu điểm
- Doanh nghiệp 1 lúc có thể sử dụng được nhiều dịch vụ mà khơng bị giới hạn
 Nhược điểm
- Khó khăn trong việc triển khai và quản lý. Tốn nhiều chi phí.
1.1.4. Ưu điểm và nhược điểm của điện tốn đám mây
a. Ưu điểm
- Sử dụng tài ngun tính tốn động: khi ứng dụng cơng nghệ này thì doanh
nghiệp chỉ cần đầu tư cơ sở hạ tầng đúng với yêu cầu của doanh nghiệp và một cách
tức thời, không dư thừa lãng phí.

- Giảm chi phí: vì là dịch vụ nên doanh nghiệp chủ động trong việc cắt giảm chi
phí để mua bán bảo trì tài ngun. Doanh nghiệp khơng cần một đội ngủ chuyên gia đi
mua máy chủ, cài đặt máy chủ, bảo trì, ...
- Giảm độ phức tạp trong cơ cầu doanh nghiệp: doanh nghiệp có thể khơng cần
đầu tư một đội ngủ it để vận hành hệ thống, mà tất cả những cơng việc này đã có nhà
cung cấp điện tốn đám mây lo.
b. Nhược điểm
- Tính riêng tư: các thông tin người dùng và dữ liệu được chứa trên điện tốn
đám mây có đảm bảo được quyền riêng tư, và liệu các thơng tin đó có bị sử dụng vì
mục đích khác mà chủ nhân nó khơng hề biết.
- Tính sẵn dùng: các dịch vụ của đám mây có thể bị “treo” bất ngờ, các rủi ro
khách quan như đường truyền internet bị mất kết nối, có thể ảnh hường đến việc


10
không sử dụng các dịch vụ cũng như truy cập dữ liệu của mình trong một khoản thời
gian nào đó làm ảnh hưởng đến công việc.
- Mất dữ liệu: khi ứng dụng cơng nghệ điện tốn đám mây thì ta hoàn toàn dựa
vào nhà cung cấp, nếu một lý do nào đó mà nhà cung cấp ngừng hoạt động hoặc khơng
cung cấp dịch vụ nữa, thì người dùng phải sao lưu dữ liệu từ đám mây về máy cá nhân
rất tốn thời gian, và có thể có trường hợp mất luôn dữ liệu không phục hồi lại được.
- Quyền sở hữu: khi người dùng không sử dụng dịch vụ điện tốn đám mây của
nhà cung cấp nữa thì liệu việc sao chép dữ liệu có được diễn ra thuận tiện, và liệu nhà
cung cấp có hủy tồn bộ dữ liệu của khách hàng trước và sau sao chép hay không?
- Vấn đề bảo mật: việc tập trung dữ liệu trên đám mây nhằm mục đích tăng
cường sự bảo mật, tuy nhiên nó cũng là ngun nhân cho sự tấn cơng đánh cắp dữ liệu
của các tin tặc.
1.2. TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ ẢO HĨA
1.2.1. Giới thiệu
Ảo hóa là cơng nghệ được thiết kế tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống phần

cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Từ một máy vật lý có thể tạo ra nhiều máy
ảo độc lập. Mỗi máy ảo đều được thiết lập một hệ thống riêng rẽ với hệ điều hành và
các ứng dụng riêng. Nổi bật trong danh sách là nhà cung cấp VMWare và Microsoft,
đây là hai nhà cung cấp đang nắm giữ phần lớn thị trường ảo hóa hiện nay.
Máy ảo (Virtual Machine - VM) [4] là một môi trường phần mềm cho phép một
hoặc nhiều hơn một HĐH và các ứng dụng của chúng hoạt động song song chỉ trên
một máy tính duy nhất. Có thể chuyển đổi qua lại giữa các HĐH đang chạy chỉ bằng
một hoặc hai thao tác mà không phải khởi động lại máy tính. Đối với các HĐH, khơng
có gì khác biệt giữa VM và máy tính thật (Real Computer). Nói một các ngắn gọn,
VM chính là một bản sao của máy tính thực. Gần như, điều gì có thể làm được trên
máy thật thì cũng có thể làm được trên VM. Cơng nghệ ảo hóa thỉnh thoảng được gọi
là phần mềm máy ảo năng động .
Khi sử dụng VM cho các HĐH khác nhau, cần nắm được một số khái niệm chủ
chốt:
 Máy ảo (Virtual Machine - VM): là một máy tính do phần mềm tạo máy ảo giả
lập.
 Máy chủ (Host Machine): là một máy tính mà trên đó cài phần mềm tạo VM.
 HĐH chủ (Host Operating System): là HĐH chạy trên máy chủ.


11
 HĐH khách (Guest Operating System): là HĐH chạy trên một VM.
1.2.2. Tầm quan trọng
Ảo hóa là một bước tiến mạnh mẽ cho việc tối ưu hóa việc triển khai xây dựng một
cách hiệu quả nguồn tài nguyên hệ thống bằng cách tách rời mối liên kết vốn có giữa các
phần cứng, phần mềm, dữ liệu, đường truyền, lưu trữ thành từng phần riêng biệt.
 Triển khai nhanh: khi triển khai hệ thống thì khơng nhất thiết phải cài đặt tồn
bộ máy ảo trên hệ thống, vì mỗi máy ảo chỉ là một tập tin được cài trên một phân vùng
trong ổ cứng nên 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. Vì thực tế hiện nay tại trung tâm dữ liệu có nhiều máy chủ không khai thác hết
tài các nguyên phần cứng của hệ thống.
 Phục hồi và lưu trữ hệ thống nhanh: 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 HĐH nào đó thì việc phục hồi đơn giản là chép đè tập tin đã
được sao chép lên tập tin cũ và hệ thống có thể hoạt động bình thường lại ngay như lúc
chưa bị lỗi với thời gian để phục hồi hệ thống là rất ít..
 Cân bằng tải và phân phối tài nguyên linh hoạt: với các công cụ quản lý từ xa
các máy chủ và máy ảo sẽ thấy được tình trạng của tồn bộ hệ thống, từ đó có các
chính sách nâng cấp tài ngun CPU, RAM, ổ cứng cho các 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 ngun cịn trống hơn để hoạt động.
 Tiết kiệm: cơng 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 gộp
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.
1.2.3. Ưu điểm và nhược điểm của ảo hóa
a. Ưu điểm
Cải thiện khả năng quản lý và bảo mật của máy tính. Có thể triển khai, quản lý và
giám sát môi trường bảo mật của máy tính mà người dùng có thể truy cập cục bộ hay
có quyền điều khiển.
Máy ảo có thể được sử dụng để hợp nhất khối lượng công việc của rất nhiều máy
chủ hoạt động không hết công suất đến chỉ một vài máy tính khác, có thể là một máy
đơn (hợp nhất máy chủ).
Máy ảo có thể cung cấp phần cứng ảo, hay phần cứng có cấu hình phức tạp
(chẳng hạn như thiết bị SCSI, đa xử lý…). Ảo hóa cũng có thể được sử dụng để mơ
phỏng mạng hay các máy tính độc lập.


12

Máy ảo làm cho phần mềm di chuyển dễ dàng hơn, vì thế những ứng dụng trợ
giúp và hệ thống có tính di động. Có thể sử dụng các ứng dụng đồng bộ như là những
dụng cụ bằng cách “đóng gói” và chạy từng ứng dụng trong máy ảo. Ảo hóa có thể tạo
ra các tác vụ như là di chuyển hệ thống, sao lưu và phục hồi dễ dàng hơn và có thể
quản lý hơn.
b. Nhược điểm
Giải pháp ảo hóa có điểm nút sự cố (Single Point of Failure): đây cũng là hạn chế
lớn nhất của ảo hóa. Khi một máy (mà mọi giải pháp ảo hóa đang chạy trên đó) gặp sự
cố hay khi chính giải pháp ảo hóa gặp sự cố, sẽ làm sụp đổ mọi thứ. Điều này nghe
thật đáng sợ nhưng thực tế rủi ro này tương đối dễ phòng tránh. Tăng sức chứa và
thường xuyên sao lưu HĐH ảo (cùng với ứng dụng ảo) là một cách bảo hiểm chống lại
mất dữ liệu và thời gian ngừng hoạt động do sự cố này gây ra.
Ảo hóa có thể dẫn đến hiệu năng thấp, thậm chí nếu phần cứng đủ mạnh thì vấn
đề hiệu năng vẫn có khả năng xảy ra..
Rủi ro lỗi vật lý cao, ảo hóa cho phép lưu trữ, chạy nhiều máy ảo chỉ trong một
máy chủ vật lý, nhưng có thể xảy ra xung đột cho các máy ảo này chỉ bởi lỗi của một
phần cứng trong máy chủ vật lý, có thể khiến cho các máy ảo trở về trạng thái ngoại
tuyến (offline).
Hạn chế của ảo hóa có thể trơng khá nghiêm trọng nhưng trên thực tế nó khơng
đến mức dễ sợ.
1.3. NỀN TẢNG CƠNG NGHỆ ẢO HĨA
1.3.1. Kiến trúc ảo hóa
Một hệ thống ảo hóa bao gồm những thành phần sau:
Tài nguyên vật lý (host machine, host hardware)
Các phần mềm ảo hóa (virtual software) cung cấp và quản lý môi trường làm
việc của các máy ảo. Máy ảo (virtual machine) [5] là các máy được cài trên phần mềm
ảo hóa, hệ điều hành được cài trên máy ảo.

Hình 1.6. Thành phần của một hệ thống ảo hóa

13
a. Tài nguyên ảo hóa
Các tài nguyên vật lý trong mơi trường ảo hóa cung cấp tài ngun mà các máy
ảo sẻ sử dụng tới. Môi trường tài nguyên lớn có thể cung cấp được cho nhiều máy ảo
chạy trên nó và hiệu quả làm việc của các máy ảo cao hơn. Các tài nguyên ảo hóa bao
gồm đĩa cứng, RAM, CPU…
b. Phần mềm ảo hóa
Lớp phần mềm ảo hóa này cung cấp sự truy cập cho mỗi máy ảo đến tài nguyên
hệ thống. Nó cũng chịu trách nhiệm lập kế hoạch và phân chia tài nguyên vật lý cho
các máy ảo. Phần mềm ảo hóa là nền tản của một mơi trường ảo hóa. Nó cho phép tạo
ra các máy ảo cho người sử dụng, quản lý các tài nguyên và cung cấp các tài nguyên
này đến các máy ảo.
c. Máy Ảo
Thuật ngữ máy ảo được dùng chung khi miêu tả cả máy ảo (lớp 3) và hệ điều
hành ảo (lớp 4). Máy ảo thực chất là một phần cứng ảo một môi trường hay một phân
vùng trên ổ đĩa.
d. Hệ điều hành khách (Guest operating system)
Hệ điều hành khách được xem như một phần mềm (lớp 4) được cài đặt trên một
máy ảo (lớp 3) giúp ta có thể sử dụng dễ dàng và xử lý các sự cố trong mơi trường ảo
hóa. Nó giúp người dùng có những thao tác giống như là đang thao tác trên một lớp
phần cứng vật lý thực sự.
1.3.2. Các kiểu ảo hóa cơ bản
a. Ảo hóa Hệ thống mạng
Ảo hóa lớp mạng (Virtualized overlay network) [6] trong mơ hình này, nhiều hệ
thống mạng ảo sẽ cùng tồn tại trên một lớp nền tài nguyên dùng chung. Các tài nguyên
đó bao gồm các thiết bị mạng như router, switch, các dây truyền dẫn, NIC(network
interface card).
b. 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.


14
Ảo hóa hệ thống lưu trữ có ba dạng mơ hình sau đây:

Bảng 1.1. Ảo hóa hệ thống
Ảo hóa hệ thống lưu trữ
Host-based

Storage-device based

Network-based

Mơ hình này ngăn cách Dạng này cho phép truy xuất Mơ hình này, việc ảo
giữa lớp ảo hóa và ổ đĩa nhanh nhất tới ổ cứng, nhưng hóa sẽ được thực thi
vật lý là driver điều cách thiết lập thường khó khăn trên một thiết bị
khiển các ổ đĩa. Phần và phức tạp hơn các mô hình mạng, ở đây có thể
mềm ảo hóa sẽ truy xuất khác. Dịch vụ ảo hóa được là một thiết bị switch
của lớp driver này.

cung cấp cho các server thông hay một máy chủ,
qua một thiết bị điều khiển gọi kết nối với các trung
là PrimaryStorage Controller

tâm lưu trữ (SAN).

c. Ảo hóa ứng dụng
Ảo hóa ứng dụng là một dạng cơng nghệ ảo hóa khác cho phép chúng ta tách rời
mối liên kết giữa ứng dụng và hệ điều hành và cho phép phân phối lại ứng dụng phù

hợp với nhu cầu user. Hiện nay đã có khá nhiều chương trình ảo hóa ứng dụng như
Citrix XenApp, Microsoft Application Virtualization, VMWare ThinApp…với hai
loại công nghệ chủ yếu sau:
Desktop Virtualization/Virtual Desktop Infrastructure(VDI)[7] ứng dụng sẽ được
cài đặt và chạy trên một máy ảo. Một hạ tầng quản lý sẽ tự động tạo ra các desktop ảo
và cung cấp các desktop ảo này đến các đối tượng sử dụng.
d. Ảo hóa hệ thống máy chủ
Ảo hóa hệ thống máy chủ cho phép ta có thể chạy nhiều máy ảo trên một máy
chủ vật lý, đem lại nhiều lợi ích như tăng tính di động, dễ dàng thiết lập với các máy
chủ ảo, giúp việc quản lý, chia sẻ tài nguyên tốt hơn, quản lý luống làm việc phù hợp
với nhu cầu, tăng hiệu suất làm việc của một máy chủ vật lý.
Xét về kiến trúc hệ thống, các mơ hình ảo hóa hệ thống máy chủ có thể ở hai
dạng sau:
Host-based: Kiến trúc này sử dụng một lớp hypervisor chạy trên nền tảng hệ
điều hành, sử dụng các dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài nguyên tới
các máy ảo. Ta xem hypervisor này là một lớp phần mềm riêng biệt, do đó các hệ điều
hành khách của máy ảo sẽ nằm trên lớp hypervisor rồi đến hệ điều hành của máy chủ và
cuối cùng là hệ thống phần cứng. Một số hệ thống hypervisor dạng Hosted có thể kể đến
như: VMWare Server, VMWare Workstation, Microsoft Virtual Server,…
Hypervisor-based: hay còn gọi là bare-metal hypervisor: Trong kiến trúc này,


15
lớp phần mềm, hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, các
hypervisor này có khả năng điều khiển, kiểm soát phần cứng của máy chủ. Đồng thời,
nó cũng có khả năng quản lý các hệ điều hành chạy trên nó. Nói cách khác, các hệ điều
hành sẽ nằm trên các hypervisor dạng bare-metal hypervisor như là Oracle VM,
VMWare ESX Server, IBM’s POWER hypervisor, Microsoft’s Hyper-V, Citrix
XenServer,…
1.3.3. Các cơng nghệ hỗ trợ ảo hóa

1.3.3.1. Cơng nghệ RAID
a. Khái niệm RAID
RAID là chữ viết tắt của Redundant Array of Independent (RAID) [8] Disks có
ngĩa là sự tận dụng các phần dư trong các ổ cứng độc lập. Ban đầu, RAID được sử
dụng như một giải pháp phòng hộ vì nó cho phép ghi dữ liệu lên nhiều đĩa cứng cùng
lúc. RAID chính là sự kết hợp giữa các đĩa cứng vật lý bẳng cách sử dụng một trình
điều khiển đặc biệt RAID có thể sử dụng như là một phần cứng lẫn phần mềm.
b. Các chuẩn RAID
Các chuẩn RAID là các công nghệ lưu trữ, phân tách dữ liệu được sử dụng trong
RAID. Các loại RAID hay còn gọi là cấp độ RAID là những chế độ RAID được ứng
dụng dựa trên các công nghệ của những chuẩn RAID.Các chuẩn RAID đang nghiên
cứu và phát triển hiện nay:
 Striping (còn gọi là Song Hành): là một trong những chuẩn RAID mang lại
hiệu năng cao nhất , nó giúp ta tăng tốc độ truy cập lên tối đa bằng cách ghi song song
dữ liệu lên các ổ đĩa này. Kỹ thuật này sẽ chia các tập tin dữ liệu ra và ghi đồng thời
lên ổ đĩa cứng trong cùng một thời gian. V.

Hình 1.7. Sơ đồ hoạt động của chuẩn Striping
 Duplexing
Cịn gọi là chuẩn Ghép Đơi. Đây là chuẩn mở rộng của ánh xạ. Dữ liệu cũng
được ghi trên hai ổ cứng nhưng phải có hai bộ điều khiển RAID kết nối với hai đĩa