1

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÀI TẬP LỚN / ĐỒ ÁN CUỐI KÌ MÔN
NHẬP MÔN HỆ ĐIỀU HÀNH

ẢO HÓA - CLOUD

Người hướng dẫn: TS MAI NGỌC THẮNG
Người thực hiện: THÁI TRUNG TÍN - 51503315
NGUYỄN THỊ DIỆP- 51503312
Lớp : 15050301-15050302
Khóa : 19

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2016


2

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÀI TẬP LỚN / ĐỒ ÁN CUỐI KÌ MÔN
NHẬP MÔN HỆ ĐIỀU HÀNH

ẢO HÓA - CLOUD

Người hướng dẫn: TS MAI NGỌC THẮNG
Người thực hiện: THÁI TRUNG TÍN - 51503315
NGUYỄN THỊ DIỆP - 51503312
Lớp : 15050301-15050302
Khóa : 19

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2016


3

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình nghiên cứu về đề tài Ảo hóa
- CLoud, em đã gặp rất nhiều khó khăn từ cách tiếp cận và
trình bày ý tưởng nhưng nhờ có TS. Mai Ngọc Thắng - Khoa
Công nghệ thông tin - Trường đại học Tôn Đức Thắng - đã tận
tình hướng dẫn đã giúp em nhìn nhận vấn đề cụ thể, tiếp cận
đề tài dễ dàng.
Em xin chân thành cảm ơn thầy vì những lời chỉ bảo vô cùng
quý báu của thầy đã giúp em có những thu hoạch quý giá để
hoàn thành quá trình nghiên cứu này.
Bài thu hoạch này được thực hiện trong khoảng thời gian gần
3 tuần. Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực sáng tạo
trong nghiên cứu khoa học, kiến thức của em còn hạn chế và
còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót
là điều chắc chắn, em rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học cùng lớp để kiến
thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.
TP.Hồ Chí Minh,ngày 22 tháng 11 năm 2016

Thái Trung Tín
Nguyễn Thị Diệp


4

ĐỒ ÁN ĐƯỢC HOÀN THÀNH
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
Tôi xin cam đoan đây là sản phẩm đồ án của riêng
tôi và được sự hướng dẫn của TS Mai Ngọc Thắng. Các nội
dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và
chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những số
liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét,
đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau
có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét,
đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức
khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi
xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của
mình. Trường đại học Tôn Đức Thắng không liên quan đến
những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá
trình thực hiện (nếu có).
TP.Hồ Chí Minh,ngày 22 tháng 11 năm 2016
Tác giả
Thái Trung Tín
Nguyễn Thị Diệp


5


PHẦN XÁC NHẬN, ĐÁNH GIÁ CỦA
GIẢNG VIÊN
Phần xác nhận của giáo viên hướng dẫn

TP.Hồ Chí Minh,ngày 22 tháng 11 năm 2016
Thái Trung Tín
Nguyễn Thị Diệp
Phần đánh giá của giáo viên chấm bài

TP.Hồ Chí Minh,ngày 22 tháng 11 năm 2016
Thái Trung Tín
Nguyễn Thị Diệp


6

TÓM TẮT
Ảo hóa và điện toán đám mây được xem là
hai công nghệ chiến lược có tầm ảnh hưởng quan trọng
và sẽ thay đổi hoàn toàn ngành công nghiệp CNTT.
Trong bài luận này , chúng tôi đi đến những khái niệm
cơ bản của ảo hóa và điện toán đám mây để nắm rõ
được bản chất của hai công nghệ đầy tiềm năng này.
Bên cạnh đó là giới thiệu những thành công trong
công nghệ ảo hóa hiện nay cũng như những thuận lợi
lẫn khó khăn của hai công nghệ trên. Ngoài ra cũng
đề cập đến thị trường điện toán đám mây hiện nay và
hướng phát triển của công nghệ này trong tương lai.



Mục lục

1 ẢO
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11

HÓA
Định nghĩa . . . . . . . . . . .
Lịch sử và nguồn gốc . . . . . .
Lợi ích của ảo hóa . . . . . . . .
Các bất lợi của mô hình ảo hóa .
Phân tầng trong kiến trúc ảo hóa
Các mức độ ảo hóa . . . . . . .
Phân loại Ảo hóa . . . . . . . .
Ảo hóa hệ thống lưu trữ . . . . .
Ảo hóa hệ thống mạng . . . . .
Ảo hóa ứng dụng . . . . . . . .
Ảo hóa hệ thống máy chủ . . . .

.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

11
11
12
12
12
13
14
14
15
16
17
18

2 Cloud Computing
21
2.1 Khái niệm . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2 Lịch sử Cloud . . . . . . . . . . . . . 22
2.3 Đặc điểm . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.4 Kiến trúc Cloud Computing . . . . . . 23
2.5 Các mô hình triển khai . . . . . . . . 24
2.5.1 Private Cloud . . . . . . . . . 24
2.5.2 Public Cloud . . . . . . . . . . 25
2.5.3 So sánh giữa Private Cloud và
Public Cloud . . . . . . . . . . 26
2.5.4 Hybrid Cloud . . . . . . . . . 27

2.6 Mô hình dịch vụ điện toán đám mây . 28
7


8

MỤC LỤC

2.6.1 Dịch vụ hạ tầng . . . . . . . .
2.6.2 Dịch vụ nền tảng . . . . . . . .
2.6.3 Dịch vụ phần mềm . . . . . . .
2.7 Big Data là gì . . . . . . . . . . . . .
2.7.1 Định nghĩa . . . . . . . . . . .
2.7.2 Những con số khổng lồ về Big
Data . . . . . . . . . . . . . .
2.7.3 Những đặc tính của Cloud Computing quan trọng trong Big Data
2.8 Thị trường điện toán đám mây và sự
cạnh tranh khốc liệt . . . . . . . . . .
2.9 Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Tài liệu tham khảo

28
29
29
30
30
31
31
32
34

35


MỤC LỤC

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

9


10

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH
VẼ, ĐỒ THỊ
Bảng biểu

Bảng 2.1: So sánh giữa Private Cloud và Public
Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26


Chương 1

ẢO HÓA
1.1

Định nghĩa

Ảo hóa là công nghệ được thiết kế tạo ra tầng

trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần
mềm chạy trên nó.
Ảo hóa cách mạng hóa công nghệ trung tâm dữ
liệu tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp và quản
lý động trung tâm dữ liệu .
Nguồn: < />
Hình 1.1: Ảo hóa

11


12

1.2

CHƯƠNG 1. ẢO HÓA

Lịch sử và nguồn gốc

Công nghệ ảo hóa có nguồn gốc từ việc phân chia
ổ đĩa, phân chia một ổ đĩa thực thành nhiều ổ đĩa ảo

1.3

Lợi ích của ảo hóa

- Công nghệ ảo hóa đem lại hiệu quả, tính sẵn
sàng cao
- Tiết kiệm hoặc hơn trên tổng số chi phí CNTT.
- Chạy nhiều hệ điều hành và ứng dụng trên cùng

một máy tính.
- Hợp nhất phần cứng đem lại hiệu quả to lớn từ
một vài server.
- Quản lý, bảo trì hạ tầng CNTT và triển khai
các ứng dụng mới đơn giản và nhanh chóng.

1.4

Các bất lợi của mô hình ảo hóa

- Tài nguyên cung cấp cho mỗi máy ảo cần phải
hoạch định cẩn thận. Nếu tài nguyên được cấp ít so
với thực tế thì hiệu suất ứng dụng sẽ không cao, gây
ra mất hiệu quả và ngược lại.
- Ảo hóa yêu cầu những cỗ máy mạnh mẽ
- Rủi ro lỗi vật lý cao: xung đột của nhiều Server
ảochỉ bởi lỗi của 1 phần cứng trong Server vật lý , đó
rõ ràng là một nhược điểm và hạn chế lớn của ảo hóa
cần phải cân nhắc khi có kế hoạch thiết lập một môi
trường ảo hóa máy chủ.


1.5. PHÂN TẦNG TRONG KIẾN TRÚC ẢO HÓA

1.5

13

Phân tầng trong kiến trúc ảo hóa


- 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): Các máy được cài
trên phần mềm ảo hóa.
- Hệ điều hành: Là hệ điều hành được cài trên
máy ảo.

Hình 1.2: Phân tầng kiến trúc ảo hóa


14

1.6

CHƯƠNG 1. ẢO HÓA

Các mức độ ảo hóa

- Ảo hóa toàn phần(Full-virtualization): Hệ điều
hành khách (Các hệ điều hành cài trên máy chủ ảo)
không bị thay đổi, và chúng hoạt động như trên phần
cứng thật sự.
- Ảo hóa song song (Paravirtualization): Các hệ
điều hành khách sẽ bị thay đổi để hoạt động tốt hơn
với phần cứng. Tuy nhiên dạng này thường có hạn chế
là hỗ trợ khá ít các loại hệ điều hành khách.
1.7

Phân loại Ảo hóa


Hình 1.3: Hệ thống phân loại ảo hóa

- Ảo hóa hệ thống lưu trữ
- Ảo hóa hệ thống mạng
- Ảo hóa ứng dụng
- Ảo hóa hệ thống máy chủ
- Ảo hóa desktop


1.8. ẢO HÓA HỆ THỐNG LƯU TRỮ

1.8

15

Ảo hóa hệ thống lưu trữ

Định nghĩa

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
Chức năng

-Tăng tốc khả năng truy xuất dữ liệu.
-Tiết kiệm thời gian hơn thay vì phải định vị
xem máy chủ nào hoạt động trên ổ cứng nào để truy
xuất.
Phân loại


- Host-based: ảo hóa làm việc trên driver của các
ổ đĩa
- Storage-device based: ảo hóa làm việc trực tiếp
với ổ cứng
- Network-based: ảo hóa làm việc trên một thiết
bị mạng, mô hình này phổ biến

Hình 1.4: Host-based and Network-based


16

1.9

CHƯƠNG 1. ẢO HÓA

Ảo hóa hệ thống mạng

Định nghĩa

Ảo hóa hệ thống mạng là một tiến trình hợp nhất
tài nguyên, thiết bị mạng cả phần cứng lẫn phần mềm
thành một hệ thống mạng ảo. Sau đó, các tài nguyên
này sẽ được phân chia thành các channel và gắn với
một máy chủ hoặc một thiết bị nào đó.

Phân loại

- Ảo hóa lớp mạng (Virtualized overplay network):
các hệ thống mạng ảo sẽ cùng tồn tại bằng cách sử

dụng chung những thiết bị mạng. mô hình này cho
phép các mạng nói chuyện được với nhau thông qua
các thiết bị mạng đó
- Mô hình ảo hóa của Cisco: chia làm ba:
+ Khu vực quản lý truy cập (Access Control):
quản lý sự đăng nhập và truy xuất của người dùng
cũng như ngăn chặn những truy xuất không hợp lệ
+ Khu vực đường dẫn (Path Isolation): chức
năng chính là liên kết truyền dẫn thông qua tầng Network
+ Khu vực liên kết với dịch vụ (Services Edge):
bảo mật đồng thời cung cấp quyền truy cập của ứng
dụng cho người dùng


1.10. ẢO HÓA ỨNG DỤNG

17

Hình 1.5: Mô hình ảo hóa Cisco

1.10

Ảo hóa ứng dụng

Định nghĩa

Ảo hóa ứng dụng là dạng ảo hóa cho phép tách
rời liên kết giữa ứng dụng và hệ điều hành và cho phép
phân phối lại ứng dụng phù hợp với nhu cầu user.


Hình 1.6: Ảo hóa ứng dụng


18

CHƯƠNG 1. ẢO HÓA

Chức năng

- Quản lý việc cập nhật phần mềm trở nên dễ
dàng hơn
- Giải quyết sự đụng độ giữa các ứng dụng
Phân loại

- Appliction Streaming: ứng dụng sẽ được chia
thành nhiều đoạn mã nhỏ thông qua HTTP để truyền
tải đến người dùng khi cần đến đoạn mã đó.
- Desktop Virtualization / Virtual Desktop infrastructure (VDI): sử dụng desktop ảo để cung cấp ứng
dụng cho người dùng.

Hình 1.7: Ảo hóa desktop

1.11

Ảo hóa hệ thống máy chủ

Định nghĩa

Ảo hóa hệ thống máy chủ cho phép ta có thể
chạy nhiều máy ảo trên một máy chủ vật lý



1.11. ẢO HÓA HỆ THỐNG MÁY CHỦ

19

Hình 1.8: Ảo hóa server

Chức năng

- Tăng tính di động
- Quản lý, chia sẻ tài nguyên tốt hơn, quản lý
luồng làm việc phù hợp với nhu cầu
- Tăng hiệu suất làm việc của một máy chủ vật lý
Phân loại

- Host-based: Kiến trúc này dùng một lớp hypervisor chạy trên nền tảng hệ điều hành, dùng các
dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài
nguyên tới các máy ảo
- Hypervisor-based: lớp phần mềm hypervisor chạy
trực tiếp trên nền móng phần cứng của máy chủ,
không phê duyệt bất kì một hệ điều hành hay một
nền tảng nào khác


20

CHƯƠNG 1. ẢO HÓA



Chương 2

Cloud Computing
2.1

Khái niệm

- Theo NIST: “Điện toán đám mây là một mô
hình mạng cho phép truy cập dễ dàng vào một hệ
thống mạng đồng nhất, theo nhu cầu đến một kho tài
nguyên điện toán dùng chung (ví dụ: mạng, ứng dụng
và dịch vụ), các tài nguyên này có thể được cung cấp
và thu hồi một cách nhanh chóng với yêu cầu tối thiểu
về quản lý hay sự can thiệp từ phía nhà cung cấp dịch
vụ”.
- Theo ENISA: “Điện toán đám mây là mô hình
cung cấp dịch vụ theo yêu cầu, thường được triển khai
trên công nghệ ảo hóa và các công nghệ điện toán phân
tán”.
- Theo hãng Gartner: “Điện toán đám mây là một
kiểu tính toán trong đó các năng lực CNTT có khả
năng mở rộng rất lớn được cung cấp dưới dạng dịch vụ
qua mạng Internet đến nhiều khách hàng bên ngoài”.
- Theo hãng Forrester Research: “Một kho tài
nguyên cơ sở hạ tầng ảo hóa, có khả năng mở rộng
cao và được quản lý, có thể hỗ trợ các ứng dụng của
khách hàng cuối và dược tính tiền theo mức độ sử
dụng”.
21



22

CHƯƠNG 2. CLOUD COMPUTING

Nguồn:
< />2.2

Lịch sử Cloud

Computing không phải là khái niệm mới, nó chỉ
rộ lên như xu thế trong khoảng 15 năm trở lại đây,
tuy nhiên từ những năm 1950 người ta đã có những ý
tưởng đầu tiên về cloud. Cho tới những năm 1990 đến
2000, những khái niệm, mô hình cũng như các thuật
toán để áp dụng kỹ thuật Cloud Computing mới thực
sự rõ ràng. Trong 15 năm trở lại đây, công nghệ Cloud
Computing ngày càng trở thành xu thế khi rất nhiều
ông lớn vào cuộc.

Hình 2.1: Nguồn gốc Cloud Computing

2.3

Đặc điểm

- Truy cập tài nguyên điện toán qua kết nối mạng
băng rộng



2.4. KIẾN TRÚC CLOUD COMPUTING

23

- Người dùng tự cấu hình dịch vụ theo yêu cầu
- Tài nguyên được dùng chung bởi nhiều người
dùng một cách tối ưu
- Việc sử dụng tài nguyên nguyên được đo đếm
theo thời gian thực
- Khả năng có dãn : Tài nguyên có thể tăng/giảm
nhanh chóng mà không cần sự hỗ trợ của nhà cung
cấp dịch vụ.
2.4

Kiến trúc Cloud Computing

Cấu trúc điện toán đám mây gồm 2 phần chính:
- Front End: có thể là khách hàng cuối cùng
hoặc client hoặc bất kì ứng dụng nào (chẳng hạn web
browser v..v..) đang sử dụng dịch vụ đám mây
- End Back: là mạng các máy chủ với bất kì
chương trình máy tính và hệ thống lưu trữ dữ liệu nào.
Điện toán đám mây có khả năng lưu trữ vô tận những
phần mềm có sẵn trên thị trường.

Hình 2.2: Kiến trúc Cloud Computing


24


2.5

CHƯƠNG 2. CLOUD COMPUTING

Các mô hình triển khai

- Private cloud
- Public cloud
- Hybrid cloud
2.5.1

Private Cloud

Định nghĩa

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 công nghệ thông tin.

Hình 2.3: Private Cloud

Ưu điểm

- Chủ đông sử dụng, nâng cấp, quản lý
- Giảm chi phí
- Bảo mật tốt



2.5. CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI

25

Nhược điểm

- Khó khăn về công 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 ngoài không thể sử dụng

2.5.2

Public Cloud

Định nghĩa

Là các dịch vụ tồn tại ngoài tường lửa của công
ty và được nhà cung cấp đám mây quản lý. Nó được
xây dựng nhằm phục vụ cho mục đích sử dụng công
cộng, người dùng sẽ đăng ký với nhà cung cấp và trả
phí sử dụng dựa theo chính sách giá của nhà cung cấp.
Public cloud là mô hình triển khai được sử dụng
phổ biến nhất hiện nay của cloud computing.

Hình 2.4: Public Cloud