HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Nguyễn Văn Hiệp
ẢO HÓA MÁY CHỦ THEO MÔ HÌNH ĐIỆN TOÁN
ĐÁM MÂY TẠI KINDERWORLD Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và mạng máy tính
Mã số: 60.48.15 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2013 HÀ NỘI - 2013 1

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các giảng viên của khoa
Công nghệ thông tin - Học viện Bưu Chính Viễn Thông,
nơi đã cho tôi những kiến thức làm nền tảng để tôi hoàn
thành được luận văn này. Tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
tới TS. Đặng Thị Thu Hiền – Trường ĐH GT Vận tải -
người hướng dẫn khoa học - người đã chỉ bảo tận tình và
truyền thụ cho tôi nguồn cảm hứng nghiên cứu và đưa tôi
vào lĩnh vực khoa học này. Tôi xin cảm ơn ThS. Đỗ
Thanh Thủy – ĐHGTVT đã có những góp ý, nhận xét và
giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình,
và các bạn bè đã chia sẻ và động viên tôi hoàn thành luận
văn.

2

MỞ ĐẦU

lúc công nghệ ảo hóa tìm được chỗ đứng vững chắc trong
lĩnh vực công nghệ thông tin trên thế giới.
Cùng với ảo hóa thì điện toán đám mây cũng đang là một
trong những công nghệ được thu hút được sự quan tâm
của cả giới công nghệ trong thời gian gần đây. Điện toán
đám mây mức hạ tầng cơ sở (IaaS) là một loại hệ thống
phân bố và xử lý song gồm các máy tính ảo kết nối với
nhau và được cung cấp động cho người dùng như một
hoặc nhiều tài nguyên đồng nhất dựa trên sự thỏa thuận
dịch vụ giữa nhà cung cấp và người sử dụng.
Nhận thức được sự cần thiết và khả năng phát triển
mạnh mẽ của công nghệ ảo hóa theo mô hình điện toán
4

đám mây trong tương lai, luận văn “Ảo hóa máy chủ theo
mô hình điện toán tại KINDERWORLD” của tôi đã
phần nào giới thiệu được cái nhìn tổng quan về hai công
nghệ này, đồng thời đưa ra những giải pháp cơ bản cho
một mô hình ảo hóa máy chủ quy mô nhỏ. Bố cục của
luận văn gồm có 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về công nghệ ảo hóa: tập trung
trình bày giới thiệu về công nghệ ảo hóa và một số công
nghệ ảo hóa máy chủ.
Chương 2: Công nghệ điện toán đám mây: trình bày tổng
quan về công nghệ điện toán đám mây và ý tưởng ảo hóa
máy chủ theo mô hình điện toán đám mây.
Chương 3: Thiết kế và triển khai giải pháp ảo hóa máy
chủ tại KINDERWORLD: xây dựng mô hình ảo hóa máy
chủ gắn liền với cloud computing theo IaaS.
Phần kết luận, phần này trình bày tóm tắt về các nội dung

- Type 1 Virtual Machine Manager: Hypervisor
Hypervisor là một lớp phần mềm nằm ngay trên
phần cứng hoặc bên dưới một hoặc nhiều hệ điều hành.
7

- Type 2 Virtual Machine Manager
Máy ảo Java, hoặc một ví dụ khác là common
language runtime (CLR). Trong cả 2 ví dụ sẽ bắt đầu với
hệ điều hành host – nghĩa là hệ điều hành được cài đặt
trực tiếp bên trên phần cứng vật lý.
- Hybrid
Kiến trúc ảo hóa mới hơn là Hybrid, trong đó các
máy chủ ảo (VMM), chạy song song với hệ điều hành
máy chủ (OS).
Phương pháp Hybird VMM được sử dụng ngày nay
trong hai giải pháp ảo hóa phổ biến từ Microsoft là
Microsoft Virtual PC 2007 và Microsoft Virtual Server
2005 R2 .
1.1.4 Các công nghệ hỗ trợ ảo hóa
- Công nghệ máy ảo (Virtual Machine)
- Công nghệ RAID
8

1.2 Một số công nghệ ảo hóa máy chủ
1.2.1 Công nghệ Vmware ESX Server
1.2.2 Công nghệ Hyper-V
Hyper-V là công nghệ ảo hóa server thế hệ mới của
Microsoft và là thành phần quan trọng trong hệ điều hành
Windows Server 2008. Với Hyper-V, Microsoft cung cấp
một nền tảng ảo hóa mạnh và linh hoạt, có thể đáp ứng

2.1.2.2 Thách thức
- Chi phí
- Công tác quản lý
- Tính sẵn sàng
- Tính riêng tư
2.1.3 Xu thế Cloud Computing ở Việt Nam và trên
thế giới
2.1.4 Các giải pháp
- Vấn đề về lưu trữ dữ liệu
- Vấn đề sức mạnh tính toán
- Vấn đề cung cấp tài nguyên, phần mềm
2.1.5 Các mô hình triển khai Cloud Computing
11

2.1.5.1 Public Cloud
Các dịch vụ Cloud được nhà cung cấp dịch vụ cung
cấp cho mọi người sử dụng rộng rãi. Các dịch vụ được
cung cấp và quản lý bởi một nhà cung cấp dịch vụ và các
ứng dụng của người dùng đều nằm trên hệ thống Cloud.
Người sử dụng dịch vụ sẽ được lợi là chi phí đầu tư
thấp, giảm thiểu rủi ro do nhà cung cấp dịch vụ đã gánh
vác nhiệm vụ quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, bảo mật…
Một lợi ích khác của mô hình này là cung cấp khả năng co
giãn (mở rộng hoặc thu nhỏ) theo yêu cầu của người sử
dụng.
2.1.5.2 Private Cloud
Trong mô hình Private Cloud, cơ sở hạ tầng và các
dịch vụ được xây dựng để phục vụ cho một tổ chức
(doanh nghiệp) duy nhất. Điều này giúp cho doanh nghiệp
có thể kiểm soát tối đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất

chốt là công nghệ ảo hóa. Ảo hóa cho phép sử dụng tốt
hơn một server bằng cách kết hợp các hệ điều hành và các
ứng dụng trên một máy tính chia sẻ đơn lẻ. Ảo hóa cũng
cho phép di trú trực tuyến (online migration) để khi một
server quá tải, một instance của hệ điều hành (và các ứng
dụng trên đó) có thể di trú đến một server mới, ít tải hơn.

14 Chương 3 - THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI
GIẢI PHÁP ẢO HÓA MÁY CHỦ TẠI
KINDERWORLD
3.1 Phân tích các yêu cầu về các dịch vụ công nghệ
thông tin của Kinderworld
3.1.1 Giới thiệu về Kinderworld
Tập đoàn giáo dục Kinderworld được thành lập
năm 1986 tại Singapore và có mặt tại Việt Nam từ năm
2000. Qua hơn 10 năm hoạt động tại Việt Nam,
KinderWorld luôn chứng tỏ ưu thế vượt trội trong lĩnh vực
giáo dục ở Việt Nam và được biết đến như là một trong
những hệ thống trường quốc tế hàng đầu ở Việt Nam.
Hiện nay hệ thống các trường học quốc tế của
KinderWorld đã phát triển tại các trường mẫu giáo Quốc
tế KinderWorld tại Hà Nội, Đà Nẵng, Huế, Bình Dương
và TP Hồ Chí Minh, Trường Tiểu học và Trung học Quốc
tế Singapore tại Hà Nội, Đà Nẵng, Huế, Bình Dương và

ta còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị,
phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng như tính sẵn
sàng cao của dữ liệu.
Có nhiều phương pháp để thực hiện tối ưu hóa hệ thống
máy chủ, trong đó ảo hóa máy chủ là một trong những
phương pháp được nhắc đến rất nhiều trong thời gian gần
đây. Ảo hóa máy chủ là phương pháp có thể áp dụng ở
mọi hệ thống máy chủ mà không phát sinh thêm chi phí
đầu tư. Nó là một biện pháp rất tốt trong việc tối ưu hóa
hệ thống với việc hợp nhất các nguồn tài nguyên của máy
chủ.
Hệ thống Kinderworld group có rất nhiều máy chủ,
mỗi máy chủ được đặt ở nhiều nơi khác nhau, vì vậy việc
truy xuất hay bảo trì dữ liệu là rất khó khăn. Vì vậy tất cả
các dữ liệu đều được ảo hóa trong đám mây giúp doanh
nghiệp giảm thiểu chi phí vận hành bảo trì bảo dưỡng.
17

Giải pháp xây dựng một private cloud: Trong mô
hình Private Cloud, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ được xây
dựng để phục vụ cho một tổ chức (doanh nghiệp) duy
nhất. Điều này giúp cho doanh nghiệp có thể kiểm soát tối
đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất lượng dịch vụ. Doanh
nghiệp sở hữu cơ sở hạ tầng và quản lý các ứng dụng được
triển khai trên đó. Private Cloud có thể được xây dựng và
quản lý bởi chính đội ngũ IT của doanh nghiệp hoặc có
thể thuê một nhà cung cấp dịch vụ đảm nhiệm công việc
này. Như vậy, mặc dù tốn chi phí đầu tư nhưng Private
Cloud lại cung cấp cho doanh nghiệp khả năng kiểm soát
và quản lý chặt chẽ những dữ liệu quan trọng.

Từ các yêu cầu đặt ra ở trên và khả năng hỗ trợ của
công nghệ thông tin hiện nay, chúng tôi đề nghị không
tiếp cận theo các giải pháp truyền thống mà áp dụng điện
toán đám mây ở mức độ IaaS (Infrastructure As A
Service) kết hợp với công nghệ ảo hóa máy chủ để xây
dựng một đám mây hạ tầng riêng (Private Cloud) đáp ứng
được đầy đủ các yêu cầu của quy hoạch hệ thống mạng
máy chủ của Kinderworld.
Mô hình của thiết kế được minh họa trong các hình
ảnh dưới đây:

Hình 3.1: Mô hình Tài nguyên được chia sẻ (Shared
Resource)
Web
server
Mail
server
DC

Application
server
Web client

Mail client

Login
client

Application client


… của hệ thống thì mô hình này chưa đủ. Chúng tôi đưa
ra mô hình tiếp theo lấy cốt lõi từ mô hình trên và thêm
vào các khả năng clustering giữa các server vật lý. Mô
hình được minh họa trong hình ảnh dưới đây:
22 Hình 3.2 : Mô hình tài nguyên chia sẻ kết hợp với công
nghệ clustering 23

Trong mô hình này:
(1) Trên các server vật lý cài đặt Hypervisor
(2) Hypervisor tạo và quản lý các server ảo trên
mỗi server vật lý.
(3) File cấu hình của các server ảo được đặt
trong thiết bị lưu trữ chia sẻ chung để tất cả
các Hypervisor trên các server vật lý đều có
thể truy cập được
 Các server vật lý được quản lý bởi VIM (Vendor
Independent Messaging). Các server vật lý sẽ định
kỳ gửi các thông điệp trạng thái của mình về cho
VIM. Khi một server vật lý nào đó bị down. VIM
sẽ không nhận được thông điệp trạng thái của nó
trong khoảng thời gian timeout, nó sẽ điều khiển
server vật lý khác trong cụm clustering nó quản lý
thay thế server bị down.
Các server vật lý trong cụm clustering được hoạt động