1
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
LƯU THỊ THU HÀ
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TÍNH ẢO HÓA TRONG
CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và mạng máy tính
Mã số: 60.48.15 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI- NĂM 2011

Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Thế Quế
(Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: ……………………………………………………………………………

Phản biện 2: …………………………………………………………………………

Bên cạnh đó, các giải pháp đó cũng phải thỏa mãn các tiêu chí đơn giản, an toàn và
dễ sử dụng vì không phải doanh nghiệp nào cũng có khả năng đầu tư mạnh vào hạ tầng công
nghệ thông tin để phục vụ cho công việc kinh doanh của mình vì nhiều lý do khách quan và
chủ quan.
Không chỉ dừng lại ớ mức đó, những “đòi hỏi” của con người ngày một tăng lên, như
là một thách thức gửi đến sự phát triển của khoa học công nghệ nói chung và công nghệ
thông tin nói riêng. Ngày nay, khái niệm dịch vụ đã, đang và sẽ trở thành một khái niệm quá
đỗi quen thuộc với con người. Tất cả đều được chuyển hóa thành dịch vụ khi người dùng
không muốn tự mình phải thực hiện tất cả mọi việc. Họ muốn những gì đơn giản nhất, dễ sử
dụng nhất và không phải lúc nào cũng phải quản lý nó khi không có nhu cầu sử dụng. Vai
trò của dịch vụ trong cuộc sống hàng ngày là không thể chối cãi.
Tất cả các nhu cầu nói trên đều dẫn đến hai câu hỏi chính được đặt ra. Đó là làm thế
nào để giải quyết bài toán lưu trữ một khối lượng dữ liệu, ứng dụng khổng lồ và làm thế nào
để biến việc sử dụng các dữ liệu, ứng dụng thành các dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của người 2
dùng. Và một câu trả lời chung cho cả cho hai câu hỏi “hóc búa” trong nhiều năm qua này
đã xuất hiện. Đó chính là Điện toán đám mây (Cloud computing).
Thuật ngữ "cloud computing" ra đời giữa năm 2007 không phải để nói về một trào
lưu mới, mà để khái quát lại các hướng đi của cơ sở hạ tầng thông tin vốn đã và đang diễn ra
từ mấy năm qua. Quan niệm này có thể được diễn giải một cách đơn giản: các nguồn điện
toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trên Internet
thay vì trong máy tính gia đình và văn phòng (trên mặt đất) để mọi người kết nối và sử dụng
mỗi khi họ cần.
Điện toán đám mây (Cloud Computing) có thể hiểu là mô hình điện toán sử dụng
các công nghệ phần mềm, khoa học máy tính,… được phát triển trên hạ tầng mạng máy tính
và Internet, để tạo ra một “đám mây” cung cấp từ cơ sở hạ tầng, nơi lưu trữ dữ liệu cho đến
các dịch vụ sẵn sàng, nhanh chóng cho mọi cơ quan, tổ chức doanh nghiệp và người dùng
đầu cuối theo yêu cầu. Mô hình dịch vụ đám mây, người dùng không phải quan tâm đến kỹ

Chương 3 “ Đề xuất mô hình ảo hóa trong điện toán đám mây” chương này tôi tìm
hiểu ảo hóa là gì, kiến trúc ảo hóa, công nghệ ảo hóa máy chủ và đề xuất mô hình ảo hóa
máy chủ trong điện toán đám mây.
“ Kết luận”.
II. NỘI DỤNG LUẬN VĂN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
1.1 Thế nào là điện toán đám mây?
1.1.1 Lịch sử ra đời, các tên gọi, so sánh với điện toán lưới:
1.1.2 Thế nào là điện toán đám mây?
Theo Wikipedia:
“Điện toán đám mây (cloud computing) là một mô hình điện toán có khả năng co
giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thường được ảo hóa được cung cấp như một
dịch vụ trên mạng Internet”.
Theo Gartner (http://www.buildingthecloud.co.uk/):
“Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và linh hoạt về công nghệ thông
tin được cung cấp như một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các công nghệ trên
Internet”.
Theo Ian Foster:
“Một mô hình điện toán phân tán có tính co giãn lớn mà hướng theo co giãn về mặt
kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các nền tảng (platform) và các
dịch vụ được trực quan, ảo hóa và co giãn linh động, sẽ được phân phối theo nhu cầu cho
các khách hàng bên ngoài thông qua Internet”. 4
1.2 Nguyên lý hoạt động:
Để hiểu cách thức hoạt động của “đám mây”, tưởng tượng rằng “đám mây” bao gồm
2 lớp: Lớp Back-end và lớp Front-end.
1.3 Đặc điểm của điện toán đám mây:
Nhanh chóng cải thiện với người dùng.

đồng cụ thể có mối quan tâm chung (ví dụ: chung sứ mệnh, yêu cầu an ninh, chính sách…)
Nó có thể được quản lý bởi các tổ chức hoặc một bên thứ ba.
1.6 Các giải pháp của điện toán đám mây:
Cloud Computing ra đời để giải quyết các vấn đề sau:
1.6.1 Vấn đề về lưu trữ dữ liệu:
1.6.2 Vấn đề về sức mạnh tính toán:
1.6.3 Vấn đề về cung cấp tài nguyên, phần mềm:
1.7 Tính bảo mật trong điện toán đám mây:
1.7.1 Mục tiêu bảo mật thông tin đám mây:
 Tính an toàn.
 Tính đáng tin cậy
 Khả năng tồn tại:
1.7.2 Bảo mật:
1.8 Xu hướng phát triển:
CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC CÁC PHẦN MỀM DỊCH VỤ TRONG
ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
2.1 Giới thiệu phần mềm dịch vụ SaaS(Software as a Service):
2.1.1 Phần mềm dịch vụ SaaS là gì?
SaaS (Software as a Service): tiếng Việt tạm dịch là “phần mềm dịch vụ”. Theo định
nghĩa của hãng nghiên cứu toàn cầu IDC SaaS là “phần mềm hoạt động trên web, được
quản lý bởi nhà cung cấp và cho phép người sử dụng truy cập từ xa”.
2.1.2 Các ưu điểm và nhược điểm:
2.1.2.1 Ưu điểm:
 Tiết kiệm tiền do không phải mua các máy chủ hoặc phần mềm khác để hỗ trợ
sử dụng, tất cả mọi thứ đều được sử dụng thông qua trình duyệt.
 Tập trung ngân sách vào lợi thế cạnh tranh hơn là cơ sở hạ tầng. 6
 Khách hàng của các ứng dụng SaaS không cần lo lắng về việc cập nhật các

Cấp 4: Scalable, Configurable, Multi-Tenant-Efficient: cung cấp hiệu quả một kiến
trúc đa tầng để cho phép khả năng mở rộng giữa các máy chủ.
2.1.6 Giải pháp tiết kiệm chi phí cho các doanh nghiệp:
2.1.7 Những lợi ích khác mà SaaS mang lại:
2.1.8 Mức độ tin cậy của phần mềm dịch vụ SaaS:
2.2 Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ( IaaS: Infrastructure as a Service)
Những nhà cung cấp cơ sở hạ tầng quản lý một tập hợp lớn các tài nguyên tính toán
như các bộ lưu trữ hay bộ xử lý. Thông qua các công nghê ảo hóa, các tài nguyên này có thể
được chia nhỏ, gán hay thay đổi kích thước một cách linh động để xây dựng một hệ thống
theo kiểu ad – hoc tùy thuộc vào nhu cầu của khách hàng, mà ở đây là các nhà cung cấp
dịch vụ.
IaaS sử dụng nhiều công nghệ mới, dịch vụ và đầu tư trung tâm dữ liệu để cung cấp
IT như một dịch vụ cho khách hàng, tập trung xung quanh mô hình cung cấp dịch vụ mà
quy định một tiêu chuẩn được xác định trước cơ sở hạ tầng đặc biệt tối ưu cho các ứng dụng
của khách hàng.
2.2.1 Hiện đại theo yêu cầu điện toán:
2.2.2 Đám mây của Amazon’s Elastic:
 Amazon EC2 là một môi trường điện toán ảo, cho phép khách hàng sử dụng
một giao diện web và quản lý các dịch vụ cần thiết để khởi động một hoặc nhiều trường hợp
của một loạt các hệ điều hành.
 Để sử dụng Amazon EC2, trước tiên khách hàng cần tạo một Amazon
Machine Image (AMI).
 Amazon EC2 cung cấp việc sử dụng các hình ảnh được cấu hình với các mẫu
sẵn để người sử dụng có thể nhận và chạy ngay lập tức. 8
2.2.3 Sử dụng Amazon EC2 để chạy các ứng dụng:
2.2.4 Đặc điểm dịch vụ Amazon EC2:
Có một vài đặc điểm của dịch vụ EC2 cung cấp những lợi ích đáng kể cho doanh

2.4 So sánh dịch vụ SaaS, PaaS và IaaS:
Để có thể hiểu rõ hơn về các dịch vụ SaaS, PaaS và IaaS trên nền Cloud Computing,
chúng ta có bảng so sánh về các dịch vụ này:

Hình 2.6 : Bảng so sánh các dịch vụ SaaS, PaaS và IaaS
2.5 Các dịch vụ khác trên nền của Cloud Computing bao gồm:
2.5.1 Điện toán theo yêu cầu- Utility Computing:
2.5.2 Dịch vụ web- Web service:
2.5.3 Dịch vụ quản lý- MSP - Managed Service Provider:
2.5.4 Điện toán tích hợp- Internet integration:
CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH ẢO HÓA TRONG ĐIỆN TOÁN
ĐÁM MÂY
3.1 Công nghệ ảo hóa:
3.1.1 Ảo hóa là gì? 10
Ảo hoá 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 ta tiến hành phân 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. Ở đây,
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.
3.1.2 Lợi ích của việc ảo hóa:
Thông thường việc đầu tư cho một trung tâm công nghệ thông tin là rất tốn kém. Chi
phí đầu tư mua các máy chủ cấu hình mạnh và các phần mềm bản quyền là rất đắt đỏ. Trong

Ta có thể thấy, một hệ thống ảo hóa sử dụng Mô hình Hosted-based được chia làm 4 lớp
hoạt động như sau:
 Nền tảng phần cứng:
 Hệ điều hành Host:
 Hệ thống virtual machine monitor (hypervisor):
 Các ứng dụng máy ảo: Sử dụng tài nguyên do hypervisor quản lý. 12
3.1.3.2 Hypervisor-based:
Còn gọi là bare-metal hypervisor. Trong Mô hình này, lớp phần mềm hypervisor
chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, không thông qua bất kì một hệ điều
hành hay một nền tảng nào khác. Qua đó, 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 chạy trên một lớp nằm phía trên các hypervisor
dạng bare-metal. Hình vẽ sau sẽ minh họa cụ thể hơn cho vấn đề này:

Hình 3.3 Kiến trúc Hypervisor-based
Ta có thể thấy, một hệ thống ảo hóa máy chủ sử dụng nền tảng Bare-metal
hypervisor bao gồm 3 lớp chính:
Nền tảng phần cứng: Bao gồm các thiết bị nhập xuất, thiết bị lưu trữ (Hdd, Ram),
bộ vi xử lý CPU, và các thiết bị khác (các thiết bị mạng, vi xử lý đồ họa, âm thanh…)
Lớp nền tảng ảo hóa Virtual Machine Monitor (còn gọi là hypervisor), thực hiện
việc liên lạc trực tiếp với nền tảng phần cứng phía dưới, quản lý và phân phối tài nguyên
cho các hệ điều hành khác nằm trên nó.
Các ứng dụng máy ảo: Các máy ảo này sẽ lấy tài nguyên từ phần cứng, thông
qua sự cấp phát và quản lý của hypervisor. Khi một hệ điều hành thực hiện truy xuất
hoặc tương tác tài nguyên phần cứng trên hệ điều hành chủ thì công việc của một
Hypervisor sẽ là:
3.1.3.2.1 Monolithic Hypervisor

dụng các nguồn tài nguyên cũng cao hơn. Nhưng nó yêu cầu các hệ điều hành khách chạy
trên máy áo phải được chỉnh sửa. Điều này có nghĩa là không phải bất cứ hệ điều hành nào
cũng có thể chạy ảo hóa song song được (trái với Ảo hóa toàn phần). XP Mode của
Windows 7 là một ví dụ điển hình về ảo hóa song song.
3.1.4.3 Ảo hóa hệ điều hành:
Một hệ điều hành được vận hành ngay trên một hệ điều hành chủ đã tồn tại và có khả
năng cung cấp một tập hợp các thư viện tương tác với các ứng dụng, khiến cho mỗi ứng
dụng truy xuất tài nguyên phần cứng cảm thấy như truy xuất trực tiếp máy chủ vật lý. Từ
phối cảnh của ứng dụng, nó được nhận thấy và tương tác với các ứng dụng chạy trên hệ điều
hành ảo, và tương tác với hệ điều hành ảo mặc dù nó kiểm soát tài nguyên hệ điều hành ảo.
Nói chung, không thể thấy các ứng dụng này hoặc các tài nguyên hệ điều hành đặt trong hệ
điều hành ảo khác.
3.1.4.4 Ảo hóa ứng dụng:
Thông thường, khi muốn sử dụng một phần mềm nào đó như: office, design,…
3.2 Công nghệ ảo hóa máy chủ:
3.2.1 Công Nghệ Máy ảo (Virtual Machine)
Máy ảo là một máy tính được cài trên một hệ điều hành khác hay một máy tính khác.
Một máy ảo cũng bao gồm phần cứng, các ứng dụng phần mềm và hệ điều hành. Điều khác
biệt ở đây là lớp phần cứng của máy ảo không phải là các thiết bị thường mà chỉ là một môi
trường hay phân vùng mà ở đó nó được cấp phát một số tài nguyên như là chu kì CPU, bộ
nhớ, ỗ đĩa….
Công nghệ máy ảo cho phép cài và chạy nhiều máy ảo trên một máy tính vật lý. Mỗi
máy ảo có một hệ điều hành máy khách riêng lẻ và được phân bố tài nguyên, ổ cứng, card
mạng và các tài nguyên phần cứng khác một cách hợp lý. Việc phân bố tài nguyên này phụ
thuộc vào nhu cầu của từng máy ảo ứng dụng và cũng tùy thuộc vào phương pháp ảo hóa
được dùng. Đặc biệt khi máy ảo cần truy xuất tài nguyên phần cứng thì nó hoạt động giống
như một máy thật hoàn chỉnh. Vì chỉ là một tập tin được phân vùng trên ổ đĩa nên việc di 15

 Striping (còn gọi là Song Hành)
 Duplexing
 Chuẩn Parity RAID
3.2.2.3 Phân loại Raid:
 RAID level 0
 RAID level 1 :
 RAID level 5 :
 RAID level 1+0:
3.2.3 Công nghệ lưu trữ mạng SAN
3.2.4 Công Nghệ High Availability
3.3 Đề xuất mô hình ảo hóa máy chủ trong điện toán đám mây:
3.3.1 Đặt vấn đề:
Ngày nay, đối với doanh nghiệp việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của riêng công ty
cũng như dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán được ưu tiên hàng đầu và
đang không ngừng gây khó khăn cho họ. Để có thể quản lý được nguồn dữ liệu đó, ban đầu
doanh nghiệp phải đầu tư, tính toán rất nhiều loại chi phí như chi phí cho phần cứng, phần
mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa, … Ngoài ra họ 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. 17
3.3.2 Mục tiêu giải pháp triển khai hệ thống:
3.3.2.1 Mục tiêu Ảo hóa trong doanh nghiệp:
Và quan trọng hơn cả, ảo hóa máy chủ trong công nghệ điện toán đám mây của

18
Phân công người xử lý:
Quản lý kho tri thức (knowlegde base):
3.3.3.1 Chức năng của Cloudoffice:
3.3.3.2 Chức năng của CloudHRM:
3.3.3.3 Chức năng của CloudAccounting
3.3.4 Khả năng xảy ra khi triển khai ảo hóa máy chủ của doanh nghiệp:
3.3.4.1 Về chi phí:
Định giá cố định: Nhà cung cấp sẽ xác định rõ đặc tả về khả năng tính toán cố định
(dung lượng bộ nhớ được cấp phát, loại CPU và tốc độ .v.v…)
Định giá theo đơn vị: Được áp dụng phổ biến cho lượng dữ liệu truyền tải, dụng
lượng bộ nhớ được cấp phát và sử dụng, Cách này uyển chuyên hơn cách trên.
Định giá theo thuê bao: Ứng dụng phần lớn trong mô hình dịch vụ phần mềm
(SaaS) người dùng sẽ tiên đoán trước định mức sử dụng ứng dụng Cloud (cách tình này
thường khó đạt được độ chính xác cao).
3.3.4.2 Các nguy cơ rửi ro và thách thức an toàn thông tin:
Các nghiên cứu gần đây cho thấy vấn đề về bảo mật là rào cản lớn nhất quyết định
liệu điện toán đám mây có được sử dụng rộng rãi nữa hay không.
Các vấn đề bảo mật vẫn không ngăn được sự bùng nổ công nghệ cũng như sự ưa
chuông điện toán đám mây bởi khả năng giải quyết và đáp ứng các nhu cầu bức thiết trong
kinh doanh.
Một trong những mối lo ngại hàng đầu là dữ liệu sẽ bị trộn lẫn khi các nhà cung cấp
dịch vụ lưu trữ thông tin, dữ liệu của nhiều doanh nghiệp trong cùng một phần cứng.
An ninh điện toán đám mây đặt ra ba vấn đề: tính an ninh, tính riêng tư và sự tuân
thủ tính pháp lý trong hợp đồng giữa nhà cung cấp dịch vụ và doanh nghiệp sử dụng dịch vụ.
3.3.5 Đánh giá:
Về cơ bản mô hình ảo hóa đám mây trong doanh nghiệp đã được đề ra có tính khả thi
và đáp ứng được các yêu cầu như:
Vận dụng lý thuyết về công nghệ ảo hóa như: Raid,San,High Availability và những
công nghệ liên quan có chức năng hỗ trợ để áp dụng cho doanh nghiệp của mình.

mây, các đám mây sẽ phân tán thông tin về mặt địa lý, khi đó, những thông tin quan trọng sẽ
không còn nằm dưới sự kiểm soát trực tiếp của tổ chức đó. Vì vậy vấn đề ảo hóa luôn được
đặt lên hàng đầu. Ngoài các thủ tục thông thường mà các hệ thống ảo hóa thông thường 20
cung cấp, việc thiết kế phần mềm trong điện toán đám mây còn nằm trong suốt quá trình
phát triển vòng đời phần mềm để có thể làm giảm sự tấn công trên bề mặt các đám mây.
Mặc dù vậy, trong thời điểm hiện nay, các vấn đề ảo hóa vẫn không ngăn được sự
bùng nổ công nghệ cũng như sự ưa chuộng điện toán đám mây bởi khả năng giải quyết và
đáp ứng các nhu cầu bức thiết trong kinh doanh. Thị trường của điện toán đám mây rất lớn,
có thể kể đến là chính phủ điện tử, giáo dục, y tế và các khu công nghiệp…. Không thể phủ
nhận rằng, hiện tại và tương lai sẽ là thời của điện toán đám mây.
Ngày nay, khi nhu cầu chia sẻ, trao đổi thông tin của mọi người tăng cao và quan
trọng hơn cả đó là nhu cầu về quản lý, phân công công việc của ban giám đốc doanh nghiệp
sẽ không còn quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc
kinh doanh của họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn giảm dần
chi phí.
Thông tin được lưu vết, cập nhật và chia sẻ 1 cách tức thời, có thể truy cập mọi lúc,
mọi nơi. Lãnh đạo và đội ngũ quản lý nắm được toàn bộ tình hình hoạt động hàng ngày của
doanh nghiệp, các khó khăn vướng mắc, đề xuất của người lao động, từ đó có các quyết
đinh phù hợp với tình hình thực tế. Tiết kiệm chi phí, thời gian, tối ưu được nguồn lực và
nâng cao năng suất lao động. Tạo ra môi trường làm việc công bằng, chuyên nghiệp phù
hợp với các chuẩn mực quốc tế từng bước hình thành và xây dựng văn hóa doanh nghiệp
của riêng mình.
Do thời gian nghiên cứu hạn chế, nên luận văn chỉ tập trung vào nghiên cứu các công
nghệ đang triển khai trong lĩnh vực ảo hóa máy chủ. Trong thời gian tới, nếu có điều kiện,
tôi nghiên cứu sẽ cố gắng phát triển thêm những nội dung sau:
Nghiên cứu công nghệ ảo hóa hệ thống mạng, những vấn đề về an toàn, bảo
mật khi triển khai trong môi trường điện toán đám mây.