chương 1, báo cáo đã nêu các khái niệm cơ bản về hệ thống máy chủ ảo, đưa ra các mô hình dịch vụ cũng như các đặc trưng cơ bản của máy chủ ảo. Mô hình cung cấp tài nguyên v vm-out-of-n pm Trong chương 2, báo cáo đã trình bày vấn đề về mô hình hoá trong cung cấp tài nguyên điện toán đám mây. Đưa ra mô hình cung cấp tài nguyên v vm-out-of-n pm từ mô hình cung cấp xây dựng các vấn đề về tính toán tối ưu hiệu quả trong cung cấp tài nguyên. Từ mô hình và công thức tính, báo cáo đã đề xuất các giải pháp, đó là các thuật toán được áp dụng trong xây dựng hệ thống đám mây riêng.
Có thể thấy về mặt lý thuyết giải pháp chia sẻ tài nguyên ảo hoá từ máy chủ vật lí là khá mới mẻ và hoàn toàn mang lại hiệu quả kinh tế cao, thân thiện môi trường. Đặc biệt trong các trường Đại học máy chủ ảo chia sẻ mang đến cho các giảng viên nghiên cứu và triển khai hiệu quả các bài toán lớn phù hợp với bối cảnh của cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang diễn ra hiện nay. Thực nghiệm cung cấp tài nguyên phân tán cho hệ thống máy chủ ảo trên môi trường Open stack 4 Trong chương 3 báo cáo trình bày về khái niệm về mã nguồn mở Open stack. Ngoài ra, đưa ra các mô hình, giao diện của hệ thống đám mây riêng đã được triển khai trên môi trường Open stack.
Kết quả đạt được của đề tài Báo cáo đã trình bày về những vấn đề cơ bản trong nghiên cứu xây dựng và triển khai mô hình máy chủ ảo đó. Vấn đề được nghiên cứu triển khai ứng dụng tại lớp cơ sở hạ tầng như một dịch vụ. Báo cáo đã đưa ra các mô hình cài đặt hệ thống đám mây riêng. Báo cáo được hoàn thiện cả phần lý thuyết và ứng dụng.
Mô hình đám mây riêng phục vụ nghiên cứu khoa học và triển khai các cụm tính toán được xây dựng trên môi trường mã nguồn mở Open stack. Báo cáo được hoàn thiện dựa trên 2 bài báo được đăng ở tạp chí trong nước và quốc tế có chỉ số ISSN và 02 bài được công bố ở hội nghị trong nước và quốc tế. Bài được đăng ở Hội nghị quốc tế được Index Scopus và ISI. TỔNG QUAN HỆ THỐNG MÁY CHỦ ẢO 1.
Hệ thống máy chủ ảo với những đặc trưng cơ bản 1.1 Khái niệm về hệ thống máy chủ ảo Hệ thống tính toán phân tán đã có sự thay đổi từ mô hình máy tính lớn đến mô hình máy khách - chủ. Ngày nay, người sử dụng khai thác các ứng dụng của điện toán với tài nguyên tính toán hoặc dữ liệu được đặt trong môi trường đám mây. Dịch vụ hạ tầng (IaaS) trong điện toán đám mây sẽ cung cấp tài nguyên máy chủ ảo, được thiết lập dựa trên các trung tâm dữ liệu (DC). Trung tâm dữ liệu được xây dựng từ một hay nhiều máy chủ vật lý phân tán.
Khi đó, mạng viễn thông giữ vai trò phương tiện trao đổi thông tin, là phương tiện chia sẻ tài nguyên, là môi trường để các chương trình truy cập dữ liệu từ xa và thông tin thông báo. Nhiệm vụ của mạng viễn thông là truyền thông tin nhanh, chính xác, có chất lượng. Xu hướng hiện nay xây dựng lớp dịch vụ hạ tầng có tính năng vượt trội và khả năng mở rộng linh hoạt, khả năng phục hồi an ninh và tránh tắc nghẽn mạng. Phương pháp cung cấp tài nguyên sử dụng công nghệ ảo hóa, cho phép tập hợp và khai thác các nguồn tài nguyên vật lí một cách linh hoạt.
Máy chủ ảo, ngày càng trở nên phổ biến kể từ khi VMware GSX Server ra mắt. Các máy chủ ảo được thiết lập thông qua lớp hạ tầng dịch vụ, dưới sự điều khiển của Hypervisor. Hypervisor là phần mềm chịu trách nhiệm chạy nhiều máy ảo, thực hiện việc liên lạc trực tiếp với nền tảng phần cứng vật lí phía dưới, quản lý và cung cấp tài nguyên cho các máy ảo chạy các hệ điều hành khác nhau nằm trên nó. Đối với các máy chủ ảo, được cung cấp tài nguyên từ máy chủ vật lí các thành phần tài nguyên ảo này phụ thuộc vào nhu cầu của người sử dụng.
Máy chủ ảo hoạt động hoàn toàn giống như một máy chủ vật lí truyền thống, trong đó người sử dụng được toàn quyền quản trị máy chủ ảo với quyền quản trị cao nhất, đảm bảo tính bảo mật cao. Có thể dùng máy chủ ảo để thiết lập máy chủ Web, máy chủ Mail cũng như các máy chủ ứng dụng khác và có thể cài đặt riêng theo nhu cầu cũng như dễ dàng chia sẽ dữ liệu, truyền dữ liệu. Các nhà cung cấp dịch vụ Internet Service Provider (ISP) sẽ cung cấp dịch vụ máy chủ ảo, quản lí không gian lưu trữ, duy trì hoạt động, tạo thêm hoặc loại bỏ bớt khách hàng khi sử dụng một máy chủ ảo, công ty hay cá nhân có thể quản lý các thư mục tập tin riêng của họ. Người sử dụng có thể bổ sung tên miền, không cần 6 thông qua nhà cung cấp dịch vụ (ISP), cũng như quản lý các bản ghi, phân tích thống kê và duy trì hoạt động, thay đổi mật khẩu.
Ngoài ra, người sử dụng máy chủ ảo không cần quản lý các khía cạnh phần cứng của một máy chủ, tuy họ phải chi trả phí thuê dịch vụ và phí đường truyền Internet. Hệ thống máy chủ ảo trong môi trường Điện toán Đám mây ra đời dựa trên nền tảng của các hệ thống tính toán như: tính toán phân tán, tính toán song song và tính toán lưới. Ngoài cơ chế chia sẻ tài nguyên như hệ thống phân tán, máy chủ ảo cho phép đảm bảo độ bảo mật cho các máy chủ vật lí, tách biệt với các vùng ảo hóa khác nhau, chạy hệ điều hành riêng và hoạt động độc lập. Hệ thống tính toán này như là một sự kết hợp của công nghệ máy tính với dịch vụ phát triển trong môi trường truyền thông.
Tập các máy chủ ảo có thể chạy trên một hoặc nhiều máy chủ vật lí, trên cơ sở chương trình hypervisor cung cấp chương trình dịch vụ chạy máy chủ ảo. Có thể nói cho đến hiện tại các nhà cung cấp dịch vụ của VMware hay Microsoft Virtual Server đã cung cấp giải pháp tin cậy và thông minh trong quản lý tài nguyên điện toán đám mây. Về cơ bản, Điện toán Đám mây được chia ra thành năm lớp riêng biệt, có tác động qua lại lẫn nhau: - Lớp máy chủ vật lý bao gồm: phần cứng, phần mềm và phần hypervisor, được thiết kế và xây dựng đặc biệt để cung cấp các dịch vụ của đám mây. - Lớp hạ tầng dịch vụ cung cấp hạ tầng máy tính, trong môi trường nền ảo hóa.
- Lớp nền tảng, cung cấp nền tảng cho điện toán và các giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấu trúc lớp hạ tầng dịch vụ của “đám mây” và là điểm tựa cho lớp ứng dụng, cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đó. - Lớp ứng dụng, làm nhiệm vụ phân phối phần mềm như một dịch vụ thông qua Internet. - Lớp khách hàng, thông qua trình duyệt web khách hàng có thể truy cập, sử dụng các ứng dụng và dịch vụ điện toán đám mây.1 Cấu trúc tổng quát hệ thống máy chủ ảo 1. Đám mây Private Hai mô hình đám mây chính trong số các loại lưu trữ đám mây (cloud storage) bao gồm đám mây công cộng (pubilc cloud) và đám mây riêng (private cloud).
Pubilc cloud là hình thức lưu trữ đám mây phổ biến nhất hiện nay, tuy nhiên, việc sử dụng private cloud cũng có những mục đích, đặc điểm và lợi ích riêng của nó.1 Định nghĩa Private cloud Private cloud được định nghĩa là các dịch vụ được cung cấp qua Internet hoặc mạng nội bộ riêng với người dùng trong mạng nội bộ đó thay vì công khai. Private cloud cũng có thể được gọi là đám mây nội bộ. Trong đó, Private cloud cung cấp cho doanh nghiệp nhiều lợi ích tương tự như Public cloud - bao gồm các đặc tính self- service, khả năng mở rộng và giãn nở linh hoạt – những có thêm sự kiểm soát và hỗ trợ tùy chỉnh từ các tài nguyên chuyên dụng trên cơ sở hạ tầng máy tính được lưu trữ tại chỗ. Ngoài ra, Private cloud cũng cung cấp mức độ bảo mật và riêng tư cao hơn nhờ vào hệ thống tường lửa và lưu trữ nội bộ để đảm bảo dữ liệu nhạy cảm và các hoạt động của công ty không bị truy cập bởi các nhà cung cấp bên thứ ba.2 Mô hình Private cloud Hình 1.2 Mô hình private cloud Có hai loại hình dịch vụ đám mây được cung cấp trong mô hình Private cloud.
Iaas - Infrastructure as a service: Mô hình thứ nhất được áp dụng là mô hình cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS). Mô hình Private cloud này cho phép các công ty sử dụng các tài nguyên cơ sở hạ tầng như máy móc, mạng và kho lưu trữ như một dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp một máy chủ và kho lưu trữ ảo, cũng như các API cho phép người dùng tải công việc lên máy ảo (VM). Người dùng đươc cung cấp các dung lượng lưu trữ và có thể bắt đầu, ngừng, truy cập hay cấu hình máy ảo (VM) và bộ nhớ theo mong muốn của bản thân.
PaaS - Platform as a service: Mô hình nền tảng như một dịch vụ (PaaS) cho phép các công ty cung cấp mọi thứ từ các ứng dụng đám mây đơn giản cho đến các ứng dụng doanh nghiệp phức tạp, tinh vi. PaaS thường được sử dụng để phát triển các phần mềm.3 Mở rộng của Private cloud Các đám mây riêng cũng có thể được kết hợp với các đám mây công cộng để tạo ra một đám mây lai (Hybrid cloud), cho phép doanh nghiệp tận dụng triệt để lợi thế của công nghệ đám mây nhằm giải phóng thêm không gian và mở rộng dịch vụ điện toán cho đám mây công cộng khi xuất hiện nhu cầu. Trong đó, doanh nghiệp có thể diều hành các công việc quan trọng hoặc các ứng dụng nhạy cảm trên đám mây riêng và sử dụng đám mây công cộng để xử lý khối lượng công việc đồ sộ hoặc các nhu cầu tăng đột biến.4 Lưu trữ đám mây riêng (Private cloud hosting) Có hai phương pháp lưu trữ đám mây riêng: Lưu trữ nội bộ hoặc tại trung tâm dữ liệu (DC) của nhà cung cấp.Hầu hết các doanh nghiệp sẽ lựa chọn hình thức thứ hai vì nó hiệu quả về chi phí hơn và sẽ không yêu cầu bạn phải dành ra một đội CNTT toàn thời gian chỉ để quản lý máy chủ của bạn.
