Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng điện toán đám mây vào quản lý thiết bị trường học tại trường THPT 1-5

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

ĐỀ TÀI:

ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀO QUẢN LÍ THIẾT BỊ TRƯỜNG HỌC TẠI TRƯỜNG THPT 1-5

Lĩnh vực: Tin học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT 1-5

ĐỀ TÀI:

ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀO

QUẢN LÍ THIẾT BỊ TRƯỜNG HỌC TẠI TRƯỜNG THPT 1-5

Lĩnh vực: Tin học

Tác giả 1: Trần Hoàng Hải

Số điện thoại: 0944992678

Tác giả 2: Thái Duy Phong

Số điện thoại: 0941181926

Tổ chuyên môn: Toán – Tin

Năm thực hiện: 2022 – 2023

Nghĩa Đàn, tháng 12 năm 2022

MỤC LỤC

PHÂN I: ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................. 3 Lí do chọn đề tài ……………………………………………………………...1 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ......................................................... 3 I. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY …………………………...2 1. Khái niệm điện toán đám mây ................................................................... 2 1.1 Định nghĩa ............................................................................................ 2 1.2. Thành phần điện toán đám mây: ......................................................... 3 1.3. Cách thức hoạt động của điện toán đám mây ..................................... 4 1.4. Các đặc điểm chính của điện toán đám mây ....................................... 5 1.5. Tính chất cơ bản của điên toán đám mây: ........................................... 5 2. Các mô hình điện toán đám mây ............................................................... 7 2.1 Mô hình dịch vụ điện toán đám mây: ................................................. 12 2.2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây của IBM: ............................... 12 2.3 Máy ứng dụng của Google ................................................................. 13 2.4 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây Window Azure của Microsoft14 3. Ảo hóa ...................................................................................................... 18 3.1 Công nghệ ảo hóa là gì? ..................................................................... 18 3.2 Máy ảo ............................................................................................... 18 3.3 Phần mềm máy ảo ............................................................................. 19 3.4 Sử phần mềm ảo hóa Hyper-V của Microsoft ................................... 21 II: BÀI TOÁN QUẢN LÝ THIẾT BỊ TRƯỜNG THPT 1-5: …………..25 2.1 Khảo sát bài toán .................................................................................... 25 2.2. Phân tích bài toán .................................................................................. 26 2.3. Đề xuất mô hình ................................................................................ 31 III: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG: …………… ….…………………………33 3.1 Thiết kế hệ thống ................................................................................... 33 3.2 Thiết kế các Modul ................................................................................ 36 3.3 Thiết kế giao diện .................................................................................. 36 3.4 Thiết lập hệ thống ................................................................................. 39 3.5 Triển khai thực tế tại thiết lập hệ thống: ................................................ 47 Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp:………………………………49 PHẦN III: KẾT LUẬN: …………………………………………………...51 1. Kết quả ..................................................................................................... 51 2. Định hướng phát triển .............................................................................. 51

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1/ Lý do chọn đề tài

Hiện nay, Công nghệ thông tin(CNTT) thúc đẩy mạnh mẽ cuộc đổi mới trong giáo dục, tạo ra công nghệ giáo dục (Educational Technology) với nhiều thành tựu rực rỡ, trong đó có công nghệ dạy và học. CNTT làm thay đổi nội dung, hình thức và phương pháp dạy học một cách phong phú. Những phương pháp dạy học theo cách tiếp cận kiến tạo, phương pháp dạy học theo dự án, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi. Các hình thức dạy học như dạy theo lớp, dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới trong môi trường công nghệ thông tin. Mối giao lưu giữa người và máy đã trở thành tương tác hai chiều.Vì vậy cần thiết một chương trình để quản lý các thiết bị CNTT.

Quản lí thiết bị trường học không thể thiếu trong xã hội ngày càng phát triển hiện nay công việc quản lý thiết bị trường học đòi hỏi cần phải có sự chính xác, nhanh chóng và tiện lợi nhằm đáp ứng nhu cầu của giáo viên cũng như người quản lý. Việt Nam đang phát triển nên việc quản lý thiết bị là nhu cầu thiết yếu và cần thiết cho tất cả các trường học hiện nay. Để có được sự hài lòng thì phần mềm quản thiết bị của chúng tôi sẽ giúp cho công việc quản lý của bạn tốt hơn, giải quyết và khắc phục tối đa những hạn chế mà nếu thao tác bằng tay chúng ta thường mắc phải. Phần mềm sẽ quản lý thiết bị, quản lí mượn trả thiết bị của giáo viên, thống kê tài sản và thông kê giáo viên mượn thiết bị, báo cáo chi tiết thiết bị một cách nhanh chóng và chính xác nhất.

Với đề tài “Ứng dụng điện toán đám mây vào quản lý thiết bị trường học tại trường THPT 1-5” Với mong muốn quản lý các trang thiết bị giảng dạy, học tập hiện có tại trường và sử dụng thiết bị của giáo viên của trường. Chương trình cho phép nhập và hiển thị thông tin các thiết bị của trường, mượn thiết bị của giáo viên nhằm quản lý thiết bị một cách dễ dàng và khoa học.

2/ Tính mới của đề tài

1

Phần mềm Quản lý thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc giúp người quản lý thiết bị và giáo viên trong việc đăng ký mượn, trả thiết bị, thống kê tần suất mượn thiết bị của từng giáo viên, thống kê số thiết bị hiện có và sử dụng được của nhà trường

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

I. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1. Khái niệm điện toán đám mây

1.1 Định nghĩa

Điện toán đám mây là sự nâng cấp từ mô hình máy chủ mainframe sang mô hình client-server. Cụ thể, người dùng sẽ không còn phải cần kiến thức về chuyên mục để điều khiển các công nghệ, máy móc cà cơ sở hạ tầng, mà chuyên gia “đám mây” của các hãng cung cấp sẽ giúp thực hiện điều đó.

Điện toán đám mây là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệ thông tin như một dịch vụ. Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở đó cung cấp tài nguyên chia sẻ giống như dòng điện được phân phối trên lưới điện. Các máy tính trong các đám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau và các ứng dụng khác nhau sử dụng sức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể là chúng đang chạy trên một hệ thống duy nhất.

Tính linh hoạt của điện toán đám mây là một chức năng phân phát tài nguyên theo yêu cầu. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các tài nguyên tích lũy của hệ thống, phủ nhận sự cần thiết phải chỉ định phần cứng cụ thể cho một nhiệm vụ. Trước điện toán đám mây, các trang web và các ứng dụng dựa trên máy chủ đã được thi hành trên một hệ thống cụ thể. Với sự ra đời của điện toán đám mây, các tài nguyên được sử dụng như một máy tính gộp ảo. Cấu hình hợp nhất này cung cấp một môi trường ở đó các ứng dụng thực hiện một cách độc lập mà không quan tâm đến bất kỳ cấu hình cụ thể nào.

Sự phát triển mạnh mẽ của Điện toán đám mây đã thu hút rất nhiều nhà khoa học, trường đại học và cả các công ty công nghệ thông tin (IT) đầu tư nghiên cứu. Rất nhiều chuyên gia đã đưa ra định nghĩa của mình về Điện toán đám mây.

2

Điện toán đám mây là mô hình điện toán, không phải là một công nghệ. Trong mô hình này, tất cả các máy chủ, mạng, các ứng dụng và các yếu tố khác liên quan đến trung tâm dữ liệu được triển khai sẵn sàng cho IT và người dùng cuối thông qua Internet, cho phép IT có thể mua từng loại và số lượng của các dịch vụ điện toán mà họ cần. Mô hình đám mây khác hạ tầng truyền thống trong đó khách hàng cần phải tốn nguồn lực để quản lý. Thay vào đó, họ cắm vào "đám mây" cho các dịch vụ cơ sở hạ tầng, các dịch vụ nền tảng (hệ điều hành), hoặc các dịch vụ phần mềm (chẳng hạn như ứng dụng SaaS), và hoạt động như trung tâm dữ liệu nội bộ hoặc máy tính cung cấp các chức năng tương tự.

Hình 1.1. Định nghĩa Điện toán đám mây

Để hiểu rõ về điện toán đám mây, cần phân biệt 2 khái niệm: mô hình điện

toán đám mây.

Mô hình điện toán đám mây là mô hình cung cấp các tài nguyên máy tính, tính toán, xử lý và lưu trữ dưới dạng dịch vụ thay vì dưới dạng sản phẩm, qua môi trường mạng, trong đó khách hàng có thể tự đặt được cấu hình theo nhu cầu. Các tài nguyên này bao gồm: Hạ tầng; Môi trường nền tảng; và phần mềm;

Dịch vụ điện toán đám mây bao gồm: dịch vụ cho thuê theo mô hình điện

toán đám mây, dich vụ cho thuê môi trường nền tảng theo mô hình điện toán đám mây, và dich vụ cho thuê phần mềm theo mô hình điện toán đám mây.

1.2. Thành phần điện toán đám mây:

Client

Application

Platform

Infrastructure

Server

Hình 1.2. Thành phần của điện toán đám mây

Client (Lớp khách hàng): Lớp khách hàng bao gồm phần cứng và phần mềm. Nhiều khách hàng chia sẻ một nền tảng công nghệ chung và thậm chí là một ứng dụng đơn lẻ.

3

Application (lớp ứng dụng): Lớp ứng dụng của điện toán đám mây làm nhiệm vụ phân phối phần mềm như một dịch vụ thông qua Internet, người dùng

không cần phải cài đặt và chạy các ứng dụng đó trên máy tính của mình, các ứng dụng dễ dàng được chỉnh sửa và người dùng dễ dàng nhận được sự hỗ trợ.

- Các hoạt động được quản lý tại trung tâm của đám mây, chứ không nằm ở phía khách hàng (lớp Client), cho phép khách hàng truy cập các ứng dụng từ xa thông qua Website.

- Người dùng không còn cần thực hiện các tính năng như cập nhật phiên bản, bản vá lỗi, download phiên bản mới… bởi chúng sẽ được thực hiện từ các “đám mây”.

Platform (lớp nền tảng): Cung cấp nền tảng cho điện toán và các giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấu trúc hạ tầng của “đám mây” và là điểm tựa cho lớp ứng dụng, cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đó. Nó giảm nhẹ sự tốn kém khi triển khai các ứng dụng khi người dùng không phải trang bị cơ sở hạ tầng (phần cứng và phần mềm) của riêng mình.

Infrastructure (lớp cơ sở hạ tầng): Cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu biểu là môi trường nền ảo hóa. Thay vì khách hàng phải bỏ tiền ra mua các server, phần mềm, trung tâm dữ liệu hoặc thiết bị kết nối… Giờ đây, họ vẫn có thể có đầy đủ tài nguyên để sử dụng mà chi phí được giảm thiểu, hoặc thậm chí là miễn phí. Đây là một bước tiến hóa của mô hình máy chủ ảo (Virtual Private Server).

Server (lớp server - máy chủ): Bao gồm các sản phẩm phần cứng và phần mềm máy tính, được thiết kế và xây dựng đặc biệt để cung cấp các dịch vụ của đám mây. Các server phải được xây dựng và có cấu hình đủ mạnh để đám ứng nhu cầu sử dụng của số lượng động đảo các người dùng và các nhu cầu ngày càng cao của họ.

1.3. Cách thức hoạt động của điện toán đám mây

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. Hạ tầng thiết bị được chứa ở lớp Back-End, và giao diện người dùng của các ứng dụng được chứa tại lớp Front-End

Hình 1.3. Cách thức Hoạt động của điện toán đám mây

4

Lớp Front-end là lớp người dùng, cho phép người dùng sử dụng và thực hiện thông qua giao diện người dùng. Khi người dùng truy cập các dịch vụ trực tuyến,

họ sẽ phải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front-end, và các phần mềm sẽ được chạy trên lớp Back-end nằm ở “đám mây”. Lớp Back-end bao gồm các cấu trúc phần cứng và phần mềm để cung cấp giao diện cho lớp Front-end và được người dùng tác động thông qua giao diện đó.

Bởi vì các máy tính trên “đám mây” được thiết lập để hoạt động cùng nhau, do vậy các ứng dụng có thể sử dụng toàn bộ sức mạnh của các máy tính để có thể đạt được hiệu suất cao nhất. Điện toán đám mây cũng đám ứng đầy đủ tính linh hoạt cho người dùng. Tùy thuộc vào nhu cầu, người dùng có thể tăng thêm tài nguyên mà các đám mây cần sử dụng để đáp ứng, mà không cần phải nâng cấp thêm tài nguyên phần cứng như sử dụng máy tính cá nhân. Ngoài ra, với điện toán đám mây, vấn đề hạn chế của hệ điều hành khi sử dụng các ứng dụng không còn bị ràng buộc, như cách sử dụng máy tính thông thường.

1.4. Các đặc điểm chính của điện toán đám mây

Tính tự phục vụ theo nhu cầu: Đặc tính kỹ thuật của điện toán đám mây cho phép khách hàng đơn phương thiết lập yêu cầu nguồn lực nhằm đáp ứng yêu cầu của hệ thống như: Thời gian sử dụng Server, dung lượng lưu trữ, cũng như là khả năng đáp ứng các tương tác lớn của hệ thống ra bên ngoài.

Truy cập diện rộng: Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ chạy trên môi trường Internet do vậy khách hàng chỉ cần kết nối được với Internet là có thể sử dụng được dịch vụ.Các thiết bị truy xuất thông tin không yêu cầu cấu hình cao (thin or thick client platforms) như : Mobile phone, Laptop và PDAs…

Dùng chung tài nguyên và độc lập vị trí: Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều người dùng dựa trên mô hình “multi- tenant”. Mô hình này cho phép tài nguyên phần cứng và tài nguyên ảo hóa sẽ được cấp phát động dựa vào nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu người dùng giảm xuống hoặc tăng lên thì tài nguyên sẽ được trưng dụng để phục vụ yêu cầu.Người sử dụng không cần quan tâm tới việc điều khiển hoặc không cần phải biết chính xác vị trí của các tài nguyên sẽ được cung cấp. Ví dụ: Tài nguyên sẽ được cung cấp bao gồm : Tài nguyên lưu trữ, xử lý, bộ nhớ, băng thông mạng và máy ảo. [5].

Khả năng co giãn nhanh chóng: Khả năng này cho phép tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người sử dụng một cách nhanh chóng. Khi nhu cầu tăng, hệ thống sẽ tự động mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi nhu cầu giảm, hệ thống sẽ tự động giảm bớt tài nguyên.

Chi trả theo thực dùng: Nhiều dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình điện toán theo nhu cầu, mô hình tương tự với cách các tiện ích theo nhu cầu truyền thống như điện được tiêu thụ, trong khi một số khác tiếp thị dựa vào tiền đóng trước. Điện toán đám mây cho phép giới hạn dung lượng lưu trữ, băng thông, tài nguyên máy tính và số lượng người dùng kích hoạt theo tháng.

5

1.5. Tính chất cơ bản của điên toán đám mây:

Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service): Mỗi khi có nhu cầu, người dùng chỉ cần gửi yêu cầu thông qua trang web cung cấp dịch vụ, hệ thống của nhà cung cấp sẽ đáp ứng yêu cầu của người dùng. Người dùng có thể tự phục vụ yêu cầu của mình như tăng thời gian sử dụng server, tăng dung lượng lưu trữ… mà không cần phải tương tác trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ, mọi nhu cầu về dịch vụ đều được xử lý trên môi trường web (internet).

Truy xuất diện rộng (Broad network access): Cloud Computing cung cấp các dịch vụ thông qua môi trường internet. Do đó, người dùng có kết nối internet là có thể sử dụng dịch vụ. Hơn nữa, Cloud Computing ở dạng dịch vụ nên không đòi hỏi khả năng xử lý cao ở phía client, vì vậy người dùng có thể truy xuất bằng các thiết bị di dộng như điện thoại, PDA, laptop… Với Cloud Computing người dùng không còn bị phụ thuộc vị trí nữa, họ có thể truy xuất dịch vụ từ bất kỳ nơi nào, vào bất kỳ lúc nào có kết nối internet.

Dùng chung tài nguyên (Resource pooling): Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều người dùng dựa trên mô hình “multi-tenant”. Trong mô hình “multi-tenant”, tài nguyên sẽ được phân phát động tùy theo nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu của một khách hàng giảm xuống, thì phần tài nguyên dư thừa sẽ được tận dụng để phục vụ cho một khách hàng khác. Ví dụ như khách hàng A thuê 10 CPU mỗi ngày từ 7 giờ đến 11 giờ, một khách hàng B thuê 10 CPU tương tự mỗi ngày từ 13 giờ đến 17 giờ thì hai khách hàng này có thể dùng chung 10 CPU đó.

6

Hình 1.4. Nhiều khách hàng dùng chung tài nguyên

Cloud Computing dựa trên công nghệ ảo hóa, nên các tài nguyên đa phần là tài nguyên ảo. Các tài nguyên ảo này sẽ được cấp phát động theo sự thay đổi nhu cầu của từng khách hàng khác nhau. Nhờ đó nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụ nhiều khách hàng hơn so với cách cấp phát tài nguyên tĩnh truyền thống.

Khả năng co giãn (Rapid elasticity): Đây là tích chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và quan trọng nhất của Cloud Computing. Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự giảm bớt tài nguyên.

- Ví dụ: khách hàng thuê một Server gồm 10 CPU. Thông thường do có ít truy cập nên chỉ cần 5 CPU là đủ, khi đó hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ sẽ tự ngắt bớt 5 CPU dư thừa, khách hàng không phải trả phí cho những CPU dư thừa này (những CPU này sẽ được cấp phát cho các khách hàng khác có nhu cầu). Khi lượng truy cập tăng cao, nhu cầu tăng lên thì hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ sẽ tự “gắn” thêm CPU vào, nếu nhu cầu tăng vượt quá 10 CPU thì khách hàng phải trả phí cho phần vượt mức theo thỏa thuận với nhà cung cấp.

- Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận dụng triệt để tài nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hàng. Đối với người sử dụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tài nguyên thực sự dùng.

Điều tiết dịch vụ (Measured service): Hệ thống Cloud Computing tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên (dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, băng thông…). Lượng tài nguyên sử dụng có thể được theo dõi, kiểm soát và báo cáo một cách minh bạch cho cả hai phía nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng.

2. Các mô hình điện toán đám mây

Các mô hình điện toán đám mây phân thành 2 loại:

- Các mô hình dịch vụ (Service Models): Phân loại dịch vụ nhà cung cấp

dịch vụ điện toán đám mây.

- Các mô hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức trển

khai dịch vụ điện toán đám mây đến khách hàng.

2.1 Mô hình dịch vụ điện toán đám mây:

7

Dịch vụ điện toán đám mây rất đa dạng và bao gồm tất cả các lớp dịch vụ điện toán từ cung cấp năng lực tính toán trên dưới máy chủ hiệu suất cao hay các máy chủ ảo, không gian lưu trữ dữ liệu, hay một hệ điều hành, môt công cụ lập trình, hay ứng kế toán… Các dich vụ cũng được phân loại khá đa dạng, nhưng các mô hình dịch vụ Điện toán đám mây phổ biến có thể có được phân thành 3 nhóm: Dịch vụ hạ tầng (infrastructure as a service – IaaS), Dịch vụ nên tảng (Platform as a Service – PaaS) và Dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS).

Cách phân loại này được gọi là “mô hình SIP”.

Hình 1.5. Mô hình SPI

Hình 1.6. Các loại dịch vụ Điện toán đám mây

Dịch vụ cơ sở hạ tầng – IaaS: Trong loại dịch vụ này, khách hàng được cung cấp những tài nguyên máy tính cơ bản (như bộ xử lý, dung lượng lưu trữ, các kết nối mạng…). Khách hàng sẽ cài hệ điều hành, triển khai ứng dụng và có thể nối các thành phần như tường lửa và bộ cân bằng tải. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ quản lý cơ sở hạ tầng cơ bản bên dưới, khách hàng sẽ phải quản lý hệ điều hành, lưu trữ, các ứng dụng triển khai trên hệ thống, các kết nối giữa các thành phần.

8

Dịch vụ nền tảng – PaaS: Nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp một nền tảng (platform) cho khách hàng. Khách hàng sẽ tự phát triển ứng dụng của mình nhờ các công cụ và môi trường phát triển được cung cấp hoặc cài đặt các ứng dụng sẵn có trên nền platform đó. Khách hàng không cần phải quản lý hoặc kiểm soát các cơ sở hạ tầng bên dưới bao gồm cả mạng, máy chủ, hệ điều hành, lưu trữ, các công

cụ, môi trường phát triển ứng dụng nhưng quản lý các ứng dụng mình cài đặt hoặc phát triển.

Dịch vụ phần mềm – SaaS: Đây là mô hình dịch vụ mà trong đó nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho khách hàng một phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh. Khách hàng chỉ cần lựa chọn ứng dụng phần mềm nào phù hợp với nhu cầu và chạy ứng dụng đó trên cơ sở hạ tầng Cloud. Mô hình này giải phóng người dùng khỏi việc quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, hệ điều hành… tất cả sẽ do nhà cung cấp dịch vụ quản lý và kiểm soát để đảm bảo ứng dụng luôn sẵn sàng và hoạt động ổn định.

Mô hình triển khai: Cho dù sử dụng loại mô hình dịch vụ nào đi nữa thì cũng

có ba mô hình triển khai chính là: Public Cloud, Private Cloud và Hybrid Cloud.

Đám mây công cộng - 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.

Hình 1.7. Mô hình Public Cloud

9

Hình 1.8. Mô hình đám mây công cộng

- Tuy nhiên Public Cloud có một trở ngại, đó là vấn đề mất kiểm soát về dữ liệu và vấn đề an toàn dữ liệu. Trong mô hình này mọi dữ liệu đều nằm trên dịch vụ Cloud, do nhà cung cấp dịch vụ Cloud đó bảo vệ và quản lý. Chính điều này khiến cho khách hàng, nhất là các công ty lớn cảm thấy không an toàn đối với những dữ liệu quan trọng của mình khi sử dụng dịch vụ Cloud.

Đám mây riêng - 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.

Hình 1.9. Mô hình đám mây riêng

Như chúng ta đã phân tích ở trên, Public Cloud dễ áp dụng, chi phí thấp nhưng không an toàn. Ngược lại, Private Cloud an toàn hơn nhưng tốn chi phí và khó áp dụng. Do đó nếu kết hợp được hai mô hình này lại với nhau thì sẽ khai thác ưu điểm của từng mô hình. Đó là ý tưởng hình thành mô hình Hybrid Cloud.

10

Hình 1.10. Kết hợp Đám mây công cộng và Đám mây riêng

Hybrid Cloud là sự kết hợp của Public Cloud và Private Cloud. Trong đó doanh nghiệp sẽ “out-source” các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan trọng, sử dụng các dịch vụ Public Cloud để giải quyết và xử lý các dữ liệu này. Đồng thời, doanh nghiệp sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan trọng trong tầm kiểm soát (Private Cloud).

Hình 1.11. Đám mây lai

Một khó khăn khi áp dụng mô hình Hybrid Cloud là làm sao triển khai cùng một ứng dụng trên cả hai phía Public và Private Cloud sao cho ứng dụng đó có thể kết nối, trao đổi dữ liệu để hoạt động một cách hiệu quả.

Hình 1.12. Triển khai ứng dụng trên mô hình Đám mây lai

Điện toán đám mây với thực tế là một mô hình cung cấp và tiếp thị dịch vụ CNTT đáp ứng các đặc trưng nào đó, sẽ phát triển rộng rãi trong những năm tới với các lợi ích nỗi bật là:

- Tiết kiệm: Nhanh chóng cải thiện với người dùng có khả năng cung cấp

11

sẵn các tài nguyên cơ sở hạ tầng công nghệ một cách nhanh chóng và ít tốn kém.

- Giảm chi phí: Việc định giá dựa trên cơ sở tính toán theo nhu cầu thì tốt đối với những tùy chọn dựa trên việc sử dụng và các kỹ năng online trên mạng cho việc thực thi dịch vụ mua gì trả nấy, dùng gì thì trả tiền, không thuê tất cả…

- Đa phương tiện: Sự độc lập giữa thiết bị và vị trí làm cho người dùng có thể truy cập hệ thống bằng cách sử dụng trình duyệt Web mà không quan tâm đến vị trí của họ hay thiết bị nào mà họ đang dùng, ví dụ như PC, mobile. Vì cơ sở hạ tầng off-site (được cung cấp bởi đối tác thứ 3) và được truy cập thông qua internet, do đó người dùng có thể kết nối bất kỳ nơi nào.

- Chia sẻ: Việc cho thuê nhiều để có thể chia sẻ tài nguyên và chi phí giữa

một phạm vi lớn, cho phép:

 Tập trung hóa cơ sở hạ tầng trong lĩnh vực với chi phí thấp hơn (chẳng hạn như bất động sản, điện,v.v.)

 Khả năng chịu tải nâng cao ( người dùng không cần kỹ sư cho mức tải cao nhất có thể).

 Cải thiện việc sử dụng và hiệu quả cho các hệ thống mà thường chỉ 10-20% được sử dụng.

- Độ tin cậy: Độ tin cậy cải thiện thông qua việc sử dụng các site có nhiều dư

thừa, làm nó thích hợp cho tính liên tục trong kinh và khôi phục thất bại.

-Tinh co giãn: Tính co giãn mở sẽ cung cấp tài nguyên trên một cơ xở mịn, tự bản thân dich vụ và gần thời gian thực, không cần người dùng phải có kỹ sư vho việc quản lý nhiều.

-Hiệu suất: Hiệu suất hoạt động được quan sát và các kiến trúc nhất quán, kết nối lỏng lẽo được cấu trúc dùng Web service như giao tiếp hệ thống.

-Bảo mật: Việc bảo mật cải thiện nhừ vào tập trung hóa dữ liệu, các tài nguyên chú trọng bảo mật, v.v. Bảo mật thường thì tốt hay tốt hơn các hệ thống truyền thống, một phần bởi các nhà cung cấp có thể dành nhiều nguồn lực cho việc giải quyết các vấn đề bảo mật mà nhiều khách hàng không có đủ chi phí để thực hiện. Các nhà cung cấp sẽ ghi nhớ (log) các truy cập, nhưng việc truy cập vào chính bản thân các audit log có thể khó khăn hơn hay không thể.

2.2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây của IBM:

Máy chủ của IBM sử dụng bọ sử lý Intel thế hệ mới và Phần mềm cho Trung tâm Dữ Liệu (Data Center - System x). Với năng lực mở rộng có khả năng hỗ trợ tới 96 lỗi xữ lý và 1 TB bộ nhớ, các máy chủ System x của IBM sẽ bổ sung cho dong sảm phẩm VMware vSphere thế hệ mới của IBM sắp phát hành. chúng là một lựa chọn tuyệt vời dành cho các khách hàng đang triển khai những môi trường điện toán đám mây.

Dưới đây là mô hình tổng quát một trung tâm đám mây theo cách tiếp cận của IBM. Trung tâm nghiên cứu của IBM Cloud Labs của IBM toàn cầu đã thực 12

hiện hóa mô hình này và triển khai cho những khách hàng điện toán đám mây đầu tiên của IBM.

Một trung tâm điện toán đám mây được chia làm 3 lớp. Ở lớp dưới cùng là lớp phần cứng vật lý bao gồm các máy chủ, thiết bị mạng, thiết bị lưu trữ... Thành phần mấu chốt trong mô hình này nằm ở lớp hai trên: Lớp ảo hóa và lớp quản trị.

Trong lớp ảo hóa, các tài nguyên vật lý được trừu tượng hóa thành các máy chủ, kho lưu trữ và mạng ảo. Tài nguyên tính toán có thể được tạo ra, mở rộng, hoặc thu hẹp lai theo nhu cầu thực tế. Với một môi trường động như điện toán đám mây, ảo hóa mạng lại nhiều lợi ích như khả năng chia sẻ, sử dụng tối ưu tài nguyên, khả năng cô lập tài nguyên (giúp cho ứng dụng của một người dung không ảnh hưởng đến người khác trong một môi trường chia sẻ.

Để việc sử dụng tài nguyên ảo có thể mang lại hiệu quả cao nhất, trung tâm điện toán đám mây cần đến một lớp quản trị đóng vai trò như một trung tâm điều khiển để quản lý việc sử dụng tài nguyên trong toàn bộ hệ thống. Một lớp quản trị cần có các thành phần cơ bản như sau:

 Tự động hóa: cho phép tự động hóa việc cấp phát, cài đặt, thu hồi tài nguyên theo yêu cầu. Hệ thống cũng cho phép đặt trước tài nguyên sẽ sử dụng trong tương lai.

 Cổng thông tin người dùng: cổng thông tin này cho phép người dùng có thể tự yêu cầu tài nguyên. Người dùng cũng có thể quản lý các tài nguyên của mình như: thêm, bớt máy chủ, gia hạn sử dụng tài nguyên.

 Theo dõi mức độ sẻ dụng tài nguyên: các thông tin theo dõi này sẽ giúp người quản trị có thể nhanh chóng đưa ra các điều chỉnh cần thiết để hệ thống đáp ứng được các yêu cầu tính toán. Thông tin theo dõi này giúp cho việc lên kế hoạch tăng thêm tài nguyên một cách hợp lý.

2.3 Máy ứng dụng của Google

Google App Engine (gọi tắt là GAE hay App Engine) là một môi trường phát triển ứng dụng dựa trên công nghệ điện toán đám mây. Ở đó Google cung cấp một hệ thống gồm: ngôn ngữ lập trình , hệ cơ sở dữ liệu , các thư viện lập trình , người lập trình sẽ viết ứng dụng và ứng dụng này sẽ chạy trên các máy chủ của Google. Google App Engine được cung cấp miến phí cho mỗi ứng dụng trong một giới hạn, khi các ứng dụng vượt qua mức quá hạn mức thì phải trả thêm khoản phí cho mức vượt quá này. Ứng dụng App Engine rất dễ xây dựng, dễ bảo trì, và dễ dàng để mở rộng quy mô như lưu lượng truy cập và lưu trữ dữ liệu nhu cầu của bạn thay đổi. Với App Engine, không có máy chủ để bạn có thể duy trì.Bạn chỉ cần tải ứng dụng của bạn và nó sẵn sàng để sử dụng .

13

Các App Engine Python SDK bao gồm các công cụ để thử nghiệm ứng dụng của bạn, tải lên tập tin ứng dụng của bạn, quản lý danh mục kho dữ liệu, tải dữ liệu đăng nhập, và tải lên một lượng lớn dữ liệu vào kho dữ liệu.

Các máy chủ phát triển ứng dụng của bạn chạy trên máy tính địa phương của bạn để thử nghiệm ứng dụng của bạn. Các máy chủ mô phỏng các kho dữ liệu App Engine, dịch vụ và hạn chế sandbox. Các máy chủ phát triển cũng có thể tạo cấu hình cho chỉ số kho dữ liệu dựa trên các truy vấn các ứng dụng thực hiện trong thời gian thử nghiệm.

Tóm lại, Google chỉ hỗ trợ Python, đó là nguồn mở, còn lại mọi thứ khác có liên quan thật sự là sở hữu độc quyền. Máy ứng dụng của Google không cung cấp bất kỳ loại giải pháp sao lưu dữ liệu nào, mặc dù kho lưu trữ dữ liệu bên dưới được thiết kế có khã năng chịu lỗi cao.

2.4 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây Window Azure của Microsoft

Azure, hệ điều hành “đám mây” được Microsoft giới thiệu vào cuối tháng 10

tại hội nghị PDC 2008. Internet sẽ là phương thức chính để người dùng truy xuất dữ liệu trong những nền tảng điện toán đám mây.

Giới thiệu nền tảng Windown Azure

Nền tảng Windown Azure la một nhóm các công nghệ đám mây, mỗi công

nghệ cung cấp một tập các dịch vụ đặc trưng hỗ trợ phát triển ứng dụng. Hình , nền tảng Windown Azure có thể sử dụng bởi ứng dụng chạy trên đám mây, và cả ứng dụng chạy trên On-Premise

Hình 1.13: Nền tảng Windows Azure hỗ trợ ứng dụng, dữ liệu và cơ sở hạ tầng

trên đám mây

Các thành phần của nền tảng Windown Azure:

- Windown Azure: Cung cấp môi trường nền tảng Windown để chạy ứng

dụng và sao lưu dữ liệu trên máy chủ trong trung tâm dữ liệu của Microsoft.

14

- SQL Azure: Cung cấp dịch vụ dữ liệu đám mây dựa trên SQL server.

- Windown Azure Platform AppFabri: Cung cấp các dich vụ đám mây để kết

nối các ứng dụng trên đám mây hoặc On - Premise.

Windown Azure

Ở cấp độ cao nhất, Windows Azure được hiểu đơn giản là một nền tảng để

chạy ứng dụng Windows và lưu trữ dữ liệu trên đám mây.

Hình 1.14: Windows Azure cung cấp dịch vụ tính toán và lưu trữ cho ứng dụng

đám mây.

Dịch vụ tính toán dựa trên Windows. Lập trình viên có thể xây dựng ứng dụng sử dụng .NET Framework, Native-Code,… Các ứng dụng này được viết bằng các ngôn ngữ thông thường như : C#, Visual Basic, C++, và Java, sử dụng Visual Studio hoặc công cụ phát triển khác. Lập trình viên có thể tạo ứng dụng Web, sử dụng công nghệ như ASP.Net, WCF và PHP; ứng dụng cũng có thể chạy như một xử lí nền độc lập, hoặc kết hợp cả Web và xử lí nền. Cả ứng dụng Windows Azure và ứng dụng On-Premise có thể truy xuất dịch vụ lưu trữ Windows Azure, và cả hai cùng truy xuất bằng REST API. Dịch vụ lưu trữ cho lưu trữ các đối tượng dữ liệu lớn (blob), cung cấp các hàng đợi để liên lạc giữa các thành phần trong ứng dụng Windows Azure, và cung cấp dạng Table với ngôn ngữ truy vấn đơn giản. Đối với các ứng dụng có nhu cầu lưu trữ dữ liệu quan hệ truyền thống, nền tảng Windows Azure cung cấp cơ sở dữ liệu SQL Azure.

Tuy nhiên để đạt được những thuận lợi trên đòi hỏi phải quản lí hiệu quả. Trong Windows Azure, mỗi ứng dụng có một tập tin cấu hình. Bằng cách cấu hình tập tin này bằng tay hoặc lập trình, người chủ ứng dụng có thể cấu hình nhiều thành phần như thiết lập số thể hiện mà Windows Azure nên chạy. Sau đó Windows Azure Fabric giám sát ứng dụng để duy trì trạng thái mong muốn.

Để cho phép khách hàng tạo, cấu hình và giám sát ứng dụng. Windows Azure cung cấp Windows Azure Portal. Khách hàng cung cấp một Windows Live ID, sau đó tạo một tài khoản Hosting để chạy ứng dụng, và một tài khoản lưu trữ để lưu trữ ứng dụng.

15

SQL Azure

Một trong những cách hấp dẫn nhất của việc sử dụng máy chủ truy xuất Internet là xử lí dữ liệu. Mục tiêu của SQL Azure là đánh địa chỉ vùng này, cung cấp các dịch vụ dựa trên đám mây để lưu trữ và làm việc với thông tin. Trong khi Microsoft nói rằng SQL Azure sẽ bao gồm một loạt các tính năng định hướng dữ liệu, đồng bộ hóa dữ liệu, báo cáo, phân tích dữ liệu và những chức năng khác.

Hình 1.15: SQL Azure cung cấp các dịch vụ định hướng dữ liệu trong đám mây.

Cơ sở dữ liệu SQL Azure cung cấp một hệ thống quản lí cơ sở dữ liệu dựa trên đám mây (DBMS). Công nghệ này cho phép ứng dụng On-Premise và đám mây lưu trữ dữ liệu quan hệ và những kiểu dữ liệu khác trên các máy chủ trong trung tâm dữ liệu Microsoft. Cũng như các công nghệ đám mây khác, tổ chức chỉ trả cho những gì họ sử dụng. Sử dụng dữ liệu đám mây cho phép chuyển đổi những chi phí vốn như: phần cứng, phần mềm hệ thống quản lí lưu trữ, vào chi phí điều hành.

Cơ sở dữ liệu SQL Azure được xây dựng trên Microsoft SQL Server. Cho qui mô lớn, công nghệ này cung cấp môi trường SQL Server trong đám mây, bổ sung với Index, View, Store Procedure, Trigger,…và còn nữa. Dữ liệu này có thể được truy xuất bằng ADO.Net và các giao tiếp truy xuất dữ liệu Windows khác. Khách hàng cũng có thể sử dụng phần mềm On-Premise như SQL Server Reporting Service để làm việc với dữ liệu dựa trên đám mây.

Khi ứng dụng sử dụng Cơ sở dữ liệu SQL Azure thì yêu cầu về quản lí sẽ được giảm đáng kể. Thay vì lo lắng về cơ chế, như giám sát việc sử dụng đĩa và theo dõi tập tin nhật ký (log file), khách hàng sử dụng Cơ sở dữ liệu SQL Azure có thể tập trung vào dữ liệu. Microsoft sẽ xử lí các chi tiết hoạt động. Và giống như các thành phần khác của nền tảng Windows Azure, để sử dụng Cơ sở dữ liệu SQL Azure chỉ cần đến Windows Azure Web Portal và cung cấp các thông tin cần thiết.

16

Ứng dụng có thể dựa vào SQL Azure với nhiều cách khác nhau. Một ứng dụng Windows Azure có thể lưu trữ dữ liệu trong Cơ sở dữ liệu SQL Azure. Trong khi bộ lưu trữ Windows Azure không hỗ trợ các bảng dữ liệu quan hệ, mà nhiều ứng dụng đang tồn tại sử dụng cơ sở dữ liệu quan hệ. Vì vậy lập trình viên có thể chuyển ứng dụng đang chạy sang ứng dụng Windows Azure với lưu trữ dữ liệu trong Cơ sở dữ liệu SQL Azure.

Xây dựng một ứng dụng Windows Azure lưu trữ dữ liệu trong Cơ sở dữ liệu

SQL Azure.

Giả sử một nhà sản xuất muốn thông tin sản phẩm có sẵn trên cả mạng lưới đại lý và khách hàng. Đưa dữ liệu này vào Cơ sở dữ liệu SQL Azure để cho nó được truy cập bởi các ứng dụng đang chạy tại các đại lý và ứng dụng Web của khách hàng.

Windown Azure Platform AppFabri

Windows Azure Platform AppFabric cung cấp dịch vụ cơ sở hạ tầng dựa

trên đám mây.

Hình 1.16: Windows Azure Platform AppFabric cung cấp cơ sở hạ tầng dựa trên đám mây

Các thành phần của Windows Azure Platform AppFabric :

Service Bus: Mục tiêu của Service Bus là cho phép ứng dụng Expose các Endpoint có thể được truy xuất bởi các ứng dụng khác. Mỗi Exposed Endpoint được gán một URI. Client sử dụng URI này để xác định vị trí và truy xuất dịch vụ. Service Bus cũng xử lí việc chuyển đổi địa chỉ mạng và vượt qua tường lửa mà không cần mở Port mới để Expose ứng dụng.

Access Control: Dịch vụ này cho phép ứng dụng Client chứng thực chính nó và cung cấp một ứng dụng Server với thông tin xác thực. Máy chủ sau đó có thể sử dụng thông tin này để quyết định những gì ứng dụng này được phép làm.

Các dịch vụ này có thể được sử dụng trong nhiều cách khác nhau như sau :

Giả sử một doanh nghiệp muốn cho phần mềm được truy cập bởi các đối tác thương mại đến một trong các ứng dụng của nó. Nó có thể Expose các chức năng của ứng dụng qua dịch vụ Web : SOAP hoặc REST, sau đó đăng ký các Endpoint của họ với Service Bus. Các đối tác thương mại có thể sử dụng Service Bus để tìm các Endpoint này và truy xuất các dịch vụ.

17

Một ứng dụng chạy Windows Azure có thể truy xuất dữ liệu lưu trữ trong cơ sở dữ liệu On-Premise. Để làm được điều này có thể giải quyết bằng cách tạo một Service truy xuất dữ liệu, sau đó Expose Service này qua Service Bus.

Hãy tưởng tượng một doanh nghiệp Expose nhiều dịch vụ ứng dụng cho các đối tác kinh doanh của mình. Nếu những dịch vụ đó được Expose bằng cách sử dụng REST, ứng dụng có thể dựa vào các Access Control để xác thực và cung cấp thông tin nhận dạng cho mỗi ứng dụng khách hàng. Thay vì duy trì thông tin nội bộ về từng ứng dụng đối tác thương mại, thông tin này có thể được lưu trữ trong dịch vụ Access Control.

3. Ảo hóa

3.1 Công nghệ ảo hóa là gì?

Công nghệ ảo hóa được thiết kế để ra tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Thường tháy là công nghệ ảo hóa máy chủ, từ một máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập (VPS). Mỗi một máy ảo VPS đề được thiết lập nguồn hệ thống riêng lẻ, hệ điều hành riêng và các ứng dụng riêng. Tuy nhiên trong vài năm gần đây sản phẩm máy chủ ảo colud (hay còn gọi là Colud Server), máy chủ ảo độc lập được khởi tạo từ một hạ tầng ảo hóa do nhiều máy chủ vật lý liên kết tạo thành.

Công nghệ ảo hóa có nguồn gốc từ việc phân chia ổ đĩa, phân chia một ổ đĩa thực thành nhiều ổ đĩa ảo. Vào nhưng năm 1990, công nghệ ảo hóa chủ yếu được sử dụng để tái tạo lại môi trường người dùng trực tiếp trên một phần của phàn cứng máy lớn. Nêu một nhà quản trị CNTT muốn chạy một phân mềm mới và muốn xen nó hoạt động như thế nào trên các hệ điều hành khác nhau như Windowns NT và Linux, thì anh ta cần đến công nghệ ảo để tạo ra môi trường người dùng khác nhau.

Ngoài việc tiết kiệm chi phí thì công nghệ ảo hóa còn giúp việc quản ký và cài đặt nhanh chóng dễ dàng. Nếu trước đây, để mở rộng hạ tầng CNTT rát tón nhân lực và thời gian thi với công nghệ ảo hóa chỉ thực hiện trong một khoảng thời gian ngắn.

Công nghệ ảo hóa là hướng đi hiêu quả nhất để giảm chi phí cho hạ tầng CNTT trong khi làm tăng hiệu quả và tính linh hoạt không chỉ đối với những doanh nghiệp lớn nhỏ và những cơ quan nhà nước.

3.2 Máy ảo

Một máy ảo là một chương trình đóng vai trò như một máy vi tính ảo. Nó chạy trên hệ điều hành hiện tại - hệ điều hành chủ và cung cấp phần cứng ảo tới hệ điều hành khách. Các hệ điều hành khách chạy trên các cửa sổ của hệ điều hành chủ, giống như bất kỳ chương trình nào khác của máy. Đối với những hệ điều hành khách, máy ảo lại hiện diện như một cỗ máy vật lý thực sự.

18

Các máy ảo cung cấp phần cứng ảo, bao gồm CPU ảo, RAM ảo, ổ đĩa cứng, giao diện mạng và những thiết bị khác. Các thiết bị phần cứng ảo được cung cấp bởi máy ảo và được ánh xạ tới phần cứng thực trên máy thật. Ví dụ như, ổ đĩa cứng ảo lại được lưu trong một file đặt trên ổ đĩa cứng thực.

Hình 1.16 Chương trình máy ảo

Bạn có thể cài đặt nhiều máy ảo lên máy thực và chỉ bị hạn chế bởi dung lượng bộ lưu trữ hiện có cho chúng. Khi đã cài đặt một vài hệ điều hành, bạn có thể mở chương trình máy ảo và chọn máy ảo muốn khởi động, khởi động hệ điều hành khách và chạy trong một cửa sổ của hệ điều hành chủ hoặc cũng có thể chạy ở chế độ toàn màn hình (full-screen mode).

3.3 Phần mềm máy ảo

Ngày nay sự phát triển của phần cứng đã tạo ra nhiều phần mềm nhưng đâu là phần mềm tốt, liệu nó có tương thích với máy tính hay hệ điều hành của mình đạng sử dụng, vì vậy phần mềm tạo máy ảo sẽ giúp chúng ta trong việc thử nghiệm phần mềm,… hay một hệ điều hành. Dưới đây là một số phần mềm tốt mà bạn có thể lựa chọn.

Microsoft Vitual PC (MVPC)

Hình 1.17 Microsoft Vitual PC

19

Đây là phần mềm giả lập máy ảo của Microsoft, phần mềm này hoàn toàn miễn phí với người dung. Nó dùng để giả lập một máy tính giúp người dùng có thể test những hệ điều hành mới của Microsoft . Nó cũng có thể dùng trong dùng cho những người học về mạng máy tính cấu hình một hệ thống mạng ảo, nó cũng có thể giúp bạn test những phần mềm mới mà bạn không cần phải cài đặt trực tiếp trên máy thật. Một bước phát triển khác của virtual PC là chế độ XP Mode trên Windows7

 Qemu Manager (QM)

Hình 1.18 Qemu Manager

Qemu Manager cho phép bạn tạo, chạy và quản lý các máy ảo, sử dụng khi thử nghiệm hệ điều hành mới, nhằm tránh các rủi ro hỏng hóc cho máy tính đang dùng. Máy ảo có thể chạy song song và hiệu suất không thua kém thì hệ thống trên thực tế.

QEMU Manager là một ứng dụng cung cấp phương tiện truyền thông quản lý, quản lý máy ảo, lưu trữ dễ dàng của các phương tiện truyền thông của bạn để ISO hoặc tập tin hình ảnh đĩa mềm đĩa khởi động nhanh chóng với QEMU, và cung cấp quy trình quản lý cơ bản phiên QEMU của bạn sẽ trở nên không ổn định.

 Virtualbox (VB)

Hình 1.19 Virtualbox

Một phần mềm của Sun Micrisytems không kém gì các “Bậc đàn anh” cộng thềm một điều thú vị nữa là VB co mã nguồn mỡ, bạn sẽ tìm thấy nhữn thông tin và phần mềm này tại trang www.virtualbox.org. VirtualBox chạy được trên nhiều HĐH khác nhau, cả 32-bit lẫn 64-bit: Windows, Mac, Linux, Solaris. VirtualBox không yêu cầu máy tính hỗ trợ công nghệ ảo hóa phần cứng.

VMWare

20

Hình 1.20 VMWare

Hyper - V

Hình 1.21 Hyper - V

Sản phẩm Virtual Server (cùng với sản phẩm ảo hóa desktop - Virtual PC) của hãng đã xác lập chỗ đứng trên thị trường từ nhiều năm nay. Trên nền công nghệ ảo hóa truyền thống, phiên bản 2005 hiện tại của Virtual Server đã tột bậc, ít nhất là đối với Microsoft, và sẽ không có thêm phiên bản mới nào nữa (và cũng sẽ không có thêm sản phẩm ảo hóa phía server 32-bit mới nào khác). Tuy nhiên, Virtual Server 2005 vẫn có thể làm việc trên Windows Server 2008 (WS08) và sẽ được hỗ trợ đến hết năm 2014.

So sánh các phần mềm tạo máy ảo

Đặc Điểm Microsoft Qemu VNWare Hyper-V

Vitual PC Manager

Giá Miễn phí Miễn phí Thu phí Miễn phí

Hỗ trợ: 3D, USB Không Có Có Có

Sử dụng tài nguyên Ít Khá nhiều Vừa Ít

Mã nguồn mở Không Không Không Có

Sử dụng Dễ sử dụng Dễ sử dụng Dễ sử dụng Khó sử dụng

3.4 Sử phần mềm ảo hóa Hyper-V của Microsoft

Giới thiệu

21

Hyper-V chính là công nghệ ảo hóa thế hệ kế tiếp dựa trên hypervisor, khai thác phần cứng server 64-bit thế hệ mới (Hyper-V chỉ chạy trên nền HĐH server 64-bit và CPU 64-bit có tính năng ảo hoá) và có nhiều cải tiến quan trọng, là thành phần quan trọng trong WS08 và tích hợp với các công cụ quản lý server quen

thuộc trên Windows. Người dùng (chủ yếu là doanh nghiệp) không cần phải mua thêm phần mềm để khai thác các tính năng ảo hoá. Kiến trúc mở của Hyper-V cho phép các nhóm phát triển nội bộ và các nhà phát triển phần mềm của hãng thứ ba cải tiến công nghệ này và các công cụ.

Với Hyper-V, Microsoft cung cấp một nền tảng ảo hóa mạnh và linh hoạt,

có thể đáp ứng nhu cầu ảo hóa mọi cấp độ cho môi trường doanh nghiệp (DN).

Ảo hóa linh hoạt

Hyper-V là thành phần trong chiến lược ảo hóa datacenter-đến-desktop của Microsoft, các tính năng ảo hóa server của Hyper-V có thể giúp ích không chỉ cho server ở qui mô công ty với hàng trăm hay hàng ngàn máy trạm, mà còn cả server trong các văn phòng nhỏ.

Hyper-V cho phép các máy ảo khai thác lượng bộ nhớ rất lớn, các bộ xử lý đa nhân mạnh mẽ, các giải pháp lưu trữ động, và thế hệ mới của mạng tốc độ cao. Điều đó có nghĩa ngay cả những ứng dụng máy chủ quan trọng cần nhiều tài nguyên cũng trở thành những ứng viên khả thi cho việc hợp nhất và ảo hóa thay vì yêu cầu các server dành riêng.

Mặt khác, DN có thể hợp nhất các server của chi nhánh nhỏ nhờ các tính năng của Hyper-V và System Center, như giám sát và quản lý tập trung, sao lưu tự động và các công cụ quản lý khác. Điều này cho phép các văn phòng chi nhánh hoạt động mà không cần có bộ phận IT tại chỗ.

System Center có thể tăng tính linh hoạt của hệ thống bằng cách chuyển các server vật lý thành các server trên máy ảo. Ví dụ, tính năng chuyển đổi vật lý sang ảo của System Center Virtual Machine Manager cho phép người quản trị chuẩn hóa nền tảng phần cứng server và chuyển một số ứng dụng nghiệp vụ sang máy ảo với thời gian gián đoạn tối thiểu. Với các công cụ giám sát của System Center, quá trình này có thể thực hiện tự động theo cách thức do người quản trị quyết định.

Nền tảng ảo hóa mạnh

Các máy ảo có thể tận dụng các tính năng liên cung (cluster), sao lưu và bảo mật mạnh trong Windows Server 2008 để vận hành trơn tru, vượt qua các tình huống tải tăng đột xuất hay sự cố. Hyper-V sử dụng các dịch vụ Volume Shadow Copy của Windows Server 2008 để cho phép khắc phục sự cố nhanh và tin cậy, đưa các ứng dụng nghiệp vụ trở lại làm việc với thời gian gián đoạn tối thiểu, ngay cả sau khi xảy ra thiên tai hay lỗi phần cứng.

22

Liên cung chủ dùng nhiều server vật lý giúp giảm thiểu ảnh hưởng có thể của lỗi server. Liên cung khách dùng nhiều máy ảo cung cấp hình thức bảo vệ tương tự cho các máy ảo cũng như cân bằng tải bên trong một server vật lý duy nhất. Hyper-V hỗ trợ việc tạo liên cung chủ và khách, cho phép triển khai các cấu hình mạng linh hoạt và chắc chắn hơn.

Hyper-V còn cho phép di chuyển nhanh các máy ảo đến server khác, tự

động hay thủ công, với thời gian gián đoạn hoạt động tối thiểu.

Tăng cường bảo mật

Bảo mật là thách thức quan trọng trong mọi giải pháp server, dù là vật lý hay ảo. Các máy chủ chứa hệ thống ảo hóa cũng có thể bị "mở toang" như server độc lập, nếu không quản lý sẽ làm suy yếu tính bảo mật của các máy ảo. Hyper-V tăng cường tính bảo mật cho cả máy chủ chính và máy ảo theo nhiều cách.

Hyper-V cho phép các máy ảo khai thác những tính năng bảo mật cấp phần cứng có trên các server trang bị thế hệ bộ xử lý mới nhất. Ví dụ, tính năng "thực thi bit cấm" có thể nhận biết các cuộc tấn công kiểu virus phổ biến và ngăn chặn được nhiều loại virus không cho chiếm quyền điều khiển hệ thống, gây quá tải hệ thống và phát tán đến các máy khác.

Server dùng chung cho nhiều người quản trị cũng có thể tránh được các nguy cơ bảo mật. Hyper-V cung cấp tính năng bảo mật dựa trên "role" (vai trò) mạnh kết hợp Active Directory và Group Policy, tránh mở toang các máy ảo thông qua server dùng chung. Ví dụ, một hệ thống có thể thiết lập để người quản trị hệ thống kế toán không thể cấu hình lại máy chủ mail.

Bằng cách tích hợp với các công cụ bảo mật mạng chuẩn mực, Hyper-V cho phép người quản trị thiết lập cùng mức bảo vệ cho các máy ảo như với các server vật lý. Các máy ảo có thể sử dụng Windows Firewall và Network Access Protection Policies giống như các server vật lý.

Bản thân kiến trúc của Hyper-V đã có lợi cho bảo mật. Với việc tối thiểu mã lệnh cho thành phần hypervisor, kết hợp với tùy chọn cài đặt Server Core của WS08, Hyper-V có thể thu nhỏ rất nhiều "bề mặt tấn công" mà virus và các loại mã độc có thể khai thác.

Ứng dụng

Lợi ích phổ biến nhất của ảo hóa là hợp nhất server, cho phép 1 server đảm đương nhiều công việc của nhiều server; ví dụ hợp nhất mail server, web server, print server... Ngoài việc giảm chi phí mua hay thuê phần cứng server, ảo hóa còn giúp giảm chi phí liên quan đến xử lý nhiệt, điện năng tiêu thụ, không gian và bảo trì.

Hyper-V có thể làm được nhiều hơn thế. Nó còn giúp cải thiện độ tin cậy mạng, khả năng mở rộng, tính bảo mật và tính linh hoạt. Là thành phần trong chiến lược ảo hóa datacenter-đến-desktop của Microsoft, Hyper-V giúp cho doanh nghiệp trong 4 vấn đề quan trọng: hợp nhất server, liên tục hoạt động và khôi phục sau thảm họa, thử nghiệm và phát triển, trung tâm dữ liệu động. Kết hợp với công cụ System Center, DN có được giải pháp hợp lý tích hợp và hoàn chỉnh làm việc với các server vật lý và máy ảo.

23

Hợp nhất server

DN hiện nay chịu áp lực giảm nhẹ việc quản lý và cắt giảm chi phí trong khi duy trì và nâng cao ưu thế cạnh tranh như tính linh hoạt, độ tin cậy, khả năng mở rộng và bảo mật. Công dụng cơ bản của ảo hóa cho phép hợp nhất nhiều server trên 1 hệ thống duy nhất trong khi duy trì sự cách ly giúp giải quyết những yêu cầu trên. Một trong những lợi ích chính của việc hợp nhất server là tổng phí sở hữu thấp hơn, không chỉ từ việc giảm các yêu cầu phần cứng mà còn từ chi phí điện năng, làm mát và chi phí quản lý. Một lợi ích khác là từ việc tối ưu hệ thống hạ tầng, cả từ quan điểm hiệu quả sử dụng tài sản cũng như khả năng cân bằng tải xuyên suốt nhiều tài nguyên khác nhau. Một lợi ích phụ của việc hợp nhất server là tính linh hoạt được cải thiện của môi trường chung và khả năng kết hợp tải 32-bit và 64-bit trong cùng môi trường.

Liên tục hoạt động và khôi phục sau thảm họa

Tính liên tục hoạt động là khả năng giảm tối thiểu thời gian ngưng hoạt động cả theo lịch lẫn đột xuất, bao gồm thời gian bị mất cho các thủ tục như bảo trì và sao lưu, cũng như những mất mát không lường được. Hyper-V có các tính năng đảm bảo hệ thống hoạt động như sao lưu trực tiếp và "di cư" nhanh, đáp ứng những tiêu chuẩn về thời gian hoạt động và đáp ứng.

Khôi phục sau thảm hoạ là một thành phần quan trọng của tính liên tục hoạt động. Các thảm hoạ tự nhiên, các cuộc tấn công mã độc, thậm chí các vấn đề cấu hình đơn giản như đụng độ phần mềm đều có thể làm tê liệt các dịch vụ hệ thống cho đến khi người quản trị khắc phục sự cố và khôi phục dữ liệu đã sao lưu. Khai thác khả năng liên cung của WS08, Hyper-V hỗ trợ cho việc khôi phục sau thảm hoạ trong môi trường IT và xuyên suốt các trung tâm dữ liệu dùng các tính năng liên cung phân tán theo địa lý. Tính năng khôi phục hoạt động và phục hồi sau thảm hoạ tin cậy và nhanh giúp đảm bảo việc mất mát dữ liệu tối thiểu.

Thử nghiệm và phát triển

Thử nghiệm và phát triển là những chức năng nghiệp vụ thường cần đến công nghệ ảo hoá. Dùng máy ảo, bộ phận phát triển có thể tạo và thử nghiệm với nhiều tình huống trong môi trường tách biệt và an toàn, mô phỏng chính xác hoạt động của server thực. Hyper-V cho phép khai thác tối đa phần cứng dùng cho thử nghiệm, giảm chi phí và cải thiện tầm thử nghiệm. Với các tính năng kiểm soát và hỗ trợ HĐH khách dồi dào, Hyper-V cung cấp một nền tảng tuyệt vời cho môi trường phát triển và thử nghiệm.

Trung tâm dữ liệu động

24

Hyper-V cùng với các giải pháp quản lý hiện hữu, như Microsoft System Center, giúp hiện thực tầm nhìn trung tâm dữ liệu động với khả năng cung cấp những hệ thống tự quản lý và làm việc linh hoạt. Với các tính năng như cấu hình máy ảo tự động, kiểm soát tài nguyên linh hoạt và "di cư" nhanh, DN có thể tạo

một môi trường IT động sử dụng ảo hóa không chỉ để đối phó các sự cố, mà còn để lường trước các yêu cầu gia tăng.

Phiên bản

Microsoft đã đưa ra bản tiền beta của thành phần ảo hóa (lúc đó còn mang tên Windows Server Virtualization) cùng với WS08 RC0 Enterprise 64-bit từ tháng 9/2007. Theo kế hoạch, bản beta của thành phần ảo hóa này có mặt khi WS08 ra mắt chính thức vào cuối tháng 2/2008, sau đó 180 ngày sẽ có phiên bản chính thức.

Tuy nhiên vào trung tuần tháng 12, Microsoft đã gây ngạc nhiên cho khách hàng và đối tác với việc đưa ra bản Hyper-V beta cùng với WS08 RC1 Enterprise (cho tải về tại địa chỉ http://www.microsoft.com/windowsserver2008/audsel.mspx), sớm hơn kế hoạch.

Khác với bản tiền beta, bản Hyper-V beta trong WS08 RC1 được cài đặt giống như các role khác, không còn các file .msu nữa (xem bài thử nghiệm trên TGVT A tháng 11, ID: A0711_88). Hyper-V beta chỉ hỗ trợ 2 HĐH khách: Windows Server 2003 và Windows Server 2008. Theo Microsoft, trong phiên bản chính thức Hyper-V sẽ hỗ trợ nhiều HĐH khách hơn (cả 32-bit và 64-bit).

Hyper-V sẽ có mặt trong 3 phiên bản WS08 64-bit (WS08 có tất cả 8 phiên bản): Standard (1 thực thể ảo), Enterprise (4 thực thể ảo) và Datacenter (không giới hạn thực thể ảo).

Ngoài ra, Microsoft còn cung cấp sản phẩm ảo hóa máy chủ độc lập có tên gọi Microsoft Hyper-V Server, chương trình bổ trợ Server Virtualization Validation Program cho phép các hãng cung cấp phần mềm máy ảo kiểm tra tính tương thích giải pháp của mình với các HĐH Windows Server.

II. BÀI TOÁN QUẢN LÝ THIẾT BỊ TRƯỜNG THPT 1-5

2.1. Khảo sát bài toán

2.1.1. Mô tả về môi trường hoạt động

Hệ thống quản lý trang thiết bị trường THPT 1/5 huyện Nghĩa Đàn Tỉnh Nghệ An sẽ được cài đặt và hoạt động ở máy tính của người quản lý thiết bị và được vận hành bởi nhân viên thiết bị của trường. Và sau mỗi kỳ học thì nhân viên quản lý vận hành sẽ báo về hiệu trưởng thông qua báo cáo cuối kỳ.

Hệ thống mới cần có những chức năng:

25

Quản trị hệ thống: phân chia những cấp độ người dùng khác nhau, từng người sử dụng ở các chức vụ khác nhau sẽ có các tác vụ khác nhau, có thể quản lý các thiết bị hiện tại đang có ở từng bộ môn, thiết bị ở trong kho( tình trạng, số lượng….).

Nhập xuất thiết bị từ từ Sở giáo dục cấp hoặc tự mua bằng kinh phí nhà

trường

Theo dõi được hồ sơ thiết bị, kiểm tra đánh giá được tình trạng thiết bị.

Có khả năng linh hoạt giáo viên mượn thiết bị.

2.1.2 Khảo sát các nghiệp vụ

Trường THPT là nơi chịu trách nhiệm cung cấp các thiết bị tin học và các thiết bị khác liên quan tới công tác giảng dạy, thực hành của học sinh trong trường.

Các thiết bị này sau có thời gian sử dụng lâu dài, có thể do mua hoặc do được cấp từ SGD Nghệ An…Thiết bị nhập về được người quản lý thiết bị đưa nhập vào kho và ban giao cho từng bộ môn được người quản lý thiết bị trong coi.

Các thiết bị này tròng quả trình sử dụng: thiết bị nếu hỏng hóc hay cần thanh lý sẽ được chuyển trả hoặc báo cáo cụ thể về ban gián hiệu nhà trường là hiêu Phó quản lý cơ sở vật chất.

2.2 Phân tích bài toán

2.2.1. Phân cấp quản lý ở trường

NGƯỜI QUẢN LÝ THIẾT BỊ

BAN GIÁM HIỆU

KHO THIẾT BỊ

PHÒNG LẮP ĐẶT

Hình 2.1 Sơ đồ phân cấp trường học

26

Chú thích: - Khi thiết bị nhận về ban gián hiệu bàn giao cho người quản lý thiết bị để người quản lý thiết bị nhập vào máy và đưa về từng bộ môn và lắp đặt tại phòng lắp đặt

2.2.2 Sơ đồ phân rã chức năng

Quản lý thiết bị

Tìm kiếm

Quản lý Hệ thống

Quản lý sử dụng

Thống kê báo cáo

Thiết bị

Đăng nhập

Số lượng thiết bị

Đăng kí mượn/ trả

Giáo viên

Tổng giá trị

Danh mục dùng chung Bộ môn

Sao lưu phục hồi dữ liệu

Mua thiết bị mới

Đổi mật khẩu

Thanh lý thiết bị

Số lần mượn TB của GV viên

Phòng đặt

Đăng xuất hệ thống

Người quản lý

Giáo viên

Thiết bị

27

Hình 2.2. Sơ đồ phân rã chức năng

Quản lý hệ thống

1

Danh mục

Giáo viên

14

8

2

Quản lý sử dụng

9

Phòng đặt

Người quản lí thiết bị

10

3

Thông tin sử dụng

Danh mục dùng chung

1 1

Danh mục

Tìm kiếm

5

1 2

6

Thông tin sử dụng

1 3

7

4

Thống kê báo cáo

2.2.3 Sơ đồ mức đỉnh

Sơ đồ mức đỉnh

Hình 2.3. Sơ đồ mức đỉnh

Chú thích

1,2 Giáo viên và người quản lí thiết bị đăng nhập hệ thống

14 Sau đó giáo viên có thể đăng ký mượn thiết bị

8,9 Giáo viên mượn thiết bị trong kho và danh mục thiết bị

28

10 Những thông tin mượn thiết bị sẽ được lưu lại ở thông tin sử dụng

3,11 Khi thiết bị được nhập về được đưa vào kho và nhập vào danh mục

5,6 Yêu cầu của ban giám hiệu nhà trường tìm kiếm giáo viên sử dụng thiết bị

12 Tìm kiếm thiết bị nhà trường

7 Ban giám hiệu nhà trường thông kê giáo viên sử dụng dụng thiết bị

13 Thông kê thiết bị trong nhà trường

Chủng loại

4

1

Giáo viên

8

Đăng kí Mượn/trả

Chủng loại

9

5

10

Mua thiết bị mới

Kho

2

6

Người quản lí thiết bị

Danh mục

Thanh lý thiết bị

7

3

4 Các báo cáo được chuyển cho người quản lí thiết bị hay ban giám hiệu của nhà trường.

Hình 2.4. Sơ đồ mức dưới đỉnh

Chú thích:

1,4,8,9 Giáo viên đăng kí mượn/trả thiết bị người quản lí sẽ lấy kho thiết bị hoặc trả về kho thiết bị

29

2,5,6,10 Khi nhập thiết bị về thì người quản lí thiết bị nhập thiết bị vào danh mục và phân chung loại thiết bị và đưa vào kho thiết bị

3,7 Khi ban giám hiệu yêu cầu thanh lí thiết bị người quản lí thiết bị sẽ xóa các thiết bị có trong kho

2.2.4 Các vấn đề yêu cầu

Nhập thiết bị

- Mục tiêu: Là chức năng tương ứng với nghiệp vụ bàn giao thiết bị từ Sở

giáo dục hoặc mua sắm thiết bị từ nguồn kinh phí nhà trường.

- Đầu vào: Căn cứ vào biểu mẫu biên bản chuyển giao thiết bị

+ Mã phiếu nhập + Ngày nhập

+ Mã thiết bị + Tên thiết bị

+ Người nhận + Đơn vị tính

+ Nhà sản xuất + Đơn giá

+Số lượng + Tổng tiền

+ Chủng loại

- Đầu ra: Làm thay đổi trong cơ sở dữ liệu thêm vào một số lượng thiết bị

với chủng loại và số lượng tương ứng.

Mượn thiết bị của giáo viên

- Mục tiêu: Là chức năng tương ứng với nghiệp vụ cho mượn thiết bị dựa

vào phiếu mượn của giáo viên.

- Đầu vào: Căn vào phiếu mượn của giáo viên

+ Mã người mượn + Tên người mượn

+ Mã thiết bị + Tên thiết bị

+ Ngày trả + Số lượng

+ Tình trạng trả

- Đầu ra: Lưu các thông tin đã nhập vào trong CSDL. Thiết bị lúc này số

lượng thiết bị trong kho sẽ thay đổi

Xuất thiết bị

- Mục tiêu: Khi thiết bị cần thanh lý

- Đầu vào:

+ Mã thiết bị + Tên thiết bị

+ Số lượng + Lý do

+ Ngày xuất TB

30

- Đầu ra: Kho của Trường sẽ giảm đi một số lượng thiết bị tương ứng.

Hồ sơ thiết bị

- Mục tiêu: Nắm bắt và cập nhật được thông tin về tình trạng thiết bị ( ở phòng nào, do ai quản lý, thuộc bộ môn nào, số lượng bao nhiêu, có hỏng hóc không).

- Đầu vào: Các thông tin

+ Mã thiết bị + Tên thiết bị

+ Phòng đặt + Tình trạng TB

+ Thông tin liên quan đến thiết bị

- Đầu ra: Kiểm tra, đánh giá, cập nhật được tình trạng hỏng hóc, mới, cũ…

của các thiết bị khi biết thông tin đầu vào cụ thể.

Client

2.3 Đề xuất mô hình

Webserver

Client

SQL-Server

Hình 2.5. Mô hình ảo hóa

 Kết nối giữa hai máy chủ thông qua mạng lan ảo được tạo từ Hyper - V

Thực hiện kết nối

Trong cửa sổ Virtual switch manager mới được tạo ra, đặt tên cho Virtual

switch trong mục Name: đánh Mang_ao, lựa chọn một card mạng trong dropbox

31

External network , rồi nhấn OK để tạo để hoàn tất

Hình 2.6. Tạo mạng ảo kết nối 2 máy chủ ảo

1

2

Hình 2.7. Tạo mạng ảo

Thông báo Apply Networking changes xuất hiện , lựa chọn OK để hoàn tất

việc tạo mới virtual swich. Sau khi hoàn tất, hệ thống đã có thêm card mạng ảo mới (có tên Mang_ao)

 Thực hiện kết nối các máy Client với Webserver thông qua địa chỉ

32

qltb15.vnn.pw

III. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG

3.1 Thiết kế hệ thống

Bảng 1: ThietBi (MaThietBi, TenThietBi, NguoiNhan, NhaSX, NgayNhap, DonGia, SoLuong, TongTien, DonVi, ChungLoai, GhiChu)

STT THUỘC TÍNH GHI CHÚ

KIỄU DỮ LIỆU

MaThietBi nchar(10) Mã thiết bị (Khoá chính) 1

2 TenThietBi nvarchar(50) Tên thiết bị

3 NguoiNhan nvarchar(50) Tên người nhận

4 NhaSX Nvarchar(50) Nhà sản xuất

5 NgayNhap Datetime Ngày nhập

6 DonGia Numeric(18,0) Đơn giá

7 SoLuong Numeric(18,0) Số lượng

8 TongTien Money Tổng tiền

9 DonVi Nchar(10) Đơn vị

10 ChungLoai Nvarchar(50) Chủng loại

11 GhiChu Nvarchar(50) Ghi chú(có thể rỗng)

Bảng 2: BoMon (MaBoMon, TenBoMon)

STT GHI CHÚ

THUỘC TÍNH KIỄU DỮ LIỆU

1 MaBoMon nchar(10) Mã Bộ Môn (Khoá chính)

2 TenBoMon nvarchar(50) Tên Bộ Môn

Bảng 3: ChungLoai (MaChungLoai, TenChungLoai, DonVi)

STT GHI CHÚ

THUỘC TÍNH KIỄU DỮ LIỆU

1 MaChungLoai nchar(10) Mã Chủng Loại (Khoá chính)

2 TenChungLoai nvarchar(50) Tên Chủng Loại

33

3 DonVi Nchar(10) Đơn vị

Bảng 4: NguoiQL (MaNguoiQL, TenNguoiQL, MaBoMon, GioiTinh, DiaChi, SoDT, Email)

STT GHI CHÚ

THUỘC TÍNH KIỄU DỮ LIỆU

MaNguoiQL nchar(10) Mã Người QL (Khoá chính) 1

TenNguoiQL nvarchar(50) Tên Người QL 2

MaBoMon Nchar(10) Mã Bộ Môn 3

GioiTinh Bit Giới tính 4

DiaChi Nvarchar(50) Địa chỉ 5

SoDT Numeric(18,0) Số điện thoại 6

Bảng 5: ChoMuon (MaChoMuon, MaThietBi, NgayMuon, NguoiChoMuon, NguoiMuon, DonViMuon, SoLuong, NgayTra,GhiChu)

STT THUỘC TÍNH GHI CHÚ KIỄU DỮ LIỆU

MaChoMuon nchar(10) Mã cho mượn (Khoá chính) 1

MaThietBi Nchar(10) Mã thiết bị 2

NgayMuon Datetime Ngày mượn 3

NguoiChoMuon Nvarchar(50) Người cho mượn 4

NguoiMuon Nvarchar(50) Người mượn 5

DonViMuon Nvarchar(50) Đơn vị mượn 6

SoLuong Int Số lượng 7

NgayTra Datetime Ngày trả 8

GhiChu Nvarchar(50) Ghi Chú 9

Bảng 6: PhieuNhapTB (MaPhieuNhap, TenPhieuNhap)

GHI CHÚ STT

THUỘC TÍNH KIỄU DỮ LIỆU

MaPhieuNhap nchar(10) Mã Phiếu Nhập (Khoá chính) 1

TenPhieuNhap nvarchar(50) Tên Phiếu Nhập 2

34

NgayLap Datetime Ngày lập phiếu 3

Bảng 7: PhieuTraTB (MaPhieuTra, TenPhieuTra)

STT GHI CHÚ

THUỘC TÍNH KIỄU DỮ LIỆU

MaPhieuTra nchar(10) Mã Phiếu trả (Khoá chính) 1

TenPhieuTra nvarchar(50) Tên Phiếu trả 2

NgayLap Datetime Ngày lập phiếu 3

Bảng 8: PhieuXuatTB (MaPhieuXuatTB, MaTB, NgayThanhLy, LyDo)

STT THUỘC TÍNH KIỄU DỮ LIỆU GHI CHÚ

1 MaPhieuXuatTB nchar(10)

Mã Phiếu Xuất TB (Khoá chính)

MaTB Nchar(10) Mã Thiết Bị 2

NgayThanhLy Datetime Ngày thanh lý 3

LyDo Nvarchar(50) Lý do thanh lý 4

Bảng 9: PhongDat (MaPhong, TenPhong, MaBoMon)

STT THUỘC TÍNH GHI CHÚ

KIỄU DỮ LIỆU

MaPhong nchar(10) Mã Phòng (Khoá chính) 1

TenPhong nvarchar(50) Tên Phòng 2

MaBoMon nchar(10) Mã bộ môn 3

Bảng 10: ThietBiVeBoMon (MaTBVBM, MaThietBi, MaBoMon, MaNguoiQL, MaPhong, MaPhieuTra)

STT THUỘC TÍNH KIỄU DỮ LIỆU GHI CHÚ

MaTBVBM nchar(10) Mã TBVBM (Khoá chính) 1

MaTB nchar(10) Mã Thiết Bị 2

MaBoMon nchar(10) Mã Bộ Môn 3

MaNguoiQL nchar(10) Mã người quản lý 4

MaPhong nchar(10) Mã Phòng 5

35

MaPhieuTra nchar(10) Mã phiếu trả 6

Hình 3.1 Lược đồ quan hệ

3.2 Thiết kế các Modul

- Modul 2: Danh mục - Modul 4: Chức năng

- Modul 2: Dùng để nhập thiết bị mới, nhập danh mục chủng loại, nhập bộ

- Modul 3: Chức năng để thực hiện thay đổi các giao diện hình ảnh cho phần

- Modul 4: Dùng để quản lí sử dụng giáo viên có để mượn các thiết bị thông

- Modul 5: Thông kê số lần mượn của giáo viên, thống kê các thiết bị hư

36

Trong bài toán có 5 modul được thiết kế - Modul 1: Tài khoản quản trị - Modul 3: Giao Diện - Modul 5: Báo cáo Các chức năng của từng modul: - Modul 1: Dùng quản lí các tài khoản cho phép thêm mới các tài khoản của giáo viên dùng để đăng nhập bằng các tài khoản của mình. Ngoài ra còn phân quyền cho giáo viên thuộc nhóm và các nhóm được tạo tạo ra từ nhóm phân quyền. môn cụ thể người quản lí. mềm ứng dụng quan chức năng này. hỏng, tìm kiếm giáo viên, tìm kiếm thiết bị. 3.3 Thiết kế giao diện Thiết kế giao diện đăng nhập

Hình 3.2. Giao diện đăng nhập

Giao diện chính

Hình 3.3. Giao diện chính

Quan lí tài khoản

37

Hình 3.4. Giao diện quản lí tài khoản

Quản lí danh mục dùng chung

Hình 3.5. Giao diện quản lí danh mục dùng chung

Quản lí sử dụng

Hình 3.6. Giao diện quản lí sử dụng

Thông kê báo cáo

38

Hình 3.7. Giao diện Thống kê báo cáo

3.4 Thiết Lập hệ thống 3.4.1 Cài đặt máy ảo

Hệ thống có 2 máy ảo sever

- Cài đặt Hyper- V

- Máy ảo sever 1 được cài đặt Winđown 2008 server đặt webserver

dùng để kết nối với các máy client

- Máy ảo server 2 được cài đặt Winđown 2008 server đặt CSDL và cài

đặt SQL – server

Cài đặt máy hyper - V:

Trong Windowns 8, cài đặt Microsoft virtual PC có thể gặp thông báo “ this program has compatibility issues” bởi trong Windowns 8 Microsoftvirtual PC được thay bằng Client Hyper - V và được tích hợp săn dưới dạng đặc trưng tuy chọn. sử dụng Client Hyper - V cho phép thực hiện ảo hóa hiệu quả hơn., tuy nhiên Client Huyper - V yêu cầu hệ thống phải hỗ trợ phần cứng ảo hóa và phải được cài phiên bản 64bit củaWindown 8.

Cài đặt Hyper - V

- Thiết lập chế độ ảo hóa trong BIOS hoặc UEFI

+ Khi máy tính đang khởi động, nhấn F1 ( hoặc F2, F12, ... tùy máy) để vào

CMOS.

+ Tìm đến mục Vitualization và chuyển từ Disable (nếu đúng) sang Enable.

- Kích hoạt đặc trưng Hyper - V

+ Control Panel --> Program --> Turn Windown Featúe on or off

+ Mở rộng mục Hyper - V (hình 1)

* Xuất hiện 2 mục nhỏ Hyper - V Managements Tools và Hyper - V

Platform. Nếu mục thứ 2 có màu xám, sẽ không cài đặt Hyper - V

+ Chọn OK để hoàn tất

39

* Máy tính sẽ tự động cài đặt Hyper - V, sau đó cần khởi động lại hệ thống hoàn tất cài đặt. Hình 2 la giao diện của chương trình Hyper - V manager chạy trên một máy có tên là ADMIN-PC

Hình 3.8 Chọn Hyper – V

Hình 3.9. Giao diện của Hyper – V

3.4.2 Cài đặt SQL-Server

Sau khi đăng nhập với quyền quản trị (admin) bạn bắt đầu cài đặt SQL Server

2008, sau khi chạy file Setup.exe nó sẽ ra thế này, bạn chọn tiếp "Tab" Installation,

chọn New SQL Server Stand-alone installation or add features to an existing

40

installation

Hình 3.10 Chọn New SQL Server Stand-alone installation or add features to an

existing installation cài đặt

Chờ Setup check các điều kiện cần thiết trước khi cài đặt

Hình 3.11. Chờ các check các điều kiện để cài đặt

Sau khi ấn vào OK Setup sẽ hỏi bạn Product Key, ở đây Key có dạng AB1C2-

41

DEF34-G5H67-IJKLM-89NOP bạn phải nhập đầy đủ rồi ấn Next

Hình 3.12. Đánh key

Chọn I accept the license terms rồi ấn tiếp Next

42

Hình 3.13. Chọn I accept the license terms

Nếu nó hiện ra cái bảng này thì có nghĩa bạn đã cài đặt xong SQL Server

2008 rồi đấy, nếu có lỗi bạn phải xem lại các bước bên trên xem có sai ở đâu

không.

Hình 3.28. Kiểm tra lỗi cài đặt ở đâu

3.4.3 Cài đặt Webserver

IIS (Internet Information Server) là một dịch vụ Web server trên Windows Server

2008, cách cài đặt một IIS trên Windows Server 2008.

Các bước thực hiện:

1. Bạn đăng nhập vào Windows Server 2008 với đặc quyền quản trị.

2. Click vào menu Start >> Administrative Tools >> Server Manager hoặc bạn cũng

có thể click chuột phải vào Computer ở dưới menu Start và chọn Manage (hình 3.28).

43

Hình 3.29.. Mở Server Manager.

3. Trong cửa sổ Server Manager bạn mở rộng node Roles và chọn Add Roles (hình

3.29).

Hình 3.30. Add Roles.

4. Trong cửa sổ Select Server Roles bạn chọn vào Web Server (IIS) sau đó click Next (hình 3.30).

Hình 3.31. Lựa chọn Web Server (IIS).

44

5. Tại trang Web Server (IIS) click Next (hình 3.31).

Hình 3.32. Thao tác Next để tiếp tục

6. Trang Select Role Services bạn có thể lựa chọn một số dịch vụ mà bạn muốn

chẳng hạn như ASP.NET .... và sau đó click Next.(hình 3.32).

Hình 3.33. Lựa chọn một số dịch vụ cho IIS.

7. Trang Confirm Installation Selections bạn có thể xem lại các thông tin cài đặt

45

cho IIS mà bạn vừa lựa chọn sau đó click Install (hình 3.33).

Hình 3.34: Tiến trình cài đặt.

8. Sau khi quá trình cài đặt IIS kết thúc bạn click Close (hình 3.34).

Hình 3.35. Quá trình cài đặt thành công

9. Để kiểm tra quá trình cài đặt IIS có thành công hay không, bạn mở cửa sổ trình

46

duyệt IE và gõ vào địa chỉ sau: Localhost (hình 3.35).

Hình 3.36. Mở cửa sổ trình duyệt IE

3.5 Triển khai thực tế tại thiết lập hệ thống:

- Thực hiện tạo tài khoản cho giáo viên:

Hình 3.37. Giao diện tạo tài khoản cho giáo viên

Quản lí tài khoản người dùng

47

Hình 3.38. Giao diện phân quyên các nhóm

Thực hiện gán giáo viên theo nhóm được phân quyền

Hình 3.39. Gán giáo viên theo nhóm phân quyền

Quản lí tài khoản người dùng

48

Hình 3.40. Quản lí tài khoản người dùng

Phụ lục 1

KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI

PHÁP ĐỀ XUẤT

1. Mục đích khảo sát

Giáo viên tiến hành khảo sát nhằm đánh giá sự cần thiết và tính khả thi của

sáng kiến: ‘‘Giáo viên THPT 1-5 và các trường khác’’.

2. Nội dung và phương pháp khảo sát

2.1. Nội dung khảo sát

Nội dung khảo sát tập trung vào 02 vấn đề chính sau:

Nội dung 1: Các giải pháp được đề xuất có thực sự cấp thiết đối với vấn đề

nghiên cứu hiện nay không?

1 - Không cấp thiết

2 - Ít cấp thiết

3 - Cấp thiết

4 - Rất cấp thiết

Nội dung 2: Các giải pháp được đề xuất có khả thi đối với vấn đề nghiên

cứu hiện tại, không?

1 - Không khả thi

2 - Ít khả thi

3 - Khả thi

4 - Rất khả thi.

2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá

Phương pháp được sử dụng để khảo sát là Trao đổi bằng bảng hỏi; với thang

đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ 1 đến 4):

Tính điểm trung bình theo phần mềm excel

2.3. Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của đề tài

49

2.3.1. Đối tượng khảo sát

Bảng tổng hợp các đối tượng khảo sát

TT Đối tượng Số lượng

1 Giáo viên 63

2 Vai trò khác 4

67 2.3.2. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và khả thi của giải pháp đã đề xuất

Chúng tôi sử dụng phần mềm microsoft Excel 2010 để tính điểm trung bình Giá trị khoảng cách = (Maximum – Minimum)/4 =(4-1)/4 = 0.75 Chúng ta sẽ có đoạn giá trị: + 1.00 – 1.75: Không cấp thiết + 1.76 – 2.51: Ít cấp thiết + 2.52 – 3.27: Cấp thiết + 3.28 – 4.00: Rất cấp thiết + 1.00 – 1.75: Không khả thi + 1.76 – 2.51: Ít khả thi + 2.52 – 3.27: Khả thi + 3.28 – 4.00: Rất khả thi 2.3.3. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất Bảng đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất

TT Các giải pháp Các thông số

Mức

Rất cấp thiết 3.82 1

Sử dụng phần mềm để quản lí thiết bị trường học

3.82 Điểm TB chung Rất cấp thiết

Từ số liệu thu được ở bảng trên có thể rút ra những nhận xét sau:

2.3.4. Tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất Bảng đánh giá tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất

TT Các giải pháp Các thông số

1 Mức 3.78 Rất khả thi

2 3.79 Rất khả thi

3 3.70 Rất khả thi

4 3.76 Rất khả thi

Ứng dụng điện toán đám mây để quản lí thiết bị trường học Sử dụng điện thoại thông minh để đăng kí mượn thiết bị Nhân rộng mô hình cho các trường học trong tỉnh Nghệ An Tạo CSDL chung chác trường để Sở GD quản lí

Điểm trung bình chung 3.76 Rất khả thi

50

Từ số liệu thu được ở bảng trên có thể rút ra những nhận xét sau:

PHẦN 3: KẾT LUẬN

1. Kết quả

Nội dung đạt được:

- Chương trình thân thiện với người dùng, tiện dụng.

- Các chức năng cơ bản của chương trình đã hoàn thành.

- Ràng buộc dữ liệu một cách chặt chẽ.

Hạn chế

- Do thời gian thực hiện đề tài trong thời gian ngắn, nên một số chức năng

chưa thể hiện hết.

- Chưa có kinh nghiệm nhiều trong việc xây dựng một chương trình quản lý với quy mô lớn.

- Một số chức năng chưa hoạt động ổn định

- Chưa giải quyết trọn vẹn các vấn đề nảy sinh trong quá trình quản lý

2. Định hướng phát triển

- Nhân rộng mô hình quản lí cho các trường trong tỉnh nghệ an

- Có thể tạo CSDL chung cho các trường để sở giáo dục quản lí chung cho

51

toàn bộ các trường từ đó sở có thể định hướng cho phát triển thiết bị cho các trường.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. (December 2009)Security Guidance for Critical Areas of Foam in Cloud

Computing V2.1", Cloud Securty Alliance

2. Amazon Web Service EC2, http://aws.amazon.com.ec2

3. Anthony T.Velte, Toby J. Velte, Ph.D.Robert Elsenpeter (2010), Cloud conputing: A Practical Approach, The McGraw-Hill Compaies.

4. Chip Irek, Realizing a Service-Oriented Architecture with NET

5. David Chappell (October 2010), introduction the Windows Azure Platform, Sponsored

http:/www.davidchappell.com/writing/white_papers/introducing_the_Windows_A zure_Platfoem._v1.4--Chappell.pdf

6. Giới thiệu về mô hình lập trình SOA của IBM

http:/www.ibm.com/developerworks/vn/library/ws-soa-progmodel/index.html

7. http://csrc.nist.gov/groups/SNS/cloud-computing;

8. http://en.wikipedia.org/wiki/clodu_computing

9. http://vi.wikipedia.org/wiki/Điện_toán_đám_mây.

10. http://www.microsoft.com/azure/whatisaxure.mspx.

11. http://www.ost-vn.com/resourees/cloud-computing/66-cloud-computing- definitions-solutions-3,html

12. http://www.zsnet.com/news/the-five-defining-characteristics-of-cloud- comphuting/287001

13. IBM (07-2009), The Benefits of Cloud Computing.

14. Jinesh Varia (May 2010), Archiecting for the cloud: Best Practies, Amazon

15. Rajkumar Buyya, Chee Shin Yeo, and Srikumar Venugopal (2008), Market- Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and reality for Delivering IT Sevices as Computing Utilities, HPCC 08 Proceedinggs of the 2008 10th IEEE international Conference on High Performance Computing and Communications, pp. 5-13.

16. Tạp chí PCWord Vietnam

17. Cài đặt SQL Server 2008

http://sinhvienit.net/forum/huong-dan-cai-dat-sql-server-2008-bang-hinh- anh.38510.html

18. Cài đặt Webserver

52

http://bis.net.vn/forums/t/101.aspx

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Diễn giải Ý nghĩa

PaaS Platform as a Service Nền tảng là dịch vụ

Cpu Central Processing Unit Bộ xử lí trung tâm

IaaS infrastructure as a service Nền tảng dịch vụ

SaaS Software as a Service Phần mềm dịch vụ

SIP Session Initiation Protocol Giao thức Khởi tạo Phiên

IBM

GAE International Business Machines Google App Engine

SDK Một tập đoàn công nghệ máy tính đa quốc gia Nền tảng điện toán đám mây của Google Bộ công cụ phát triển phần mềm

API Giao diện lập trình ứng dụng

ID Platform Software Developement Kit Application Programming Interface Indentification Nhận dạng

DBMS Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

SQL Database Management System Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc

URI Định danh tài nguyên

VPS Uniform Resource Identifier Virtual Private Server Máy chủ ảo

CNTT Công Nghệ Thông tin

RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên

PC personal computer Máy tính cá nhân

HĐH Hệ điều hành

DN Doanh nghiệp

BIOS Basic Input/Output System Hệ thống xuất nhập cơ bản

53

IIS Internet Information Server Dịch vụ máy chủ web