ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN _ _ BÀI TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ĐỀ TÀI: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN VÀ ỨNG DỤNG PHÁT TRIỂN MÁY CHỦ Giảng viên hướng dẫn: GS.TSKH Hoàng Kiếm Học viên thực : Nguyễn Thanh Kiệt Mã số học viên : CH1201038 TP HCM, Tháng 04/2013 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển internet, máy chủ trở nên quan trọng, thành phần định cho tồn đa số công ty lớn nhỏ Để đảm bảo cho việc vận hành kinh doanh bảo mật liệu, việc trang bị máy chủ chạy ổn định thời gian dài cần thiết Vì việc sáng tạo phát triển máy chủ ngày tân tiến đại phù hợp với nhu cầu thiết kế sử dụng quan trọng Bản thân người viết tiểu luận làm việc trung tâm máy chủ FPT Hồ Chí Minh nên thường xuyên tiếp cận, triển khai cấu hình dòng máy chủ cũ Bản thân nhận thấy vai trò việc phát triển máy chủ nên xin chọn đề tài “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” Với thời lượng tiếp nhận kiến thức nguyên lý sáng tạo thời gian làm tiểu luận có hạn chế nên tiểu luận xin khái quát vấn đề để mở rộng hướng phát triển tương lai Tôi xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình GS TSKH Hồng Kiếm giúp tơi hồn thành tiểu luận GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” I CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN Nguyên tắc phân nhỏ:  Nội dung: o -Chia đối tượng thành phần độc lập o -Làm đối tượng trở nên tháo lắp o -Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng  Phân tích: o Thường áp dụng trường hợp gặp vấn đề lớn, phức tạp, không đủ nguồn lực để giải quyết/xử lý lần Khi bạn gặp vấn đề rắc rối, nan giải chia nhỏ vấn đề thành nhiều phần giải phần Nguyên tắc “tách khỏi”:  Nội dung: o Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại tách phần “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) khỏi đối tượng  Phân tích: o Thường dụng trường hợp cần phân biệt rõ ràng thành phần cấu thành Nguyên tắc phẩm chất cục bộ:  Nội dung: o Chuyển đối tượng (hay mơi trường bên ngồi, tác động bên ngồi) có cấu trúc đồng thành không đồng o Các phần khác đối tượng phải có chức khác o Mỗi phần đối tượng phải điều kiện thích hợp cơng việc  Phân tích: GVHD : GS TSKH Hồng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” o Khi đối tượng kết hợp thành đối tương đồng để thực cơng việc chung riêng đối tượng phải có chức riêng biệt, khơng trùng lấp gây sụ lãng phí tài nguyên Nguyên tắc phản đối xứng  Nội dung: o Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành khơng đối xứng (nói chung giãm bậc đối xứng) Nguyên tắc kết hợp  Nội dung: o Kết hợp đối tượng đồng đối tượng dùng cho hoạt động kế cận o Kết hợp mặt thời gian hoạt động đồng kế cận  Phân tích: o Được sử dụng để tăng thuận tiện trình sử dụng đối tượng, nhờ đối tượng sử dụng cho nhiều tình huốn mục đích khác Ngun tắc vạn  Nội dung: o Đối tượng thực số chức khác nhau, khơng cần tham gia đối tượng khác  Phân tích: o Một đối tượng thực sử dụng theo nhiều mục đích khác giúp ta tiết kiệm vật dụng, khơng gian thời gian GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” Nguyên tắc “chứa trong”  Nội dung: o Một đối tượng đặt bên đối tượng khác thân lại chứa đối tượng thứ ba o Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên đối tượng khác  Phân tích: o Được dùng để đóng gói bảo vệ đối tượng quan trọng Hoặc sử dụng hình thức tạo trung tâm cho tất hệ thống Nguyên tắc phản trọng lượng  Nội dung: o Bù trừ trọng lượng đối tượng cách gắn với đối tượng khác có lực nâng o Bù trừ trọng lượng đối tượng tương tác với môi trường sử dụng lực thủy động, khí động  Phân tích o Thường sử dụng trình đỡ, trục vớt…dựa vào chênh lệch khối lượng riêng chất Nguyên tắc gây ứng suất sơ  Nội dung: o Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép không mong muốn đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để làm việc dùng ứng suất ngược lại) 10 Nguyên tắc thực sơ  Nội dung o Thực trước thay đổi cần có, hồn tồn phần, đối tượng o Cần xếp đối tượng trước, cho chúng hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không thời gian dịch chuyển GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ”  Phân tích: o Khi bắt tay vào thực công việc nào, ta phải chuẩn bị sơ đối tượng cơng việc tiến hành cách trôi chảy thuận tiện 11 Nguyên tắc dự phòng  Nội dung: o Bù đắp độ tin cậy không lớn đối tượng cách chuẩn bị trước phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn  Phân tích: o Đây ngun tắc khơng thể thiếu hầu hết dự án làm việc q trình làm việc, ta ln phải có khơng mà nhiều phương án dự phòng để tránh trường hợp xấu xảy 12 Nguyên tắc đẳng  Nội dung: • Thay đổi điều kiện làm việc để nâng lên hay hạ xuống đối tượng  Phân tích o Thường áp dụng để thuận tiện trình làm việc sửa chữa thiết bị 13 Nguyên tắc đảo ngược  Nội dung o Thay hành động u cầu tốn, hành động ngược lại (ví dụ, khơng làm nóng mà làm lạnh đối tượng) o Làm phần chuyển động đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động  Phân tích: o Trong q trình giải tốn, khơng thiết phải từ đầu đề toán để giải kết quả, mà ta suy đốn kết sử dụng phương pháp quy nạp để chứng minh kết GVHD : GS TSKH Hồng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” 14 Ngun tắc cầu trịn hóa:  Nội dung: o Chuyển phần thẳng đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu , kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu Sử dụng các lăn, viên bi, vòng xoắn Chuyển từ chuyển động thẳng sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm  Phân tích tư hệ thống: o Cần xem xét thêm hệ thống cụ thể có toán cách trừu tượng,khái o o o quát dạng biểu diễn hệ thống Sử dụng ngun tắc cầu (trịn) hóa, phải lúc thay đổi yếu tố mối liên kết o Có thể xem ngun tắc cầu trịn hóa nguyên tắc ngược với nguyên tắc phản (bất) đối xứng  Cách xem xét: o Hệ thống cho trước có chức gì? Nếu cầu (trịn) hóa hệ thống biểu diễn hệ thống, có hoạt động tốt khơng? Nếu có, tìm cách thực hiện? 15 Nguyên tắc linh động:  Nội dung: o Cần thay đổi các đặt trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài cho chúng tối ưu từng giai đoạn làm việc o Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả dịch chuyển với o Nếu đối tượng bất động làm cho di động  Phân tích tư hệ thống: o Nguyên tắc linh động đòi hỏi hệ thống cho trước phải chuyển từ khơng thay đổi suốt q trìn hoạt động (tiền thân) sang thay đổi để phù hợp tốt (tối ưu) với giai đoạn khác trình o Thay đổi cần hiểu theo nghĩa rộng mặt chức năng, đặc điểm, cấu trúc, hình dạng, cho hệ thống hoạt động tối ưu giai đoạn o Thay đổi xác định toán cụ thể nguyên tắc liên quan o Nguyên tắc linh động ngược với Nguyên tắc đẳng  Cách xem xét: GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” o Có tiêu chuẩn, yêu cầu để cần thiết phải phân chia trình hoạt động hệ thống cho trước thành giai đoạn khác khơng? Nêu có, thực phân chia đó? Hãy phát biểu mục đích cần đạt giai đoạn? Hệ thống phải thay đổi gì, để đạt mục đích giai đoạn tốt nhất? 16 Nguyên tắc giải (tác động) “thiếu” “thừa”:  Nội dung: o Nếu khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hoặc nhiều o o “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản và dễ giải Phân tích tư hệ thống: Nguyên tắc giải (tác động) “thiếu” “thừa” thường dùng cho trường hợp: người ta chưa có cách để đạt trực tiếp 100% ý muốn Trong đạt “thừa” “thiếu” chút lại có cách dễ dàng thực o Nguyên tắc giải (tác động) “thiếu” “thừa” thay đổi yếu tố mối liên kết hệ liên quan đến việc tạo kết mong muốn  Cách xem xét: o Nếu hệ thống cho trước chưa có cách đạt mục đích đề 100% xem xét khả đạt “thiếu” “thừa” khơng Nếu có u cầu đạt 100%, tìm cách bù trừ “thiếu” tách khỏi “thừa” để cuối đạt mục đích 100% 17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác:  Nôi dung: o Những khó khăn chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả di chuyển mặt phẳng (hai chiều) Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá chuyển sang o o o không gian (ba chiều) Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng Đặt đối tượng nằm nghiêng Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” o Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước  Phân tích tư hệ thống: o Cần xem xét thêm hệ thống cụ thể có tốn cách trừu tượng, khái quát dạng chiều không gian hệ thống chiều xem xét hệ thống biểu diễn hệ thống không theo dạng hình học khơng gian ba chiều o “Chiều” tư hệ thống cần xem xét nguồn dự trữ có sẵn cần ý khai thác, sử dụng  Cách xem xét: o Hệ thống cho trước có chiều (các chiều hình học, thời gian, thang bậc, xem xét hệ thống )? Hiện khai thác, sử dụng chiều hệ thống trước? Hãy xem xét khả khai thác, sử dụng tiếp chiều khác, phát huy ý tưởng gì? 18 Sử dụng dao động học:  Nội dung: o Làm đối tượng dao động Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động ( đến tầng số siêu âm) Sử dụng tầng số cộng hưởng Thay vì dùng các bộ rung học, dùng các bộ rung áp điện Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ  Phân tích tư hệ thống: o Nguyên tắc sử dụng dao động học, yêu cầu sử dụng dao động o o o kiến thức liên quan đến dao động, có phạm vi áp dụng hẹp ngun tắc khác,vì khơng phải hệ thống cần dao động Do vậy, nguyên tắc sử dụng dao động học thường dùng cho hệ thống kỹ thuật,sinh,y học o Nguyên tắc sử dụng dao động học đòi hỏi cần có “Hệ thống dao động” hệ cần có đặc trưng thay đổi (linh động) để phù hợp với mục đích đề tốn o Có thể hiểu “dao động” theo nghĩa khái quát: Hệ thống dễ dàng thay đổi xung quanh trạng thái cân Những hệ thống có khả thường có sức sống cao, dễ thích nghi với tác động môi trường  Cách xem xét: GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” o Nếu hệ thống cho trước dao động, tốn có giải hay khơng? Nếu hệ thống dao động, tăng tần số đến siêu âm, sử dụng tượng cộng hưởng tốn có giải hay khơng? 19 Ngun tắc hoạt động theo chu kì:  Nội dung: o Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kì (xung) o Nếu có tác động theo chu kì, thay đổi chu kì o Sử dụng khoảng thời gian xung để thực tác động khác  Phân tích tư hệ thống: o Hệ thống sinh (xây dựng) để thực chức (tính hệ thống) mình, nói cách khác, để tạo tác động định.Bình thường mà nói tác động hệ thống cần phải xảy liên tục.Tuy nhiên, có trường hợp tác động liên tục làm nảy sinh vấn đề người ta giải chúng cách chuyển sang tác động theo chu kỳ (ngắt quãng, rời rạc) Mặt khác, có trường hợp tác động theo chu kỳ tạo tính chất mà tác động liên tục khơng có Đây lý để sử dụng ngun tắc tác động theo chu kỳ o Nguyên tắc tác động theo chu kỳ làm thay đổi yếu tố lẫn mối liên kết hệ thống o Có trường hợp, điều kiện, hồn cảnh cho phép, người ta có cải tiến để chuyển ngược lại: tác động theo chu kỳ tác động liên tục có ích theo thời gian  Cách xem xét: o Bài tốn nảy sinh có phải tác động hệ thống cho trước liên tụ hay khơng? Nếu có, tìm cách chuyển tác động hệ thống cho trước từ chế độ liên tục sang chê độ xung 20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích:  Nội dung: o Thực công việc cách liên tục (tất phần đối tượng cần luôn làm việc chế độ đủ tải) o Khắc phục vận hành không tải trung gian o Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay  Phân tích tư hệ thống: GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 10 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” o Nguyên tắc sử dụng giản nở nhiệt thường dùng cho hệ thống kĩ thuật, biến đổi hình dạng hệ thống điều khiển thay đổi nhiệt độ hệ thống nhiệt độ tổ hợp hệ thống liên kết o Sự co giãn nhiệt hệ thống nhờ tăng giảm nhiệt độ, hiệu ứng tăng giảm vận tốc chuyển động nguyên tử o Giữa nhiệt dạng lượng khác có chuyển hóa, biến đổi, có nhiều cách biến đổi nhiệt độ hệ thống 38 Sử dụng các chất oxy hoá mạnh  Nội dung: o Thay không khí thường bằng không khí giàu oxy o Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy o Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy o Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon 39 Thay đổi độ trơ  Nội dung: o Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà o Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà o Thực hiện quá trình chân không 40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite)  Nội dung: o Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite) Hay nói chung, sử dụng các vật liệu mới II TỔNG QUAN VỀ MÁY CHỦ Giới Thiệu máy chủ Máy chủ máy tính vật lý ( hệ thống phần cứng máy tính) dành riêng để chạy nhiều dịch vụ Một máy chủ để phục vụ nhu cầu người sử dụng máy tính khác mạng Tùy thuộc vào dịch vụ điện toan mà cung cấp máy chủ sở liệu, máy chủ tập tin, máy chủ mail, máy chủ in, máy chủ web, máy chủ chơi game số loại máy chủ khác GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 20 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” Trong mô hình kiến trúc Client-Server, máy chủ chương trình máy tính chạy để phục vụ u cầu cho chương trình khác Do đó, máy chủ thực số nhiệm vụ tính tốn thay cho máy khách Trong mơ hình giao thức mạng, máy chủ chương trình hoạt động trình lắng nghe socket Các máy chủ thường cung cấp dịch vụ thiết yếu qua mạng đến người dùng cá nhân tổ chức lớn đến người dùng thông qua internet Một máy chủ mạng máy tính thiết kế để xử lý yêu cầu cung cấp liệu cho máy tính khác mạng nội internet Máy chủ thường cấu hình với vi xử lý, nhớ ổ cứng cao để đáp ứng tải trọng yêu cầu dịch vụ máy khách Các loại máy chủ phổ biến : máy chủ web, máy chủ proxy, máy chủ ftp, máy chủ trò chơi trực tuyến … Vai trò máy chủ Máy chủ sử dụng rộng rải cơng nghệ thơng tin Mặc dù có nhiều thương hiệu sản phẩm máy chủ (các phiên phần cứng, phần mềm hay hệ điều hành), lý thuyết tiến trình chia sẻ tài nguyên cho hay nhiều tiến trình khác đểu máy chủ Trong tồn tập tin máy tính khơng phân loại máy chủ Trong ý nghĩa phần cứng, máy chủ thường định mơ hình máy tính dành cho lưu trữ ứng dụng phần mềm theo nhu cầu cao mơi trường mạng Trong mơ hình client-server hay nhiều máy tính hay nhiều thiết bị máy tính chia sẻ thơng tin với với chức máy chủ Trong đó, máy tính cá nhân có khả hoạt động máy chủ mạng, máy chủ chuyên dụng có tính làm cho phù hợp cho mơi trường sản xuất Những tính CPU nhanh hơn, tăng hiệu cho nhớ RAM dung lượng lưu trữ tăng theo hình thức ổ đĩa cứng lớn nhiều Các máy chủ thường có đặc tính : độ tin cậy, tính sẵn sang, bảo trì khả chịu lỗi cao, chẳng hạn khả dự phong cung cấp điện, lưu trữ ( RAID) kết nối mạng Các máy chủ trở nên phổ biến năm đầu thập niên 1990 doanh nghiệp bắt đầu sử dụng máy tính cá nhân để cung cấp dịch vụ trước lưu trữ GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 21 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” máy tính lơn máy tính mini Các máy chủ tập tin ban đầu đặt nhiều ổ đĩa CD-ROM, sử dụng để lưu trữ ứng dụng cở sở liệu Giữa thập niên 1990 đầu thập niên 2000 đời thiết bị máy chủ khép kín Một sản phẩm tiếng Google Search Appliance, đơn vị kết hợp phần cứng phần mềm trong gói out-of-the-box (Ví dụ thiết bị switch, router, gateway máy chủ in ấn, tất có cấu hình plug-and-play.) Những hệ điều hành tân tiến Microsoft Windows phân phối Linux có xu hướng thiết kế theo kiến trúc client-server Các hệ điều hành cố gắng để phần cứng trừu tượng, cho phép loạt phần mềm để làm việc với phần máy tính Bản thân internet rừng máy chủ máy khách Khi yêu cầu trang web từ vài km, liên quan đến việc đáp ứng tập giao thức có liên quan nhiều đến phần cứng phần mềm máy chủ Trong số kể đến router, modem, máy chủ tên miền máy chủ cần thiết khác để cung cấp cho trang web toàn giới Sự đời điện toán đám mây cho phép lưu trữ máy chủ tài nguyên khác chia sẻ vùng rộng lớn cung cấp máy chủ với khả chịu cao Phần cứng máy chủ Yêu cầu phần cứng máy chủ khác phụ thuộc vào ứng dụng máy chủ Tốc độ CPU quan trọng máy chủ máy tính để bàn Nhiệm vụ máy chủ cung cấp dịch vụ cho nhiều người dùng mạng dẫn đến yêu cầu khác chẳng hạn kết nối mạng nhanh cao thơng qua I/O Vì máy chủ thường truy cập qua mạng, chúng chạy chế độ khơng có hình thiết bị đầu vào Các quy trình khơng cần thiết cho chức máy chủ khơng sử dụng Nhiều máy chủ khơng có giao diện người dùng đồ họa để giảm thiểu tiêu thụ tài nguyên Tương tự giao diện âm USB bỏ qua Các máy chủ thường chạy thời gian dài mà không bị gián đoạn tính sẵn sang cao phần cứng độ bền quan trọng Mặc dù máy chủ xây dựng từ phần máy tính để bàn, máy chủ doanh nghiệp có nhiệm vụ quan GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 22 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” trọng ý tưởng có lỗi khoan dung sử dụng phần cứng chuyên dụng với tỷ lệ thất bại thấp để tối đa hóa thời gian hoạt động Ngay cố ngắn hạn chi phí nhiều so với việc mua lắp đặt hệ thống Các máy chủ kết hợp nhanh hơn, ổ cứng dung lượng cao hơn, quạt máy tính lớn dẫn nước làm mát để giảm nhiệt độ nguồn cung cấp điện liên tục để đảm bảo máy chủ tiếp tục hoạt động trường hợp điện Các thành phần cung cấp hiệu suất cao độ tin cậy mức tương ứng cao Phần cứng dự phòng cài đặt nhiều Để tăng độ tin cậy, hầu hết máy chủ sử dụng nhớ với việc phát lỗi sửa chữa, đĩa dự phòng, nguồn điện dự phòng Các thành phần thay nóng thường xuyên, cho phép kỹ thuật viên thay chúng máy chủ chạy mà khơng cần tắt mở Để tránh bị nóng quá, máy chủ thường có quạt mạnh Giống máy chủ thường quản lý quản lý quản trị viên có tinh độ, hệ điều hành cần điều chỉnh cho ổn định hiệu cho người dùng thân thiện dễ sử dụng Máy chủ cần nguồn cung cấp điện ổn định, truy cập internet tốt, tăng cường an ninh, bình thường để lưu trữ chúng trung tâm máy chủ chuyên dụng phòng đặc biệt Điều đòi hỏi việc giảm thiểu tiêu thụ lượng, đó bình thường máy chủ trang bị thiết bị điều hòa khơng khí Máy chủ vỏ thuờng phẳng rộng phù hợp với nhiều thiết bị lưu trữ bên cạnh rack máy chủ Không giống máy tính thơng thường, máy chủ thường cấu hình, tắt mở khởi động từ xa, sử dụng out-of-band quản lý thường dựa vào IPMI Nhiều máy chủ nhiều thời gian cho phần cứng khởi động chạy hệ điều hành Các máy chủ thường kiểm tra nhớ trước khởi động sau xác khởi động dịch vụ quản lý từ xa Các điều khiển ổ đĩa cứng sau khởi động ngân hàng có ổ đĩa liên tục, tất lúc, để không làm tải nguồn điện với khởi động dâng sau chúng bắt đầu hệ thống RAID yêu cầu kiểm tra với hoạt động xác Chúng khơng khởi động máy tính để bàn vài phút, chúng khơng cần phải khởi lại nhiều tháng nhiều năm Hệ điều hành máy chủ GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 23 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” Hệ điều hành máy chủ phát triển theo xu hướng tính chúng phù hợp với mơi trường máy chủ, chẳng hạn giao diện khơng có sẵn tùy chọn Khả cấu hình lại cập nhật phần cứng phần mềm đến mức độ mà khơng cần khởi động lại Các công nghệ tiên tiến cho phép thường xuyên lưu trực tuyến liệu quan trọng, truyền liệu khối khác thiết bị khác Khả kết nối mạng linh hoạt tiên tiến Khả tự động hóa daemon UNIX dịch vụ Windows hệ thống an ninh chặt chẽ Hệ điều hành máy chủ phát triển theo định hướng tương tác cảm biến phần cứng để phát điều kiện nóng, xử lý đĩa thất bại từ có cảnh báo để có biện pháp khắc phục kịp thời Hệ điều hành môt máy chủ khác với máy tính để bàn Trong cho hệ điều hành Phân loại máy chủ Trong mơi trường mạng nói chung có dạng máy chủ phổ biến sau : • Máy chủ ứng dụng : máy chủ chuyển dụng để chạy phần mềm ứng dụng định • Máy chủ giao tiếp : để tìm kiếm thơng tin mạng lưới phân phối • Máy chủ truyền thơng : tảng điện tốn cung cấp cho mạng thơng tin liên lạc • Máy chủ tính tốn : dành cho tính chuyên sâu đặc biệt khoa học • Máy chủ sở liệu : cung cấp dịch vụ sở liệu cho chương trình máy • • • • tính máy tính Máy chủ fax : cung cấp dịch vụ fax Máy chủ tập tin : cung cấp truy cập từ xa vào tập tin Máy chủ trò chơi : cung cấp trò chơi trực tuyến Máy chủ proxy : hoạt động trung gian cho khách hàng có yêu cầu tìm tài nguyên từ máy chủ khác • Máy chủ âm : cung cấp đa phương tiên âm thanh, truyền hình, streaming • Máy chủ web : cung cấp phản hồi truy cập thông qua giao thức http Các dạng hình dáng máy chủ Máy chủ Rack GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 24 Đề Tài : “Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ” Máy chủ tower Máy chủ miniature GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Máy chủ blade 25 III CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO ỨNG DỤNG VÀO PHÁT TRIỂN MÁY CHỦ Nguyên lý phân nhỏ Hầu hết máy chủ thiết kế tách rời phận bên (RAM, CPU, ổ cứng, nguồn điện, mainboard…) để dễ dàng thay lắp Thậm chí phận thiết kế sử dụng cơng nghệ Hotswap có khả thay nóng máy chủ hoạt động ( ổ cứng Hotswap, nguồn điện hotswap …) Nguyên lý tách khỏi Do đặc thù máy chủ không cần phát âm chơi sử dụng CD DVD ROM máy chủ sau thiết kế loại bỏ card âm ổ CD, DVD Rom kèm, để tiết kiệm không gian máy tạo thẫm mỹ thiết kế Khi cài đặt sử dụng ổ DVD rời Nguyên lý cục Các dòng máy chủ sau sử dụng công nghệ hotswap, chuyển ổ cứng nguồn điện mặt trước máy chủ Lúc trước ổ cứng thường đặt phần nắp đậy máy chủ Để tiện thay sửa chửa đảm bảo máy chủ hoạt động ổ cứng thiết kế tháo gắn lại dễ dàng Nguyên lý kết hợp Các dòng máy chủ lúc trước bị kết nối control thông qua đường remote buộc phải console thao tác trực tiếp sử dụng thiết bị KVM Hiện dòng máy chủ Dell, IBM trang bị thêm port IPMI, với thiết kế console trực tiếp máy chủ thông qua giao diện web thiết bị KVM Nguyên lý chứa Để tiết kiệm khơng gian chỗ đặt, chi phí,… người ta chế tạo dịng máy chủ blade Đặc tính máy chủ cấu tạo chứa nhiều máy chủ khác Ngun lý dự phịng Do tính chất quan trọng máy chủ đặc biệt liệu máy chủ vấn đề bảo vệ liệu dự phòng trường hợp cố xảy để tránh gây mát liệu Các nhà sản xuất chế tạo thêm card raid cho máy chủ để ứng dụng công nghệ RAID ổ cứng để bảo vệ liệu Các loại RAID hay cài cho máy chủ để bảo vệ liệu : 1, 10, Nguyên lý vạn Để thuận tiện việc quản lý, bảo trì sửa chữa đăc biệt sử dụng máy tính cá nhân bình thường đảm bảo nhu cầu máy chủ người ta chế loại máy chủ home Máy chủ đặt nhà với cấu hình cao loại máy tính thường để đảm bảo hoạt động máy chủ Nguyên lý đẳng thế Người ta sáng chế loại máy chủ rack với thiết kế dài nằm ngang cho phù hợp với loại rack trung tâm liệu Với thiết kế kéo ra, kéo vào dễ dàng thuận tiện cho việc nâng cấp sữa chữa thiết bị bên tiết kiêm không gian Nguyên lý chép Với công nghệ ảo hóa máy chủ khơng cịn máy chủ vật lý thật nửa mà máy chủ vật lý tạo nhiều máy ảo bên Các công nghệ máy ảo dùng : Vmware, Hyper-V, Virtual PC… Với công nghệ ảo hóa máy chủ lưu phục hồi, nâng cấp cấu hình dễ dàng Có thể tạo chép đơn giản 10 Nguyên lý lấy rẽ thay cho đắt Các cơng nghệ ảo hóa đánh vào tâm lý người tiêu dùng tiết kiệm chi phí, thay đầu tư máy chủ thật đắt tiền không gian thuê chỗ đặt Hiện công ty ảo hóa tạo sản phẩm máy chủ ảo để tiết kiệm chi phí lắp đặt triển khai đỡ tốn thời gian cho khách hàng KẾT LUẬN Qua nội dung trình bày, người viết – với vốn kiến thức hạn hẹp – cố gắng tìm tịi, phân tích số nguyên tắc sáng tạo sử dụng để phát triển máy chủ Có thể phân tích, nhận định người viết cịn mang tính chủ quan, chưa xác cịn thiếu sót, qua phần thấy khả sáng tạo người gần vô hạn Những đặc điểm, tính chất cũ ln cải biến, thay đổi cho tốt hơn, theo chiều hướng tối ưu hóa; đồng thời tính năng, ý tưởng liên tục xuất hiện, góp phần làm cho sản phẩm ngày tinh tế hơn, hữu dụng phục vụ tốt cho nhu cầu người Có điều chắn rằng: tương lai, máy chủ – sản phẩm khác người tạo – tiếp tục người thổi thêm gió sáng tạo vào, tiếp tục phát triển cho người người TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Server_(computing) [2] Bài giảng môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học tin học” – Thầy Hoàng Kiếm [3] Phương pháp luận sáng tạo khoa học – kỹ thuật Thầy Phan Dũng [4] Một số thơng tin, tư liệu, hình ảnh từ Internet ... thức http Các dạng hình dáng máy chủ Máy chủ Rack GVHD : GS TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 24 Đề Tài : ? ?Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ? ?? Máy chủ tower Máy chủ miniature... máy chủ tài nguyên khác chia sẻ vùng rộng lớn cung cấp máy chủ với khả chịu cao Phần cứng máy chủ Yêu cầu phần cứng máy chủ khác phụ thuộc vào ứng dụng máy chủ Tốc độ CPU quan trọng máy chủ máy. .. TSKH Hoàng Kiếm Nguyễn Thanh Kiệt – CH1201038 Đề Tài : ? ?Các nguyên lý sáng tạo ứng dụng phát triển máy chủ? ?? I CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO CƠ BẢN Nguyên tắc phân nhỏ:  Nội dung: o -Chia đối tượng thành