Xây dựng Web Server quản lý tài nguyên máy chủ Linux

Hiện nay, trên thị trường đã ton tại những công cụ, dich vụ cho phép người dùng có thé theo đõi và quản lý tài nguyên sử dụng của server cũng như cho phépngười dùng có thé xử lý các van

Trang 1

HỌC VIEN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THONG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TINI

Đề tài: Xây dựng Web Server quản lý tài nguyên

máy chủ Linux

Giảng viên hướng dan :TS Nguyễn Văn Thuỷ

Sinh viên thực hiện :Nguyén Hoang Hà

Mã sinh viên :B17DCAT063 Lớp :E17CN01-B Khóa :2017 — 2022

Hệ :Dai học chính quy

Hà Nội, tháng 12 năm 202

Trang 2

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN I

DO ÁN TOT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Để tài:

XÂY DỰNG WEB SERVER QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN

MAY CHU LINUX

Giảng viên hướng dẫn =: TS.NGUYEN VAN THUY Sinh viên thực hiện : NGUYEN HOANG HA

Lớp : EIL7CN0I-B

Khoá : 2017-2022

Hệ : DH CHÍNH QUY

Trang 4

LOICAM ON

Kết quả của đồ án tốt nghiệp đại học là quá trình tích lũy kiến thức sau 5năm học tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Dé có được nhữngkiến thức quý giá thì em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới tất cảcác thầy cô giáo, các cán bộ giảng viên đã và đang dạy tại trường Học viện Côngnghệ Bưu chính Viễn Thông, đặc biệt là các thầy, cô trong khoa Công nghệthông tin, cảm ơn tat cả các thầy cô trong những năm qua đã diu dat, dạy dỗ dé

em có được ngày báo cáo tốt nghiệp hôm nay

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới Thay giáo, TS.Nguyễn Văn Thuỷ — giảng viên trực tiếp hướng dan em hoàn thành đồ án tốtnghiệp Thay rất nhiệt tình và chỉ bảo em một cách tỉ mỉ cân thận trong suốt quá

trình làm đồ án

Xin được cám ơn gia đình, bạn bè đã thường xuyên quan tâm, giúp đỡ,chia sẻ kinh nghiệm, trong thời gian học tập, nghiên cứu cũng như trong suốtquá trình em thực hiện làm đồ án tốt nghiệp

Hà Nội, ngày 01 thang 12 Năm 2021

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Hà

Trang 5

NHAN XÉT CUA GIÁO VIÊN HƯỚNG DAN

Ngày tháng năm 2021

Giáo viên hướng dẫn

Trang 6

Ngày tháng năm 2021

Giáo viên phản biện

Trang 8

LỜI NÓI ĐẦUVới sự phát triển của công nghệ, lượng người dùng sử dụng giải pháp lưutrữ trên máy chủ điện toán dam mây - Cloud tang đáng kể đặc biệt trong nhữngnăm gan đây Sự phát triển của điện toán đám mây đã thu hút được nhiều sự tintưởng đối với nhà cung cấp dịch vụ công nghệ này Lưu trữ trên nền tảng điện toánđám mây — Cloud vừa giúp người dùng giảm chi phí đầu tư phải bỏ ra dé lưu trữcũng như triển khai dịch vụ của mình lại vừa giúp họ tiết kiệm diện tích cho các

trạm máy chủ.

Hiện nay, trên thị trường đã ton tại những công cụ, dich vụ cho phép người

dùng có thé theo đõi và quản lý tài nguyên sử dụng của server cũng như cho phépngười dùng có thé xử lý các van đề liên quan đến tài nguyên hệ thống từ xa nhằmđảm bảo hệ thống hoạt động 6n định và trơn tru Trong quá trình tìm hiểu về cáccông cụ này, em đã xây dựng một web server nhằm quản lý tài nguyên của máy

chủ server Linux sử dụng Prometheus và Grafana

Bồ cục của đồ án bao gồm 4 chương

Chương 1: Giới thiệu bai toán

Chương 2: Tìm hiểu giải pháp quản lý tài nguyên máy chủChương 3: Phân tích chức năng và thiết kế hệ thống

Chương 4: Cài đặt hệ thống

Do có sự hạn chế về mặt thời gian và mức độ hiéu biết của bản thân nên không thétránh khỏi những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu Vì thế, em rất mong nhận

được những lời góp ý và sự chỉ bảo thêm của các thầy cô và các bạn đề em có thêmnhững kiến thức phục vụ cho học tập cũng như công việc sau này

Nguyễn Hoàng Hà - E17CNO1-B 1

Trang 9

1.1 NHU CAU SỬ DỤNG SERVER HIỆN NAY - c5 S2 23 1S 1x xe rserxee 1

1.1.1 Server 1a 8v 1

1.1.2 Các loại server ph6 biến hiện Nay ? csccescsssessssssesssssesssssescsssessesssessssseseesseeee 3

1.2 QUAN LY HIỆU SUAT KHI SỬ DỰNG SERVER - 2 +5 52 S2 3222 2E £zeserereree 5

1.2.1 Hiệu suất là gì 2 o.cceecceeccscscssesssseessssessssecsssecssssecsssesssessssecssseessseessssesssseessseeesseess 5 1.2.2 Nguyên nhân dẫn đến sự giảm hiệu suất của server -: 9

1.3 4009.0791090 10

CHUONG II: TÌM HIEU GIẢI PHAP QUAN LÝ TÀI NGUYEN MAY CHỦ 11

2.1 TONG QUAN VE GIẢI PHAP QUAN LÝ TÀI NGUYEN MAY CHỦ 11

2.1.1 Khái niệm về quản lý server cecccscccsssssesssssseesssseesssssesssssssssssseessssseessssecssssecee II

2.2 CÁC GIẢI PHAP QUAN LÝ MAY CHỦ PHO BIEN HIỆN NAY 5-5-5555 12

2.2.1 60) 12

2.2.2 Solarwinds Network Performance Monitor (NPM) . - 14

2.3 :4518997.)089:10/9) c0 ,ÔỎ 18

CHƯƠNG III: PHAN TÍCH VA THIET KỆ HE THÓNG -2 52 z2 +22 19

3.1 CÁC THÀNH PHAN CUA HE THÓNG 6-2652 S2 S+S+E‡E+E+E+xexexevetrxetrerererxre 19

3.1.1 [oxi 01177 19

3.1.2 6ì 07 -.a4:}Ỷ , 22 3.2 KIEN TRÚC QUAN LLÝ ¿E56 S2 S2 %5 E3 1 3 E1 513 11 31 3 1 vn Hư ng rệt 24 3.3 ;480097.079:10/9)1C01177Ô 25

CHƯƠNG IV: CÀI ĐẶT HỆ THÓNG -c¿+22E++++E2EEEEEE+EEEEEEEE22E211EtEEEEErrrrrrrtreeg 26

Nguyễn Hoàng Hà - E17CNO1-B ñ

Trang 10

4.1 YEU CAU HỆ THĨNG - -G- - G1313 1S TY HT TH TT HT ch n rưnưy 26

4.1.1.1 CemtOs 0E 08a ẽ -:Ữ1 26

4.1.1.2 LÍ DO SỬ DỤNG CENTOS - G- <1 xxx SE vn HT như nà 26

42 Tiến hành cài đặt: - 2: sc+ke+EE9EEEE2E111711211271E 1111.11.11 trêu 27

4.3 KET LUẬN CHUONG: G- < E1 E111 1S TH TH TH TH TH ng cưệp 43

KẾT LUUẬN 65c St 2E ESEE2E1E211E7115E111121111171111111111117111111111E1111111.1111 E1 creE 42

TÀI LIEU THAM KHẢO - 2c sc© SE+EEEÉÊEESEEEEEEEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEEEEEEESEEEEE1171.11e 1e 43

Nguyễn Hồng Hà - E17CNO1-B iii

Trang 11

Hình 1.5: Khối lưu trữ trên Linux (Directoty, inode và file) 10

Hình 2.1: Giao diện của công cu Op Manager 13 Hình 2.2: Giao diện xử lý workflow của OpManager 14

Hình 2.3: Dashboard của phần mềm Solarwinds Network Performance

Monitor (NPM) 15

Hinh 2.4: Prometheus va Grafana 16

Hinh 2.5: Vi du vé time-series data 17

Hình 2.6: Mô hình IoT sử dụng Time-series database 17

Hình 2.7: Kiến trúc Prometheus và Grafana quản lý server MySQL 18

Hình 3.1: Prometheus— The monitoring toolkit 19

Hinh 3.2: Vi du vé prometheus metric 20

Hình 3.3: Các thanh phan của Prometheus 21

Hình 3.4: Grafana— Analytics & Monitoring 22 Hình 3.5: Giao diện dashboard của Grafana 23

Hình 3.6 Kiến trúc xây dựng hệ thống 24

Nguyễn Hoàng Hà - E17CNO1-B iv

Trang 12

THUẬT NGỮ VIET TAT

OS Operation System Hệ điều hành

HDD Hard Disk Drive Ô đĩa cứng

CPU Central Processing Unit Bộ phận xử lý trung tam

RAM Random Access Memory Bộ nhớ đọc ghi ngẫu nhiên

VPS Virtual Private Server May ao ca nhan

ERP Enterprise Resource Planning Phan mềm hoạch định doanh nghiệp

CRM Customer Relationship Management | Quản lý quan hệ khách hang

TSDB Time-series database Co sở dữ liệu dạng chuỗi thời gian

loT Internet ofthing Internet vạn vật

HTTP Hypertext transfer protocol Giao thức truyén tải siêu văn ban

HTTPS | Hypertexttransferprotocolsecure | Giao thức truyền tải siêu văn bản an

toàn SELinux | Security-Enhanced Linux Module bảo mật của Linux kernel TCO Total cost of ownership Tong chi phí sở hữu

YUM 'Yellowdog Updater Modified Tool dé quản ly package trên

CentOs

Nguyễn Hoàng Hà - E17CNO1-B

Trang 13

Đồ Ấn Tốt Nghiệp Đại Học Chương I: Giới thiệu bài toán

CHUONGI: GIỚI THIỆU BÀI TOÁN

1.1 Nhu câu sử dụng server hiện nay

1.1.1 Server là gì?

Server hay còn gọi là máy chủ là một hệ thống (phần mềm và phần cứng máytính phù hợp) đáp ứng yêu cầu trên một mạng máy tính dé cung cấp, hoặc hỗ trợ cungcấp một dịch vụ mạng Các server có thê chạy trên một máy tính chuyên dụng, mà

cũng thường được gọi là "máy chủ", hoặc nhiều máy tính nối mạng có khả năng máy

chủ lưu trữ Trong nhiều trường hợp, một máy tính có thể cung cấp nhiều dịch vụ và

dịch vụ chạy đa dạng.

Các máy chủ thường hoạt động trong một mô hình client-server, server (máy

chủ) là các chương trình máy tính đang chạy dé phục vụ yêu cầu của các chươngtrình khác, các client (khách hàng) Do đó, các máy chủ thực hiện một số nhiệm vụthay mặt cho khách hàng Các khách hàng thường kết nối với máy chủ thông qua

mạng nhưng có thé chạy trên cùng một máy tính Trong hệ thống hạ tang của mạng

Internet Protocol (IP), một máy chu là một chương trình hoạt động như một socket listener (giao thức nghe).

Các máy chủ thường cung cấp các dịch vụ thiết yêu qua mạng, hoặc là déngười dùng cá nhân trong một tổ chức lớn hoặc cho người dùng nào thông quaInternet Các máy chủ máy tính điền hình là máy chủ cơ sở dữ liệu (database server),

máy chủ tập tin (file server), may chủ mail (mail server), máy chủ in (print server), máy chủ web (web server), máy chủ game (game server), máy chủ ứng dụng

(application server), hoặc một số loại khác của máy chủ Nhiều hệ thống sử dụng môhình client/server mạng này bao gồm các trang web và các dịch vụ email Một môhình thay thé, mang peer-to-peer cho phép tất cả các máy tinh dé hoạt động như mộttrong hai (client hoặc server) khi cần thiết

Trang 14

CT]

= Clients meme

i’

Hình 1.1: Kiến trúc Client-Server

Vi dụ: trong một văn phòng có 10 máy tính, nếu mỗi máy tính độc lập muốn

in ấn một cái gì đấy thì mỗi máy đó phải tự kết nối đến máy in hay phải cài drivercho 10 máy, chưa kế còn phải rút ra rút vào dây cáp kết nối giữa máy in vàmay tinh

nhiều lần Nhung sử dụng: server thì chúng ta không cần phải làm thé, chỉ cần kết nói máy in với máy chủ rồi nỗi mạng tất cả các máy còn lại với máy chủ là các máy cá nhân kia không cần phải in độc lập nữa.

Các loại server điên hình được phân chia theo nhu câu sử dụng:

+ Database server: máy chủ cơ sở dit liệu + File servers (máy chủ file, là máy chủ lưu trữ file ví dụ như Dropbox, Google Drive, Microsoft One Drive)

+ Mail servers (may chu mail vi du nhu gmail, yahoo mail, yandex, amazon

mail service)

+ Print servers (may chu in, thường được dùng trong mang nhỏ cua doanh

nghiệp)

+ Web servers (máy chủ web dé phục vụ người dùng mua hàng như các site

amazon, taobao, google shopping, phục vụ người dùng doc tin tức vv)

Trang 15

+ Game servers (máy chủ trò chơi ví dụ máy chủ phục vụ game Võ Lâm, Warcraft, Tru tién vv)

+ Application servers (máy chủ ứng dụng ví du dé chạy các phần mềm quan

lý ERP, phần mềm CRM trong doanhnghiệp, nhưng Application Server cũng có thểđược hiểu chung là máy chủ cung cấp dịch vụ web, mail, file server, đatabase vv)

1.1.2 Các loại server phố biến hiện nay:

Cơ sở đề phân loại các loại máy chủ là dựa theo phương pháp chế tạo ra máy

chủ, ta có 3 loại máy chủ thường gặp sau:

+ Máy chủ riêng (Dedicated): là máy chủ chạy trên phần cứng và các thiết bị

hỗ trợ riêng biệt gồm: HDD, CPU, RAM, Card mạng, hay còn gọi với cái tên khác

là Máy chủ vật lý Việc nâng cấp hoặc thay đồi cầu hình của máy chủ riêng đòi hỏiphải thay đồi phan cứng của máy chủ, việc này can những người có kiến thức chuyênsâu về phan cứng và máy chủ mới có thé đảm bảo được những linh kiện tạo ra máy

chủ.

+ May chủ ảo (Virtual Private Server — VPS): là loại máy chủ được tách từ

may chủ vật lý kề trên ra băng phương pháp sử dụng công nghệ ảo hóa Từ một máychủ riêng, có thể tách được thành nhiều máy chủ ảo khác nhau có chức năng như

máy chủ vật lý và chia sẻ tài nguyên trên máy chủ vật lý gốc

+ Máy chủ đám mây (Cloud Server): là cơ sở hạ tầng ảo được xây dựng đểthực hiện việc lưu trữ xử lý thông tin và ứng dụng Cloud Server là một sản phẩm

máy chủ tương tự như một chiếc máy chủ ảo (máy chủ VPS) nhưng được thiết lập

thêm công nghệ Cloud Computing (công nghệ điện toán đám mây) Công nghệ Cloud

Computing hay công nghệ điện toán đám mây cung cấp các dich vụ cho người dùnghoàn toàn thông qua nền tảng của internet Các dịch vụ của Cloud Computing có thê

là máy chủ, lưu trữ, phần mềm cũng như các tiện ích khác Bằng việc cung cấp dịch

vụ như vậy, người dùng có thế truy cập tài nguyên từ xa mọi lúc mọi nơi thông qua

kết nối internet

Trang 16

1.1.3 Xu hướng sử dụng server hiện nay

Đối với xu hướng sử dụng hiện tại thì những loại máy chủ trước đây chúngđều có một giới hạn dung lượng nhất định và việc nâng cấp thêm dung lượng chomáy chủ là việc khá khó và mắt nhiều thời gian dé thực hiện, những lúc như thế máychủ buộc phải tạm dùng hoạt động, gây ảnh hưởng nhiều cho doanh nghiệp cũng như

người sử dụng Tuy nhiên hiện tai Cloud Server rat linh hoat cho van đề này, vì hoạt

động trong mạng lưới kết nối nhiều dedicated server trên công nghệ điện toán đámmây Khi tiễn hành nâng cấp máy chủ server, downtime của Cloud Server va VPS là

gần như không có, điều này ngược lại hoàn toàn với Dedicated Server

Bên cạnh đó, khi bạn có dự án triển khai thiết lập một ứng dụng gì đó mà

phải có máy chủ thì mới có thê thực hiện, khi đó bạn buộc phải mua, thuê một haynhiều máy chủ mới chứ không thé dùng chung với những máy chủ đang chạy nhữngứng dụng hay dự án khác Việc nâng cấp tài nguyên của Cloud Sever hết sức đơn giản

và nhanh gọn, việc nâng cấp tài nguyên chỉ diễn ra tròng vài phút, và trong thời giannâng cấp cũng không cần bảo trì máy chủ Tat cả những dự án có thé triển khai trêncùng một loại máy chủ, không đủ tài nguyên thì có thé nâng cấp thêm, gần như không

có giới hạn.

Cloud Service

(eg Queue)

Cloud

Infrastructure Cloud Storage

(eg Billing VMs) (eg Database)

Hình 1.2: Mô hình kiến trúc Cloud computing

Trang 17

- Với công nghệ Cloud Computing, Cloud Server nồi bật với các ưu điểm

sau:

+ Cost Savings (Tính tiết kiệm): Cloud Server cho phép người dùng tối ưu

số tiền bỏ ra dé sử dụng các tính năng cũng như không gian bộ nhớ lưu trữ dựa trên

số dịch vụ mà người dùng thực sự sử dung mà không cần phải thực sự đầu tư xây

dựng một server riêng

+ Security (Tính bảo vệ): Mọi tài nguyên, dịch vụ mà các cá nhân hay tô chức

lưu trữ cũng như triển khai trên Cloud Server luôn luôn được bảo vệ và giảm sát bởi

Cloud Host.

+ Mobility(Tính di động): Cloud Server cũng cho phép các thành viên sử dụng server truy cập từ xa thông qua điện thoại thông minh, laptop, pc,

+ Disaster Recovery(Tính phục hồi): Cloud Server cho phép người sử dụng

recover những tài nguyên hay dich vụ bi huỷ, ngừng do các tác nhân bên ngoai

+ Scalability (Tính mở rộng): Nếu người dung cần thêm tài nguyên để thực

hiện các công việc, dịch vụ thì chỉ cần nâng cấp gói dịch vụ mà hiện tại đang sử dụngcủa Cloud Server mà không mat công đầu tư thêm cũng như thuêthêm may chủ khác

+ Multi OS Support (Hỗ trợ nhiều hệ điều hành): Phụ thuộc vào các công

việc khác nhau mà người dung có thê tuỳ ý cài đặt các OS khác nhau trên Cloud

Server

1.2 Quan ly hiệu suất khi sử dụng server

1.2.1 Hiệu suất là gì ?

Hiệu suất chính là thông số đánh giá khả năng hoạt động của máy chủ so với

khả năng thực tế mà nó phải đạt được Với hệ thông máy tình dành cho người dùng

cá nhân (PC), các ứng dụng văn phòng hay chương trình đồ hoạ và game là thước đohoàn hảo dé tính hiệu suất Đối với các máy chủ được sử dụng trong các công ty,

doanh nghiệp hay tổ chức thì không có quá nhiều công cụ dé đo benmark do việc đó

tốn nhiều công sức và phức tạp hơn nhiều lần so với PC

Phân cứng và các dịch vụ được triên khai trên server có công suât cao hơn, chuyên dụng hơn chính vì thê yêu câu cho môi trường đo benmark đòi hỏi nhiêu

Trang 18

máy móc hơn: hub hay switch và các máy tinh client đê tạo môi trường mang, Bên cạnh đó, đo hiệu năng của server cân thực hiện nhiêu việc cài đặt phức tạp tôn nhiêu ngày đên nhiêu tuân.

Nhiều ứng dụng trên server yêu cầu những cấu hình đặc biệt hay nhạy cảmvới hệ thống là nguyên nhân khiến việc đo benmark của hệ thống là vô cùng cầnthiết Điểm số benmark sẽ giúp người dùng theo dõi và cải thiện hệ thống giúp chocác dịch vụ và tiện tích họ cung cấp , sử dụng có thể hoạt động trơn tru Hiệu suất của

server chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố chính sau: Throughput (Thông lượng), CPU

Usage ( Mức độ sử dụng CPU), Utilization (Sutéi uu), Uptime (Thời gian hoạt động

liên tục), Response time (Thời gian phản hồi), Error/ Failure Rate (Tỉ lễ lỗi/ thất bại)

a Thoughput (Thông lượng):

Thông lượng là số lượng request mà server xử lý trong một đơn vi thời gian.Thời gian được sử dụng dé đo thông lượng thường là giây (second) nhưng don vịnày có thê thay đôi tuỳ theo từng trường hợp Ví dụ, nêu một server tiếp nhận 1000yêu cau trong 10 giây thì thông lượng của server là 100 yêu cầu/s Nhung trong một

số trường hợp, nếu không thé tính toán được số yêu cau/s thì có thé tính thông lượngdựa trên mức độ trung bình Quản trị hệ thống có thé tối ưu được thông lượng bangcách giảm độ trễ Nguyên nhân phổ biến dẫn tới độ trễ là độ trễ mạng tuy nhiên dé

có thể có nhiều nguyên nhân khác dẫn tới độ trễ liên quan đến phần cứng, bộ nhớ Bằng cách sửa những vấn đề đó thì thông lượng của server sẽ tăng

b CPU Usage (Mức độ sử dụng CPU):

CPU Usage là thời gian mà CPU được sử dụng đề hoàn thành các tác vụ của

hệ thống và mức độ sử dụng CPU được tính bằng phan tram (%) Lí do chính dẫn tới

mức độ sử dụng CPU cao do các tiến trình chạy nền, các dịch vụ và ứng dụng yêucầu tài nguyên của CPU va malware Và dé giảm CPU usage thì quan trị hệ thốngcần theo dõi mức độ sử dụng của các tiễn trình và tắt các tiễn trình không can thiếtcũng như sử dụng các phần mềm bảo vệ khỏi malware dé tránh thất thoát tài nguyên

c Utilization - Sự tối ưu:

Sự tôi ưu của server là sô phân trăm của tài nguyên server được sử dụng đê

xử lý các yêu câu Sự tôi ưu của server ảnh hưởng chính do phân cứng của server và các dịch vụ, ứng dụng được triên khai chưa thực sự tôi ưu code cũng như câu hình.

Trang 19

Việc loại bỏ các dịch vụ cũng như tác vụ chạy nên không cân thiét va tôi ưu code của các ứng dụng sẽ giúp tăng cường sự tôi ưu của server.

d Uptime— Thời gian hoạt động liên tục:

Thời gian hoạt động liên tục của server — Server uptime được tính bằng tổngthời gian server thực sự hoạt động và cung cấp những dịch vụ cần thiết cho việc sửdụng Thời gian hoạt động liên tục của server có thé tính bằng công thức:

Server uptime = (Amount of time the server is running and providing service / The total amount

of time it is expected to run and provide service) x 100

Hinh 1.3: Cong thuc tinh server uptime

Trong do:

+ Server uptime: thời gian thực server hoạt động được

+ Amount of time server running and providing service: Tông thời gian server chay va cung cap dich vu

+ The total amount of time its expected to run and provide: Tổng thời gianserver chay va cung cap dich vu du kién

Dé tăng thời gian sử dung của server thì quan tri viên cần phải liên tục giámsát cũng dé kịp thời xử lý và đưa ra các hành động kịp thời dé có thé đối phó với các

tình huống gây trễ, làm chậm và đình trệ server Việc duy trì Uptime của server giúp

cho các dich vu sử dụng được chạy liên tục và tăng trải nghiệm của người dùng đốivới sản phẩm

Ví dụ, uptime của AWS là 99,999% một năm có nghĩa là trong một năm thời

gian mà server được phép dừng dé update sửa chữa, nâng cấp là 0,001% của 365ngày ~ 365 x 24 x 60 x 0,001 = 52,56 (phút ) Chính vì lí do đó mà thị phần ngườidùng sử dụng AWS (32%) rất cao so sánh với những đối thủ khác: Azure (20%),Google Cloud (9%) hay Alibab Cloud (6%) tính đến Q1 2021

Trang 20

Hình 1.4: Ti lệ doanh thu điện toán đám mây Q1 2021

e, Error/ Failure Rate— Tỉ lệ lỗi/ thất bại

Tỉ lỗi/ thất bại là số phần trăm (%) yêu cầu được gửi đến server mà không

thé được xử lý và trả về dù cho những yêu cầu đó đã được tiếp nhận và khởi chạy

Những lý do chính dẫn đến việc thực thi không thành công/ thực thi lỗi khi tiếp nhận

và xử lý các yêu cầu từ phía client gửi đến server :

+ Vấn đề về mạng: Cấu trúc mạng và hệ tầng mạng chưa đáp ứng

+ Thiêu tài nguyên đê xử lý các yêu câu của

+ Cấu hình phần cứng chưa đáp ứng được mức độ xử lý

Đề giam thiểu tỉ lệ thất bại/ tỉ lệ lỗi khi xử lý các yêu cầu dé phản hồi về phíaclient thì server cần có sự điều chỉnh cũng như giám sát kịp thời về mặt tài nguyêncũng như gỡ rối các sự có hạ tang mạng

Trang 21

1.2.2 Nguyên nhân dẫn đến sự giảm hiệu suất của server

Hiệu suất của server ảnh hưởng bởi hai yếu tố chính là hệ điều hành và tainguyên của hệ thống Hệ điều hành đóng là một tác nhân dẫn đến sự hụt giảm củahiệu suất server đo mặc dù hệ điều hành là điều kiện cần để tạo môi trường cho cácdịch vụ được triển khai có thê chạy được nhưng đối với mỗi hệ điều hành khác nhau,việc tiêu tốn tài nguyên lại khác nhau

Lay ví dụ khi so sánh hệ điều hành Linux với Window Linux được biết đến

là hệ điều hành mã nguồn mở với cơ sở người dùng mạnh mẽ Bởi toàn bộ người

dùng có thể truy cập vào mã nguồn nên Linux có thé phát hiện lỗi nhanh hơn so vớitin tặc giúp người dùng có thê dễ dàng phát hiện và cập nhật lỗi Trái ngược lại vớiLinux, Window — hệ điều hành phổ biến nhất thế giới với 80% người dùng trên thégiới lại là một hệ điều hành với mã nguồn đóng Người dùng không thể nào tiếp cậnđến lõi của hệ điều hành này mà phải gửi lỗi cho nhà phát triển để họ cập nhật các

- Linux nhẹ hon rat nhiêu so với Window

- Hé thống tệp tin được tô chức chặt chẽ trong Linux và chúng được đặt vớinhau thành từng khối giúp cải thiện các tác vụ liên quan đến I/O stream

- Window hiển thị giao điện thân thiện với người dùng hơn và cũng hỗ trợnhiều phần mềm cho phép người dùng tuỳ chỉnh dẫn đến tốn dung lượng tài nguyên

sử dụng hơn so với Linux OS khi giao diện vô cùng đơn giản và không có quá nhiều

tác vụ hỗ trợ giao diện

Trang 22

Directory Entry

Inode Accessed Time Size UID GID BIk1 Blk2 Indirect Blk 1

File File Block Content Content Addresses

Hình 1.5: Khối lưu trữ trên Linux (Directoty, inode va file)

Bên cạnh van dé liên quan đến hệ điều hành, hiệu suất server còn bị ảnh

hưởng do tài nguyên khả dụng của hệ thống Việc thiếu hụt tài nguyên của hệ thốngkhông những khiến cho các service không thé hoạt động bình thường về lâu dài cóthê dẫn tới việc đình trệ hoạt đồng của server giảm trải nghiệm sử dụng của ngườidùng Chính vì lí do đó, việc xây dựng một hệ thông quản lý tài nguyên của server là

vô cùng cần thiết

1.3 Kết luận chươngTrong chương đầu tiên, ta đã có cái nhìn tổng quan về xu hướng sử dụngserver hiện tại cũng như các van dé phát sinh trong quá trình sử dụng server Bằng

việc nêu ra các yếu tô làm ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng của server, ta có thé thay

su quan trọng của việc quản ly và theo dõi tài nguyên của server một cách hợp ly.

Chương 1 đưa bài toán về các van dé phát sinh khi sử dụng server từ đó đưa

ra lí do nên lựa chọn giải pháp phù hợp dé quản lý Trong chương 2, ta sẽ đi tìm hiểu

về các giải pháp dé quản lý server

Trang 23

Đồ Ấn Tốt Nghiệp Đại Học Chương II: Tìm hiểu giải pháp quản lý tài nguyên máy chú

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU GIẢI PHÁP QUAN LÝ TÀI NGUYÊN MAY CHỦ

2.1 Tổng quan vềgiải pháp quản lý tài nguyên máy chủNhư đã đề cập ở chương trước, nhu cầu sử dụng server ngày càng tăng đặc

biệt là nhu cầu triển khai các sản phẩm, dich vụ trên server sao cho hiệu qua và trơn

tru nhất thì việc tìm hiểu và triển khai các giải pháp nhằm tối ưu hiệu suất của server

tránh trình trạng bị quá tải hay ngưng trỆ.

2.1.1 Khái niệm về quản lý server

Server management — Quản lý server là quá trình quản lý và bảo trì servers

để cho servers hoạt động đạt hiệu suất cao nhất Quản lý server sẽ bảo gồm nhữngcông việc như quản lý phần cứng, phần mềm, bảo mật va backups dit liệu Dé quản

lý server một cách tốt nhất thì quản trị viên cần hiểu các công việc cũng như tínhnăng mà họ phải làm trong suốt quá trình vận hành hệ thống:

+ Coverage (Bao phủ): administrator can nhận biết các ứng dụng cũng nhưloại server dé có thé sử dụng những công cụ có thé bao phủ, thao tác với server caonhất

+ User Interface (Giao điện người dùng): Các thao tác quản lý server có théthực hiện được với terminal tuy nhiên trong một số trường hợp thì việc có giao diệnngười dùng dé hiện thị các task một cách dé dàng hơn

+ Alerting ( Cảnh báo): Kha năng tuỳ chỉnh performance hoặc thresholds dé

sinh ra cảnh báo là vô cùng cần thiết Administrator nên cân nhắc các Phương thức

cảnh báo khác nhau như email, sms hay telegram hoặc Slack.

Mục tiêu chính của việc quản lý server hiệu quả là:

+ Giảm thiêu và loại bỏ slowdowns va downtime + Xây dung một môi trường server an toàn

+ Đảm bao server hoạt động dung theo nhu cau và mong muôn của tô chức, công ty sở hữu

Trang 24

2.1.2 Lợi ích của quản lý server

Vi server là trái tim của hệ thống thông tin của tổ chức hay công ty, server

lưu trữ toàn bộ tài nguyên thông tin của tô chức, xử ly một lượng lớn dữ liệu và cung

cấp kết nối từ máy khách hàng đến các dịch vụ và tài nguyên đó Chính vì thế sựquản lý kịp thời là một quá trình quan trọng đối với bat kì tổ chức nào

Việc quản lý server được thiết kế để cung cấp quyền truy cập và kiểm soáttrên những server khác nhau cùng với việc kiểm soát tài nguyên nhăm thực hiện các

công việc triển khai khác nhau Quản lý server tốt giúp cho server chạy tối ưu hơn

và cũng góp phan giúp quản trị viên dé dàng kiếm soát công việc quản trị của mìnhhơn Quản lý server đòi hỏi sự giám sát các hoạt động và dịch vụ mọi lúc Bằng cáchquản tri liên tục, các sự cô được xử ly kip thời, các bản vá được cập nhật đúng lúc

cũng như dữ liệu duoc backup liên tục.

2.2 Các giải pháp quanly máy chủ pho biến hiện nay

Có rất nhiều tiêu chí cho việc chọn lựa một giải pháp máy chủ hợp lý, linhhoạt và hạn chế thời gian trung bình dé sửa chữa cũng như tận dụng tối đa nguồn tai

nguyên công nghệ thông tin hiện có của cá nhân, công ty hay tổ chức

Việc sử dụng các giải pháp quản lý và giám sát server không những giúp cho quản trị hệ thống nói riêng và người dùng nói chung có thể theo dõi, cập nhật kịp thời cũng như xử lý các lỗi giúp cho việc sử dụng hệ thống đạt hiệu quả cao và 6n định Hiện tại có nhiều công cụ giúp giám sát cũng như quản trị hệ thống từ xa và đưa ra cảnh báo kip thời.

2.2.1 OpManager:

OpManager là một công cụ giúp cho các quản trị viên có thể có cái nhìn toàndiện cũng như có chiều sâu dé quản ly và điều khiến cả server vật lý và server ảo trêncác OS phổ biến hiện nay: Windows, Linux, Unix, Hyper-V và cả nền tang Xen

server.

Quản tri server một cách chủ động cũng như xử ly sự cố kịp thời là thiết yếuđối với quản trị viên hệ thống chính vi thế công cụ OptManager là một giải pháp dégiải quyết vẫn đề một cách nhanh chóng OptManager không nhưng là một công cụđáng tin cậy giúp cho công việc quản trị giám sáttrở nên dé dang hơn khi có thể nhận

Trang 25

diện được hơn 300 lỗi nghiêm trọng liên quan đến server như CPU ultilization, disk

ultilization hay partition-wise memory ultilization cùng lúc vận hành các services khác Bên cạnh đó OptManager còn tích hợp chức năng cảnh báo mức threshold và thông báo tình trạng server.

Hiện tại có ba phiên bản của Op Manager:

+ Phiên bản Free: Phiên bản miễn phí cung cấp giám sát tối đa 3 thiết bị+ Phiên ban Enterprise: Phiên bản có thê giám sát tới 10,000 thiết bị hoặc lên

tới 100,000 giao diện

+ Phiên bản Standard/ Professional: Phiên bản có thé giám sát tới 1,000 thiết

bị từ 1 server

(| es mt £ï E3 œŒ 4 ®@<>

=| iy

Hình 2.1: Giao điện cua công cu OpManager

Các công cụ chính ma Op Manager cung cấp:

+ Ping and Traceroute: Công cu ping cho phép ping trực tiếp đến server dé

quản lý su sẵn sang cũng như uptime của server Traceroute cho phép người dùng

nhận diện được đường đi của mạng giúp cho phân loại các lỗi khác nhau đối với

Trang 26

+ Downtime scheduler:OpManager cho phép lên lịch downtime cua server

dé người dùng có thé cập nhật cũng như bảo trì server Tinh năng này có thé mở rộng

ra các thiết bị mạng viễn thông khác như switches hay routers Và trong thời gianbảo trì và nâng cấp, OpManager vẫn có thê tự động ngưng quản lý các thiết bị đó

+ OS monitor:OpManager cho phép quản trị hệthống truy vết trạng thái tháicủa các service, trạng thái của các tiến trình, lo 8

+ Quản ly server tự động sử dung workflow: vai trò của công cụ quan ly

động hoá giúp tiết kiệm thời gian cũng như công sức OpManager cung cấp 80

actions tự động xu lý với workflow( dừng/khởi động may ảo, thực thi scripts, dừng/khởi động các services, ).

Solarwinds network performance monitor là một công cụ giúp phat hiện,

chân đoán lỗi một cách nhanh chóng và xử lý các vấn đề liên quan đến hiệu suất

trước khi sự cố xảy ra Solarwinds NPM cung cấp màn hình dashboard với đữ liệuthời gian thực giúp cho quản trị hệ thống có thé quan sát và lần theo các dữ liệu Bên

cạnh đó, bằng việc sử dụng công cụ trên hệ thống mạng được liên kết động, người

dùng có thể triển khai các tiện ích cũng như các dịch vụ và hoàn toàn bắt kịp với hệthống mang phat triển hàng ngày

Trang 27

+ Automatic discovery of network devices — Tự động nhận diện các thiét bi

mang viễn thông: Solarwinds tự động tích hop “Network Sonar” giúp cho việc nhận

biết cũng như cập nhật số lượng của thiết bị mạng viễn thông truy cập vào NPM dễ

dàng hơn.

+ Netpath: Hop-by-hop of critical network paths: Tính năng của Nefpath

cung cấp chức năng nâng cao cho phép đóng băng các lỗi mạng và các lỗi hiệu suấtcủa hệ thống Với chức năng mới của Netpath, các kĩ sự mạng cũng như quản trị hệthống có thé nhận biết đường mạng từ một máy tính nguồn và từ đó có thê truy vếtđến server đích Tính năng này ngoài việc giúp quản trị viên của hệ thống kiểm trađược hiệu suất server và đặc tính của từng chế độ mạng mà còn có thể kip thời sửalỗi trước khi hệ thống bị làm chậm lại

+ Network Insignht for F5 Big-IP: Network Insignht là một chức năng quan

trọng giúp cho quan tri viên hệ thống hiểu hơn về phân tích hiệu suất của hệ thống

kê cả khi các dịch vụ và ứng dụng được sử dụng thông qua nhiềuLTMs, GTMs hoặc

nhiều server khác nhau Bên cạnh đó Network Insignht giúp cho quản trị viên cũng

Trang 28

như kiến trúc sư hệ thống cải thiện kích cỡ của hệ thống mạng, cân bằng tải và phát

hiện các điểm nút có thé lam chậm hiệu suất xử lý của hệ thống.

+ Intelligent Network Alerts — Cảnh báo mạng thông minh: Solarwinds cho

phép nhiều người dùng có thé kịp thời nhận biết những sự cé trong mang ConditionalGroup Dependencies cho phép nhóm các thiết bị được liên kết với nhau và chỉ gửithông báo cho quản trị viên trong trường hợp có lỗi nghiêm trọng với router lõi Kếtquả trả về sẽ cho người dùng biết và phân biệt các trường hợp lỗi nghiêm trọng và

chấp nhận được đề có thể xử lý đúng cách

2.2.3 Prometheus & Grafana Monitoring:

19 Grafana

Hinh 2.4: Prometheus va Grafana

Prometheus & Grafana là một giải pháp quan lý hệ thống open source đượccông bố vào năm 2013 Prometheus sử dụng các tiến trình daemon cài sẵn trên hệthống máy tính dé thu thập các thông tin cần thiết về các services, tài nguyên cũng

như trạng thái bộ nhớ Prometheus & Grafana giao tiếp với hệ thống máy chủ qua

phương thức HTTP/HTTPS và lưu trữ dữ liệu dưới dang time-series database (TSDB).

Time-series database dùng đề lưu trữ time-series đata Time-series data làchuỗi các điểm dit liệu — kết quả là các phép đo liên tục thực hiện từ cùng một nguồn

đo trong một khoảng thời gian nhằm nhận dạng và tập hợp các yếu tố xảy ra mà ảnhhưởng đến giá trị của biến số đang quan sát

Trang 29

CapacityUnit Order No Time Location Event

Monitoring time series data Status time series data

Hinh 2.5: Vi du vé time-series data

Time-series data được sử dung trong các lĩnh vực: quản ly và phân tích điều

tra, kiểm soát quy trình và chất lượng, IoT, Time-series database (TSDB) là cơ sở

dữ liệu được tối ưu hoá do đữ liệu chuỗi có dấu thời gian hoặc kiểu chuỗi thời gian (time-series database) Dữ liệu dau thời gian là kết quả của các phép đo cũng như các

sự kiện được theo dõi và tổng hợp theo thời gian xảy ra Thường thì những số liệu

này là ké quả của các số liệu máy chủ, giám sát các dịch vụ và ứng dụng, đữ liệu cam

biến của các sự kiện, nhấp chuột trong các giao dịch

Message Queue

Sg

CAD “SE _ streamCompute

% loT Device Connections (ey °

“ca wa f=) VPC

High-Performance

Time Series Database — MaxCompute

Hinh 2.6: M6 hinh IoT su dung Time-series database

Tiêu đề	Xây dựng Web Server quản lý tài nguyên máy chủ Linux
Tác giả	Nguyễn Hoàng Hà
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Văn Thủy
Trường học	Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Chuyên ngành	Công nghệ thông tin
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp đại học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	58
Dung lượng	14,47 MB