Tập đoàn Bƣu chính Viễn Thông Việt Nam VNPT với ƣu thế vƣợt trội về hạ tầng (tổng cộng 6 IDC đặt tại cả 3 miền), khả năng cung cấp dịch vụ cho 63/63 tỉnh thành trên cả nƣớc, băng thông quốc tế lên tới hơn 300 Gbps, đạt chuẩn quốc tế, VNPT hoàn toàn có thể đáp ứng đƣợc những yêu cầu khắt khe nhất trong việc đảm bảo thông tin, dữ liệu thông suốt trong mọi hoàn cảnh. Hiện nay, IDC của VNPT đang đƣợc nhiều doanh nghiệp, cơ quan lớn nhƣ Google, Bộ Kế hoạch và Đầu tƣ, Vietcombank, ANZ, VCcorp, báo Dân trí, trang tin 24h… tin tƣởng lựa chọn cung cấp dịch vụ. Ở đây ta chỉ khảo sát hiện trạng 03 IDC ở Hà nội, Đà nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh.
24
25
Hình 2.3: Mô hình hệ thống tại IDC Tân Thuận
2.2.2. Các hệ thống Cơ sở dữ liệu đang được sử dụng
– Tại IDC Nam Thăng Long: Hiện đang duy trì, sử dụng hơn 500 máy chủ Cơ sở dữ liệu cung cấp dịch vụ nội bộ tập đoàn và các dự án trọng điểm tập đoàn cung cấp quản trị vận hành cho khách hàng.
Bảng 2. 1: Danh mục các cơ sở dữ liệu tại IDC Nam Thăng Long
Số thứ tự Loại CSDL Số lƣợng Ghi chú 1 MySQL 80 Phiên bản 5.x, 6.x, 7.x 2 MsSQL 30 Phiên bản 2012, 2014, 2016, 2017 3 PostgreSQL 50 Phiên bản 8.x, 9.x 4 Oracle 350 Phiên bản 11G, 12C 5 CSDL khác 50
26
– Tại IDC An Đồn: Hiện đang duy trì, sử dụng hơn 200 máy chủ Cơ sở dữ liệu cung cấp dịch vụ nội bộ tập đoàn và các dự án trọng điểm tập đoàn cung cấp quản trị vận hành cho khách hàng.
Bảng 2. 2: Danh mục các cơ sở dữ liệu tại IDC An Đồn
Số thứ tự Loại CSDL Số lƣợng Ghi chú 1 MySQL 30 Phiên bản 5.x, 6.x, 7.x 2 MsSQL 10 Phiên bản 2012, 2014, 2016, 2017 3 PostgreSQL 5 Phiên bản 8.x, 9.x 4 Oracle 150 Phiên bản 11G, 12C 5 CSDL khác 30
– Tại IDC Tân Thuận: Hiện đang duy trì, sử dụng hơn 600 máy chủ Cơ sở dữ liệu cung cấp dịch vụ nội bộ tập đoàn và các dự án trọng điểm tập đoàn cung cấp quản trị vận hành cho khách hàng.
Bảng 2. 3: Danh mục các cơ sở dữ liệu tại IDC Tân Thuận
Số thứ tự Loại CSDL Số lƣợng Ghi chú 1 MySQL 100 Phiên bản 5.x, 6.x, 7.x 2 MsSQL 20 Phiên bản 2012, 2014, 2016, 2017 3 PostgreSQL 50 Phiên bản 8.x, 9.x 4 Oracle 400 Phiên bản 11G, 12C 5 CSDL khác 20
27
– Hệ thống theo dõi DB bằng Oracle Enterprise Manager 11g:
Hình 2.4: Hệ thống theo dõi DB bằng Oracle
Chúng ta có thể theo dõi các câu lệnh SQL đã và đang chạy bằng lệnh SQL Monitor:
Hình 2.5: SQL Monitor
28
Hình 2.6: Theo dõi thời lƣợng của các câu lệnh
Cũng nhƣ thời điểm bắt đầu / kết thúc và câu lệnh đầy đủ:
29
Hình 2.8: Chi tiết câu lệnh SQL
Nhờ đó, quản trị viên có thể phân tích, tối ƣu câu lệnh SQL để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.
2.3. Phân tích, thiết kế hệ cơ sở dữ liệu điện toán đám mây riêng
2.3.1. Ưu điểm
Qua việc thống kê, đánh giá các hệ thống chúng ta có thể thấy đƣợc một số ƣu điểm nổi trội.
Thứ nhất, các hệ thống đang hoạt động tƣơng đổi ổn định với độ sẵn sàng 99%, bao quát đƣợc số lƣợng lớn các dịch vụ, đảm bảo cho việc quản lý, giám sát, cũng nhƣ báo cáo tình trạng hệ thống dịch vụ phần mềm của Tập đoàn VNPT đƣợc thông suốt.
Thứ hai, các hệ thống cơ sở dữ liệu đang đƣợc ứng dụng tại Tập đoàn VNPT đa phần là các phần mềm thông dụng cộng đồng sử dụng lớn dễ dàng bảo trì, nâng
30
Thứ ba, máy chủ đã đƣợc cấp phát tự động thông qua phần mềm Cloud của tập đoàn.
2.3.2. Nhược điểm
Bên cạnh các ƣu điểm kể trên, hệ thống tại Tập đoàn VNPT vẫn bộc lộ một số nhƣợc điểm.
Thứ nhất, các hệ thống còn phân tán với nhiều giải pháp khác nhau, dẫn đến việc quản lý trở nên phức tạp hơn so với một hệ thống tập trung.
Thứ hai, hệ thống giám sát cơ sở dữ liệu hiện mới chỉ phục vụ cho một hệ thống duy nhất, dẫn tới yêu cầu bức thiết cần có một giải pháp quản trị cơ sở dữ liệu tập trung.
Thứ ba, việc cấp phát và cài đặt Cơ sở dữ liệu vẫn thủ công theo yêu cầu từ các đơn vị.
Thứ tƣ, việc quản lý hiệu quản sử dụng tài nguyên, phô bổ chi phí chƣa thực hiện đƣợc.
2.3.3. Các phương án cải thiện
Các nhƣợc điểm còn tồn tại đặt ra nhu cầu bức thiết cho việc cải thiện chất lƣợng hệ thống tại Tập đoàn VNPT, cụ thể nhƣ sau:
Đối với nhƣợc điểm thứ nhất, cần có giải pháp quản trị tập trung cho toàn bộ các loại Cơ sở dữ liệu, đây cũng là một đề tài nghiên cứu triển vọng cho học viên trong quá trình học tập, công tác sau này.
Còn với nhƣợc điểm thứ hai, thứ ba, thứ tƣ cũng là nội dung chính của luận văn này, học viên sẽ đề xuất, xây dựng, cài đặt và quản trị một hệ thống Cơ sở dữ
liệu đám mây riêng với giải pháp sử dụng phần mềm của hãng Oracle.
Các chức năng của hệ thống.
2.3.3.1. Giám sát chủ động
31
Thêm các quyền và nhiệm vụ mới
Oracle Enterprise Manager Oracle Cloud Control 12c đã bổ sung thêm hơn mƣời loại quyền mới có thể đƣợc giao cho ngƣời quản lý, ngƣời dùng trong hệ thống. Chúng bao gồm: Quản trị tài sản, quản trị nguời quản lý, quản trị nguời dùng, quản trị an ninh, quản trị lƣu trữ, chỉ đọc, quản trị lỗi, quản trị kế hoạch/hiện trạng, quản trị Oracle Cloud Control, quản trị báo cáo, quản trị điện toán đám mây, quản trị cập nhật, quản trị ảo hóa, quản trị kế hoạch triển khai, quản trị mạng, quản trị của ngƣời dùng tài nguyên ảo hóa và quản trị mô phỏng cập nhật.
Oracle Cloud Control đã làm tăng mối liên kết của các đối tƣợng có thể đƣợc gán những quyền trong giao diện ngƣời dùng Oracle Cloud Control 12c. Oracle Cloud Control 12c sẽ chỉ hiển thị các đối tƣợng trong giao diện ngƣời dùng mà ngƣời dùng đó đƣợc gán quyền xem.
2.3.3.2. Quản lý tài sản
Chƣơng trình tăng số lƣợng các danh mục kế hoạch triển khai có thể đƣợc tự động hóa khi triển khai trung tâm dữ liệu. Danh mục thiết bị lƣu trữ ZFS, danh mục cấu hình môi trƣờng khởi động thay thế, danh mục cấu hình BIOS, danh mục máy chủ ảo Oracle VM x86, danh mục hệ điều hành Oracle Solaris và danh mục khởi tạo máy chủ đã đƣợc thêm vào trong phiên bản này. Sự kết hợp của những danh mục bổ sung này tạo ra khả năng triển khai hiệu quả và nhanh chóng cho Trung tâm dữ liệu.
2.3.3.3. Dịch vụ tự quản lý
Oracle Cloud Control 12c tách biệt giữa ngƣời sử dụng tài nguyên và ngƣời quản trị tài nguyên hệ thống. Sự tách biệt này cho phép ngƣời quản trị tài nguyên hệ thống phân bổ tài nguyên CPU, bộ nhớ, mạng và lƣu trữ cho ngƣời tiêu dùng tài nguyên. Oracle Cloud Control 12c sẽ theo dõi các tài nguyên đƣợc sử dụng và không cho phép ngƣời dùng sử dùng vƣợt quá đinh mức nguồn tài nguyên đƣợc cho phép. Oracle Cloud Control sử dụng Oracle Solaris Zones và Oracle VM X 86 để tạo máy chủ ảo cho những ngƣời tiêu dùng tài nguyên này.
32
2.3.3.4. Chính sách tự động hóa
Oracle Enterprise Manager Ops Center 12c cho phép đƣa ra nhiều sự xắp xếp cấu trúc liên kết của các máy chủ ảo, cân bằng tải tự động, và khả năng sẵn sàng cao của các máy chủ ảo trong tập hợp các máy chủ tài nguyên ảo hóa. Trong phạm vi trung tâm dữ liệu ảo, Oracle Cloud Control 12c cung cấp tính năng nhận biết sự tƣơng tự về cấu trúc liên kết trong tập hợp các máy chủ tài nguyên ảo hóa cũng nhƣ liên kết giữa các tập hợp các máy chủ tài nguyên ảo hóa để thực hiện chính sách quản trị, tối ƣu tài nguyên hệ thống một cách hợp lý.
2.3.3.5. Tính năng tính chi phí và giao dịch bồi hoàn
Tính năng này cho phép phần mềm thu thập dữ liệu của ngƣời dùng trong tổ chức. Tính toán chi phí dựa trên lịch sử sử dụng tài nguyên đã cung cấp. cấp phát. Quản lý hiệu quả đầu tƣ, chi phí cho từng máy chỉ, dịch vụ.
Kết luận chƣơng 2
Tập đoàn VNPT hiện đang sử dụng nhiều phần mềm cơ sở dữ liệu khác nhau để cung cấp dịch vụ tại các IDC Nam Thăng Long, IDC An Đồn, IDC Tân Thuận. Bên cạnh việc sử dụng nhiều loại phần mềm tại nhiều IDC khác nhau thì việc giám sát, quản trị vận hành đang gặ nhiều khó khăn.
Thông qua quá trình xây dựng, sử dụng, bảo trì, học viên nhận thấy những ƣu điểm nổi trội của việc áp dụng giải pháp sử dụng phần mềm Oracle Cloud Control để cung cấp dịch vụ Cơ sở dữ liệu đám mây riêng trong tập đoàn Bƣu
chính Viễn thông Việt Nam VNPT: tính ổn định, độ sẵn sàng cao, bao quát đƣợc
các dịch vụ, đảm bảo việc quản lý, giám sát, báo cáo tình trạng đƣợc thông suốt; chi phí cho việc xây dựng, áp dụng, bảo trì, vận hành, nâng cấp các hệ thống đƣợc giữ ở mức hợp lý.
Từ các kết quả đƣợc trình bày ở trên, học viên sẽ đề xuất xây dựng hệ thống
33
Chƣơng 3 – XÂY DỰNG HỆ THỐNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐÁM MÂY RIÊNG TẠI TẬP ĐOÀN BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
Giới thiệu chƣơng 3
Trong chƣơng này, học viên sẽ:
– Trình bày về các hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu tại Tập đoàn VNPT. – Giới thiệu về hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu bằng Oracle Cloud Control. – Báo cáo các kết quả đạt đƣợc trong tiến trình xây nghiên cứu, xây dựng hệ thống tại Tập đoàn VNPT.
3.1. Giới thiệu cơ sở dữ liệu đám mây riêng
3.1.1. Kiến thức chung về hệ quản trị cơ sở dữ liệu
3.1.1.1. Khái niệm dữ liệu
Theo định nghĩa, Dữ liệu là một mô tả hình thức về thông tin hay hoạt động nào đó.
Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta tham gia vào rất nhiều các lĩnh vực khác nhau nhƣ kinh doanh, giáo dục, giải trí, hành chính, tiền tệ... Mỗi lĩnh vực lại có vô vàn các thông tin khác nhau đƣợc sinh ra, đƣợc truyền đạt, bị mất đi hay đƣợc tái tạo... Tuy nhiên, không phải thông tin nào cũng đƣợc coi là dữ liệu. Từ vô vàn những thông tin đó có những sự kiện, khái niệm, số liệu... đƣợc lọc ra và lƣu trữ tùy theo mục đích sử dụng, đó mới chính là dữ liệu. Điều này cũng có nghĩa rằng: cùng là các thông tin nhƣ nhau nhƣng đối với cá nhân, tổ chức này thì nó là dữ liệu trong khi với cá nhân, tổ chức khác thì không. Đơn giản là vì mỗi cá nhân, tổ chức sử dụng các thông tin với mục đích khác nhau và không phải thông tin nào cũng đƣợc sử dụng bởi tất cả mọi ngƣời.
Dữ liệu đƣợc mô tả dƣới nhiều dạng khác nhau. Ví dụ nhƣ các ký tự, ký số, hình ảnh, ký hiệu, âm thanh... Mỗi cách mô tả nhƣ vậy gắn chúng với một ngữ nghĩa nào đó.
34
3.1.1.2. Khái niệm Cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu là một tập hợp các Dữ liệu có quan hệ logic với nhau, có thể dễ dàng chia sẻ và đƣợc thiết kế nhằm đáp ứng các nhu cầu sử dụng của một tổ chức, cá nhân nào đó.
Một cách định nghĩa khác dễ hiểu hơn, CSDL là một tập hợp có cấu trúc của những Dữ liệu có liên quan với nhau đƣợc lƣu trữ trong máy tính (bảng chấm công nhân viên, danh sách các đề án, niên giám điện thoại...). Một CSDL đƣợc thiết kế, xây dựng và lƣu trữ với một mục đích xác định nhƣ phục vụ lƣu trữ, truy xuất dữ liệu cho các ứng dụng hay ngƣời dùng.
Khi phân tích các thông tin cần lƣu trữ về một tổ chức bất kỳ, chúng ta cần phải nhận ra các entity (thực thể) thuộc về tổ chức đó. Với mỗi entity lại có nhiều attribute (thuộc tính) khác nhau. Ngoài ra, giữa các entity lại có các mối quan hệ qua lại mà chúng ta gọi là relationship. Tất cả các CSDL đều có thể đƣợc biểu diễn bởi hệ thống các entity, các attribute và các relationship. Các mối quan hệ giữa entity, attribute, relationship đƣợc gọi là quan hệ logic.
3.1.1.5. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là phần mềm hay hệ thống đƣợc thiết kế để quản
trị một cơ sở dữ liệu. Cụ thể, các chƣơng trình thuộc loại này hỗ trợ khả năng lƣu trữ, sửa chữa, xóa và tìm kiếm thông tin trong một cơ sở dữ liệu. Có rất nhiều loại hệ quản trị CSDL khác nhau: từ phần mềm nhỏ chạy trên máy tính cá nhân cho đến những hệ quản trị phức tạp chạy trên một hoặc nhiều siêu máy tính.
Tuy nhiên, đa số hệ quản trị CSDL trên thị trƣờng đều có một đặc điểm chung là sử dụng ngôn ngữ truy vấn theo cấu trúc mà tiếng Anh gọi là Structured Query Language. Các hệ quản trị CSDL phổ biến đƣợc nhiều ngƣời biết đến là MySQL, Oracle, PostgreSQL, SQL Server, DB2, Infomix, v.v. Phần lớn các hệ quản trị CSDL kể trên hoạt động tốt trên nhiều hệ điều hành khác nhau nhƣ Linux, Unix và MacOS, ngoại trừ SQL Server của Microsoft chỉ chạy trên hệ điều
35
Ƣu điểm của HQTCSDL: – Quản lý đƣợc dữ liệu dƣ thừa. – Đảm báo tính nhất quán cho dữ liệu. – Tạo khả năng chia sẻ dữ liệu nhiều hơn. – Cải tiến tính toàn vẹn cho dữ liệu. Nhƣợc điểm:
– HQTCSDL tốt thì khá phức tạp.
– HQTCSDL tốt thƣờng rất lớn chiếm nhiều dung lƣợng bộ nhớ. – Giá cả khác nhau tùy theo môi trƣờng và chức năng.
– HQTCSDL đƣợc viết tổng quát cho nhiều ngƣời dùng thì thƣờng chậm.
3.1.2. Một số hệ quản trị cơ sở dữ liệu đang được sử dụng tại Tập đoàn VNPT
- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle.
- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL Server
- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server
- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL Server
3.2. Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu riêng bằng Oracle Cloud Control
3.2.1. Các thành phần của Oracle Cloud Control
Về kiến trúc, Oracle Cloud Control đƣợc xây dựng với các thành phần sau: – Oracle Management Agent
– Oracle Management Service – Oracle Management Repository
36
– Oracle Management Plug–ins
– Enterprise Manager Cloud Control Console
Hình 3.1: Các thành phần của Oracle Cloud Control
Sau đây là mô tả chi tiết chức năng, nhiệm vụ của từng thành phần:
– Oracle Management Agent: là phần mềm đƣợc cài đặt trên các máy cần đƣợc giám sát. Thu thập thông tin từ các máy này, gửi về lớp middle là Oracle Management Service
– Oracle Management Service (OMS): là ứng dụng trên nền tảng web, kết hợp với Oracle Management Agent và các plug–ins để thu thập thông tin trên các máy chủ, theo dõi, quản trị. Sau đó, lƣu những thông tin này vào một CSDL (repository), dùng để tham chiếu, hoặc phân tích trong tƣơng lai. OMS cũng đảm nhận việc render giao diện ngƣời dùng của Oracle Cloud Control
37
– Oracle Management Repository: là nơi lƣu trữ tất cả thông tin về các máy chủ đƣợc thu thập bởi agent. Việc lƣu trữ đƣợc thực hiện bởi OMS. Sau đó, Oracle Management Repository sẽ tổ chức dữ liệu. Những dữ liệu này sau sẽ đƣợc truy xuất bởi OMS và hiển thị trên giao diện quản trị Cloud Control Console.
– Oracle Management Plug–ins: Nhiệm vụ chính của Oracle Cloud Control là theo dõi những giải pháp đƣợc cung cấp bởi Oracle, ví dụ: Oracle Database, Oracle Fusion Middleware, Oracle Fusion Ứng dụng. Những giải pháp này đƣợc đóng gói thành các plug–in, giúp đơn giản hóa việc quản trị, cài đặt các thành phần