GIẢI PHÁP TÍNH TOÁN TẬP TRUNG TẠI MÁY CHỦ - SERVER BASED COMPUTING
Tập trung hoá việc xử lý dữ liệu tại máy chủ của hệ thống sẽ nâng cao hiệu suất hoạt động, giúp quản lý hệ thống tốt hơn, đảm bảo an toàn và bảo mật dữ liệu, và tiết kiệm chi phí đầu tư cho hệ thống.
Giải pháp Server Based Computing – SBC là gì?
Trong kiến trúc của các hệ thống máy tính cá nhân bình thường, các chương trình ứng dụng được cài đặt trên đĩa cứng của máy trạm và hoạt động xử lý dữ liệu được diễn ra trên máy trạm, gây ra nhiều khó khăn trong việc quản lý các chương trình ứng dụng và yêu cầu phải đầu tư nhiều cho các máy trạm.
SBC là một mô hình hệ thống máy tính mới, trong đó các chương trình ứng dụng được cài đặt, hoạt động, quản lý và hỗ trợ tập trung tại máy chủ, mọi quá trình xử lý và tính toán của các chương trình ứng dụng đều diễn ra trên hệ thống máy chủ, do đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý và tiết kiệm chi phí đầu tư cho hệ thống. Người sử dụng với các thiết bị độc lập (như máy PC, máy trạm Macintosh, máy trạm UNIX...) hoặc các thiết bị cầm tay (Hand-held) và không dây (Wireless) có thể kết nối tới các chương trình trọng dụng trên hệ thống máy chủ thông qua các tiện ích được cài đặt sẵn trên thiết bị như các trình duyệt Web (Web Browser) máy ảo Java (Java Virtual Machine) và công nghệ trình diễn từ xa (Remote Presentation). Chức năng của các máy trạm trong mô hình SBC tuỳ thuộc vào mô hình được lựa chọn (các mô hình này được trình bày ở phần sau), nhưng chủ yếu là dùng để nhận các thông tin do người sử dụng nhập vào, truyền các thông tin đó tới máy chủ và cuối cùng là hiển thị các kết quả do chương trình ứng dụng trên máy chủ tính toán ra trên màn hình máy trạm.
Lợi ích của giải pháp SBC
(Picture 95.1)
Tiết kiệm : Giảm giá thành đầu tư cho mỗi máy trạm từ 20% đến 75%. Máy trạm có thời gian sử dụng lâu hơn, trung bình là 5 năm. Máy trạm sẽ có nhiều dung lượng đĩa hơn khi các chương trình ứng dụng được triển khai tập trung trên các máy chủ.
Dễ quản lý : Tập trung các chương trình ứng dụng, do đó việc quản lý hệ thống có hiệu quả và thuận tiện hơn nhiều các chương trình ứng dụng được cài đặt và quản lý trên các máy chủ của hệ thống, tối thiểu hoá các thao tác ở máy trạm. Việc quản lý tập trung cũng góp phần nâng cao độ ổn định và tin cây của các chương trình ứng dụng hoạt động trên hệ thống.
Tốc độ: Nâng cao tốc độ triển khai và nâng cấp các chương trình ứng dụng trên hệ thống; tốc độ triển khai 3 lần nhanh hơn. Do việc xử lý thông tin được thực hiện tập trung tại máy chủ và lưu lượng thông tin trên đường truyền giảm xuống nên các chương trình ứng dụng trên hệ thống sẽ hoạt động nhanh hơn.
Mở rộng : Dễ dàng mở rộng và phát triển. Mọi loại máy trạm đều có thể hoạt động trên hệ thống này; Các chương trình ửng dụng triển khai trên hệ thống không phụ thuộc vào phân mềm hệ thống của máy trạm.
Đơn giản : Người sử dụng không gặp phải các lôi thường gặp trong các hệ thống khác; thời gian sử dụng 9 lần bền hơn và dễ sử dụng hơn nhiều lần so với hệ thống máy tính thông thường. Các máy trạm trong mô hình SBC không sử dụng ổ đĩa cứng (Hard Disk), ổ đĩa mềm (Floppy Disk) và quạt làm mát, do đó loại trừ các lỗi do ổ đĩa cứng hỏng gây ra, ngần chặn hoàn toàn khả năng lây nhiễm của virus máy tính vào hệ thống và giảm thiểu thời gian ngừng máy trạm để sửa chữa.
An toàn : Tối ưu việc lưu trữ dữ liệu và kiểm soát truy xuất. Các dữ liệu đều được tập trung ở máy chủ tạo điều kiện thuận lợi cho việc sao lưu và đảm bảo an toàn dữ liệu; Còn trong các hệ thống thông thường, khi dữ liệu phân tán trên nhiều máy tính trạm thì chúng ta không có công nghệ tối ưu để sao lưu dữ liệu và chi phí để đảm bảo an toàn của dữ liệu sẽ rất cao.
Khả năng ứng dụng của giải pháp SBC.
1. Trong ngành Y tế
Các hoạt động của ngành Y tế gắn liền với việc chăm sóc sức khoẻ của mọi người. Hệ thống máy tính trang bị trong cách bệnh viện và cơ sở y tế thường có một số yêu cầu đặc biệt như : (1) Hệ thống phải có độ tin cậy cao để đảm bảo phục vụ bệnh nhân thời gian ngừng máy để sửa chữa phải giảm xuống tối thiểu và thời gian thay thế máy mới là nhanh nhất. (2) Các thiết bị, nhất là thiết bị trang bị trong phòng bệnh nhân, không được phép gây tiếng ồn ảnh hưởng đến người bệnh. Các thiết bị này phải chịu được môi trường có nồng độ hoá chất, nhiệt độ và độ ẩm cao hơn bình thường. (3) Tập trung quản lý để đảm bảo độ an toàn của dữ liệu, sử dụng hiệu quả nguồn lực công nghệ thông tin và giảm chi phí đầu tư.
Với các bệnh viện lớn việc sử dụng mô hình SBC mang lại hiệu quả rõ rệt. Hiện nay trên thế giới có nhiều bệnh viện đã áp dụng mô hình này trong hệ thống quản lý của bệnh viện.
2. Trong lĩnh vực dịch vụ
Một trong những hoạt động chính trong các tổ chức làm dịch vụ là hỗ trợ và quản lý các Mối quan hệ với khách hàng. Trong những năm gần đây, khi mức sống được nâng cao thì các hoạt động dịch vụ cũng trở lên đang dạng hơn và doanh thu tư các dịch vụ này cũng tăng rất nhanh.
Khó khăn mà các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực dịch vụ thường xuyên phải đương đầu là: (1) Nâng cao tối đa thời gian sử dụng thiết bị để cung cấp cho khách hàng các thông tin, hàng hoá và dịch vụ tốt nhất; giảm tối thiểu thời gian ngưng hoạt động của hệ thống, nhất là trong một thị trường có cạnh tranh. (2) Triển khai nhanh các ứng dụng mới để phục các nhu cầu luôn luôn phát sinh của khách hàng. (3) Quản lý và tích hợp, hệ thống phải cho phép quản lý từ xa và tập trung vì đặc thù của hoạt động dịch vụ là phân tán để giảm chi
(Picture 97.1)
phí trong hoạt động dịch vụ. (4) Sử dụng nhiều loại thiết bị và phần mềm hệ thống khác nhau, do đầu tư qua nhiều giai đoạn và đặc thù công việc dịch vụ nên trong hệ thống cùng một lúc tồn tài nhiều loại thiết bị khác nhau và nhiều phần mềm hệ thống khác nhau Windows, UNIX ...)
Giải pháp SBC đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trong hoạt động dịch vụ đảm bảo quản lý tập trung; triển khai nhanh và có độ tin cậy cao trong quá trình sử dụng. Ví dụ điển hình là việc trọng dụng mô hình SBC trong các trung tâm trả lời cuộc gọi, các ngân hàng...
3. Trong lĩnh vực công nghiệp
Các chương trình ứng dụng trong các nhà máy công nghiệp hiện nay đang được phát triển theo hướng tập trung hoá việc quản lý, lưu trữ và xử lý dữ liệu. Các chương trình này được ứng dụng tại mọi khâu trong quá trình quản lý và sản xuất. Một trong những ví dụ điển hình của loại chương trình ứng dụng này là chương trình ERP (Enterprise Resource Planning) được cung cấp bởi các hãng Oracle, SAP ... Để triển khai các chương trình ứng dụng này trong các nhà máy thì hệ thống máy tính của nhà máy cũng phải được quản lý và vận hành tập trung. Ngoài ra để đảm bảo hiệu suất công việc thì hệ thống máy tính phải có độ bền cao, độ sẵn sàng cao và có khả năng chịu va đập và môi trường khắc nhiệt trong các nhà máy sản xuất công nghiệp. Vậy liệu chúng ta có thể chọn giải pháp nào ngoài giải pháp SBC.
4. Trong các tổ chức chính phủ
Thử thách mà đa số các tổ chức chính phủ gặp phải là vấn đề phải nâng cao hiệu suất làm việc và tinh thần trách nhiệm, đòi hỏi các chuyên gia công nghệ thông tin và nhân viên chính phủ phải thay đổi một cách hệ thống việc quản lý dữ liệu tại phòng ban của họ và việc chia sẻ thông tin với các phòng ban khác. Để giải quyết được vấn đề này, các chuyên gia công nghệ thông tin của chính phủ cần có một giải pháp tổng thể liên qua đến các vấn đề về quản lý, truy xuất, hiệu suất và an toàn bảo mật.
Giải pháp SBC chính là giải pháp mà các chuyên gia công nghệ thông tin của chính phủ đã chọn lựa để áp dụng vào trong các hệ thống của các tổ chức chính phủ.
Các mô hình của hệ thống SBC
5. Mô hình đơn giản (Simple)
Một trong những định hướng mới trong xu thế định hướng theo ứng dụng của ngành công nghệ thông tin hiện nay là hướng tới việc đơn giản hoá các chương trình ứng dụng ở phía máy trạm. Người sử dụng có thể dùng nhiều loại thiết bị khác nhau, hoạt động trên nhiều loại hệ điều hành, không cần cài đặt các chương trình ứng dụng cố định mà vẫn có thể kết nối vào hệ thống để sử dụng các dịch vụ của hệ thống.
Bằng cách thay đổi tại lớp trình diễn (Presentation Layer) trong kiến trúc ứng dụng khách chủ (Client/server), cụ thể là chức năng trình diễn trước đây thuộc máy trạm nay được chuyên sang cho máy chủ thực hiện và liên lạc giữa máy chủ và máy trạm được thực hiện thông qua một số giao thức truyền tin mới như giao thức ICA (Independent Computer Architecture) hay giao thức RDP (Remote Desktop Protocol).
Định hướng này làm đơn giản hoá việc quản lý các máy trạm bằng cách tập trung hoá toàn bộ công việc quản trị của hệ thống tại máy chủ. Hơn nữa, các giao thức liên lạc mới còn làm giảm lưu lượng thông tin trên mạng, giúp cho các dịch vụ của hệ thống hoạt động tốt trên môi trường mạng có băng thông thấp.
Để xây dựng mô hình này chúng ta có thể sử dụng các sản phẩm Metaframe của hãng Citrix hoặc sản phẩm Windows Terminal Server của hãng Microsoft. Các thiết bị của người sử dụng có thể là máy tính cá nhân bình thường, máy tính cá nhân không có ổ đĩa, thiết bị cầm tay không dây ...
6. Mô hình đầy đủ (Powerful)
Trong mô hình trên để chuyển chức năng trình diễn sang máy chủ chúng ta phải sử dụng các phần mềm của hãng Citrix, Microsoft hoặc của một số hãng khác, như vậy chúng ta phải đối mặt với vấn đề bản quyền phần mềm. Bản thân các chương trình này trong một số trường hợp cũng cản trở việc phát triển thêm các tính năng mới của chương trình ứng dụng hoạt động trên hệ thống.
Trong mô hình đầy đủ, ngoài khả năng trình diễn từ xa, chúng ta có sử dụng thêm một công nghệ mới đó là công nghệ Web. Công nghệ Web hiện nay đang là một xu thể mới trong phát triển phần mềm ứng dụng. Khi sử dụng công nghệ này các chương trình ứng dụng trên hệ thống là các ứng dụng web và các thiết bị trong hệ thống có thể liên lạc với nhau thông qua ngôn ngữ chính của Web là ngôn ngữ HTML (Hyper Text Mark-up Language); hiện nay ngôn ngữ này đang được rất nhiều lõi thiết bị hỗ trợ.
(Picture 99.1)
Mô hình này có một số ưu điểm chính là : (I) Được hỗ trợ nhiều bởi trào lưu ứng dụng Web, chống lại sự độc quyền của Microsoft, tiến tới xây dựng một hệ thống phần mềm mở và trung lập hơn; (2) Một phần nhỏ trong quá trình xử lý thông tin được phân tán trên các máy trạm, cho phép xây dựng các giải pháp ứng dụng qui mô lớn cho các doanh nghiệp, bệnh viện, trường học ... (3) Hoàn toàn tương thích với một chuẩn công nghệ đang dần dần phổ biến, công nghệ dựa trên Internet (Internet Based), cho phép truy xuất tới chương trình ứng dụng từ mọi thiết bị có trình duyệt Web.
7. Mềm dẻo (Flexible)
Dưới góc độ của người sử dụng, chúng ta nhận thấy có hai quan điểm khác nhau. Thứ nhất là các máy trạm và máy tính mạng gắn người sử dụng với các chương trình ứng dụng nhàm chán suốt cả ngày và không cho phép họ truy xuất tới nhiều chương trình ứng dụng mới khác.
Ngược lại nhiều người sử dụng máy tính cá nhân lại cho rằng họ thường xuyên sử dụng máy tính cá nhân như một công cụ trên bàn làm việc để làm một số việc đơn giản như soạn thảo văn bản, làm bản tính...
Vấn đề đặt ra là chúng ta s triển khai các phần mềm ứng dụng như thế nào Thứ nhất, một số người sử dụng chỉ yêu cầu sử dụng một số ứng dụng đơn giản, không yêu cầu máy trạm có khả năng xử lý mạnh; đối với họ thì một máy tính cá nhân là quá thừa, một máy trạm hoặc một máy tính mạng thì thích hợp hơn. Thứ hai, đó là những người sử dụng ở xa, kết nối tới hệ thống thông qua mạng tốc độ thấp thì máy Thin Client là thích hợp nhất. Thứ ba, là những người sử dụng muốn truy xuất tới nhiều chương trình ứng dụng khác nhau và thường xuyên di chuyển thì một máy tính xách tay là thích hợp cho họ.
Mô hình này đa dạng hơn mô hình đầy đủ đã trình bày ở trên do các máy trạm có cài đặt thêm máy ảo Java, nghĩa là các chương trình ứng dụng hoạt động trên hệ thống này được xây dựng theo công nghệ Java. Hiện nay xu hướng lập trình trên ngôn ngữ Java đang phát triển mạnh nhờ vào một số yếu tố sau : (] ) Ngôn ngữ Java có thể hoạt động trên mọi loại hệ điều hành của hệ thống. (2) Là một ngôn ngữ lập trình tương đối mở, được nhiều nhà cung cấp hỗ trợ. (3) Nhiều nhà sản xuất thiết bị đã hỗ trợ ngôn ngữ này trên các thiết bị của họ. (4) Java là ngôn ngữ thích hợp nhất cho việc lập thành các chương trình ứng dụng trên các hệ thống mạng Intranet hoặc Internet.
