Đề tài Tìm hiểu các nguyên lý sáng tạo và áp dụng giải thích quá trình phát của thiết bị mạng thông minh google -Meraki

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 1. ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  TIỂU LUẬN MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Tên đề tài: TÌM HIỂU CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO VÀ ÁP DỤNG GIẢI THÍCH QUÁ TRÌNH PHÁT CỦA THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH GOOGLE -MERAKI Giáo viên HD : GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm Họ tên học viên : Nguyễn Trọng Ngân Mã số học viên : CH1101107 Cao học : Khóa 6 Chuyên ngành : Khoa học máy tính - Mã số: 60.48.01 Tháng 04/2012 LỜI CÁM ƠN THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI i LỜI CÁM ƠN Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận, với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Hoàng Văn Kiếm và những ý kiến đóng góp của bạn bè, đối tác đã cho em nguồn động viên lớn để hoàn thành nhiệm vụ của bài tiểu luận. Qua đó, bản thân đã đạt được nhiều tiến bộ về kiến thức cũng như những kĩ năng làm việc bổ ích, phục vụ tốt hơn trong công việc nói riêng và trong công tác nghiên cứu khoa học nói chung. Em chân thành cám ơn quý Thầy Cô trong khoa Khoa học máy tính, phòng đào tạo sau đại học, trường đại học Công nghệ thông tin – đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em thực hiện tiểu luận này. Mặc dù rất cố gắng, song tiểu luận vẫn còn nhiều thiếu sót. Em mong nhận được nhiều sự thông cảm và góp ý của thầy Hoàng Văn Kiếm. Xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến quý thầy. Tp.HCM, ngày / / 2012 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... MỤC LỤC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI iii MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN ...................................................................................................... i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN ....................................................................... ii MỤC LỤC ......................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. iv 1. CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................. 1 1.1. Thông tin chung về môn học ..................................................................... 1 1.2. Giới thiệu về đề tài tiểu luận và lý do chọn đề tài ...................................... 1 2. CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................... 1 2.1. Phương pháp nghiên cứu khoa học và các nguyên lý sáng tạo ................... 1 2.1.1. 40 nguyên lý sáng tạo ........................................................................ 1 3. CHƯƠNG 3 – MERAKI CÁC SẢN PHẨM ................................................... 7 3.1. Giới thiệu về Meraki và Digital Work Network ........................................ 7 3.1.1. Meraki [L-1] ......................................................................................... 7 3.1.2. Digital Works Network[L-2] ................................................................ 8 3.2. Điện toán đám mây và kiến trúc nền của Meraki ....................................... 8 3.2.1. Điện toán đám mây ............................................................................ 8 3.2.2. Kiến trúc nền của Meraki ................................................................. 10 3.3. Các dòng sản phẩm của Meraki-Google .................................................. 13 3.3.1. Access Switch .................................................................................. 13 3.3.2. Wireless LAN .................................................................................. 13 3.3.3. Security Appliances ......................................................................... 14 3.4. Các dự án đã triển khai công nghệ của Meraki ........................................ 14 3.5. Thuyết minh các nguyên lý áp dụng cho việc phát triển các dòng sản phẩm của Meraki ............................................................................................................. 15 4. CHƯƠNG 4 – TỔNG KẾT ........................................................................... 16 4.1. Tóm tắt kết quả đạt được ......................................................................... 16 4.2. Xu hướng phát triển của kiến trúc Cloud Managed ................................. 17 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 18 DANH MỤC CÁC HÌNH THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3-1 Các giải thưởng đạt được của Meraki ........................................................ 8 Hình 3-2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây cho các thiết bị của Meraki ........... 10 Hình 3-3 Mô hình hoạt động tổng quán của hệ thống Meraki ................................. 11 Hình 3-4 Mô hình hoạt động của hệ thống controller tại chổ .................................. 11 Hình 3-5 Quy trình triển khai/mở rộng hệ thống Meraki ......................................... 12 Hình 3-6 Màn hình điều khiển tập trung (dashboard) .............................................. 12 Hình 3-7 Thiết bị Access Switch ............................................................................ 13 Hình 3-8 Thiết bị Wireless ..................................................................................... 14 Hình 3-9 Thiết bị bảo mật....................................................................................... 14 Hình 3-10 Mô hình quản lý tập trung tại khu Đh Quốc gia Tp HCM ...................... 15 TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 1 2. CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU CHUNG 2.1. Thông tin chung về môn học Môn học “Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” là một môn học bắt buộc trong chương trình đào tạo cao học tại đại học Công nghệ thông tin. Môn học được bố trí giảng dạy trong giai đoạn 1 của quá trình đào tạo nhằm cung cấp cho học viên các kiến thức tổng quát về nghiên cứu khoa học, các cách tiếp cập và giải quyết vấn đề… để làm cơ sở cho việc phát triển tư duy nghiên cứu phục, vụ cho việc học các môn học tiếp theo và thực hiện Luận văn tốt nghiệp. Đồng thời, môn học còn là hành trang xuyên suốt trong sự nghiệp nghiên cứu khoa học cho các học viên cao học trong tương lai. 2.2. Giới thiệu về đề tài tiểu luận và lý do chọn đề tài Trong quá trình công tác, em đã có dịp tiếp xúc trực tiếp với Richard D. Warren, đại diện của Công ty Meraki tại Việt Nam. Qua đó, được tìm hiểu và giới thiệu về các sản phẩm của Meraki. Các sản phẩm này hoạt động dựa vào một cơ chế mới dựa trên nền tảng công nghệ điện toán đám mây. Đây là một xu hướng khá mới mẻ tại Việt Nam. Do đó, bài tiểu luận của em sẽ tập trung giới thiệu và phân tích các nguyên lý trong việc phát triển các sản phẩm Meraki. Để thực hiện được bài tiểu luận, bản thân em cần trang bị các kiến thức về phương pháp nghiên cứu khoa học đã được thầy Hoàng Văn Kiếm tận tình giảng dạy. Bên cạnh đó, để tìm hiểu được sản phẩm của Meraki, ngoài các tài liệu do trực tiếp Meraki cung cấp, em đã tìm hiểu thêm các tài liệu liên quan thông qua internet. 3. CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1. Phương pháp nghiên cứu khoa học và các nguyên lý sáng tạo 3.1.1. 40 nguyên lý sáng tạo 3.1.1.1 Phân chia nhỏ. a. Chia đối tượng thành những phần độc lập. b. Tạo một đối tượng lắp ghép. c. Tăng mức độ phân chia của đối tượng. TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 2 3.1.1.2 Tách khỏi. a. Trích bỏ hoặc tách khỏi các thành phần hoặc tính chất gây nhiễu ra khỏi đối tượng hoặc b. Chỉ trích các thành phần hoặc tính chất cần thiết. 3.1.1.3 Chất lượng cục bộ. a. Chuyển cấu trúc (của đối tượng hoặc môi trường/tác động bên ngoài) từ đồng nhất sang không đồng nhất (để khai thác tối đa hiệu suất từng phần tử) b. Làm cho những bộ phận khác nhau thực hiện những chức năng khác nhau c. Đặt mỗi bộ phận của đối tượng dưới các điều kiện thích hợp cho các họat động của đối tượng. 3.1.1.4 Bất đối xứng a. Thay một hình đối xứng thành một hình không đối xứng b. Nếu đối tượng đã bất đối xứng rồi thì tăng độ bất đối xứng 3.1.1.5 Kết hợp a. Kết hợp về không gian những đối tượng đồng nhất hoặc những đối tượng có những thao tác kề nhau. b. Kết hợp về thời gian những thao tác đồng nhất hoặc kề nhau 3.1.1.6 Đa năng. Cho một đối tượng hoạt động đa chức năng do đó có thể loại bỏ một số đối tượng khác 3.1.1.7 Lồng nhau a. Để một đối tượng trong lòng một đối tượng khác, đối tượng khác này lại để trong lòng một đối tượng thứ ba b. Đưa một đối tượng qua một khoảng trống của một đối tượng khác 3.1.1.8 Đối trọng a. Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách nối với một đối tượng khác có sức đẩy b. Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường có sức đẩy khí hoặc thủy động lực TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 3 3.1.1.9 Thực hiện một số thao tác ngược truớc a. Thực hiện phản hoạt động trước tiên b. Nếu vật thể chịu áp lực thì cung cấp cung cấp một phản áp lực trước đó 3.1.1.10 Thực hiện một số thao tác trước a. Thực hiện tất cả hoặc một phần các thao tác cần thiết trước khi thực hiện b. Sắp xếp các đối tượng sao cho chúng có thể đi vào hoạt động trong một khoảng thời gian hợp lí và từ một vị trí thích hợp 3.1.1.11 Đề phòng Dự trù cho tính không tin cậy của đối tượng bằng biện pháp phòng chống. 3.1.1.12 Đẳng thế Thay đổi điều kiện làm việc sao cho không phải nâng lên hoặc hạ xuống 3.1.1.13 Đảo ngược a. Thay cho một hành động được chỉ định trước, áp dụng một hành động ngược lại b. Làm cho phần chuyển động của đối tượng hoặc môi trường bên ngoài của đối tượng trở nên bất động và những phần bất động trở thành chuyển động c. Lật úp đối tượng 3.1.1.14 Chuyển động tròn a. Thay những đối tượng thẳng hoặc bề mặt bằng phẳng thành những mặt cong ; thay thể hình lập phương thành hình cầu b. Sử dụng con lăn, vật hình xoắn ốc c. Thay thế chuyển động thẳng bằng chuyển động quay ; tận dụng lực li tâm 3.1.1.15 Kinh động a. Làm cho đối tượng hay môi trường của nó tự động điều chỉnh tới chế độ tối ưu tại mỗi trạng thái hoạt động. b. Chia vật thể thành những phần nhỏ mà có thể thay đổi vị trí tương đối với nhau c. Nếu vật thể bất động thì làm cho nó chuyển động và có thể trao đổi được 3.1.1.16 Hành động một phần hoặc quá mức. Nếu khó có thể đạt 100% hiệu quả mong muốn thì cố đạt đến cái đơn giản nhất TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 4 3.1.1.17 Chuyển sang chiều mới a. Loại bỏ các bài toán bằng cách dịch chuyển một đối tượng trong một chuyển động hai chiều (tức là dọc theo mặt phẳng) b. Sắp xếp các đối tượng trên nhiều lớp thay cho một lớp c. Làm nghiêng đối tượng hoặc quay nó lên cạnh của nó 3.1.1.18 Rung động cơ học a. Đặt đối tượng vào thế rung động b. Nếu đã rung động rồi thì tăng tần số, thậm chí đến tận tần số sóng siêu âm c. Sử dụng tần số cộng hưởng d. Thay áp rung cho rung cơ học e. Dùng rung động siêu âm với từ trường 3.1.1.19 Hành động tuần hoàn a. Thay một hành động liên tục thành một hành động tuần hoàn (xung). b. Nếu một hành động đã tuần hoàn rồi thì thay đổi tần số c. Sử dụng xung giữa các xung lực để cung cấp hành động bổ xung 3.1.1.20 Thực hiện liên tục các họat động có hiệu quả cao. a. Thực hiện một hành động liên tục (không nghỉ) trong đó tất cả các phần của đối tượng hoạt động hết công suất. b. Loại bỏ các hành động không hiệu quả và trung gian 3.1.1.21 Vượt nhanh Thực hành các thao tác có hại hoặc mạo hiểm với tốc độ thật nhanh 3.1.1.22 Chuyển thiệt thành lợi a. Sử dụng những yếu tố có hại hoặc các tác động môi trường để thu những hiệu quả tích cực b. Loại bỏ những yếu tố có hại bằng việc kết hợp nó với một yếu tố có hại khác c. Tăng tác động có hại đến khi nó tự triệt tiêu tính có hại của nó 3.1.1.23 Thông tin phản hồi a. Sử dụng thông tin phản hồi TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 5 b. Nếu đã có thông tin phản hồi thì đảo ngược nó. 3.1.1.24 Dùng vật môi giới a. Dùng một vật thể trung gian để truyền hay thực hiện một hành động. b. Tạm thời nối một vật thể với một vật thể khác mà nó dễ dàng được tháo bỏ đi. 3.1.1.25 Tự phục vụ a. Làm cho vật thể tự phục vụ và thực hiện những thao tác bổ sung và sửa chữa b. Tận dụng vật liệu và năng lượng bỏ đi 3.1.1.26 Sao chép a. Dùng một bản sao đơn giản và rẻ tiền thay cho một vật thể phức tạp, đắt tiền, dễ vỡ hay bất tiện b. Thay thế một vật thể bằng bản sao hoặc hình ảnh của nó, có thể dùng thước để tăng hoặc giảm kích thước c. Nếu các bản sao quang học đã được dùng, thay chúng bằng những bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại 3.1.1.27 Dùng vật rẻ tiền, tuổi thọ ngắn thay cho vật đắt tiền, tuổi thọ dài. Thay một vật thể đắt tiền bằng nhiều những vật thể rẻ tiền có ít ưu điểm hơn (ví dụ tuổi thọ kém đi) 3.1.1.28 Thay thế hệ thống cơ học. a.Thay thế hệ cơ học bằng hệ quang, âm hoặc khứu giác (mùi) b.Dùng điện, từ, điện từ trường để tương tác với vật thể c.Thay thế các trường - Trường tĩnh bằng các trường động - Trường cố định bằng trường thay đổi theo thời gian - Trường ngẫu nhiên bằng trường cấu trúc - Dùng một trường kết hợp với các hạt sắt từ TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 6 3.1.1.29 Dùng khí hoặc thủy lực học. Thay thế các phần cứng rắn của đối tượng bằng khí hoặc chất lỏng. Các phần này có thể dùng không khí hoặc nước để phồng lên, hoặc dùng đệm hơi hay đệm thủy tĩnh 3.1.1.30 Màng linh động hoặc màng mỏng a. Thay cấu trúc truyền thống bằng cấu trúc làm từ màng linh động hoặc màng mỏng b. Cô lập đối tượng ra khỏi môi trường xung quanh bằng cách sử dụng màng linh động hoặc màng mỏng 3.1.1.31 Dùng vật liệu xốp a. Dùng vật thể xốp hoặc các yếu tố xốp (chèn, phủ, …) b. Nếu một vật thể đã xốp thì làm đầy các lỗ chân lông trước bằng một vài chất liệu 3.1.1.32 Đổi màu a. Đổi màu của đối tượng hoặc những thứ quanh nó. b. Đổi độ trong suốt của đối tượng hoặc quá trình mà khó có quan sát. c. Dùng bổ sung màu để quan sát các đối tượng hoặc quá trình khó quan sát. d. Nếu đã dùng bổ sung màu thì dùng các yếu tố khác để theo dõi. 3.1.1.33 Tính đồng nhất Làm các vật thể tương tác với vật thể đầu tiên bằng cùng loại vật liệu hoặc vật liệu rất gần với vật thể đầu tiên đó 3.1.1.34 Loại bỏ và tái sử dụng. a. Một yếu tố của đối tượng sau khi hoàn thành chức năng hoặc trở nên vô dụng thì hãy loại bỏ hoặc thay đổi nó (vứt bỏ, phân hủy, làm bay hơi, …). b. Loại bỏ ngay lập tức những phần của đối tượng không còn tác dụng. 3.1.1.35 Chuyển pha lí hóa của đối tượng. Thay đổi trạng thái kết tập, phân bố mật độ, độ linh động, nhiệt độ của đối tượng. 3.1.1.36 Chuyển pha Ứng dụng các hiệu ứng trong quá trình chuyển pha của vật liệu. Ví dụ trong khi thay đổi thể tích, bậc tự do hay hấp thụ nhiệt TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 7 3.1.1.37 Giãn nở nhiệt a. Dùng vật liệu có thể co giãn theo nhiệt độ b. Sử dụng các vật liệu khác nhau với các hệ số giãn nở nhiệt khác nhau 3.1.1.38 Sử dụng chất ô xi hóa mạnh a. Thay không khí thường bằng môi trường nhiều không khí b. Thay môi trường giàu không khí bằng ô xi c. Xử lí vật thể trong môi trường giàu không khí hoặc ô xi bằng phóng xạ ion hóa d. Sử dụng ô xi ion hóa 3.1.1.39 Môi trường khí trơ a. Thay môi trường thường bằng môi trường khí trơ b. Thực hiện quá trình trong chân không 3.1.1.40 Vật liệu composite Thay vật liệu đồng nhất bằng vật liệu composite 4. CHƯƠNG 3 – MERAKI CÁC SẢN PHẨM 4.1. Giới thiệu về Meraki và Digital Work Network 4.1.1. Meraki [L-1] Meraki là một công ty chuyên cung cấp các sản phẩm về mạng. Meraki có trụ sở chính đặt tại San Francisco, California - USA. Công ty được thành lập trên cơ sở nguồn vốn đầu tư của hai tập đoàn Google và Sequoia Capital. Tên gọi “Meraki” được bắt nguồn từ một từ Hi Lạp (may-rad-kee) với ý nghĩa là “Làm việc gì đó bằng cả tâm hồn, sự sáng tạo và tình yêu”. Các sản phẩm của Meraki tập trung vào việc phát triển các thiết bị mạng với nền tảng công nghệ điện toán đám mây (sẽ được trình bày chi tiết hơn trong phần sau). Các giải thưởng về công nghệ đã đạt được: TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 8 Hình 4-1 Các giải thưởng đạt được của Meraki 4.1.2. Digital Works Network[L-2] Công ty TNHH Digital Works Network là đại diện của Meraki tại Việt Nam nhằm du nhập công nghệ “Cloud Managed” cho các thiết bị mạng. Meraki đã lựa chọn Việt Nam cho việc phát triển các công nghệ này tại khu vực Châu Á. 4.2. Điện toán đám mây và kiến trúc nền của Meraki 4.2.1. Điện toán đám mây 4.2.1.1 Giới thiệu Điện toán đám mây[L-3 ] (cloud computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet. Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó. Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó. 4.2.1.2 Kiến trúc[ L-3] Đại bộ phận hạ tầng cơ sở của điện toán đám mây hiện nay là sự kết hợp của những dịch vụ đáng tin cậy được phân phối thông qua các trung tâm dữ liệu (data center) được xây dựng trên những máy chủ với những cấp độ khác nhau của các công nghệ ảo hóa. Những dịch vụ này có thể được truy cập từ bất kỳ đâu trên thế giới, trong đó “Đám mây” là một điểm truy cập duy nhất cho tất cả các máy tính có nhu cầu của khách hàng. TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 9 4.2.1.3 Đặc tính[L- 3] Trước đây, để có thể triển khai một ứng dụng (ví dụ một trang Web), người dùng phải đi mua/thuê một hay nhiều máy chủ (server), sau đó đặt máy chủ tại các trung tâm dữ liệu (data center) thì nay điện toán đám mây cho phép bạn giản lược quá trình mua/thuê. Ngườn dùng chỉ cần nêu ra yêu cầu của mình, hệ thống sẽ tự động gom nhặt các tài nguyên rỗi (free) để đáp ứng yêu cầu. Chính vì vậy, có thể kể đến một vài lợi ích cơ bản của điện toán đám mây như sau: - Sử dụng các tài nguyên tính toán động (Dynamic computing resources): Các tài nguyên được cấp phát cho người dùng đúng như những gì họ đang mong muốn một cách tức thời. Thay vì việc người dùng phải tính toán xem có nên mở rộng hay không, phải đầu tư bao nhiêu máy chủ ..Với công nghệ điện toán đám mây, hệ thống sẽ tự động tìm kiếm tài nguyên rỗi để cung cấp cho người dùng. - Giảm chi phí : Người dùng /Doanh nghiệp sẽ có khả năng cắt giảm chi phí để mua bán, cài đặt và bảo trì tài nguyên. - Giảm độ phức tạp trong cơ cấu của doanh nghiệp : Doanh nghiệp sản xuất hàng hóa mà lại phải có cả một chuyên gia IT để vận hành, bảo trì máy chủ thì quá tốn kém. Nếu outsource được quá trình này thì doanh nghiệp sẽ chỉ tập trung vào việc sản xuất hàng hóa chuyên môn của mình và giảm bớt được độ phức tạp trong cơ cấu. - Tăng khả năng sử dụng tài nguyên tính toán : Một trong những câu hỏi đau đầu của việc đầu tư tài nguyên (ví dụ máy chủ) là bao lâu thì nó sẽ hết khấu hao, tôi đầu tư như thế có lãi hay không, có bị outdate về công nghệ hay không … Khi sử dụng tài nguyên trên đám mây thì chúng ta không còn phải quan tâm tới điều này nữa. TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 10 4.2.2. Kiến trúc nền của Meraki Hình 4-2 Mô hình kiến trúc điện toán đám mây cho các thiết bị của Meraki Với các mô hình sản xuất thiết bị phần cứng truyền thống, tất cả các phần mềm điều khiển (firmware) được nạp trực tiếp vào một/ nhiều chip trên thiết bị. Đơn cử cho xu hướng này là các kiến trúc SoC (system on chip), SiP (system in package)… Với xu hướng phát triển của công nghệ điện toán đám mây, Meraki đã phát minh ra một công nghệ mạng dựa vào kiến trúc đám mây(Cloud Networking). Các thiết bị mạng được thiết kế theo công nghệ này trở thành các thiết bị thông minh hơn. Các thiết kế này đã phá vỡ quan niệm truyền thống về thiết kế phần cứng. Các thành phần điều khiển(contronler) trong các thiết bị dạng này được chia làm 2 phần: - Một phần đảm nhiệm chức năng xữ lý dữ liệu của user tại chổ được thiết kế dạng firmware; - Phần còn lại được đặt ngay tại datacenter của Meraki để đảm nhiệm chức năng quản lý, lưu cấu hình thiết bị…Các thiết bị sẽ được thiết lập thông một đường hầm (Tunel) thông qua giao thức bảo mật SSL để kết nối về datacenter, tải các thông tin cấu hình của thiết bị. Ngoài ra, người quản trị có thể truy cập, cấu hình thiết bị mọi lúc mọi nơi thông qua một giao diện web (dashboard). Kiến trúc này được thể hiện thông qua hình vẽ tổng quát như sau: TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 11 Hình 4-3 Mô hình hoạt động tổng quán của hệ thống Meraki Ngoài ra, với các thiết kế cổ điển, Controller đặt tại chổ sẽ dễ gây ra tình trạng đụng độ, dữ liệu truyền bị “nghẽn mạch”, vì tất cả dữ liệu trao đổi (giữa nội bộ mạng LAN) và thông tin gửi đi đều phải chạy qua Controller tại chỗ trước khi ra ngoài. Hình 4-4 Mô hình hoạt động của hệ thống controller tại chổ Với kiến trúc nền dựa trên công nghệ điện toán đám mây như đã mô tả ở phần trên, hệ thống giải pháp của Meraki có thể tối ưu hóa hoạt động của Controler Meraki sẽ không làm cho hoạt động truyền dữ liệu bị “nghẽn mạch” như những hệ thống Controller tại chỗ, vì thông tin trao đổi giữa nội bộ mạng LAN không phải chạy qua Controller của Meraki. TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 12 Kiến trúc đám mây của Meraki còn cung cấp tính năng dễ dàng mở rộng khi quy mô công ty/ doanh nghiệp tăng lên hoặc phát triển thêm chi nhánh. Việc thiết lập một hệ thống được thực hiện nhanh chóng theo các bước như sau: Hình 4-5 Quy trình triển khai/mở rộng hệ thống Meraki Hình 4-6 Màn hình điều khiển tập trung (dashboard) TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 13 Với cấu trúc điều khiển tập trung thông qua dashboard, quản trị viên có thể quản trị toàn bộ thiết bị được phân bố trên một vùng lãnh thổ rộng lớn. hình trên thể hiện một mạng lưới mạng không dây được phân bổ rộng khắp ở Mỹ. Với các hệ thống thông thường, quy mô phát triển này phải được quản lý bằng nhiều nhân viên quản trị. Khi sử dụng các thiết bị của Meraki, chỉ cần một quản trị viên đã có thể quản lý, theo dõi thông tin, thông số mạng… của toàn bộ hệ thống. Với sự phát triển vượt bậc về công nghệ, hứa hẹn cho một xu hướng đổi mới và cách mạng công nghệ trong 5 năm tới. Các dòng sản phẩm hiện tại được phát triển dựa trên nền tảng điện toán đám mây sẽ được trình bày cụ thể trong phần kế tiếp. 4.3. Các dòng sản phẩm của Meraki-Google Các dòng sản phẩn của Meraki hiện có trên thị trường đều hoạt động trên cơ chế điện toán đám mây. Meraki đang sản xuất các dòng sản phẩm như sau: 4.3.1. Access Switch Hình 4-7 Thiết bị Access Switch 4.3.2. Wireless LAN TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 14 Hình 4-8 Thiết bị Wireless 4.3.3. Security Appliances Hình 4-9 Thiết bị bảo mật 4.4. Các dự án đã triển khai công nghệ của Meraki Hiện tại, các dòng sản phẩm của Meraki chưa được phổ biến rộng rãi tại Việt Nam. Tuy nhiên trên thế giới và chủ yếu tại Châu Âu và thị trường Bắc Mỹ, sản phẩm của Meraki với các ưu điểm vượt trội và giá thành rẽ đã được đưa vào sử dụng để thay thế các thiết bị của Cisco. Tính đến thời điểm hiện tại, Meraki đã có 18.000 khách hàng tại 143 quốc gia khác nhau[L-2]. Sau đây là một số dự án tiêu biểu của Meraki đã được triển khai dưới dạng Mesh khá lớn tại Việt Nam: - Mạng WiFi Public tại khu đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh - Mạng WiFi Public tại đại học Ngân hàng; - Mạng WiFi Public tại học viện Hành chính Quốc gia - Mạng WLAN tại trường quốc tế Singapore - Mạng WiFi Public và WLAN tại trường đại học quốc tế Miền đông TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 15 Hình 4-10 Mô hình quản lý tập trung tại khu Đh Quốc gia Tp HCM 4.5. Thuyết minh các nguyên lý áp dụng cho việc phát triển các dòng sản phẩm của Meraki Nguyên lý tách khỏi: Phần firmware truyền thống được đặt trong thiết bị vật lý thông qua các chip ROM. Đối với công của Meraki, một phần firmware được tách ra khỏi thiết bị vật lý. Nguyên lý kết hợp: Kết hợp công nghệ điện toán đám mây, lập trình firmware truyền thống và công nghệ sản xuất thiết bị phần cứng để phát minh ra công nghệ sản xuất thiết bị mạng thông minh hoạt động trên nền tảng công nghệ điện toán đám mây. Nguyên lý phân nhỏ: Controller trong thiết bị mạng thông minh được phân nhỏ thành 2 thành phần, phần controller tại chổ và controller đặt trên đám mây của Meraki. Nguyên lý tự phục vụ: Các dòng sản phẩm sẽ tự động nâng cấp phần mềm, các tính năng mới khi được đưa, tự khắc phục sữa chữa một số lỗi Nguyên tắc linh động: Quản trị hệ thống các thiết bị thông minh của Meraki có thể điều khiển, cấu hình thiết bị ở bất cứ nơi nào, bằng máy tính, điện thoại, máy tính bảng… Nguyên lý vạn năng: Có thể thực hiện rất nhiều thao tác quản trị, theo dõi luồng dữ liệu, giám sát người dùng, đặt các luật bảo mật… thông qua 1 giao diện duy nhất là Dashboard Nguyên lý rẽ thay cho đắt: Phát triển controller trên công nghệ điện toán đám mây trong các dòng thiết bị mạng thông minh sẽ giảm thiểu chi phí cho việc phát triển và nhúng controller vào thiết bị vật lý. TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 16 Nguyên lý dự phòng: Controler, cấu hính của hệ thống được lưu trữ tại datacenter của hãng và được đặt tại các vị trí tối ưu với các tiêu chuẩn an toàn cao. Do đó, khi có bất cứ thiết bị nào phía người dùng hư hỏng, quản trị viên chỉ việc rút ra và cắm lại thiết bị tương tự mà không phải thực hiện bất cứ thao tác cấu hình lại thiết bị. Các thông tin cấu hình của thiết bị cũ sẽ được tự động download về từ datacenter của Meraki. Nguyên lý sử dụng trung gian: Đối với các thiết bị mạng truyền thông, các quản trị viên phải “sờ tận tay, thấy tận mắt” mới có thể cấu hình được thiết bị (cắm dây trực tiếp vào cổng console trên thiết bị). Đối với thiết bị mạng của Meraki, quản trị viên sẽ thực hiện các thao tác quản trị thông qua một môi trường trung gian là môi trường Internet. Nguyên lý quan hệ phản hồi: Khi hệ thống mạng có vấn đề (hư hỏng thiết bị phần cứng, các vấn đề về bảo mật) thì sẽ có cảnh báo tự động đến quản trị thông qua nhiều hình thức như: cảnh báo qua email, qua thiết bị di động.. Nguyên lý thay đổi màu sắc: tình trạng hoạt của thiết bị mạng thông minh được quy định thông qua màu: xanh là đang online, vàng là có cảnh báo , đỏ là offline… 5. CHƯƠNG 4 – TỔNG KẾT 5.1. Tóm tắt kết quả đạt được Trong suốt quá trình thực hiện đồ án, em đã thu thập được nhiều kiến thức cũng như hoàn thiện thêm nhiều kỹ năng làm việc. Thực hiện tiểu luận em có dịp nghiên cứu các dòng sản phẩm được phát triển theo xu hướng công nghệ mới, tối ưu hóa hệ thống, làm cơ sở tham mưu lựa chọn các sản phẩm tốt nhất, tiết kiệm cho các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh Bình Dương. Đối với phương phát nghiên cứu khoa học, các kiến thức được học sẽ là một nền tảng rất hữu ích cho bản thân em để có thể vận dụng trong việc nghiên cứu, giải quyết các vấn đề trong học tập và trong công việc. Hiện nay, em đã vận dụng các nguyên lý sáng tạo vào công việc, giải quyết các vấn đề, tham mưu cho Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Dương triển khai các giải pháp sau: - Giải pháp triển khai phần mềm nguồn mở trên diện rộng trong khối cơ quan nhà nước; - Giải pháp ứng dụng công nghệ thông tin trong khối cơ quan nhà nước; - Giải pháp về triển khai mô hình an toàn thông tin trong cơ quan nhà nước. TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 17 5.2. Xu hướng phát triển của kiến trúc Cloud Managed Với kiến trúc phát triển của Cloud Managed sẽ mở ra một xu hướng mới trong công nghệ sản xuất các thiết bị phần cứng. Hiện nay, Cisco đã chuyển hướng nghiên cứu một số sản phẩm trên nền tảng công nghệ điện toán đám mây. Dự đoán trong vòng 10 năm tới, tất cả các sản phẩm thiết bị mạng sẽ được phát triển dự trên nền tảng công nghệ này. TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT BỊ MẠNG THÔNG MINH – MERAKI 18 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO [B-1] GS.TSKH. Hoàng Kiếm, Giải một bài toán trên máy tính như thế nào, 2004 [B-2] GS.TS. Phan Dũng, Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản, Đại học Khoa học tự nhiên, 2007; [B-3] Vũ Cao Dàm, Phương pháp nghiên cứu khoa học. Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà nội, 2001 [L-1] [L-2] [L-3]