Sáng kiến kinh nghiệm Ứng dụng điện toán đám mây vào quản lý thiết bị trường học tại trường THPT 1-5

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN 
 TRƯỜNG THPT 1-5 
 ĐỀ TÀI: 
 ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀO 
QUẢN LÍ THIẾT BỊ TRƯỜNG HỌC TẠI TRƯỜNG THPT 1-5 
 Lĩnh vực: Tin học 
 Tác giả 1: Trần Hoàng Hải 
 Số điện thoại: 0944992678 
 Tác giả 2: Thái Duy Phong 
 Số điện thoại: 0941181926 
 Tổ chuyên môn: Toán – Tin 
 Năm thực hiện: 2022 – 2023 
 Nghĩa Đàn, tháng 12 năm 2022 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 
1/ Lý do chọn đề tài 
 Hiện nay, Công nghệ thông tin(CNTT) thúc đẩy mạnh mẽ cuộc đổi mới 
trong giáo dục, tạo ra công nghệ giáo dục (Educational Technology) với nhiều 
thành tựu rực rỡ, trong đó có công nghệ dạy và học. CNTT làm thay đổi nội dung, 
hình thức và phương pháp dạy học một cách phong phú. Những phương pháp dạy 
học theo cách tiếp cận kiến tạo, phương pháp dạy học theo dự án, dạy học phát 
hiện và giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi. Các hình 
thức dạy học như dạy theo lớp, dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi 
mới trong môi trường công nghệ thông tin. Mối giao lưu giữa người và máy đã trở 
thành tương tác hai chiều.Vì vậy cần thiết một chương trình để quản lý các thiết bị 
CNTT. 
 Quản lí thiết bị trường học không thể thiếu trong xã hội ngày càng phát triển 
hiện nay công việc quản lý thiết bị trường học đòi hỏi cần phải có sự chính xác, 
nhanh chóng và tiện lợi nhằm đáp ứng nhu cầu của giáo viên cũng như người quản 
lý. Việt Nam đang phát triển nên việc quản lý thiết bị là nhu cầu thiết yếu và cần 
thiết cho tất cả các trường học hiện nay. Để có được sự hài lòng thì phần mềm 
quản thiết bị của chúng tôi sẽ giúp cho công việc quản lý của bạn tốt hơn, giải 
quyết và khắc phục tối đa những hạn chế mà nếu thao tác bằng tay chúng ta thường 
mắc phải. Phần mềm sẽ quản lý thiết bị, quản lí mượn trả thiết bị của giáo viên, 
thống kê tài sản và thông kê giáo viên mượn thiết bị, báo cáo chi tiết thiết bị một 
cách nhanh chóng và chính xác nhất. 
 Với đề tài “Ứng dụng điện toán đám mây vào quản lý thiết bị trường 
học tại trường THPT 1-5” Với mong muốn quản lý các trang thiết bị giảng dạy, 
học tập hiện có tại trường và sử dụng thiết bị của giáo viên của trường. Chương 
trình cho phép nhập và hiển thị thông tin các thiết bị của trường, mượn thiết bị của 
giáo viên nhằm quản lý thiết bị một cách dễ dàng và khoa học. 
2/ Tính mới của đề tài 
 Phần mềm Quản lý thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc giúp người 
quản lý thiết bị và giáo viên trong việc đăng ký mượn, trả thiết bị, thống kê tần suất 
mượn thiết bị của từng giáo viên, thống kê số thiết bị hiện có và sử dụng được của 
nhà trường 
 1 
 Hình 1.1. Định nghĩa Điện toán đám mây 
 Để hiểu rõ về điện toán đám mây, cần phân biệt 2 khái niệm: mô hình điện 
toán đám mây. 
 Mô hình điện toán đám mây là mô hình cung cấp các tài nguyên máy tính, 
tính toán, xử lý và lưu trữ dưới dạng dịch vụ thay vì dưới dạng sản phẩm, qua môi 
trường mạng, trong đó khách hàng có thể tự đặt được cấu hình theo nhu cầu. Các 
tài nguyên này bao gồm: Hạ tầng; Môi trường nền tảng; và phần mềm; 
 Dịch vụ điện toán đám mây bao gồm: dịch vụ cho thuê theo mô hình điện 
toán đám mây, dich vụ cho thuê môi trường nền tảng theo mô hình điện toán đám 
mây, và dich vụ cho thuê phần mềm theo mô hình điện toán đám mây. 
1.2. Thành phần điện toán đám mây: 
 Client 
 Application 
 Platform 
 Infrastructure 
 Server 
 Hình 1.2. Thành phần của điện toán đám mây 
 Client (Lớp khách hàng): Lớp khách hàng bao gồm phần cứng và phần mềm. 
Nhiều khách hàng chia sẻ một nền tảng công nghệ chung và thậm chí là một ứng 
dụng đơn lẻ. 
 Application (lớp ứng dụng): Lớp ứng dụng của điện toán đám mây làm 
nhiệm vụ phân phối phần mềm như một dịch vụ thông qua Internet, người dùng 
 3 
 họ sẽ phải sử dụng thông qua giao diện từ lớp Front-end, và các phần mềm sẽ được 
chạy trên lớp Back-end nằm ở “đám mây”. Lớp Back-end bao gồm các cấu trúc 
phần cứng và phần mềm để cung cấp giao diện cho lớp Front-end và được người 
dùng tác động thông qua giao diện đó. 
 Bởi vì các máy tính trên “đám mây” được thiết lập để hoạt động cùng nhau, 
do vậy các ứng dụng có thể sử dụng toàn bộ sức mạnh của các máy tính để có thể 
đạt được hiệu suất cao nhất. Điện toán đám mây cũng đám ứng đầy đủ tính linh 
hoạt cho người dùng. Tùy thuộc vào nhu cầu, người dùng có thể tăng thêm tài 
nguyên mà các đám mây cần sử dụng để đáp ứng, mà không cần phải nâng cấp 
thêm tài nguyên phần cứng như sử dụng máy tính cá nhân. Ngoài ra, với điện toán 
đám mây, vấn đề hạn chế của hệ điều hành khi sử dụng các ứng dụng không còn bị 
ràng buộc, như cách sử dụng máy tính thông thường. 
1.4. Các đặc điểm chính của điện toán đám mây 
 Tính tự phục vụ theo nhu cầu: Đặc tính kỹ thuật của điện toán đám mây cho 
phép khách hàng đơn phương thiết lập yêu cầu nguồn lực nhằm đáp ứng yêu cầu 
của hệ thống như: Thời gian sử dụng Server, dung lượng lưu trữ, cũng như là khả 
năng đáp ứng các tương tác lớn của hệ thống ra bên ngoài. 
 Truy cập diện rộng: Điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ chạy trên môi 
trường Internet do vậy khách hàng chỉ cần kết nối được với Internet là có thể sử 
dụng được dịch vụ.Các thiết bị truy xuất thông tin không yêu cầu cấu hình cao 
(thin or thick client platforms) như : Mobile phone, Laptop và PDAs 
 Dùng chung tài nguyên và độc lập vị trí: Tài nguyên của nhà cung cấp dịch 
vụ được dùng chung, phục vụ cho nhiều người dùng dựa trên mô hình “multi-
tenant”. Mô hình này cho phép tài nguyên phần cứng và tài nguyên ảo hóa sẽ được 
cấp phát động dựa vào nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu người dùng giảm 
xuống hoặc tăng lên thì tài nguyên sẽ được trưng dụng để phục vụ yêu cầu.Người 
sử dụng không cần quan tâm tới việc điều khiển hoặc không cần phải biết chính 
xác vị trí của các tài nguyên sẽ được cung cấp. Ví dụ: Tài nguyên sẽ được cung cấp 
bao gồm : Tài nguyên lưu trữ, xử lý, bộ nhớ, băng thông mạng và máy ảo. [5]. 
 Khả năng co giãn nhanh chóng: Khả năng này cho phép tự động mở rộng 
hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người sử dụng một cách nhanh chóng. 
Khi nhu cầu tăng, hệ thống sẽ tự động mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. 
Khi nhu cầu giảm, hệ thống sẽ tự động giảm bớt tài nguyên. 
 Chi trả theo thực dùng: Nhiều dịch vụ điện toán đám mây sử dụng mô hình 
điện toán theo nhu cầu, mô hình tương tự với cách các tiện ích theo nhu cầu truyền 
thống như điện được tiêu thụ, trong khi một số khác tiếp thị dựa vào tiền đóng 
trước. Điện toán đám mây cho phép giới hạn dung lượng lưu trữ, băng thông, tài 
nguyên máy tính và số lượng người dùng kích hoạt theo tháng. 
1.5. Tính chất cơ bản của điên toán đám mây: 
 5 
 Cloud Computing dựa trên công nghệ ảo hóa, nên các tài nguyên đa phần là tài 
nguyên ảo. Các tài nguyên ảo này sẽ được cấp phát động theo sự thay đổi nhu cầu 
của từng khách hàng khác nhau. Nhờ đó nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụ 
nhiều khách hàng hơn so với cách cấp phát tài nguyên tĩnh truyền thống. 
Khả năng co giãn (Rapid elasticity): Đây là tích chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và 
quan trọng nhất của Cloud Computing. Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu 
nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người dùng. Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ 
tự mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào. Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ 
tự giảm bớt tài nguyên. 
 - Ví dụ: khách hàng thuê một Server gồm 10 CPU. Thông thường do có ít 
truy cập nên chỉ cần 5 CPU là đủ, khi đó hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch 
vụ sẽ tự ngắt bớt 5 CPU dư thừa, khách hàng không phải trả phí cho những CPU 
dư thừa này (những CPU này sẽ được cấp phát cho các khách hàng khác có nhu 
cầu). Khi lượng truy cập tăng cao, nhu cầu tăng lên thì hệ thống quản lý của nhà 
cung cấp dịch vụ sẽ tự “gắn” thêm CPU vào, nếu nhu cầu tăng vượt quá 10 CPU 
thì khách hàng phải trả phí cho phần vượt mức theo thỏa thuận với nhà cung cấp. 
 - Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận 
dụng triệt để tài nguyên dư thừa, phục vụ được nhiều khách hàng. Đối với người sử 
dụng dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những 
tài nguyên thực sự dùng. 
 Điều tiết dịch vụ (Measured service): Hệ thống Cloud Computing tự động 
kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên (dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, 
băng thông). Lượng tài nguyên sử dụng có thể được theo dõi, kiểm soát và báo 
cáo một cách minh bạch cho cả hai phía nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng. 
2. Các mô hình điện toán đám mây 
 Các mô hình điện toán đám mây phân thành 2 loại: 
 - Các mô hình dịch vụ (Service Models): Phân loại dịch vụ nhà cung cấp 
dịch vụ điện toán đám mây. 
 - Các mô hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức trển 
khai dịch vụ điện toán đám mây đến khách hàng. 
2.1 Mô hình dịch vụ điện toán đám mây: 
 Dịch vụ điện toán đám mây rất đa dạng và bao gồm tất cả các lớp dịch vụ 
điện toán từ cung cấp năng lực tính toán trên dưới máy chủ hiệu suất cao hay các 
máy chủ ảo, không gian lưu trữ dữ liệu, hay một hệ điều hành, môt công cụ lập 
trình, hay ứng kế toán Các dich vụ cũng được phân loại khá đa dạng, nhưng các 
mô hình dịch vụ Điện toán đám mây phổ biến có thể có được phân thành 3 nhóm: 
Dịch vụ hạ tầng (infrastructure as a service – IaaS), Dịch vụ nên tảng (Platform as 
a Service – PaaS) và Dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS). 
 7 
 cụ, môi trường phát triển ứng dụng nhưng quản lý các ứng dụng mình cài đặt hoặc 
phát triển. 
 Dịch vụ phần mềm – SaaS: Đây là mô hình dịch vụ mà trong đó nhà cung 
cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho khách hàng một phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh. 
Khách hàng chỉ cần lựa chọn ứng dụng phần mềm nào phù hợp với nhu cầu và 
chạy ứng dụng đó trên cơ sở hạ tầng Cloud. Mô hình này giải phóng người dùng 
khỏi việc quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, hệ điều hành tất cả sẽ do nhà cung cấp 
dịch vụ quản lý và kiểm soát để đảm bảo ứng dụng luôn sẵn sàng và hoạt động ổn 
định. 
 Mô hình triển khai: Cho dù sử dụng loại mô hình dịch vụ nào đi nữa thì cũng 
có ba mô hình triển khai chính là: Public Cloud, Private Cloud và Hybrid Cloud. 
 Đám mây công cộng - Public Cloud 
 - Các dịch vụ Cloud được nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho mọi người sử 
dụng rộng rãi. Các dịch vụ được cung cấp và quản lý bởi một nhà cung cấp dịch vụ 
và các ứng dụng của người dùng đều nằm trên hệ thống Cloud. 
 - Người sử dụng dịch vụ sẽ được lợi là chi phí đầu tư thấp, giảm thiểu rủi ro 
do nhà cung cấp dịch vụ đã gánh vác nhiệm vụ quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, 
bảo mật Một lợi ích khác của mô hình này là cung cấp khả năng co giãn (mở 
rộng hoặc thu nhỏ) theo yêu cầu của người sử dụng. 
 Hình 1.7. Mô hình Public Cloud 
 Hình 1.8. Mô hình đám mây công cộng 
 9 
 Hybrid Cloud là sự kết hợp của Public Cloud và Private Cloud. Trong đó 
doanh nghiệp sẽ “out-source” các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan 
trọng, sử dụng các dịch vụ Public Cloud để giải quyết và xử lý các dữ liệu này. 
Đồng thời, doanh nghiệp sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan 
trọng trong tầm kiểm soát (Private Cloud). 
 Hình 1.11. Đám mây lai 
 Một khó khăn khi áp dụng mô hình Hybrid Cloud là làm sao triển khai cùng 
một ứng dụng trên cả hai phía Public và Private Cloud sao cho ứng dụng đó có thể 
kết nối, trao đổi dữ liệu để hoạt động một cách hiệu quả. 
 Hình 1.12. Triển khai ứng dụng trên mô hình Đám mây lai 
Điện toán đám mây với thực tế là một mô hình cung cấp và tiếp thị dịch vụ CNTT 
đáp ứng các đặc trưng nào đó, sẽ phát triển rộng rãi trong những năm tới với các 
lợi ích nỗi bật là: 
 - Tiết kiệm: Nhanh chóng cải thiện với người dùng có khả năng cung cấp 
sẵn các tài nguyên cơ sở hạ tầng công nghệ một cách nhanh chóng và ít tốn kém. 
 11