- Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động.. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ - Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc
Trang 1MỤC LỤC CHƯƠNG 1: 40 NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO
1 Nguyên tắc phân nhỏ 3
2 Nguyên tắc tách khỏi 3
3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 3
4 Nguyên tắc phản đối xứng 3
5 Nguyên tắc kết hợp 3
6 Nguyên tắc vạn năng 3
7 Nguyên tắc chứa trong 4
8 Nguyên tắc phản trọng lượng 4
9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ 4
10.Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 4
11.Nguyên tắc dự phòng 4
12.Nguyên tắc đẳng thế 4
13.Nguyên tắc đảo ngược 5
14.Nguyên tắc tròn hóa 5
15.Nguyên tắc linh động 5
16.Nguyên tắc giải thiếu hoặc thừa 5
17.Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 5
18.Sử dụng các dao động cơ học 6
19.Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 6
20.Nguyên tắc liên tục tác động có ích 6
21.Nguyên tắc vượt nhanh 6
22.Nguyên tắc biến hại thành lợi 6
23.Nguyên tắc quan hệ phản hồi 7
24.Nguyên tắc sử dụng trung gian 7
25.Nguyên tắc tự phục vụ 7
26.Nguyên tắc sao chép 7
27.Nguyên tắc rẻ thay cho đắt 7
28.Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học 7
29.Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 7
30.Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 8
31.Sử dụng vật liệu nhiều lỗ 8
32.Nguyên tắc thay đổi màu sắc 8
33.Nguyên tắc đồng nhất 8
34.Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần 8
Trang 235.Thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng 8
36.Sử dụng chuyển pha 9
37.Sử dụng sự nở nhiệt 9
38.Sử dụng chất oxy hóa mạnh 9
39.Thay đổi độ trơ 9
40.Sử dụng vật liệu hợp thành 9
CHƯƠNG 2: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY I Các nguyên lý áp dụng 10
1 Ảo hóa hệ thống lưu trữ - Nguyên lý tách riêng, chứa trong và trung gian 10
a Khái niệm 10
b Mô hình hoạt động 10
i Host-based ( Nguyên lý tách riêng) 10
ii Storage-device-based ( Nguyên lý chứa trong) 10
iii Network-based ( Nguyên lý trung gian) 10
2 Ảo hóa hệ thống mạng- Nguyên lý năng động, tách riêng 11
a Khái niệm 11
b Mô hình hoạt động 11
i Ảo hóa lớp mạng (Nguyên lý năng động) 11
ii Mô hình ảo hóa của Cisco (Nguyên lý tách riêng) 11
3 Ảo hóa hệ thống máy chủ- Nguyên lý năng động 12
a Khái niệm 12
b Mô hình hoạt động 12
4 Ảo hóa ứng dụng- Nguyên lý tách riêng, phản hồi 12
a Khái niệm 12
b Mô hình hoạt động 12
Trang 3CHƯƠNG 1: 40 NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO
1 Nguyên tắc phân nhỏ
- Chia đối tượng thành các phần độc lập
- Làm đối tượng trở nên tháo lắp được
- Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng
Ví dụ:
- Thước mét phân nhỏ thành thước gập, phân nhỏ nữa thành thước dây mềm, gọn
- Báo khổ rộng in thành những cột nhỏ cho dễ đọc
2 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng
- Tách phần gây phiền phức hay ngược lại, tách phần duy nhất cần thiết ra khỏi đối tượng
Ví dụ:
- Cà phê hòa tan, mắm cô, mì ăn liền, hương phở, bột ngọt, đường
3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ
- Chuyển đối tượng có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất
- Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau
- Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của công việc
Ví dụ:
- Các tờ lịch dùng để chỉ ngày, thứ trong tuần, nhưng các ngày không giống nhau:
có ngày làm việc, chủ nhật và ngày lễ nghỉ Để phân biệt điều ấy , các ngày nghỉ được in mực đỏ
4 Nguyên tắc phản đối xứng
- Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng
Ví dụ:
- Các xe ô tô du lịch loại nhỏ có cửa mở ở cả hai phía nhưng các xe, chỉ mở phía tay phải sát với lề đường
5 Nguyên tắc kết hợp
- Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận
- Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận
Ví dụ:
- Nhiều chìa khoá kết hợp lại thành chùm chìa khoá, tránh thất lạc
- Súng nhiều nòng
- Máy may nhiều kim
6 Nguyên tắc vạn năng
- Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác
Ví dụ
- Xe lội nước vừa đi được trên bộ, vừa đi được dưới nước
- Xẻng công binh dùng trong quân đội vừa có thể dùng trong quân đội vừa có thể dùng như xẻng, vừa có thể dùng như cuốc
Trang 47 Nguyên tắc chứa trong
- Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba
- Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác
Ví dụ:
- Loại ăngten dùng cho máy thu thanh, thu hình, khi cần có thể kéo dài hoặc thu ngắn lại nhờ những ống kim loại đặt bên trong nhau
- Loại tay cầm dùng cho tuốc nơ vít, khoan tay bên trong rỗng, có nắp vặn, đóng vai trò cái hộp đựng đầu tuốc nơ vít, mũi khoan
8 Nguyên tắc phản trọng lượng
- Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng
- Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động
Ví dụ
- Các loại phao, cầu phao
- Đối trọng trong các barie, cần cầu, gầu múc nước giếng, thang máy, đồng hồ đo điện
- Mỏ neo giữ tàu khỏi trôi
9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ
- Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc
Ví dụ:
- Dán ép
- Đúc áp lực, đúc ly tâm
- Loại đồ chơi phải lên dây cót trước
10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
- Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng
- Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển
Ví dụ:
- Tem, nhãn bôi keo trước, khi dùng chỉ việc dán
- Tem, biên lai đã tạo lỗ trước, ki cần xé ra dễ dàng, nhanh chóng
11 Nguyên tắc dự phòng
- Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn
Ví dụ :
- Các phương tiện báo cháy, phòng cháy, chữa cháy
- Các phao, xuồng cấp cứu trên các tàu thủy
12 Nguyên tắc đẳng thế
Trang 5- Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng
Ví dụ:
- Các loại đồ dùng, vật dụng có gắn bánh xe như: túi vali, bàn, ghế, tủ
- Dùng băng tải thay cho cần cẩu và ôtô
- Dùng các ống dẫn, đặt cùng một độ cao
13 Nguyên tắc đảo ngược
- Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược
- Làm phần chuyển động của đối tượng thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động
- Lật ngược đối tượng
Ví dụ:
- Chữa cơm sống bằng cách lật ngược nồi trên bếp lửa hoặc gắp than đổ để trên nắp vung nồi
14 Nguyên tắc tròn hoá
- Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu
- Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn
- Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm
Ví dụ:
- Thước dây chuyển thành thước cuộn
- Dây may so bếp điện, dây gắn ống nghe điện thoại có dạng lò xo xoắn
15 Nguyên tắc linh động
- Cần thay đổi các đặt trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc
- Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau
Ví dụ:
- Các loại bàn, ghế, giường xếp hoặc thay đổi được độ cao, độ nghiêng
- Líp xe đạp có thể quay ngược mà không ảnh hưởng đến chuyển động của xe, líp
xe nhiều tầng, xe có nhiều số tốc độ
16 Nguyên tắc giải thiếu hoặc thừa
- Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn một chút Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn
Ví dụ
- Thắt lưng, dây đồng hồ đục thừa nhiều lỗ để những người sử dụng khác nhau đều dùng được
- Các tròng kính đeo mắt cũng được làm sẵn, sau đó theo yêu cầu của khách, của gọng kính mà cắt lại cho phù hợp và lắp vào
17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác
- Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng
- Đặt đối tượng nằm nghiêng
- Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước
- Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước
Trang 6Ví dụ
- Các loại quần áo mặc được cả hai mặt
- Nhà ở nhiều tầng, xe buýt hai tầng, máy bay hai tầng
18 Sử dụng các dao động cơ học
- Làm đối tượng dao động Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao
- Sử dụng tầng số cộng hưởng
- Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện
- Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ
Ví dụ
- Quả chuông, ghế xích đu, võng, cầu bập bênh cho trẻ em chơi
- Các loại đồ dùng massage trong gia đình như gối massage, ghế massage, giường massage
19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ
- Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ
- Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ
- Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác
Ví dụ
- Các loại âm thanh báo hiệu như còi xe cấp cứu, cứu hoả, báo hiệu xe lùi, báo đổ chuông, máy bận của điện thoại
- Trong điện tử có bộ môn: kỹ thuật xung
20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích
- Thực hiện công việc một cách liên tục
- Khắc phục vận hành không tải và trung gian
- Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay
Ví dụ
- Ô tô vận tải, chuyến đi, chuyến về phải chở hàng, tránh chạy không
- Ắc-quy phát điện lúc xe, tàu không hoạt động để thắp sáng hay dùng khởi động
xe và tích điện bù lại khi động cơ làm việc
21 Nguyên tắc vượt nhanh
- Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn
- Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết
Ví dụ
- Máy khoan răng có tần số vòng quay lớn
- Do yêu cầu công việc, người ta chế tạo các loại sơn, keo dán, xi măng mau khô
22 Nguyên tắc biến hại thành lợi
- Sử dụng những tác nhân có hại để thu được hiệu ứng có lợi
- Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác
- Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa
Ví dụ
- Người ta biến sức tàn phá của lũ lụt thành điện năng bằng cách xây dựng các hồ chứa nước và nhà máy thuỷ điện
- Dùng con đĩa để hút máu độc
Trang 723 Nguyên tắc quan hệ phản hồi
- Thiết lập quan hệ phản hồi
- Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó
Ví dụ
- Các loại rờle đóng ngắt tự động cho máy làm việc hay ngừng; tùy theo nhiệt độ, cường độ dòng điện, mực nước, áp suất, độ ẩm
- Kính đeo mắt thay đổi độ trong suốt tùy theo cường độ ánh nắng mặt trời
24 Nguyên tắc sử dụng trung gian
- Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp
Ví dụ:
- Ổ cắm điện chuyển đổi từ dẹt sang tròn và ngược lại
- Các loại biến thế điện
25 Nguyên tắc tự phục vụ
- Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa
- Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư
Ví dụ:
- Sử dụng phân, rác làm khí đốt
26 Nguyên tắc sao chép
- Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao
- Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học với các tỷ lệ cần thiết
Ví dụ:
- Các loại bản đồ, sơ đồ, hình vẽ, ảnh chụp, đồ thị
- Các phép tương tự hoá
27 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt
- Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn
Ví dụ
- Khăn lau tay, lau mặt dùng một lần rồi bỏ
- Ly chén diã bằng giấy hoặc nhựa rẻ tiền, dùng một lần, đảm bảo vệ sinh, dùng tại những nơi không có điều kiện rửa hoặc cần phải tiết kiệm thời gian
28 Thay thế sơ đồ cơ học
- Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị
- Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng
- Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định
Ví dụ
- Cần cẩu dùng móc và cần cẩu dùng nam châm điện
29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng
- Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực
Ví dụ
- Dây cung, dây nỏ chuyển sang sử dụng bơm nén, súng hơi
Trang 8- Các con thú đồ chơi, thay vì nhồi bông, rơm người ta làm loại thú đồ chơi chỉ cần thổi lên
30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng
- Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối
- Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng
Ví dụ
- Các loại bao bì, túi nylong, áo đi mưa, khăn trải bàn nilong
- Ống nhựa dẻo các loại
31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ
- Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ
- Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó
Ví dụ
- Các loại bao bì, phương tiện đóng gói làm từ vật liệu xốp
- Các vách ngăn dùng cách âm, cách nhiệt
32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc
- Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài
- Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài
- Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang
- Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu
- Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp
Ví dụ
- Băng keo trong suốt, dán trang sách bị rách mà vẫn đọc được
- Các vật chứa trong suốt có thể nhìn thấy chất đựng bên trong
33 Nguyên tắc đồng nhất
- Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước
Ví dụ:
- Các loại keo làm từ cao su để dán cao su, tương tự như vậy, nhựa để hàn nhựa
- Phải chọn cùng nhóm máu mới truyền được
34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần
- Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy hoặc phải biến dạng
- Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc
Ví dụ:
- Giấy vệ sinh tự hủy, các loại bao bì tự huỷ mà ko làm hại môi trường
- Chỉ khâu tự tiêu dùng trong phẫu thuật
35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng
- Thay đổi trạng thái đối tượng
- Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc
- Thay đổi độ dẻo
- Thay đổi nhiệt độ, thể tích
Trang 9Ví dụ
- Để giữ thực phẩm tươi lâu, không hỏng, người ta làm đông lạnh chúng
- Cũng với mục đích như vậy, người ta phơi khô hoặc ướp muối
36 Sử dụng chuyển pha
- Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như: thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng
Ví dụ
- Người ta thường cho nước đá vào các đồ uống giải khát để làm mát chúng Ở đây sử dụng hiện tượng hấp thu nhiệt lượng khi nước chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng
37 Sử dụng sự nở nhiệt
- Sử dụng sự nở nhiệt của các vật liệu
- Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau
Ví dụ
- Các loại nhiệt kế sử dụng hiệu ứng nở nhiệt
- Đèn kéo quân chuyển động được nhờ đốt nóng không khí và có sự đối lưu
38 Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh
- Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy
- Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy
- Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc ôxy
Ví dụ:
- Các bình nén chứa ôxy dùng cho cắt hàn kim loại, dùng cho y tế
39 Thay đổi độ trơ
- Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà
- Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà
- Thực hiện quá trình trong chân không
Ví dụ
- Các loại bóng đèn được hút chân không hoặc được bơm các khí trơ
- Các cái giác hút dạng phễu, dùng gắn lên kính hay gạch men
40 Sử dụng các vật liệu hợp thành
- Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành Hay nói chung, sử dụng các vật liệu mới
Ví dụ:
- Vật liệu trên còn làm gậy trượt tuyết vì bền và nhẹ hơn so với gậy nhôm, gậy trúc Sào nhảy cao cũng vậy
Trang 10CHƯƠNG 2: CÁC NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
Ngày nay ảo hóa là một giải pháp công nghệ được thiết kế nhằm mục đích để tạo
ra một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng và phần mềm máy tính chạy trên nó Bằng cách đưa ra một khái niệm logic về tài nguyên máy tính hơn là một khái niệm vật lí, các giải pháp ảo hóa có thể thực hiện rất nhiều việc có ích Về mặt cơ bản, chúng sẽ cho phép đánh lừa hệ điều hành rằng một nhóm máy chủ chỉ là nguồn tài nguyên đơn lẻ Và giải pháp ảo hóa cũng cho phép chúng ta chạy nhiều hệ điều hành cùng lúc trên một máy tính
I Các nguyên lý áp d ngụng
1 Ảo hóa hệ thống lưu trữ - Nguyên lý tách riêng, chứa trong và trung
gian
a Khái niệm Ngày nay, do nhu cầu lưu trữ dữ liệu của người dùng, doanh nghiệp ngày càng tăng lên Và hiền nhiên khi nhu cầu ấy tăng lên, chúng ta cần một số lượng đĩa cứng tăng tương ứng, cùng với sự phát triển dung lượng của các đĩa Do đó, vấn đề bị phát sinh khi chúng ta có quá nhiều thiết bị lưu trữ vật lý cần được quản lý Mặc dù có nhiều phương pháp được đề xuất để phục vụ cho việc quản lý này như RAID, NAS (Network-attached storage), và SAN (Storage-area networks), việc quản lý vẫn rất khó khăn và độ phức tạp cao
Do đó, vấn đề ảo hóa hệ thống lưu trữ ra đời Ảo hóa hệ thống lưu trữ, cơ bản là sự
mô phỏng việc lưu trữ từ các thiết bị lưu trữ vật lý.Các thiết bị này có thể là băng từ, ổ cứng hay kết hợp cả 2 loại Ảo hóa hệ thống lưu trữ mang lại các ích lợi như việc tăng tốc khả năng truy xuất dữ liệu, do việc trải rộng và phân chia các tác vụ đọc/viết trong mạng lưu trữ Ngoài ra, người dùng lúc nào cũng muốn tốc độ xử lý máy tính nhanh nên việc
mô phỏng các thiết bị lưu trữ vật lý cho phép tiết kiệm thời gian hơn thay vì phải định vị xem máy chủ nào hoạt động trên ổ cứng nào để truy xuất
b Mô hình hoạt động
Ảo hóa hệ thống lưu trữ có thể được tổ chức theo ba dạng sau đây:
i Host-based( Nguyên lý tách riêng) Đối với lọai mô hình này lớp ảo hóa, ổ đĩa vật lý và driver điều khiển của các ổ đĩa được tách riêng Phần mềm ảo hóa sẽ truy xuất tài nguyên (các ổ cứng vật lý) thông qua sự điều khiển và truy xuất của lớp Driver này
ii Storage-device-based ( Nguyên lý chứa trong) Trong dạng này, phần mềm ảo hóa được nhúng vào ổ cứng di động Ta có thể xem như đây là 1 dạng firmware đặc biệt, được cài trực tiếp vào ổ cứng