Đồ án chứa đầy đủ thông tin về ứng dụng công nghệ ảo hóa Hyper V để giải quyết các vấn đề cần thiết trong doanh nghiệp. Đây là đồ án dành cho các bạn IT, kĩ sư mạng, đồ án CNTT, quản trị hệ thống
LỜI CẢM ƠN 🙢🙢🙢 Sau tháng nỗ lực tìm hiểu thực đề tài “Xây dựng hệ thống ảo hóa cho doanh nghiệp” hồn thành ngồi cố gắng thân chúng em cịn nhận nhiều động viên khích lệ từ gia đình Thầy Cơ bạn bè Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô trường Cao Đằng Nghề CNTT ISPACE truyền đạt nhiều kinh nghiệm kiến thức quý báu cho chúng em suốt trình học tập Đặc biệt chúng em xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy Dương Trọng Khang Thầy Cô khoa công nghệ thông tin tận tình giúp đỡ chúng em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp nghành Quản trị mạng Xin cảm ơn tất bạn bè giúp đỡ động viên chúng em trình học tập hoàn thành báo cáo Mặc dù cố gắng để hoàn thành luận văn chắn khơng tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận thông cảm đóng góp bảo tận tình q Thầy Cơ bạn bè TP HCM, ngày… tháng… năm 2013 Lê Đức Vũ Phùng Bá Đức Anh Trương Thanh Thanh Duy LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, kinh tế phát triển nhanh, kèm theo phát triển nhanh chóng ngành khoa học cơng nghệ, có nghành cơng nghệ thơng tin phát triển cách nhanh chóng làm giảm bớt nhiều thời gian công sức mà đem lại hiệu suất cao Sự phát triển vượt bậc kèm theo nhiều phát sinh vấn đề cần giải cơng nghệ ln thay đổi hàng ngày điều buộc doanh nghiệp phải cập nhật cho hệ thống mạng để phù hợp với thực tế tối ưu suất hoạt động thiết bị phần cứng tránh bị lãng phí hiệu Khi thiết bị vật lý trở thành gánh nặng cho việc đổi mở rộng hệ thống Vấn đề thứ hai khả tương thích tảng ứng dụng chạy Các doanh nghiệp ln muốn bắt kịp công nghệ, họ cập nhật hệ thống mới, ứng dụng xong kết hợp khơng đem lại hiểu mong đợi phiên cũ chạy khơng ổn định hệ thống Các doanh nghiệp xây dựng hạ tầng phần cứng mà lại không tận dụng hết cơng suất hệ thống việc tìm cách củng cố nguồn tài nguyên để tránh tình trạng giảm chi phí trở thành vấn đề ưu tiên hàng đầu.Việc lữu trữ thời gian chậm trễ tốt hai yếu tố quan trọng việc ảo hóa Qua vấn đề nhu cầu hợp hệ điều hành, phiên hệ điều hành phiên ứng dụng, kiểm soát, quản lý tập trung, khả tự động hóa, khả mở rộng giải vấn đề tương thích… Đem lại cho hạ tầng cơng nghệ thơng tin tối ưu hóa nguồn tài nguyên chi phí đầu tư mức tiết kiệm Vì nhu cầu giải pháp ảo hóa hệ thống mạng LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo Viên Hướng Dẫn Dương Trọng Khang LỜI NHẬN XÉT CỦA DOANH NGHIỆP Đại Diện Doanh Nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI NHẬN XÉT CỦA DOANH NGHIỆP MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 BỐI CẢNH 1.2 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN 1.3 CẤU TRÚC CỦA ĐỒ ÁN 10 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ ẢO HĨA 11 2.1 ẢO HĨA LÀ GÌ? 11 2.2 LỊCH SỬ RA ĐỜI CỦA ẢO HĨA 11 2.3 LỢI ÍCH CỦA VIỆC ẢO HÓA 12 2.4 CÁC THÀNH PHẦN CỦA MỘT HỆ THỐNG ẢO HĨA 13 2.5 CƠNG NGHỆ LƯU TRỮ ẢO HĨA 14 2.5.1 Cơng nghệ lưu trữ SAN 14 2.5.2 Công nghệ lưu trữ DAS 15 2.5.3 Công nghệ lưu trữ NAS 16 2.5.4 Live Migration High Availability 16 CHƯƠNG 3: ẢO HĨA HỆ THỐNG MẠNG BẰNG CƠNG NGỆ HYPER-V CỦA MICROSOFT 18 3.1 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA CỦA MICROSOFT 18 3.2 ẢO HÓA VỚI HYPER-V 19 3.2.1 Kiến trúc Hyper-V 20 3.2.2 Những điểm bật Hyper-V 25 3.2.3 Mơ hình triển khai Hyper-V 25 3.2.4 Thành phần Hyper-V 26 3.2.5 So sánh Hyper-V với công nghệ khác 29 3.3 CƠNG NGHỆ ẢO HĨA ỨNG DỤNG VỚI APP-V 31 3.3.1 Tổng quan 31 3.3.2 Lợi ích App-V 31 3.3.3 Các thành phần App-V 32 3.3.4 Quy trình hoạt động App-V 34 3.3.5 Triển Khai App-V 37 3.3.6 Quản lý App-V với App-V Management 40 3.3.7 Ảo hóa với Sequencer Server 42 3.4 ẢO HĨA TRÌNH DIỄN (PRESENTATION VIRTUALIZATION) 45 3.4.1 Sơ lược Remote Desktop Service 45 3.4.2 Lợi ích việc triển khai RDS 45 3.4.3 Thành phần chủ yếu RDS 46 3.4.4 Tổng quan cơng ngệ ảo hóa trình diễn 46 3.4.5 Phương thức hoạt động 48 3.4.6 Triển khai phân phối ứng dụng 50 3.5 ẢO HÓA DESKTOP VỚI GIẢI PHÁP VDI (VIRTUAL DESKTOP INSFRASTRUCTURE 53 3.5.1 Kiến trúc VDI 54 3.5.2 Phương thức hoạt động VDI 55 3.5.2.2 Cấp phát máy ảo 57 3.5.3 Ưu nhược điểm VDI 59 3.6 CƠNG NGHỆ ẢO HĨA VỚI TRẠNG THÁI NGƯỜI DÙNG (USER STATE VIRTUALIZATION) 60 3.6.1 Tổng quan 60 3.6.2 Roaming User Profile 61 3.6.3 Folder Redirection 61 3.6.4 Offline File 62 3.7 QUẢN LÝ TẬP TRUNG VỚI SYSTEM CENTER VIRTUAL MACHINE MANAGER (SCVMM) 62 3.7.1 Các thành phần VMM 2008 R2 63 3.7.2 Kiến trúc VMM 64 3.7.3 Tính VMM 2008 R2 67 3.7.4 Lợi ích VMM 2008 R2 68 3.7.5 Triển khai hệ thống SCVMM 68 CHƯƠNG 4:TRIỂN KHAI HỆ THỐNG ẢO HÓA VÀ BẢO MẬT 73 4.1 TÌNH HUỐNG ĐỀ TÀI 73 4.2 MƠ HÌNH HIỆN TRẠNG CỦA CƠNG TY VDA 74 4.3 TRIỂN KHAI HỆ THỐNG 76 4.3.1 DC Server 76 4.3.2 Máy triển khai hệ thống Hyper-V 76 4.3.4 High Avaliability 82 4.3.3 Máy triển khai System Center Virtural Machine Manager 2008 R2 113 4.3.5 RemoteApp Server 160 4.3.4 GateWay 185 4.3.5 VDI Server 185 4.3.8 Cài đặt hệ thống Firewall cho hệ thống ảo 202 4.3.9 Kết đạt sau triển khai hệ thống ảo hóa 203 CHƯƠNG : KẾT LUẬN 208 5.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 208 5.2 NHỮNG HẠN CHẾ 208 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 209 Tài liệu tham khảo: 210 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ADSI Active Directory Services Interface App-V Client Application Virtualization Client App-V Management Application Virtualization Management AzMan Authorization Manager DAS Direct Attached Storage HA High Availability HTTP Hyper Text Transfer Protocol HTTPS Hyper Text Transfer Protocol over Secure Sokets layer NAS Network Attached Storage NIC Network Interface Controller P2V Physical to Virtual machine RemoteaApp Remote Desktop Application RDS Remote Desktop Service RTSP Real Time Streaming Protocol RTSPS Real Time Streaming Protocol over Secure SAN Storage Area Network SCSI Small Computer System Interface SCVMM System Center Virtual Machine Management VDI Virtual Desktop Infrastructure VM Virtual Machine VMB Virtual Motherboard VMM Service Virtual Machine Management Service VSP Virtual Service Providers VSS Volume Shadow Copy Service USV User State Virtualization WMI Windows Management Instrumentation CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 BỐI CẢNH Công nghệ thông tin thới giới phát triển với tốc độ nhanh chóng Các cơng nghệ cũ bị hạn chế nhiều khơng cịn khả đáp ứng nhu cầu doanh nghiệp Do đó, vấn đề đặt phải làm tiết kiệm chi phí hệ thống mới, tận dụng tối ưu hệ thống mạng cũ Vì ảo hóa giải pháp hợp lý lý tưởng cho doanh nghiệp, giúp việc giảm thiểu chi phí đầu tư cho hệ thống, khả sử dụng tận dụng tối đa hiệu suất ứng dụng khác, tiết kiệm chi phí điện năng, hệ thống làm mát … Nhiệm vụ công nghệ ảo việc tận dụng tối đa hiệu suất làm việc máy chủ cách tạo cài đặt nhiều máy chủ ứng dụng ảo máy chủ vật lý Quản lý ứng dụng đơn giản thông qua việc quản lý tập trung máy chủ, giải vấn đề đụng độ ứng dụng, không tương thích phiên ứng dụng, cập nhật kịp thời phiên ứng dụng cho máy Client Yêu cầu hàng đầu hệ thống khả lưu trữ liệu phải đảm bảo độ an toàn cao, ổn định truy xuất Microsoft trình làng cơng nghệ Live Migration, Cluster Shared Volumes (CSV), công nghệ lưu trữ SANs… nhằm đáp ứng yêu cầu cho doanh nghiệp Hiện nhà cung cấp sản phẩm ảo hóa sức tập trung để nghiên cứu phát triển công nghệ này, bật thời gian gần VMware Microsoft, hai nhà cung cấp nắm giữ thị trường ảo hóa nhiều thị trường 1.2 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN Yêu cầu doanh nghiệp ngày cao hệ thống mạng việc đời hệ thống ảo hóa dẫn đến động lực phát triển mục tiêu cho nhà sản xuất cơng nghệ ảo hóa để đáp ứng nhu cầu phát triển thị trường Nhiệm vụ đồ án nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa hệ thống cơng nghệ Hyper-V tích hợp sẵn Windown server 2008 R2 để ứng dụng vào việc xây dựng mơ hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp Qua ta thấy lợi ích từ việc ảo hóa hệ thống mạng so với sử dụng hệ thống mạng truyền thống 1.3 CẤU TRÚC CỦA ĐỒ ÁN Đồ án gồm có chương, chương vấn đề cụ thể đề tài ảo hóa lợi ích việc ảo hóa hệ thống mạng so với hệ thống mạng truyền thống Chương 1: Tổng quan Chương nói lên bối cảnh nghành công nghệ thông tin thời đại nay, hạn chế mơ hình hệ thống mạng cũ mục tiêu đồ án Chương 2: Cơng nghệ ảo hóa Trong phần trình bày cụ thể cơng nghệ ảo hóa nào, lịch sử đời công nghệ ảo hóa, cấu trúc mơ hình ảo hóa, phương pháp lưu trữ thường sử dụng việc sử dụng cơng nghệ ảo hóa Chương 3: Ảo hóa hệ thống mạng với cơng nghệ Hyper-V Chương trình bày giải pháp ảo hóa cơng nghệ ảo hóa Hyper-V Microsoft, kết hợp máy chủ ảo, ứng dụng ảo, hệ thống quản lý tập trung, ảo hóa trạng thái người dùng, ảo hóa desktop Qua vấn đề ta rút ưu điểm tính vượt trội hệ thống ảo hóa cơng nghệ Hyper-V Từ ta so sánh tảng ảo hóa sử dụng cơng nghệ Hyper-V Microsoft với cơng nghệ ảo hóa hãng khác Citrix, VMware Vsphere hay ESX server Chương 4: Triển khai hệ thống ảo hóa bảo mật cho doanh nghiệp Áp dụng cơng nghệ ảo hóa vào mơ hình doanh nghiệp bảo mật hệ thống ảo hóa hệ thống tường lửa mềm (ISA Server) Đưa yêu cầu mà doanh nghiệp đòi hỏi hệ thống ảo, đáp ứng khả tối ưu hệ thống mạng Chương 5: Kết luận Nêu lên kết hạn chế đạt sau q trình tìm hiểu vấn đề cơng nghệ ảo hóa Microsoft, hướng phát triển đề tài CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ ẢO HĨA 2.1 ẢO HĨA LÀ GÌ? Ảo hóa cơng nghệ thiết kế để tạo tầng trung gian hệ thống phần cứng máy tính phần mềm chạy Nó thay đổi nhanh chóng tồn cảnh lĩnh vực cơng nghệ thơng tin (CNTT) cách tính tốn người Việc làm giúp dễ dàng việc quản lý cung cấp trì hoạt động Ngày việc sử dụng hệ điều hành máy tính vật lý chiếm phổ biến Một ứng dụng cần sử dụng phải cài đặt trực tiếp lên hệ điều hành để quản lý phải có thiết bị xuất hình ảnh kết nối trực tiếp với phần cứng máy tính…Vì nảy sinh nhiều vấn đề ảnh hưởng qua lại cần thay đổi nâng cấp khó khăn khơng thuận tiện kèm theo việc không tối ưu hiệu suất hoạt động máy tính Vì vậy, cách dùng phần mềm chuyên biệt để tách rời lớp thành phần riêng biệt Ảo hóa làm cho việc đơn giản đễ dàng để triển khai thay đổi hệ thống mà đảm bảo ổn định tăng hiệu sử dụng tài nguyên công nghệ thơng tin cịn việc cung cấp tài nguyên hệ thống Ảo hóa phương pháp che giấu tài nguyên phần cứng hệ điều hành, ứng dụng người dùng cuối Ảo hóa Microsoft đưa khái niệm rộng ảo hóa phần cứng Windows server 2008 R2 đảm nhiệm cịn ảo hóa ứng dụng Softgrid đảm nhiệm ảo hóa trình diễn Windows Terminal Services thực 2.2 LỊCH SỬ RA ĐỜI CỦA ẢO HĨA Ảo hóa có nguồn gốc từ việc phân chia ổ đĩa, chúng phân chia máy chủ thực thành nhiều máy chủ logic Một máy chủ vật lý chia máy chủ logic chạy hệ điều hành ứng dụng độc lập Kỹ thuật “ảo hóa” khơng cịn xa lạ với đời thường từ VMware đời sản phẩm VMware Workstation vào năm 1999 Nhưng VMware hãng sản xuất tiên phong việc ảo hóa, vai trị IBM đời sản phẩm VM/370 tiếng công bố vào năm 1972 Sản phẩm ban đầu thiết kế để phát triển kiểm tra phần mềm trở nên phổ biến tạo máy ảo chảy nhiều hệ điều hành máy thật Đến năm 2004, Microsoft cho sản phẩm Virtual PC mang cơng nghệ máy ảo đến máy tính để bàn hay cịn gọi Desktop Virtual PC cho phép ảo hóa phần cứng máy tính cá nhân, cho phép chạy đồng thời nhiều phiên Windows khác nhau, ứng dụng chạy độc lập với Đồng thời, Microsoft đưa phiên Virtual Server, với tên gọi nó, cho phép chạy nhiều phiên Windows Server khác máy chủ vật lý Cả hai loại sản phẩm biết đến ngày phổ biến làng công nghệ thông tin phát triển với tên gọi Virtual PC 2007 Virtual Server 2005 R2 Sau đó, Microsoft đưa sản phẩm ảo hóa hệ thứ ba cơng nghệ ảo hóa Hyper-V Hyper-V cơng nghệ ảo hóa Server sử dụng tảng Hypervisor khai thác triệt để phần cứng server hỗ trợ 64bit thành phần quan trọng Windows Server 2008 R2 Hiện nhiều nhà sản xuất cơng nghệ ảo hóa đua sản phẩm ảo hóa thị trường như: Citrix, Vmware … 2.3 LỢI ÍCH CỦA VIỆC ẢO HÓA Việc đầu tư cho hệ thống mạng địi hỏi kinh phí tốn nhiều chi phí mua máy chủ mạnh vấn đề nan giải quyền ứng dụng Ngày nay, kinh giai đoạn khó khăn, doanh nghiệp ln tìm nhiều phương pháp để giảm thiểu tối đa chi phí khơng cần thiết mà đáp ứng hiệu suất làm việc khả ổn định tốt Vì việc ứng dụng cơng nghệ ảo hóa trở thành mục tiêu phương châm cần thiết doanh nghiệp Ảo hóa mang lại lợi ích sau: Đơn giản hóa việc quản lý hạ tầng việc quản lý tập trung Tối ưu hóa cơng suất sử dụng phần cứng khai thác triệt để tài nguyên hệ thống hữu Cân tải phân phối tài nguyên linh hoạt tăng khả hoạt động liên tục Hạn chế thời gian chết (downtime) khôi phục có cố Cải thiện sách bảo mật hệ thống Ứng dụng công nghệ xanh để đạt hiệu sử dụng lượng tốt Đảm bảo khả tương thích ứng dụng Cho phép người dùng truy cập đâu 2.4 CÁC THÀNH PHẦN CỦA MỘT HỆ THỐNG ẢO HÓA Hình 2.1 Mơ hình thành phần ảo hóa Tài nguyên vật lý (Host machine, Host hardware): tài nguyên CPU, RAM, HDD… cung cấp cho mơi trường ảo hóa cần dùng tới Số lượng máy ảo dựa nguồn tài nguyên vật lý Các phần mềm ảo hóa (Virtualization Software): lớp phần mềm cung cấp tài nguyên cho máy ảo hệ thống Làm nhiệm vụ phân chia lên kế hoạch chia tài nguyên vật lý cho máy ảo Phần mềm ảo hóa tảng mơi trường ảo hóa Cung cấp khả tạo máy ảo cho người sử dụng quản lý tài nguyên cung cấp tài nguyên cho máy ảo tránh tình trạng tranh chấp tài nguyên mang lại hiệu làm việc máy ảo Máy ảo (Virtual Machine): mơi trường máy tính thực phần mềm sử dụng tài nguyên phần cứng máy tính vật lý để chạy đồng thời nhiều hệ điều hành khác Máy ảo thực chất phần cứng ảo môi trường hay phân vùng ổ đĩa Hệ điều hành : hệ điều hành xem phần mềm (lớp 4) cài đặt máy ảo (lớp 3) giúp ta sử dụng dễ dàng xử lý cố mơi trường ảo hóa Giúp người dùng có thao tác giống làm thao tác máy vật lý Khi có đủ yếu tố xây dựng hệ thống ứng dụng ảo hóa Yêu cầu trước tiên vấn đề phần cứng phải hỗ trợ, xem xét cần phải sử dụng phần mềm ảo hóa Điều quan trọng việc tối ưu hóa hiệu suất làm việc cho hệ thống 2.5 CƠNG NGHỆ LƯU TRỮ ẢO HĨA 2.5.1 Cơng nghệ lưu trữ SAN Storage Area Network (SAN) có hai loại dùng hai kiểu protocol khác Fiber Channel iSCSI Nếu NAS khơng thể thay DAS mức file-level access SAN thay DAS hỗ trợ block-level access phương án mở rộng cho DAS Nếu SCSI cách truy cập vào DAS iSCSI mở rộng khả SCSI hệ thống lưu trữ nằm xa server (internet SCSI) SCSI lần hoạt động môi trường IP LAN Internet Như vậyứng dụng với hỗ trợ iSCSI truy cập sử dụng ổ cứng SCSI xa thể ổ cứng gắn trực tiếp bên Chi phí triển khai hệ thống SAN cao địi hỏi phải dùng thiết bị Fiber Chennel Networking Fiber Channel Swich, Các ổ đĩa chạy hệ thống lưu trữ SAN thường dùng : FIBRE CHANNEL SAS SATA, Tính năng: Lưu trữ truy cập theo Block qua SCSI Khả I/O với tốc độ cao Tách biệt thiết bị lưu trữ Server Lợi ích sử dụng SAN: Dễ dàng chia sẻ lưu trữ quản lý thông tin Mở rộng lưu trữ dễ dàng thơng qua q trình thêm thiết bị lưu trữ vào mạng không cần phải thay đổi thiết bị máy chủ hay thiết bị lưu trữ có Cho phép nhiều máy chủ chia sẻ thiết bị lưu trữ Cho phép thay đổi hay nâng cấp máy chủ cách dễ dàng liệu không ảnh hưởng máy chủ bị lỗi Hình 2.2 Cơng nghệ lưu trữ SAN 2.5.2 Cơng nghệ lưu trữ DAS Direct Attached Storage (DAS) cách lưu trữ xuất từ lâu ổ cứng SCSI gắn bên máy chủ Các ứng dụng truy cập vào ổ cứng gắn mức ... làng công nghệ thông tin phát triển v? ??i tên gọi Virtual PC 2007 Virtual Server 2005 R2 Sau đó, Microsoft đưa sản phẩm ảo hóa hệ thứ ba cơng nghệ ảo hóa Hyper- V Hyper- V cơng nghệ ảo hóa Server... sử dụng công nghệ ảo hóa Chương 3: Ảo hóa hệ thống mạng v? ??i cơng nghệ Hyper- V Chương trình bày giải pháp ảo hóa cơng nghệ ảo hóa Hyper- V Microsoft, kết hợp máy chủ ảo, ứng dụng ảo, hệ thống... trung, ảo hóa trạng thái người dùng, ảo hóa desktop Qua v? ??n đề ta rút ưu điểm tính v? ?ợt trội hệ thống ảo hóa cơng nghệ Hyper- V Từ ta so sánh tảng ảo hóa sử dụng cơng nghệ Hyper- V Microsoft v? ??i cơng