Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ảo hóa triển khai trung tâm dữ liệu tại vnpt quảng tr

Trang 1 ------LÊ NAM PHÚCNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢO HÓATRIỂN KHAI TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI VNPTQUẢNG TRỊLUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Trang 2 ------LÊ NAM PHÚCNGHIÊN CỨU ỨNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN - - LÊ NAM PHÚC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢO HÓA TRIỂN KHAI TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI VNPT QUẢNG TRỊ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH ĐÀ NẴNG, 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN - - LÊ NAM PHÚC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢO HÓA TRIỂN KHAI TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI VNPT QUẢNG TRỊ Chuyên ngành : Khoa học máy tính Mã số : 8480101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN GIA NHƯ ĐÀ NẴNG, 2022 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Gia Như, Trường Khoa Học Máy Tính - Đại học Duy Tân đã dành nhiều thời gian tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu, định hướng và đưa ra nhiều góp ý quý báu trong quá trình tôi thực hiện luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô ở Trường Khoa Học Máy Tính - Đại học Duy Tân đã cung cấp cho tôi những kiến thức và tạo cho tôi những điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình tôi học tập tại trường Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn về sự giúp đỡ của Lãnh đạo cơ quan, đồng nghiệp đã cung cấp dữ liệu, tài liệu và cho tôi những lời khuyên quý báu Tôi xin cảm ơn gia đình, người thân, ta bè và các thành viên trong nhóm nghiên cứu luôn động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi Tôi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Họ và tên Lê Nam Phúc ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Gia Như, Trường Khoa Học Máy Tính - Đại học Duy Tân Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 Họ và tên Lê Nam Phúc iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .vii MỞ ĐẦU 1 1.1.Lý do chọn đề tài .1 1.2.Mục tiêu, ý nghĩa nghiên cứu 3 1.3.Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3 1.4.Phương pháp nghiên cứu 3 1.5.Dự kiến kết quả đạt được 4 1.6.Cấu trúc luận văn 4 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA VÀ TRUNG TÂM DỮ LIỆU .5 1.1 Khái niệm về ảo hóa .5 1.2 Tại sao phải ảo hóa? .6 1.3 Ảo hóa hoạt động như thế nào? .6 1.4 Phân loại ảo hóa 7 1.4.1 Ảo hóa lưu trữ 7 1.4.2 Ảo hóa mạng 8 1.4.3 Ảo hóa ứng dụng .9 1.4.4 Máy chủ ảo hóa .10 1.5 Các công nghệ ảo hóa 10 1.5.1 Ảo hóa hỗ trợ phần cứng .10 1.5.2 Ảo hóa cấp độ hệ điều hành 17 1.5.3 Các dịch vụ Cloud VPS, Cloud Server dùng ảo hóa gì? .25 iv 1.6 Tiêu chuẩn, thành phần, mô hình trung tâm dữ liệu 26 1.6.1 Tiêu chuẩn trung tâm dữ liệu 26 1.6.2 Thành phần, kiến trúc trung tâm dữ liệu .28 1.6.3 Yêu cầu kỹ thuật hạ tầng các trung tâm dữ liệu 31 1.6.4 Trung tâm dữ liệu hoạt động như thế nào? 32 1.6.5 Trung tâm dữ liệu được quản lý như thế nào? 32 Chương 2: KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG HỆ THỐNG CNTT VNPT QUẢNG TRỊ 34 2.1 Hiện trạng các hệ thống CNTT đang khai thác, sử dụng 34 2.1.1 Hạ tầng máy chủ 34 2.1.2 Hạ tầng mạng 36 2.1.3 Phụ trợ (Thiết bị lưu trữ, nguồn điện, điều hòa, thiết bị phụ trợ ) 37 2.1.4 Chi phí phát triển, duy trì hàng năm .37 2.2 Khảo sát khả năng đáp ứng yêu cầu hạ tầng kỹ thuật triển khai Trung tâm dữ liệu 38 2.2.1 Các bảng khảo sát hạ tầng kỹ thuật 38 2.2.2 Đánh giá hạ tầng kỹ thuật .46 2.3 Phân tích đề xuất giải pháp xây dựng Trung tâm dữ liệu 46 2.3.1 Các điểm hạn chế hiện tại .46 2.3.2 Yêu cầu xây dựng Trung tâm dữ liệu tại VNPT Quảng Trị 47 Chương 3: TRIỂN KHAI TRUNG TÂM DỮ LIỆU DỰA TRÊN GIẢI PHÁP ẢO HÓA HYPER-V 49 3.1 So sánh các giải pháp ảo 49 3.1.1 Bảng so sánh giải pháp Hyper-V và Vmware .49 3.1.2 Lựa chọn triển khai Trung tâm dữ liệu với giải pháp Hyper-V 56 3.2 Triển khai giải pháp .57 3.2.1 Mô hình triển khai 57 v 3.2.2 Các bước cài đặt, di chuyển dữ liệu 57 3.3 Triển khai các giải pháp đảm bảo an toàn dữ liệu .59 3.3.1 Công cụ giám sát hệ thống 59 3.3.2 Sao lưu, backup .64 3.4 Đánh giá hiệu quả triển khai 67 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 69 1 Kết luận 69 2 Hướng phát triển .69 TÀI LIỆU THAM KHẢO vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Ý nghĩa CNTT Công nghệ thông tin TIA Telecommunications Industry Association VNPT HĐH Hiệp hội công nghiệp viễn thông VPS Vietnam Posts and Telecommunications Group NAS Hệ điều hành Virtual private server RAID Network Attached Storage SAN Công nghệ lưu trữ qua LAN Redundant Array of Independent Disks UPS Công nghệ dãy đĩa dự phòng độc lập Storage Area Network Mạng lưu trữ Uninterruptible Power Supply Hệ thống lưu điện dự phòng vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô hình lưu trữ dữ liệu SAN 8 Hình 1.2 Ví dụ về ảo hóa phần cứng máy tính bàn .11 Hình 1.3 Các loại Hypervisor 11 Hình 1.4 Mô hình XEN 13 Hình 1.5 Mô hình KVM 14 Hình 1.6 Mô hình VMware ESXi 15 Hình 1.7 Mô hình Hyper-V 16 Hình 1.8 Ảo hóa phần cứng 17 Hình 1.9 Ảo hóa cấp độ hệ điều hành 18 Hình 1.10 Mô hình OpenVZ 19 Hình 1.11 Mô hình Virtuozzo .20 Hình 1.12 Mô hình LXC .21 Hình 1.13 Mô hình Docker 22 Hình 1.14 Giải pháp triển khai các máy chủ ảo dưới dạng Container Cluster23 Hình 1.15 CoreOS rkt (Rocket) với Docker 24 Hình 1.16 Máy chủ Trung tâm dữ liệu 29 Hình 3.1 Mô hình triển khai các máy chủ ảo 57 Hình 3.2 Các file ISO hệ điều hành để triển khai giải pháp 58 Hình 3.3 Mô hình Oracle Data Guard đã triển khai dựa trên các máy chủ ảo để đảm bảo an toàn dữ liệu 59 Hình 3.4 Màn hình Dashboard hệ thống giám sát Zabbix 60 Hình 3.5 Cảnh báo tài nguyên máy chủ ảo qua hệ thống Zabbix 62 Hình 3.6 Các khâu của quá trình thu thập, xử lý và phân tích log 63 Hình 3.7 Kiến trúc của hệ thống thu thập, xử lý và phân tích log 63 Hình 3.8 Dashbloard Giám sát lưu lượng các máy chủ ảo 64 viii Hình 3.9 Tổng quan về giải pháp Backup VEEAM 64 Hình 3.10 Cách thức hoạt độn cuả VEEAM BACKUP 65 Hình 3.11 Quản lý Backup máy ảo trên VEEAM backup 67 Hình 3.12 Tính năng Restore của VEEAM Backup .67 Hình 3.13 Hình ảnh các máy chủ ảo đã triển khai 68