đề tài công nghệ ảo hóa

GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ ÁO HÓA GVHD : Lê Mạnh Hải SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 1 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Lời cảm ơn Sau gần 3 tháng nỗ lực tìm hiều và thực hiện,luận văn “ Công Nghệ Ảo Hóa” đã được hoàn thành,ngoài sự cố gắn hết mình của bản thân ,chúng tôi còn nhận được nhiều sự động viên,khích lệ từ gia đình, thầy cô và bạn bè. Trước hết chúng tôi xin chân thành cảm ơn cha mẹ,anh chị ,là những người luôn động viên và và tạo mọi điều kiện tốt đề chúng con hoàn thành luận văn này. Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô của trường Đại Học Kĩ Thuật Công Nghệ truyền đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báo cho chúng em trong suốt quá trình học tập.Đặc biệt chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Lê Mạnh Hải và các thầy cô trong khoa công nghệ thông tin đã tận tình giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Xin cảm ơn tất cả các bạn bè đã và đang giúp đỡ động viên chúng tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Mặc dù đã cố gắn hết sức để hoàn thành luận văn này,nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót.Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp,chỉ bảo tận tình của quý thầy cô và bạn bè. TP Hồ Chí Minh ,Ngày… Tháng… Năm 2010 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 2 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay,nền kinh tế đang trên đà tăng trưởng mạnh. Cùng với nó là sự tiến bộ vượt bậc của nền khoa học công nghệ,đặc biệt là công nghệ thông tin. Máy tính đã giúp con người rất nhiều từ tối ưu hóa công việc,giảm thời gian làm việc,tăng hiệu suất và mang lại hiệu quả cao. Với tình hình phát triển như hiện nay thì bất cứ một cơ quan,tổ chức nào cũng cần một hệ thống máy chủ (Server) chứ không phải chỉ một vài máy tính con đơn lẻ nữa. Máy chủ thực ra cũng là một máy tính nhưng có cấu hình,tính năng và các chức năng lớn hơn hẳn các máy tính thông thường. Nó dùng làm trung tâm liên kết các máy tính và thiết bị mạng trong một cơ quan, tổ chức lại với nhau,là một trung tâm dữ liệu nơi chia sẻ và lưu trữ dữ liệu.Và các dữ liệu này luôn sẵn sàng đối với người dùng hợp lệ được phép truy cập vào nó. Nói chung máy chủ là một máy tính mà nó cung cấp các dịch vụ đang chạy trên nó cho nhiều máy tính khác. Các dịch vụ đó có thể như là :  Application service  File service SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 3 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa  Database service  Mail service  Ftp service  Web service  Authentication Service… Thế nhưng thực tế cho ta thấy rằng các máy chủ sử dụng rất ít tài nguyên phần cứng của nó,chỉ từ 10% đến 30% cho một loại dịch vụ và phần tài nguyên còn lại thì không dùng đến,do vậy sinh ra lãn phí. Vì vậy nhu cầu thực thực tế là làm sao có thể tận dụng các phần tài nguyên còn lại đó một cách hiệu quả. Trong luận văn này chúng em sẻ trình bày về công nghệ ảo hóa để giải quyết vấn đề này. MỤC LỤC Chương 1 : Tổng Quan 1.1 : Bối cảnh Trang 7 1.2 : Nhiệm vụ đô án Trang 8 1.3 : Cấu trúc đồ án Trang 8 Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa 2.1 : Tổng quan ảo hóa Trang 10 2.1.1 : Khái niệm ảo hóa Trang 10 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 4 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 2.1.2 : Lịch sử ra đời Trang 11 2.1.3 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa Trang 11 2.1.3.1 : Tài nguyên vật lý Trang 12 2.1.3.2 : Phần mềm ảo hóa Trang 12 2.1.3.3 : Máy ảo Trang 13 2.1.3.4 : Hệ điều hành khách Trang 13 2.2 : Các loại ảo hóa Trang 13 2.2.1: Type 1 – VMM-Hypervisor Trang 14 2.2.2: Type 2 – VMM Trang 15 2.2.3 : Hybrid Trang 16 2.2.4 : Monolithic Hypervisor Trang 17 2.2.5 : Microkernelized Hypervisor Trang 18 2.3 : Các lợi ích của công nghệ ảo hóa Trang 19 Chương 3 : Các Công Nghệ Giúp Ảo Hóa Hệ Thống 3.1 : Công nghệ máy ảo Trang 22 3.2: Công nghệ Raid Trang 24 3.2.1 : Khái niệm Raid Trang 24 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 5 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 3.2.2 : Lịch sử ra đời và phát triển của Raid Trang 25 3.2.3 : Các Chuẩn Raid Trang 24 3.2.3.1 : Chuẩn Striping Trang 25 3.2.3.2 : Chuẩn Duplexing Trang 26 3.2.3.3 : Chuẩn Parity Raid Trang 26 3.2.4 : Các Loại Raid Trang 26 3.2.4.1 : Raid level 0 Trang 27 3.2.4.2 : Raid level 1 Trang 27 3.2.4.5 : Raid level 5 Trang 27 3.2.4.6 : Raid level 1-0 Trang 28 3.3 : Công nghệ lưu trữ mạng Sans Trang 30 3.3.1 : Công nghệ Sans Trang 30 3.3.1.1 : Định nghĩa Sans Trang 30 3.3.1.2 : Lợi ích của Sans Trang 30 3.3.1.3 : Các loại Sans Trang 30 3.4 : Công nghệ Hight Availability Trang 31 3.4.1 : Yêu cầu phần cứng Trang 31 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 6 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 3.4.2 : Ưu điểm Trang 32 3.4.3 : Hạn chế Trang 32 Chương 4 : Ảo Hóa Với Vmware ESX Server 4.1 : Giới thiệu Trang 34 4.2: Cấu trúc Vmware ESX Server Trang 34 4.2.1 : Console Operating System Trang 36 4.2.2 : Vmkernel Trang 37 4.2.3 : ESX Boot Process Trang 37 4.2.3.1 : LILO Trang 37 4.2.3.2 : Init Trang 38 4.2.4 : Phần cứng ảo Trang 38 4.2.5 : Tính năng của ESX Server Trang 39 4.2.5.1 : Virtual Machine File System (VMFS) Trang 40 4.2.5.2 : Virtual symmetric multi-processing (Virtual SMP).Trang 40 4.2.5.3 : VMware High Availability (VMHA) Trang 40 4.2.5.4 : VMotion & Storage Vmotion Trang 42 4.2.5.5 : VMware Consolidated Backup (VCB) Trang 43 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 7 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 4.2.5.6 : Vcenter update Manager Trang 44 4.2.5.7 : Distributed resource scheduler( DRS) Trang 44 4.2.5.8 : Distributed Power Manager (DPM) Trang 45 4.2.5.9 : VMware vShere Data Recovery Trang 45 4.2.5.10 : Virtual Center (VC) & Infrastructure Client (VI Client) Trang 45 Chương 5 : Xây Dựng Mô Hình Ứng Dụng Ảo Hóa Cho Doanh Nghiệp Nhỏ 5.1 : Mục tiêu giải pháp Trang 47 5.2 : Mô hình ứng dụng Trang 47 5.3 : Yêu cầu Trang 48 5.4 : Triển khai hệ thống Trang 48 5.4.1 : cài đặt Vmware ESX Server Trang 48 5.4.2 : giao diện đăng nhập chính Trang 55 5.4.3 : quản lý ESX Server với VM vSphere client Trang 56 5.4.4 : Tạo máy ảo Trang 57 5.4.5 : Quản lý và theo dõi máy ảo Trang 62 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 8 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 5.4.6 : Triển khai máy chủ Trang 64 5.4.6.1 : Domain + File Server Trang 65 5.4.6.2 : Mail Server Trang 66 5.4.6.3 : Web + Ftp Server Trang 70 Chương 6 : Kết Luận 6.1 : Những điều đã đạt được Trang 72 6.2 : Những hạn chế Trang 72 6.3 : Hướng phát triền Trang 73 Tài Liệu Tham Khảo Trang 74 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 9 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Chương 1 :Tổng Quan 1.1 : Bối Cảnh. Nền công nghệ thông tin trên thế giới đang phát triển với tốc độ nhanh chóng.Ngày càng nhiều sản phẩm và nhiều tiện ích được phát triển và đưa đến tay người dùng. Các công nghệ cũ dần dần đã thể hiện nhiều mặt hạn chế và không phù hợp với nhu cầu thực tiễn nữa,đặc biệt trong thời buổi kinh tế phát triển không ổn định như lúc này, các doanh nghiệp phải đối mặt với nhiều rủ ro . Do đó yêu cầu nhất thiết được đặt ra là tìm mọi cách để giảm thiểu các chi phí có thể. Trong lĩnh vực công nghệ thông tin thì công nghệ ảo hóa là giải pháp lý tưởng cho các doanh nghiệp có thể giải quyết bài toán về các trung tâm dữ liệu của họ. Công nghệ này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư mua nhiều máy chủ,tiết kiệm điện năng ,hệ thống làm mát … Nhiệm vụ của công nghệ ảo hóa chính là tận dụng tối đa hiệu suất làm việc của các máy chủ bằng cách cho phép cài đặt nhiều máy chủ ứng dụng trên một máy chủ vật lý duy nhất. Và việc quản lý cũng trở nên dễ dàng hơn khi quản lý tập trung nhiều máy trên một máy chủ duy nhất. SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 10 [...]... Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa ảo. Kế hoạch quản lý sử dụng tài nguyên khi có sự tranh chấp một tài nguyên đặc biệt của các máy ảo, điều này dẫn tới sự hiệu quả làm việc của các máy ảo Ngoài ra phần mềm ảo hóa còn cung cấp giao diện quản lý và cấu hình cho các máy ảo 2.1.3.3 : Máy ảo (virtual machine) : Thuật ngữ máy ảo được dùng chung khi miêu tả cả máy ảo (lớp 3) và hệ điều hành ảo (lớp 4) Máy ảo thực chất... Ảo Hóa 2.1 : Tổng Quan Ảo Hóa 2.1.1 : Khái niệm ảo hóa SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 13 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Ảo hóa là một công nghệ được ra đời nhằm khai thác triệt để khả năng làm việc của các phần cứng trong một hệ thống máy chủ Nó hoạt động như một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó Ý tưởng của công nghệ ảo hóa máy chủ là từ một máy... Trang 17 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Hình 2.2 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa 2.1.3.1: Tài nguyên vật lý (host machine / host hadware) Các tài nguyên vật lý trong môi trường ảo hóa cung cấp tài nguyên mà các máy ảo sẻ sử dụng tới.một môi trường tài nguyên lớn có thể cung cấp được cho nhiều máy ảo chạy trên nó và hiệu quả làm việc của các máy ảo cao hơn.Các tài nguyên vật lý thông thường... vào công nghệ này 1.2 : Nhiệm Vụ Đồ Án Việc ra đời của công nghệ ảo hóa đã dẫn đến những động lực phát triển và các mục tiêu mới cho các nhà cung cấp sản phẩm ảo hóa cho phù hợp với nhu cầu thị trường và yêu cầu thực tiễn Nhiệm vụ chính của luận văn là nghiên cứu về công nghệ ảo hóa nhằm ứng dụng xây dựng mô hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ.Từ đó có thể cho thấy được các lợi ích mà công nghệ. .. lớn được thiết kế hỗ trợ công nghệ ảo hoá và cho phép chuyển các lệnh hoặc tiến trình nhạy cảm của các máy ảo có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên hệ thống cho hệ điều hành chủ xử lý, sau đó lớp ảo hóa sẽ mô phỏng kết quả để trả về cho SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 14 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa máy ảo Tuy nhiên không phải tất cả bộ xử lý đều hỗ trợ ảo hóa Các bộ xử lý cũ trên... về công nghệ mà chúng ta sẽ ứng dụng xây dựng hệ thống,nêu cấu trúc ,các thành phần trong mô hình ảo hóa và các lợi ích mà nó mang lại Chương 3 : Các Công Ngệ Giúp Ảo Hóa Hệ thống  Chương này sẽ giới thiệu về các công nghệ hữu ích không kém phần quan rọng trong môi trường ảo hóa giúp xây dựng hệ thống an toàn và ổn định Chương 4 : Ảo Hóa Với máy chủ ESX  Chương này sẽ trình bày về hệ thống ảo hóa. .. card mạng… 2.1.3.2: Các phần mềm ảo hóa (virtual software) Lớp phần mềm ảo hóa này cung cấp sự truy cập cho mỗi máy ảo đến tài nguyên hệ thống Nó cũng chịu trách nhiệm lập kế hoạch và phân chia tài nguyên vật lý cho các máy ảo Phần mềm ảo hóa là nền tản của một môi trường ảo hóa Nó cho phép tạo ra các máy ảo cho người sử dụng, quản lý các tài nguyên và cung cấp các tài nguyên này đến các máy SVTH :...GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Vấn đề khó khăn của công nghệ này chính là sự an toàn dữ liệu khi lo lắng rằng nếu máy chủ này bị sự cố về ổ đĩa thì sẽ bị mất dữ liệu Tuy nhiên vấn đề đó đã được khắc phục bằng một loạt các công nghệ đảm bảo an toàn dữ liệu và hoạt động ổn định của máy chủ như công nghệ High Availability,Vmmonitor,raid ,công nghệ lưu trữ mạng SAN Hiện nay các nhà... GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Hình 2.4 : Cấu trúc của kiểu ảo hóa Vmm 2.2.3 : Hybrid Hybrid là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm Trong đó lớp ảo hóa hypervisor chạy song song với hệ điều hành máy chủ Tuy nhiên trong cấu trúc ảo hóa này các máy chủ ảo vẫn phải đi qua hệ điều hành máy chủ để truy cập phần cứng nhưng khác biệt ở chỗ cả hệ điều hành máy chủ và các máy chủ ảo đều chạy trong... : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa dạng nay sau này mới phát triển thành nhiều loại ảo hóa có chức năng và cấu trúc khác nhau như VMM-Hypervisor,VMM , Hybrid… Ảo hóa cứng còn được gọi là phân thân máy chủ Dạng ảo hóa này cho phép tạo nhiều máy ảo trên môt máy chủ vật lý Mỗi máy ảo chạy hệ điều hành riêng và được cấp phát các tài nguyên phần cứng như số xung nhịp CPU, ổ cứng và bộ nhớ Các tài nguyên của . Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ ÁO HÓA GVHD : Lê Mạnh Hải SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 1 GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Lời. Hypervisor Trang 18 2.3 : Các lợi ích của công nghệ ảo hóa Trang 19 Chương 3 : Các Công Nghệ Giúp Ảo Hóa Hệ Thống 3.1 : Công nghệ máy ảo Trang 22 3.2: Công nghệ Raid Trang 24 3.2.1 : Khái niệm Raid. Công Nghệ Ảo Hóa Chương 6: Kết Luận  Trình bày những kết quả đạt được,những hạn chế và hướng phát triển của đề tài. Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa. 2.1 : Tổng Quan Ảo Hóa 2.1.1 : Khái niệm ảo