Nghiên cứu về công nghệ ảo hóa và ứng dụng (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - TRẦN VĂN ĐỒN NGHIÊN CỨU VỀ CƠNG NGHỆ ẢO HỐ VÀ ỨNG DỤNG CHUYÊN NGÀNH : HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ :60.48.01.04 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2013 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS ĐỒN VĂN BAN Phản biện 1: PGS.TSKH Hồng Đăng Hải Phản biện 2: PGS.TS Trịnh Nhật Tiến Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thông Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trần Văn Đoàn LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy, giáo Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng tận tình bảo em suốt thời gian học tập nhà trường Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đoàn Văn Ban, người trực tiếp hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi tận tình bảo cho em suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Bên cạnh đó, để hồn thành đồ án này, em nhận nhiều giúp đỡ, lời động viên quý báu bạn bè, gia đình đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Tuy nhiên, thời gian hạn hẹp, nỗ lực mình, đồ án khó tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thông cảm bảo tận tình q thầy bạn HỌC VIÊN Trần Văn Đoàn PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thông thường việc đầu tư cho trung tâm công nghệ thông tin tốn Chi phí đầu tư mua máy chủ cấu hình mạnh phần mềm quyền đắt đỏ Trong thời buổi kinh tế khó khăn doanh nghiệp muốn cắt giảm hạn chế tối đa chi phí khơng cần thiết mà đáp ứng suất tính ổn định hệ thống Thế nên việc ứng dụng ảo hóa trở thành nhu cầu cần thiết doanh nghiệp lớn hay nhỏ Thay mua mười máy chủ cho mười ứng dụng cần mua hai máy chủ có hỗ trợ ảo hóa chạy tốt mười ứng dụng Điều cho ta thấy khác biệt hệ thống ảo hóa khơng ảo hóa Bên cạnh việc ứng dụng ảo hóa cịn đem lại lợi ích sau Quản lý đơn giản Triển khai nhanh Phục hồi lưu trữ hệ thống nhanh Cân tải phân phối tài nguyên linh hoạt Tiết kiệm Để hiểu rõ Cơng nghệ ảo hóa lợi ích ảo hóa mang lại, em chọn đề tài “Nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa ứng dụng” để làm luận văn tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Nắm vững vấn đề liên quan đến mơ hình, phương pháp, kỹ thuật ảo hóa, kiến trúc tảng máy chủ chia sẻ Công nghệ ảo hóa, Ảo hóa dựa Vmware Vsphere thử nghiệm Đối tượng phạm vi nghiên cứu Tổng quan cơng nghệ ảo hóa Mơ hình kiến trúc chung ảo hóa Giới thiệu VMware Vsphere Phương pháp nghiên cứu Phương pháp tài liệu Phương pháp thực nghiệm Nội dung luận văn Bố cục luận văn gồm có chương: Chương 1: Tổng quan cơng nghệ ảo hóa: tập trung trình bày giới thiệu cơng nghệ ảo hóa, lợi ích việc ảo hóa, tìm hiểu số hệ thống ảo hóa điển hình, ứng dụng ảo hóa Chương 2: Các cơng nghệ tảng ảo hóa: trình bày thành phần hệ thống ảo hóa, kiểu ảo hóa bản, cơng nghệ hỗ trợ ảo hóa Chương 3: Ảo hóa dựa VMWare thử nghiệm: Trình bày tổng quan thành phần cơng nghệ VMWare, trình bày dịch vụ ứng dụng vmware, dịch vụ sở hạ tầng vmware Chương 4: Đề xuất mơ hình ảo hóa, mơ hình điện tốn đám mây riêng việc điều hành, triển khai phần mềm tin học bưu Bưu điện tỉnh Hải Dương: trình bày nội dung điện tốn đám mây, loại hình dịch vụ điện tốn đám mây, mơ hình triển khai điện toán đám mây, toán quản lý Bưu điện tỉnh Hải Dương, đề xuất yêu cầu kỹ thuật để triển khai đám mây riêng bưu điện tỉnh Hải Dương, thử nghiệm mơi trường ảo hóa Bưu điện tỉnh Hải Dương, So sánh đánh giá phần mềm cung cấp tính ảo hóa, Cài đặt hệ thống Vmware Phần kết luận, phần trình bày tóm tắt nội dung thực luận văn này, đồng thời đưa vấn đề nghiên cứu cho tương lai CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ ẢO HĨA 1.1 Tổng quan Ảo hóa Ảo hóa cơng nghệ đời nhằm khai thác triệt để khả làm việc phần cứng hệ thống máy chủ Nó hoạt động tầng trung gian hệ thống phần cứng máy tính phần mềm chạy Ý tưởng cơng nghệ ảo hóa máy chủ từ máy vật lý đơn lẻ tạo thành nhiều máy ảo độc lập Ảo hóa phép tạo nhiều máy ảo máy chủ vật lý, máy ảo cấp phát tài nguyên phần cứng máy thật gồm có Ram, CPU, Card mạng, ổ cứng, tài nguyên khác hệ điều hành riêng 1.2 Các lợi ích cơng nghệ Ảo hóa Việc sử dụng cơng nghệ ảo hóa làm giảm số lượng máy chủ vật lý, giảm lượng điện tiêu thụ, tiết kiệm chi phí cho việc bảo trì phần cứng, nâng cao hiệu cơng việc Ngồi ta cịn dễ dàng mở rộng hệ thống có nhu cầu, triển khai máy chủ nhanh, tận dụng tài ngun có:vì máy ảo đơn giản tập tin thư mục, ta tạo máy chủ cách chép từ file máy chủ ảo cấu hình lại, chọn máy chủ vật lý cịn dư tài nguyên để đưa máy ảo lên 1.3 Nhược điểm việc ảo hóa Đáng lưu ý vấn đề lưu trữ liệu Thông thường, máy ảo sử dụng file vmdk ( file chia nhỏ tùy theo cách cài đặt) để lưu lại toàn liệu máy ảo số file nhỏ khác để lưu cấu hình máy ảo Do đó, số tập tin bị lỗi bị mà chưa kịp backup xem máy ảo bị hư hồn tồn khơng thể phục hồi 1.4 Một số hệ thống ảo hóa điển hình Ảo hóa xây dựng dựa giải pháp chia máy vật lý thành nhiều máy Giải pháp biết đến với tên Virtual Machine Monitor (VMM) sau biết gọi hypervisor VMM cho phép tạo tách rời máy ảo điều phối truy cập máy ảo đến tài nguyên phần cứng Mặc phép sử dụng hệ điều hành máy ảo thực tế để đạt kết hiệu suất cao nhà sản xuất giới hạn khuyến cáo nên sử dụng số hệ điều hành Đó vấn đề tương thích hệ điều hành máy ảo với hệ điều hành máy chủ hệ điều hành máy chủ với phần cứng Dựa vào đặc điểm cấu trúc phân loại ảo hóa thành dạng sau 1.4.1 VMM – Hypervisor 1.4.2 Hybrid 1.4.3 Monolithic Hypervisor 1.4.4 Microkernelized Hypervisor 1.5 Ứng dụng Ảo hóa Cơng nghệ máy ảo phục vụ cho nhiều mục đích phong phú Công nghệ cho phép hợp phần cứng nhiều hệ điều hành chạy máy tính Những ứng dụng then chốt cơng nghệ máy ảo bao gồm khả tích hợp chéo tảng khả đây: Hợp máy chủ Hợp cho môi trường triển khai thử nghiệm Re-hosting ứng dụng riêng Đơn giản hóa kế hoạch đối phó khơi phục thảm họa Chuyển tới trung tâm liệu động 1.6 Kết luận chương Cơng nghệ ảo hóa công nghệ đời nhằm khai thác triệt để khả làm việc phần cứng hệ thống máy chủ Tuy nhiên có ưu nhược điểm định tùy vào hệ thống máy chủ mà thiết kế hệ thống ảo hóa phù hợp VMM-Hypervisor, Hybrid, Monolithic Hypervisor, Microkernelized Hypervisor Cơng nghệ ảo hóa phục vụ cho nhiều mục đích phong phú như: hợp máy chủ, hợp cho môi trường triển khai thử nghiệm, đơn giản hóa kế hoạch đối phó khơi phục thảm họa, chuyển tới trung tâm liệu động CHƯƠNG - CÁC CÔNG NGHỆ NỀN TẢNG CỦA ẢO HÓA 2.1 Các thành phần hệ thống Ảo hóa Một hệ thống ảo hóa bao gồm thành phần sau Tài nguyên vật lý (host machine,host hardware) Các phần mềm ảo hóa (virtual software) cung cấp quản lý môi trường làm việc máy ảo Máy ảo (virtual machine) máy cài phần mềm ảo hóa Hệ điều hành: hệ điều hành cài máy ảo 2.1.1 Tài nguyên ảo hóa Các tài ngun vật lý mơi trường ảo hóa cung cấp tài nguyên mà máy ảo sẻ sử dụng tới Mơi trường tài ngun lớn cung cấp cho nhiều máy ảo chạy hiệu làm việc máy ảo cao 2.1.2 Phần mềm ảo hóa Lớp phần mềm ảo hóa cung cấp truy cập cho máy ảo đến tài nguyên hệ thống Nó chịu trách nhiệm lập kế hoạch phân chia tài nguyên vật lý cho máy ảo Phần mềm ảo hóa tản mơi trường ảo hóa Nó cho phép tạo máy ảo cho người sử dụng, quản lý tài nguyên cung cấp tài nguyên đến máy ảo Kế hoạch quản lý sử dụng tài nguyên có tranh chấp tài nguyên đặc biệt máy ảo, điều dẫn tới hiệu làm việc máy ảo Ngồi phần mềm ảo hóa cịn cung cấp giao diện quản lý cấu hình cho máy ảo 2.1.3 Máy Ảo Thuật ngữ máy ảo dùng chung miêu tả máy ảo (lớp 3) hệ điều hành ảo (lớp 4) Máy ảo thực chất phần cứng ảo môi trường hay phân vùng ổ đĩa Trong môi trường có đầy đũ thiết bị phần cứng máy thật Đây kiểu phần mềm ảo hóa dựa phần cứng vật lý Các hệ điều hành khách mà cài máy ảo phần cứng mà nhìn thấy phần cứng ảo 2.1.4 Hệ điều hành khách(Guest operating system) Hệ điều hành khách xem phần mềm (lớp 4) cài đặt máy ảo (lớp 3) giúp ta sử dụng dễ dàng xử lý cố mơi trường ảo hóa Nó giúp người dùng có thao tác giống thao tác lớp phần cứng vật lý thực Khi có đủ thành phần bạn xây dựng cho hệ thống ứng dụng ảo hóa Ngồi việc lựa chọn phần cứng cho thích hợp bạn cịn phải cân nhắc xem phải sử dụng phần mềm ảo hóa loại ảo hóa Điều quan trọng việc tối ưu hóa hiệu suất làm việc cho hệ thống bạn 2.2 Các kiểu Ảo hóa 2.2.1 Ảo hóa Hệ thống mạng 2.2.2 Ảo hóa hệ thống lưu trữ 2.2.3 Ảo hóa ứng dụng 2.2.4 Ảo hóa hệ thống máy chủ 2.3 Các công nghệ hỗ trợ Ảo hóa 2.3.1 Cơng nghệ RAID 2.3.1.1 Khái niệm RAID RAID chữ viết tắt Redundant Array of Independent Disks có ngĩa tận dụng phần dư ổ cứng độc lập Ban đầu, RAID sử dụng giải pháp phịng hộ cho phép ghi liệu lên nhiều đĩa cứng lúc RAID kết hợp đĩa cứng vật lý bẳng cách sử dụng trình điều khiển đặc biệt RAID sử dụng phần cứng lẫn phần mềm [3] Hệ thống RAID dùng việc đảm bảo an toàn liệu có ổ đĩa bị lỗi phục hồi lại liệu , thay nóng ổ đĩa số loại RAID tùy thuộc vào máy chủ RAID ngày trở nên cần thiết cho hệ thống máy tính 11 3.1.7 Chức phân phối tài nguyên máy ảo (VMware Distributed Resource Scheduler) Distributed Resource Scheduler (DRS) tính nhằm cung cấp tiện ích giúp tự động phân phối nguồn tài nguyên đến nhiều máy chủ ESX / ESXi cấu hình cluster Một ESX / ESXi cluster tập hợp tiềm ẩn sức mạnh CPU nhớ tất máy chủ tham gia vào cluster Sau hai nhiều máy chủ gán vào cluster chúng làm việc đồng loạt để cung cấp CPU nhớ cho máy ảo gán cluster 3.1.8 Tính sẵn sàng cao (VMware High Availability) Trong nhiều trường hợp, tính sẵn sàng cao (HA)-hoặc thiếu tính khả dụng cao lý chống lại ảo hóa Trước ảo hóa, xuất lỗi máy chủ vật lý ảnh hưởng đến ứng dụng công việc Tuy nhiên sau ảo hóa, lỗi ảnh hưởng đến nhiều ứng dụng công việc chạy máy chủ thời điểm Chính Vmware High Availability (HA) biết đến giải pháp cho vấn đề VMware HA cung cấp trình tự động cho việc khởi động lại máy ảo chạy máy chủ ESX/ ESXi thời điểm mà server bị lỗi 3.1.9 Bảo vệ việc phát sinh lỗi máy chủ (VMware Fault Tolerance) Vmware Fault Tolerance (FT) tính dành cho người có u cầu tính sẵn sàng cao so với VMware HA cung cấp VMware HA bảo vệ khỏi việc phát sinh lỗi máy chủ vật lý cách khởi động lại máy ảo vào lúc xảy lỗi, nhiên việc làm phát sinh downtime khoảng phút 3.1.10 Chức lưu (VMware Consolidated Backup) Một khía cạnh quan trọng đối hệ thống mạng không sở hạ tầng ảo hóa mà cịn chiến lược dự phòng vững Vmware Consolidated Backup (VCB) công cụ giao diện cung cấp chức lưu Lan-free Lan-based cho giải pháp backup VCB đưa tiến trình lưu với máy chủ vật lý hay máy ảo chuyên dụng cung cấp 12 hướng tích hợp với giải pháp lưu khác Backup Exec, TSM, NetBackup, … 3.1.11 Chức kết nối mạng ảo (VMware vShield Zones) VMware vSphere cung cấp số tính kết nối mạng ảo, vShield Zones xây dựng dựa chức mạng ảo vSphere để thêm vào chức tường lửa ảo vShield Zone cho phép người quản trị vSphere quan sát quản lý mạng lưới giao thông xảy thiết bị chuyển mạch ảo Chúng ta áp dụng sách an ninh mạng tồn nhóm máy, phải đảm bảo sách trì máy ảo di chuyển từ máy chủ sang máy chủ khác thông qua VMotion DRS 3.1.12 Xây dựng quy trình cơng việc tự động (VMware vCenter Orchestrator) VMware vCenter Orchestrator cơng cụ tự động hóa quy trình làm việc cài đặt cách tự động phiên vCenter Server Sử dụng vCenter Orchestrator,các quản trị viên xây dựng qui trình cơng việc tự động từ đơn giản phức tạp 3.1.13 Chức mạng ảo (vNetwork) 3.1.14 Chức nhớ ảo( vStorage) 3.2 Cài đặt hệ thống Vmware 3.2.1 Cấu hình yêu cầu Vmware vSphere 3.2.1.1 Yêu cầu phần cứng ESX Server ( ESXi Server) 3.2.1.2 Yêu cầu tối thiểu vCenter Server 3.2.1.3 Yêu cầu tối thiểu vSphere Client 3.2.2 Cài đặt hệ thống 13 3.2.2.1 Các bước cài đặt Vmware ESX 3.2.2.2 Cài đặt ESXi 3.2.2.3 Cài đặt vSphere Client 3.2.2.4 Cài đặt vCenter Server 3.2.2.5 Cài đặt vCenter Update Manager 3.2.2.6 Cấu hình giả lập SAN Starwind 3.3 Các dịch vụ ứng dụng 3.3.1 Tính sẵn sàng 3.3.2 Tính bảo mật 3.3.3 Khả mở rộng hệ thống 3.4 Các dịch vụ sở hạ tầng 3.4.1 Máy tính ảo (vComputer) 3.4.2 Bộ nhớ ảo (vStorage) 3.4.3 Mạng ảo (vNetwork) 3.3.4 Khả tương thích với sản phẩm hãng thứ ba 3.4 Kết luận Vmware Inc công ty chuyên cung cấp phần mềm ảo hóa cho hệ thống máy tính tương thích thành lập vào năm 1998 Các phần mềm tạo ảo hóa Vmware coi tốt giới bới hỗ trợ nhiều hệ điều hành khác GNU/Linux, Mac OS X Microsoft Windows Mộ số sản phẩm Hãng Vmware từ trước đến nay: Vmware vSphere, Vmware ESX Server, Vmware ESXi Server, Vmware Workstation, Vmware Server,… 14 Bộ sản phẩm Vmware vSphere bao gồm sản phẩm với nhiều chức cho phép cung cấp đầy đủ tính ảo hóa cho doanh nghiệp 15 CHƯƠNG -ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ ẢO HĨA ĐỂ XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐÁM MÂY RIÊNG TẠI BƯU ĐIỆN TỈNH HẢI DƯƠNG 4.1 Thế điện toán đám mây? Điện tốn đám mây (cloud computing) mơ hình điện tốn có khả cogiãn (scalable) linh động tài nguyên thường ảo hóa cung cấp dịch vụ mạng Internet 4.2 Các mơ hình triển khai điện toán đám mây 4.3 Một số ứng dụng phát triển từ điện toán đám mây Dropbox(www.dropbox.com) GoogleDrive Skydrive(Microsoft)(http://skydrive.live.com) 4.4 Lợi ích điện tốn đám mây doanh nghiệp Giảm chi phí Sử dụng tài nguyên hiệu Tính linh hoạt 4.5 Một số vấn đề gặp phải triển khai Tính sẵn dùng An tồn liệu Tính riêng tư Tính di động liệu quyền sở hữu 4.6 Sự khác biệt đám mây riêng trung tâm liệu ảo Một đám mây riêng không trung tâm liệu ảo Thực tế cơng nghệ ảo hóa công nghệ tảng, then chốt cho đám mây liệu riêng sở hạ tầng xây dựng dựa lực mà công nghệ ảo hóa cung cấp Cơng nghệ ảo hóa giúp tối ưu hóa lực hệ thống, tải cơng việc khơng gắn chặt với phần cứng riêng rẽ mà phân bổ linh hoạt, nghĩa ứng dụng máy ảo (VM) tách riêng khỏi máy chủ Tải cơng việc 16 chạy máy chủ ảo phù hợp dễ dàng di chuyển máy chủ ảo mà khơng có có gián đoạn Các đặc tính cần thiết cho điện tốn đám mây Mặc dù cơng nghệ ảo hóa có lợi ích đáng kể cung cấp, quản lý bảo vệ tải cơng việc địi hỏi hỗ trợ can thiệp trực tiếp từ nhân viên CNTT Cơ sở hạ tầng đám mây liệu riêng xây dựng dựa công nghệ ảo hóa số tính giúp giảm thiểu phụ thuộc vào nhân viên CNTT như: khả tự phục vụ, mở rộng tài nguyên tính cước Khả tự phục vụ (hay tự động hóa) cho phép người dùng chạy máy chủ mà không cần có can thiệp trực tiếp nhân viên CNTT Ví dụ, tổ chức muốn chạy ứng dụng máy chủ mới, họ thiết lập máy ảo, phân bổ tài nguyên điện toán, cài đặt ứng dụng xử lý công việc liên quan mà khơng phải cần nhân viên CNTT Ngồi ra, người dùng mở rộng tài ngun điện tốn cho máy chủ họ như: mở rộng hay thu hẹp tài nguyên lưu trữ, nhớ, CPU dựa theo nhu cầu ứng dụng máy chủ Bên cạnh đó, đám mây liệu riêng tự động theo dõi việc sử dụng nguồn lực điện tốn tính cước cho chủ máy ảo dựa vào đặc tính tích hợp sẵn Nhờ vậy, chủ sở hữu máy chủ ảo có sở để tính tốn giảm chi phí cách loại bỏ máy ảo khơng cần thiết 4.7 Ảo hóa máy chủ theo mơ hình điện tốn đám mây Một ý tưởng quan trọng cloud computing khả mở rộng công nghệ chủ chốt cơng nghệ ảo hóa Ảo hóa cho phéo sử dụng tốt server cách kết hợp hệ điều hành ứng dụng máy tính chia sẻ đơn lẻ Ảo hóa cho phép di trú trực tuyến để server tải, instance hệ điều hành( ứng dụng đó) di trú đến server mới, tải 4.8 Bài toán quản lý triển khai phần mềm tin học bưu Bưu điện tỉnh Hải Dương Năm 2012, Bưu điện tỉnh Hải Dương có khoảng Server vật lý Các server vật lý bao gồm nhiều chủng loại IBM System x, HP Việc sử dụng tài nguyên 17 chưa hiệu quả, trình vận hành quản lý gặp nhiều khó khăn nhu cầu số lượng phần mềm phần mềm triển khai tăng lên, số máy trạm tăng lên, phạm vi sử dụng phần mềm người dùng tăng lên hệ thống cần phải nâng cấp, tối ưu hóa hệ thống, sửa chữa, tăng dung lượng lưu trữ, phải tính tốn mở rộng, nâng cấp thiết bị, kiểm soát việc bảo mật liệu tính sẵn sàng cao liệu Có nhiều phương pháp để thực tối ưu hóa hệ thống máy chủ, ảo hóa máy chủ phương pháp nhắc đến nhiều thời gian gần Ảo hóa máy chủ phương pháp áp dụng hệ thống máy chủ mà khơng phát sinh thêm chi phí đầu tư Nó biện pháp tốt việc tối ưu hóa hệ thống với việc hợp nguồn tài nguyên máy chủ Các khó khăn bất cập từ toán quản lý triển khai phần mềm bưu Bưu điện tỉnh Hải Dương nhà quản lý phải nghĩ tới việc hạn chế tối đa server riêng rẽ, cần đầu tư một vài server có cấu hình lớn đáp ứng tất yêu cầu hệ thống 4.9 Đề xuất yêu cầu kỹ thuật để triển khai Đám mây riêng Bưu điện tỉnh Hải Dương Với đặc thù Tổng cơng ty có số lượng đơn vị thành viên nước lớn, khoảng 100 đơn vị thành viên Tại đơn vị thành viên có hệ thống máy chủ để phục vụ triển khai phần mềm quản lý, dịch vụ bưu việc xây dựng đám mây chung vô phức tạp tốn nhiều Để khắc phục điều ta chọn mơ hình đám mây riêng cho đơn vị thành viên, cụ thể đám mây riêng Bưu điện tỉnh Hải Dương Xây dựng đám mây riêng cho Bưu điện tỉnh Hải Dương nhằm cung cấp giải pháp triển khai phần mềm bưu Bưu điện tỉnh, đám mây riêng nằm tường lửa Bưu điện tỉnh quản lý trực tiếp IT Bưu điện tỉnh Hải Dương 4.10 Dịch vụ ĐTĐM Bưu điện tỉnh Hải Dương -Để xây dựng đám mây riêng Bưu điện tỉnh Hải Dương phải xây dựng sở hạ tầng cung cấp dịch vụ(IaaS) 18 Hình 4.1 sở hạ tầng cung cấp dịch vụ Bưu điện tỉnh Hải Dương IaaS tầng thấp điện toán đám mây, nơi tập hợp tài sản vật lý phần cứng máy chủ, hệ thống lưu trữ thiết bị mạng, chia sẻ cung cấp dạng dịch vụ cho Bưu điện tỉnh Hải Dương Các dịch vụ IaaS hỗ trợ tảng ứng dụng khác nhau, chúng cung cấp dịch vụ đám mây PaaS hay không Cũng giống dịch vụ PaaS, ảo hóa cơng nghệ sử dụng rộng rãi để tạo chế chia sẻ phân phối nguồn tài nguyên theo yêu cầu Bưu điện tỉnh Hải Dương có thể: Thứ nhất, cơng cụ ảo hóa VMWare để hợp nguồn tài nguyên hệ thống Thứ hai, người quản trị hệ thống cơng ty ảo hóa để tạo mơi trường làm việc quen thuộc cho nhân viên Bưu điện tỉnh Khi ứng dụng liệu liên quan cài đặt, lưu trữ xử lý tập trung máy chủ đặt phòng máy chủ trung tâm liệu, thiết bị đầu cuối giải phóng khỏi nhiệm vụ lưu trữ liệu xử lý liệu ứng dụng Điều trước hết đảm bảo liệu mang tính bảo mật cao khơng thể bị truy cập máy trạm đầu cuối Nói cách khác, vấn đề bảo mật thơng tin nâng lên mức cao Ngoài ra, việc xử lý liệu đưa máy chủ có nghĩa tài nguyên mạnh máy chủ chế máy trạm Những ưu điểm có mà khơng ảnh hưởng đến mơi trường làm việc nhân viên Bưu điện tỉnh Với người dùng, ứng dụng hoạt động khơng khác chúng 19 cài đặt máy trạm cá nhân, thực tế, ứng dụng chạy máy chủ đặt cách xa Tất thao tác người dùng đầu cuối để điều khiển ứng dụng (nhấn chuột, dùng bàn phím…) truyền máy chủ qua giao thức đặc biệt thực thi máy chủ Nói cách khác, mơi trường ứng dụng ảo hóa thiết lập máy trạm Hình 4.2 Mơ hình ảo hóa ứng dụng thiết bị đầu cuối Bưu điện tỉnh Hải Dương Với giải pháp Bưu điện tỉnh Hải Dương cắt giảm phần lớn kinh phí mà cần đầu tư cho người dùng cuối máy trạm với cấu hình phần cứng gọn nhẹ Tất ứng dụng liệu liên quan cài đặt, lưu trữ, xử lý máy chủ đặt tập trung với mức bảo mật cao server Bưu điện tỉnh Hình 4.3 Cơ sở hạ tầng hệ thống ảo Bưu điện tỉnh Hải Dương 20 Khi Bưu điện tỉnh Hải Dương xây dựng hệ thống ảo hóa, lúc hệ thống cho phép nhân viên chạy khối lượng công việc máy chủ cách hợp môi trường để ứng dụng người dùng chạy máy ảo Chuyển đổi sang trung tâm liệu ảo hóa làm giảm diện tích cho server, khơng gian rack, hệ thống làm mát, hệ thống cáp, lưu trữ thành phần mạng cách giảm số lượng tuyệt đối máy vật lý Việc giảm máy vật lý thực cách chuyển đổi máy vật lý với máy ảo củng cố máy chuyển đổi vào máy chủ Sử dụng công nghệ ảo hóa giúp người quản trị khơng cần phải chờ đợi cho phần cứng mua sắm cáp phải cài đặt Cung cấp máy ảo thực cách sử dụng giao diện người dùng đồ họa trực quan Ngược lại trình lâu dài việc triển khai máy chủ vật lý, triển khai máy ảo triển khai thời gian gắn nhiều so với triển khai máy chủ vật lý 4.11 Thử nghiệm môi trường ảo hóa Bưu điện tỉnh Hải Dương Cài đặt thử nghiệm mơi trường ảo hóa server lưu trữ xử lý toán triển khai phần mềm tin học bưu Bưu điện tỉnh Hải Dương Yêu cầu toán triển khai phần mềm tin học Bưu Hiện Bưu điện tỉnh Hải Dương có 12 Bưu điện huyện, thành phố trực thuộc Tại đơn vị, số lượng nhân viên tham gia vào sử dụng phần mềm tin học bưu khoảng vài chục người, phần mềm số người chịu trách nhiệm phụ trách nhập số liệu, báo cáo Dữ liệu đầu vào: Dữ liệu cung cấp nhân viên đơn vị(NV) -Hiện số phần mềm cài đặt số máy cố định nên bất tiện phần mềm dịch vụ cài đặt máy người dùng sử dụng thời điểm Khi cài đặt ảo hóa NV ngồi máy tính để đăng nhập vào phần mềm dịch vụ cài đặt máy chủ ảo thông qua giao diện web -Sử dụng kết nối VPN để truy cập vào đám mây riêng Bưu điện tỉnh thông qua Internet tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng 21 Hình 4.4 Sơ đồ triển khai phần mềm bưu Bưu điện tỉnh Hải Dương 4.12 So sánh, đánh giá phần mềm cung cấp tính ảo hóa 4.14 KẾT LUẬN CHƯƠNG Từ việc nghiên cứu Cơng nghệ ảo hóa, kỹ thuật ĐTĐM em đưa đề xuất mơ hình ĐTĐM cho Bưu điện tỉnh Hải Dương, xây dựng mơ hình ảo hóa server trung tâm liệu Bưu điện tỉnh Hải Dương 22 KẾT LUẬN Qua nghiên cứu Công nghệ ảo hóa ứng dụng ta thấy rằng: Điện toán đám mây xu hướng phát triển trung tâm liệu (data center) Các máy chủ trung tâm liệu ảo hóa cơng nghệ ảo hóa cấp phát động tùy theo nhu cầu sử dụng tài nguyên người dùng nhằm thỏa mãn đồng thuận cụ thể mức dịch vụ Điện toán đám mây cung cấp cho người dùng nhiều loại hình dịch vụ khác dịch vụ sở hạ tầng, dịch vụ tảng, dịch vụ phần mềm… Dịch vụ đám mây phong phú tiện lợi, nhiên rào cản lớn vấn đề ảo hóa Cơng nghệ ảo hóa làm thay đổi mặt giới điện tốn cơng cụ có khả triển khai quản lý máy ảo đơn giản, hiệu Bằng việc tối ưu sử dụng nguồn tài nguyên hệ thống, chi phí triển khai ban đầu thấp, ảo hóa đem lại cho doanh nghiệp khả nhanh chóng thu hồi vốn đầu tư Bên cạnh đó, người dùng cá nhân hưởng lợi từ cơng nghệ loại bỏ nỗi lo âu tính tương thích hệ thống, giúp ta thối mái thử nghiệm công nghệ mà tốn nhiều thời gian, công sức hạn chế nguy hư hỏng hệ thống, mát liệu sơ suất Dĩ nhiên, ảo hóa tồn nhược điểm: điểm khắc phục được, dường nhỏ bé đem so sánh với ưu điểm mà công nghệ mang lại cho Về bản, điện toán đám mây phát triển dựa ba yếu tố máy tính trung tâm, máy chủ/khách ứng dụng web Nhưng chất ba thành phần tồn vấn đề ảo hóa Khi tổ chức ủy thác thông tin quan trọng lên đám mây, đám mây phân tán thơng tin mặt địa lý, đó, thơng tin quan trọng khơng cịn nằm kiểm sốt trực tiếp tổ chức Vì vấn đề ảo hóa ln đặt lên hàng đầu Ngồi thủ tục thơng thường mà hệ thống ảo hóa thơng thường cung cấp, việc thiết kế phần mềm 23 điện tốn đám mây cịn nằm suốt q trình phát triển vịng đời phần mềm để làm giảm cơng bề mặt đám mây Mặc dù vậy, thời điểm nay, vấn đề ảo hóa khơng ngăn bùng nổ công nghệ ưa chuộng điện toán đám mây khả giải đáp ứng nhu cầu thiết kinh doanh Thị trường điện toán đám mây lớn, kể đến phủ điện tử, giáo dục, y tế khu công nghiệp… Không thể phủ nhận rằng, tương lai thời điện toán đám mây Ngày nay, nhu cầu chia sẻ, trao đổi thông tin người tăng cao quan trọng nhu cầu quản lý, phân công công việc ban giám đốc doanh nghiệp khơng cịn quan tâm đến sở hạ tầng, công nghệ mà tập trung vào cơng việc kinh doanh họ mang lại cho họ hiệu lợi nhuận ngày cao giảm dần chi phí Thơng tin lưu vết, cập nhật chia sẻ cách tức thời, truy cập lúc, nơi Lãnh đạo đội ngũ quản lý nắm toàn tình hình hoạt động hàng ngày doanh nghiệp, khó khăn vướng mắc, đề xuất người lao động, từ có đinh phù hợp với tình hình thực tế Tiết kiệm chi phí, thời gian, tối ưu nguồn lực nâng cao suất lao động Tạo môi trường làm việc công bằng, chuyên nghiệp phù hợp với chuẩn mực quốc tế bước hình thành xây dựng văn hóa doanh nghiệp riêng Kết đạt được: Về luận văn “Nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa ứng dụng” hoàn thành thực mục tiêu đề Về lý thuyết: Trình bày chi tiết vấn đề cơng nghệ ảo hóa sản phẩm ảo hóa ESX Server Vmware Nắm kiến thức công nghệ ảo hóa cơng nghệ liên quan có chức hỗ trợ RAID, SAN, Hight Availaility,… Nắm thành phần, cấu trúc chức phần hệ thống ảo hóa 24 Nắm lợi ích ứng dụng mơ hình ảo hóa vào thực tế quản lý đơn giản, triển khai nhanh, tiết kiệm chi phí, cân tải phân phối tài nguyên linh hoạt, … Nắm khái niệm điện toán đám mây, loại hình dịch vụ điện tốn đám mây, mơ hình triển khai điện tốn đám mây, số ứng dụng phát triển từ điện toán đám mây Nắm lợi ích điện tốn đám mây doanh nghiệp, số vấn đề gặp phải triển khai Nắm kiến thức để phân biệt khác đám mây riêng trung tâm liệu ảo, ảo hóa máy chủ theo mơ hình điện toán đám mây Về thực nghiệm Luận văn kết hợp cơng nghệ ảo hóa điện tốn đám mây để xây dựng lên giải pháp “ Ứng dụng cơng nghệ ảo hóa để xây dựng mơ hình đám mây riêng Bưu điện tỉnh Hải Dương” Sau triển khai luận văn đạt kết sau: Cài đặt thành công ESX ESXi Cài đặt thành công vSphere Client Cài đặt thành công vCenter Server Cài đặt thành cơng vCenter Update Manager Cấu hình giả lập SAN Starwind Sử dụng thành thạo tính công nghệ Vmware vSphere Tạo, quản lý, thay đổi cấu hình máy ảo Quản lý máy ảo từ xa Tạo quản lý máy ảo qua giao diện web Di chuyển máy ảo host Di chuyển máy ảo chạy Storage vMotion Sao lưu phục hồ liệu máy ảo 25 Những hạn chế: Do nhiều hạn chế thời gian, vật chất số điều kiện khách quan khác nên bên cạnh vấn đề đạt luận văn cơng nghệ ảo hóa ứng dụng số hạn chế số điều chưa thực Chưa trình bày demo hết tính cấp cao Vmware vấn đề đòi hỏi licience nhiều máy chủ ESX Server Chưa cấu hình tính ưu việt Vmware HA, Vmmonitor, Chưa thực nghiệm hết kiểu ảo hóa ảo hóa hệ thống mạng, ảo hóa hệ thống lưu trữ, ảo hóa ứng dụng Hướng phát triển: Nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa hệ thống mạng, vấn đề an toàn, bảo mật triển khai mơi trường điện tốn đám mây Nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa hệ thống lưu trữ, vấn đề an toàn, bảo mật triển khai mơi trường điện tốn đám mây Nghiên cứu ảo hóa hệ thống mạng, ảo hóa ứng dụng để áp dụng triển khai Bưu điện tỉnh Hải Dương, góp phần nâng cao hiệu suất sử dụng hệ thống máy tính, máy chủ, hệ thống mạng Bưu điện tỉnh Hải Dương ... thành công ESX ESXi Cài đặt thành công vSphere Client Cài đặt thành công vCenter Server Cài đặt thành cơng vCenter Update Manager Cấu hình giả lập SAN Starwind Sử dụng thành thạo tính công nghệ... tài ? ?Nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa ứng dụng” để làm luận văn tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Nắm vững vấn đề liên quan đến mô hình, phương pháp, kỹ thuật ảo hóa, kiến trúc tảng máy chủ chia sẻ Công. .. RAID Các chuẩn RAID công nghệ lưu trữ, phân tách liệu sử dụng RAID Các loại RAID hay gọi cấp độ RAID chế độ RAID ứng dụng dựa công nghệ chuẩn RAID 2.3.1.3 Các loại RAID 2.3.2 Công nghệ lưu trữ