ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VỚI CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

Gartner cũng dự đoán,đến năm 2012, 80% doanh nghiệp trong danh sách 1.000 công ty hàng đầu theo đánh giácủa tạp chí Fortune Mỹ sẽ sử dụng ít nhất một vài loại hình dịch vụ đám mây và kho

KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG

- -BÁO CÁO

ĐỀ TÀI: ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VỚI

CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Phi Khứ

Thành phố HCM, ngày 27 tháng 7 năm 2013

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

LỜI NÓI ĐẦU 3

I Tổng quan về Cloud Computing 4

1.1 Khái niệm Cloud Computing 4

1.2 Các đặc điểm của điện toán đám mây 6

1.3 Các mô hình Cloud Computing 7

1.3.1 Mô hình dịch vụ 7

1.3.2 Mô hình triển khai 10

1.4 Kiến trúc điện toán đám mây 11

II Công nghệ ảo hóa 12

2.1.Ảo hóa là gì? 12

2.4.1.Ảo hoá server 14

2.4.2 Ảo hoá Storage 15

2.4.3 Ảo hoá Network 15

2.4.4 Ảo hoá Application 16

2.4.5 Các môi trường ảo hóa 17

2.5 VMWARE GIẢI PHÁP CHO CLOUD COMPUTING 18

2.5.1 Virtualization & Cloud 18

2.5.2 VMWARE's Approach 18

III Giới thiệu và tìm hiểu về ESX SERVER 20

3.1 Sơ lược về cấu trúc ESX Server 20

3.2 Ảo hóa phần cứng 21

3.2.1.System devices 21

3.2.2 Processor 22

3.2.3 Network 22

3.2.4 SCSI 23

3.2.5 Hardware allocation 23

3.2.6 Bốn tài nguyên cốt lõi của hệ thống 27

3.2.7 Resource sharing 27

3.2.8 Memory 28

3.2.10 Disk 29

3.3.1 ESX Server Hardware 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay công nghệ thông tin phát triển rất nhanh chóng, nắm giữ vai trò quantrọng trong việc thúc đấy sự tăng trưởng kinh tế, với sự ra đời của rất nhiều công nghệmới, các dịch vụ công nghệ thông tin đáp ứng nhu cầu của người dùng cũng như là cácdoanh nghiệp, Tuy nhiên, trong giai đoạn suy thoái kinh tế như hiện nay, thì việc ứngdụng một công nghệ hay một dịch vụ công nghệ thông tin đáp ứng việc quản lý tốt, hiệuquả dữ liệu của riêng công ty cũng như dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong nhữngbài toán được ưu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho doanh nghiệp Để

có thể quản lý được nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tư, tính toán rấtnhiều loại chi phí như chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị viên,chi phí bảo trì, sửa chữa,Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị;phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng như tính sẵn sàng cao của dữ liệu

Để giải quyết vấn đề trên thì chúng ta thấy được rằng nếu có một nơi tin cậy giúpcác doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ không còn quan tâm đến

cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinh doanh của họ thì sẽmang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn Khái niệm "điện toán đámmây" (ĐTĐM) đã ra đời trong hoàn cảnh đó và đang dần trở nên quen thuộc đối với cácdoanh nghiệp, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ

I Tổng quan về Cloud Computing

1.1 Khái niệm Cloud Computing

Thuật ngữ "cloud computing" ra đời giữa năm 2007 không phải để nói về một tràolưu mới, mà để khái quát lại các hướng đi của cơ sở hạ tầng thông tin vốn đã và đangdiễn ra từ mấy năm qua Quan niệm này có thể được diễn giải một cách đơn giản: cácnguồn điện toán khổng lồ như phần mềm, dịch vụ sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đámmây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và văn phòng (trên mặt đất) để mọingười kết nối và sử dụng mỗi khi họ cần Với các dịch vụ sẵn có trên Internet, doanhnghiệp không phải mua và duy trì hàng trăm, thậm chí hàng nghìn máy tính cũng nhưphần mềm Họ chỉ cần tập trung sản xuất bởi đã có người khác lo cơ sở hạ tầng và côngnghệ thay họ Google, theo lẽ tự nhiên, nằm trong số những hãng ủng hộ điện toán máychủ ảo tích cực nhất bởi hoạt động kinh doanh của họ dựa trên việc phân phối các cloud(virtual server) Đa số người dùng Internet đã tiếp cận những dịch vụ đám mây phổ thôngnhư e-mail, album ảnh và bản đồ số…

Larry Ellison, CEO của Oracle, từng mỉa mai: "Điện toán đám mây là cái quái gì?"

và cho rằng đây là xu hướng "ngớ ngẩn, vô nghĩa" Tuy nhiên, chỉ một năm sau đó,Oracle tuyên bố những kế hoạch triển khai công nghệ này Giữa tháng 3, HP cũng khẳngđịnh xây dựng dịch vụ đám mây trên nền webOS dù các nhà phân tích nghi ngại rằng HP

đã quyết định tham gia quá muộn Hai ví dụ trên là minh chứng cho thấy ngay cả nhữngcông ty IT hàng đầu thế giới cuối cùng cũng phải tự điều chỉnh để không thành kẻ ngoàicuộc

Công ty nghiên cứu Gartner đánh giá ưu tiên chính của các giám đốc công nghệ(CIO) đang dần chuyển đổi từ các ứng dụng doanh nghiệp sang ảo hóa và điện toán đámmây nhằm giúp họ bớt lo lắng trong việc quản lý cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin và tậptrung nhiều hơn vào việc lèo lái quá trình phát triển doanh nghiệp Gartner cũng dự đoán,đến năm 2012, 80% doanh nghiệp trong danh sách 1.000 công ty hàng đầu theo đánh giácủa tạp chí Fortune (Mỹ) sẽ sử dụng ít nhất một vài loại hình dịch vụ đám mây và khoảng20% doanh nghiệp sẽ không còn sở hữu các tài sản hoặc hạ tầng công nghệ thông tin

Theo định nghĩa của Wikipedia thì ĐTĐM là môi trường tính toán dựa trên internet mà ở

đó tất cả phần mềm, dữ liệu, tài nguyên được cung cấp cho máy tính và các thiết bị khác theonhu cầu (tương tự như mạng điện)

Hình 1.1 Mọi thứ đều tập trung vào đám mây

Đứng ở góc nhìn khoa học kỹ thuật cũng có nhiều định nghĩa khác nhau, trong đó

có hai định nghĩa của Ian Foster và Rajkumar Buyya được dùng khá phổ biến và có nhiềuđiểmtương đồng

Theo Ian Foster: Cloud Computing là một mô hình điện toán phân tán có tính co

giãn lớn mà hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các nền tảng và các dịch vụ được trực quan, ảo hóa và co giãn linh động, sẽ được phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngoài thông qua Internet

Theo Rajkumar Buyya: Cloud là một loại hệ thống phân bố và xử lý song gồm các

máy tính ảo kết nối với nhau và được cung cấp động cho người dùng như một hoặc nhiều tài nguyên đồng nhất dựa trên sự thỏa thuận dịch vụ giữa nhà cung cấp và người sử dụng

Cả hai định nghĩa trên đều định nghĩa Cloud Computing là một hệ phân bố, cungcấp các dạng tài nguyên ảo dưới dạng dịch vụ một cách linh động theo nhu cầu của ngườidùng trên môi trường internet

Theo Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Bộ Thương mại Mỹ (NIST): Điện toán

đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng thuận tiện, theo nhu cầu đến một kho tàinguyên điện toán dùng chung, có thể định cấu hình (ví dụ như mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng) có thể được cung cấp và thu hồi một cách nhanh chóng với yêu cầu tối thiểu về quản lý hoặc can thiệp của nhà cung cấp dịch vụ

1.2 Các đặc điểm của điện toán đám mây

Tính linh động: cải thiện khả năng của người sử dụng hệ thống trong việc tái cấpphát tài nguyên cơ sở vật chất kĩ thuật một cách nhanh chóng và rẻ tiền

Cung cấp giao diện lập trình ứng dụng(API): cho phép khả năng tương tác giữa các

hệ thống điện toán với phần mềm quản trị điện toán đám mây theo hình thức đơn giảntương tự như cách tương tác trên giao diện giữa con người và máy tính Hệ thống điệntoán đám mây thường hay tạo ra API dựa trên cơ chế REST

Chi phí được xem là giảm đáng kể, cũng như chi phí đầu tư vào tài sản vật chấtđược chuyển đổi thành chi phí hoạt động Điều này có vẻ khó hiểu Nhưng chỉ cần nhìnvào khía cạnh cơ sở hạ tầng kĩ thuật giờ đây được cung cấp chuyên biệt bởi bên thứ ba, tổchức không cần phải mua hệ thống lớn cho những mục đích “sử dụng một lần” hoặcnhững nhiệm vụ tính toán nặng nề nhưng không thường xuyên Giá trị của điện toán đámmây ở đây còn nằm ở điểm có thể cho phép vận hành hệ thống phức tạp chỉ với đội ngũnhân viên không chuyên về công nghệ thông tin

Tính độc lập về thiết bị và vị trí vận hành cho phép người sử dụng truy cập hệthống thông qua trình duyệt web ở bất cứ nơi đâu, bằng bất cứ thiết bị nào

Khả năng tách ghép và chia sẻ tài nguyên cho phép

- Tập trung hóa cơ sở hạ tầng tại những địa điểm khác nhau với chi phí rẻhơn

- Gia tăng khả năng chịu tải tối đa (người sử dụng không cần đến nhân viên

kĩ thuật cao cấp để có được mức chịu tải cao nhất có thể)

- Tối ưu hóa tài nguyên hệ thống

- Độ tin cậy được cải thiện

- Khả năng mở rộng thông qua hình thức cấp phát động tài nguyên ngay lậptức mà không gây bất cứ xáo trộn nào về hệ thống Hiệu năng được giámsát Độ bền vựng và sự kết hợp linh hoạt các kiến trúc được xây dựng thôngqua dịch vụ web như là giao diện tương tác với hệ thống Một trong nhữngphương thức tân tiến quan trọng để vượt qua tình trạng thắt cổ chai khi chạymột số lượng lớn ứng dụng là lập trình dữ liệu song song trên hệ thống dữliệu lưới phân tán

- Độ bảo mật có thể được cải thiện vì sự tập trung dữ liệu giúp gia tăng tínhtập trung bảo vệ tài nguyên.

- Khả năng bảo trì hệ thống điện toán đám mây sẽ dễ dàng hơn, bởi vì chúngkhông cần phải cài đặt trên mỗi máy điện toán của khách hàng Sẽ dễ dànghơn trong việc hỗ trợ và cải tiến vì mỗi thay đổi sẽ ngay lập tức có hiệu lựctrên toàn bộ hệ thống

- Khả năng định lượng tài nguyên sử dụng có thể được đo lường và xác địnhtrên mỗi khách hàng, mỗi ứng dụng hằng ngày, hàng tuần hoặc hằng nămmột cách dễ dàng

1.3 Các mô hình Cloud Computing

1.3.1 Mô hình dịch vụ

Hình1.2 Các loại dịch vụ Cloud Computing

Infrastructure as a Service - IaaS : Cung cấp cho người dùng hạ tầng thô (thường

là dưới hình thức các máy ảo) như là một dịch vụ

Những kiến trúc ảo xếp chồng là một ví dụ của xu hướng mọi thứ là dịch vụ và cócùng những điểm chung Điều này hơn hẳn cho thuê một máy chủ, không gian lưu trữ tậptrung hay thiết bị mạng, máy trạm Những dịch vụ này thông thường được tính chi phítrên cơ sở tính toán chức năng và lượng tài nguyên sử dụng (và từ đó ra được chi phí) ,cũng như phản ảnh được mức độ hoạt động

Tên ban đầu được sử dụng là dịch vụ phần cứng (HaaS), được tạo ra bởi nhà kinh

tế học Nichlas Car vào thang 3 năm 2006 Từ này dần bị thay thế bởi khái niệm dịch vụ

hạ tầng vào khoảng cuối năm 2006

Những đặc trưng tiêu biểu

- Cung cấp tài nguyên như là dịch vụ: bao gồm cả máy chủ, thiết bị mạng, bộnhớ, CPU, không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu

- Chi phí thay đổi tùy theo thực tế

- Nhiều người thuê có thể cùng dùng chung trên một tài nguyên

- Cấp độ doanh nghiệp: đem lại lợi ích cho công ty bởi một nguồn tài nguyêntích toán tổng hợp

- Linh động trong xử lý lỗi

- Linh động trong vận hành và kiểm soát, thay đổi phần cứng

- Các ví dụ: Amazon EC2/S3, Elastra (Beta 2.0 2/2009), Nirvanix, AppNexus

Platform as a Service – PaaS: Cung cấp API cho việc phát triển ứng dụng trên một

nền tảng ảo

Cung cấp nền tảng tính toán và một tập các giải pháp nhiều lớp, cho phép hỗ trợviệc triển khai ứng dụng mà không cần quan tâm đến chi phí hay độ phức tạp của việctrang bị, quản lý phần cứng, phần mềm

Tầng này cung cấp tất cả các tính năng cần thiết để hỗ trợ vòng đời của việc xâydựng và phân phối ứng dụng, dịch vụ web trên Internet mà không cần bất kì thao tác tảihay cài đặt phần mềm cho các nhà phát triển, người quản lý tin học, hay người dùng cuối

Nó còn được biết đến với một tên khác là cloudware

Cung cấp dịch vụ nền tảng (PaaS) bao gồm những điều kiện cho qui trình thiết kếứng dụng, phát triển, kiểm thử, triển khai và lưu trữ ứng dụng, dịch vụ Những dịch vụnày được chuẩn bị như giải pháp tính hợp trên nền web

Những đặc trưng tiêu biểu

- Phục vụ cho việc phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành ứng dụnggiống như là môi trường phát triển tích hợp bình thường

- Các công cụ khởi tạo với giao diện trên nền web Kiến trúc đồng nhất

- Tích hợp dịch vụ web và cơ sở dữ liệu

- Hỗ trợ cộng tác nhóm phát triển

- Có ưu điểm trong những dự án tập hợp nhân sự phân tán về địa lý.

- Khả năng tích hợp nhiều nguồn của dịch vụ web

- Giảm chi phí ngoài lề khi tích hợp các dịch vụ về bảo mật, khả năng mởrộng, kiểm soát lỗi

- Kết hợp nhóm làm việc dễ dàng

Khó khăn

- Ràng buộc và giới hạn bởi nhà cung cấp

- Giới hạn sự phát triển: độ phức tạp cao khiến PaaS không phù hợp với yêucầu phát triển nhanh

Software as a Service – SaaS: Cung cấp dịch vụ phần mềm thực thi, truy cập từ xa.

Dịch vụ phần mềm (SaaS) là mô hình triển khai ứng dụng, mà ở đó người cung cấp chophép người dụng sử dụng dịch vụ theo yêu cầu Nhà cung cấp SaaS có thể lưu trữ ứngdụng trên máy chủ của họ hoặc tải ứng dụng xuống thiết bị khách hàng, vô hiệu hóa nósau khi kết thúc thời hạn sử dụng Các chức năng theo yêu cầu có thể được kiểm soát bêntrong để chia sẻ bản quyền với một nhà cung cấp thứ ba

Những đặc trưng tiêu biểu

- Phần mềm sẵn có đòi hỏi việc truy xuất, quản lý qua mạng

- Quản lý các hoạt dộng của phần mềm từ một vị trí tập trung, hơn là tại vị trícủa khách hàng Cung cấp cơ chế web service cho phép khách hàng truyxuất từ xa

- Cung cấp ứng dụng gần với mô hình 1:n hơn là mô hình 1:1 bao gồm cả cácđặc trưng kiến trúc, giá cả và quản lý

- Tập trung việc nâng cấp, giải phóng người dùng khỏi việc tải các bản vá lỗi

và cập nhật.

- Ví dụ: 3Tera (2/2006), Salesforce…

1.3.2 Mô hình triển khai

Cho dù sử dụng loại mô hình dịch vụ nào đi nữa thì cũng có ba mô hình triển khaichính là: Public Cloud, Private Cloud và Hybrid Cloud

Public Cloud: Các dịch vụ Cloud được nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho mọi

người sử dụng rộng rãi Các dịch vụ được cung cấp và quản lý bởi một nhà cung cấp dịch

vụ và các ứng dụng của người dùng đều nằm trên hệ thống Cloud

Private Cloud: Trong mô hình Private Cloud, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ được

xây dựng để phục vụ cho một tổ chức (doanh nghiệp) duy nhất Điều này giúp cho doanhnghiệp có thể kiểm soát tối đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất lượng dịch vụ

Hybrid Cloud: Hybrid Cloud là sự kết hợp của Public Cloud và Private Cloud.

Trong đó doanh nghiệp sẽ "out-source" các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quantrọng, sử dụng các dịch vụ Public Cloud để giải quyết và xử lý các dữ liệu này Đồngthời, doanh nghiệp sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan trọng trong tầmkiểm soát (Private Cloud)

Một khó khăn khi áp dụng mô hình Hybrid Cloud là làm sao triển khai cùng mộtứng dụng trên cả hai phía Public và Private Cloud sao cho ứng dụng đó có thể kết nối, traođổi dữ liệu để hoạt động một cách hiệu quả

Doanh nghiệp có thể chọn để triển khai các ứng dụng trên Public, Private hayHybrid Cloud tùy theo nhu cầu cụ thể Mỗi mô hình đều có điểm mạnh và yếu của nó.Các doanh nghiệp phải cân nhắc đối với các mô hình Cloud Computing mà họ chọn Và

họ có thể sử dụng nhiều mô hình để giải quyết các vấn đề khác nhau Nhu cầu về mộtứng dụng có tính tạm thời có thể triển khai trên Public Cloud bởi vì nó giúp tránh việc phảimua thêm thiết bị để giải quyết một nhu cầu tạm thời Tương tự, nhu cầu về một ứngdụng thường trú hoặc một ứng dụng có những yêu cầu cụ thể về chất lượng dịch vụ hay vịtrí của dữ liệu thì nên triển khai trên Private hoặc Hybrid Cloud

1.4 Kiến trúc điện toán đám mây

Kiến trúc ĐTĐM nhìn chung gồm có các thành phần chính như hình

Hình 1.3 Kiến trúc Cloud Computing

Hạ tầng: Cơ sở hạ tầng (Infrastructure) của ĐTĐM là phần cứng được cung cấp

như là các dịch vụ, nghĩa là được chia sẻ và có thể sử dụng lại dễ dàng Các tài nguyênphần cứng được cung cấp theo thời gian cụ thể theo yêu cầu Dịch vụ kiểu này giúp cho kháchhàng giảm chi phí bảo hành, chi phí sử dụng,

Lưu trữ (Storage): Lưu trữ đám mây là khái niệm tách dữ liệu khỏi quá trình xử

lý và chúng được lưu trữ ở những vị trí từ xa Lưu trữ đám mây cũng bao gồm cả cácdịch vụ CSDL, ví dụ như BigTable của Google, SimpleDB của Amazon,

Cloud Runtime: Là dịch vụ phát triển phần mềm ứng dụng và quản lý các yêu cầu

phần cứng, nhu cầu phần mềm Ví dụ nền dịch vụ như khung ứng dụng Web, webhosting,

Dịch vụ: Dịch vụ đám mây là một phần độc lập có thể kết hợp với các dịch vụ khác để

thực hiện tương tác, kết hợp giữa các máy tính với nhau để thực thi chương trình ứngdụng theo yêu cầu trên mạng ví dụ các dịch vụ hiện nay như: Simple Queue Service,Google Maps,các dịch vụ thanh toán linh hoạt trên mạng của Amazon,

Ứng dụng: Ứng dụng đám mây (Cloud application) là một đề xuất về kiến trúc

phần mềm sẵn sàng phục vụ, nhằm loại bỏ sự cần thiết phải mua phần mềm, cài đặt, vận

hành và duy trì ứng dụng tại máy bàn/thiết bị của người sử dụng Ứng dụng đám mây loại

bỏ được các chi phí để bảo trì và vận hành các chương trình ứng dụng

Hạ tầng khách hàng: (Client Infrastructure) là những yêu cầu phần mềm hoặc

phần cứng để sử dụng các dịch vụ ĐTĐM trên mạng Thiết bị cung cấp cho khách hàng cóthể là trình duyệt, máy tính để bàn, máy xách tay, điện thoại di động,

II Công nghệ ảo hóa

2.1.Ảo hóa là gì?

Ảo hóa là một thiết kế nền tảng kỹ thuật cho tất cả các kiến trúc điện toán đám mây Điệntoán đám mây đề cập chủ yếu đến nền tảng ảo hóa Ảo hóa là công nghệ được thiết kế để tạo ra tầngtrung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó Ảo hóa cho người dùngthấy các máy chủ, thiết bị lưu trữ, và phần cứng khác được coi là một khối tổng thể các nguồn lựchơn là các hệ thống rời rạc, do đó những nguồn tài nguyên này có thể được phân bổ theo yêu cầu.Trong điện toán đám mây, công nghệ ảo hóa máy chủ được quan tâm hàng đầu, ở đó một máy vật lýđơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập Mỗi một máy ảo đều có một thiết lập nguồn hệ thốngriêng rẽ, hệ điều hành riêng và các ứng dụng riêng

Hình 2.1 x86 Virtuallization

2.2 LỊCH SỬ ẢO HÓA

Ảo hoá được phát triển đầu tiên từ những năm 1960 để những máy mainframe sửdụng phần cứng tốt hơn.Như vậy ảo hoá vốn có nguồn gốc từ mainframe Ngày naynhững máy tính dựa trên nền tảng kiến trúc X86 đang đối mặt với những vấn đề cứngnhắc về sử dụng không đúng mức mà mainframe đã đối mặt phải ở những năm thập niên

60 VMWARE đã phát minh ra công nghệ ảo hóa cho nền tảng x86 trong những năm

1990 đến địa chỉ sử dụng không đúng mức và các vấn đề cấp phát khác, vượt qua nhiềuthách thức trong tiến trình xử lý

Giải pháp VMWARE: Toàn phần ảo hoá (của x86 Phần cứng) Năm 1999,

VMWARE giới thiệu ảo hóa cho các hệ thống và có rất nhiều những thách thức.giảipháp nầy chuyển đổi các hệ thống x86 vào một mục đích chung, chia sẻ cơ sở hạ tầngphần cứng mà cung cấp cách ly đầy đủ, tính di động và sự lựa chọn hệ điều hành cho cácmôi trường ứng dụng

2.3 Ảo hóa hoạt động như thế nào?

Nền tảng ảo hóa của VMWARE được xây dựng trên kiến trúc sẵn sàng cho doanhnghiệp (businesss-ready) Sử dụng các phần mềm như VMWARE Infrastructure vàVMWAREESX Server để biến đổi hay “ảo hóa” các tài nguyên phần cứng của một máychủ x86 - bao gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ, ổ đĩa cứng và bộ điều khiển mạng – để tạo ra cácmáy chủ ảo có đầy đủ các chức năng để có thể vận hành hệ điều hành và các ứng dụnggiống như một máy chủ “thật” Mỗi máy chủ ảo là một hệ thống đầy đủ, loại bỏ các xungđột tiềm tàng

Ảo hóa của VMWARE hoạt động bằng cách chèn một “lớp mỏng” (thin layer)phần mềm trực tiếp lên trên phần cứng máy chủ vật lý hay lên trên hệ điều hành chủ (hostOS) Còn được gọi là bộ phận giám sát các máy chủ ảo hay “hypervisor” để cấp phátđộng và trong suốt các tài nguyên phần cứng Nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trênmột máy chủ vật lý và dùng chung các tài nguyên

Xây dựng Trung tâm Dữ liệu trên nền kiến trúc linh động

Ảo hóa một máy tính vật lý chỉ là sự khởi đầu VMWARE vSphere dàn trãi qua

hàng trăm các máy tính và hệ thống lưu trữ vật lý được liên kết với nhau để tạo thành một

hạ tầng ảo hóa toàn bộ Bạn không cần gán cố định các máy chủ, hệ thống lưu trữ, haybăng thông mạng cho mỗi ứng dụng Thay vào đó, các tài nguyên phần cứng của bạnđược cấp phát động khi nào chúng được cần Điều này có nghĩa là các ứng dụng có mức

độ ưu tiên cao nhất của bạn sẽ luôn luôn có các tài nguyên mà chúng cần và không cầnlãng phí chi phí cho phần cứng phát sinh chỉ được cần cho các lần cao điểm

Nguyên lý làm việc của máy ảo PC cũng giống như máy ảo thời mainframe: là mộtmôi trường phần mềm bao gồm HĐH và các ứng dụng hoàn toàn chạy "bên trong" nó.Máy ảo cho phép bạn chạy một HĐH nào đó trong một HĐH khác trên cùng hệ thống PCchẳng hạn như chạy Linux trong máy ảo trên PC chạy Windows 2000 Trong máy ảo, bạn

có thể làm được hầu hết mọi thứ như với PC thật Đặc biệt, máy ảo này có thể được

"đóng gói" trong 1 file và có thể chuyển từ PC này sang PC khác mà không phải bận tâm

về việc tương thích phần cứng Các máy ảo là những thực thể cách ly với hệ thống "chủ”(chứa các máy ảo) chạy trên máy thực

2.4 Phân loại ảo hóa

2.4.1.Ảo hoá server

Một máy chủ riêng ảo tiếng anh Virtual Private Server hay máy chủ ảo hoá là mộtphương pháp phân vùng một máy chủ vật lý thành máy tính nhiều máy chủ ảo, mỗi máychủ đã có khả năng của riêng của mình chạy trên máy tính dành riêng Mỗi máy chủ ảoriêng của nó có thể chạy full-fledged hệ điều hành, và mỗi máy chủ độc lập có thể đượckhởi động lại

Lợi thế của ảo hoá máy chủ :

- Tiết kiệm được chi phí đầu tư máy chủ ban đâu

- Hoạt động hoàn toàn như một máy chủ riêng

- Có thể dùng máy chủ ảo hoá cài đặt các ứng dụng khác tùy theo nhu cầu củadoanh nghiệp

- Bản trì sửa chữa nâng cấp nhanh chóng và dễ dàng

- Dễ dàng nâng cấp tài nguyên RAM, HDD, Băng thông khi cần thiết

- Có thể cài lại hệ điều hành từ 5-10 phút

- Không lãng phí tài nguyên

2.4.2 Ảo hoá Storage

Hiện nay các nhà lưu trữ cung cấp đã được cung cấp giải pháp lưu trữ hiệu suấtcao cho khách hàng của họ trong một thời gian kha khá Trong hình thức cơ bản nhất của

nó, lưu trữ ảo hóa tồn tại trong việc ta lắp ráp ổ đĩa vật lý nhiều thành một thực thể duynhất được trình bày để các máy chủ lưu trữ và chạy hệ điều hành chẳng hạn như triểnkhai RAID Điều này có thể được coi là ảo bởi vì tất cả các ổ đĩa được sử dụng và tươngtác với như một ổ đĩa logic duy nhất, mặc dù bao gồm hai hoặc nhiều ổ đĩa trong

Một công nghệ ảo hoá lưu trữ mà khá đình đám mà ta biết đến SAN (storeage areanetwork – lưu trữ qua mạng) Storage Area Network (SAN) là một mạng được thiết kếcho việc thêm các thiết bị lưu trữ cho máy chủ một cách dễ dàng như:Disk ArayControllers, hay Tape Libraries

Với những ưu điểm nổi trội SANs đã trở thành một giải pháp rất tốt cho lưu trữthông tin cho doanh nghiệp hay tổ chức SAN cho phép kết nối từ xa tới các thiết bị lưutrữ trên mạng như: Disks và Tape drivers Các thiết bị lưu trữ trên mạng, hay các ứngdụng chạy trên đó được thể hiện trên máy chủ như một thiết bị của máy chủ (as locallyattached divices)

Có hai sự khác nhau cơ bản trong các thành phần của SANs

- Mạng (network) có tác dụng truyền thông tin giữa thiết bị lưu trữ và hệ thốngmáy tính Một SAN bao gồm một cấu trúc truyền tin, nó cung cấp kết nối vật

lý, và quản lý các lớp, tổ chức các kết nối, các thiết bị lưu trữ, và hệ thống máytính sao cho dữ liệu truyền trên đó với tốc độ cao và tính bảo mật Giới hạn củaSAN thường được nhận biết với dịch vụ Block I/O đúng hơn là với dịch vụ FileAccess

- Một hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, hệ thống máy tính, hay cácứng dụng chạy trên nó, và một phần rất quan trọng là các phần mềm điều khiển,quá trình truyền thông tin qua mạng

2.4.3 Ảo hoá Network

Các thành phần mạng trong cơ sở hạ tầng mạng như Switch, Card mạng, được ảohoá một cách linh động Switch ảo cho phép các máy ảo trên cùng một máy chủ có thểgiao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức tương tự mà như trên thiết bị chuyển

mạch vật lý mà không cần phần cứng bổ sung Chúng cũng hỗ trợ VLAN tương thích vớiviệc triển khai VLAN theo tiêu chuẩn từ nhà cung cấp khác, chẳng hạn như Cisco.

Một máy ảo có thể có nhiều card mạng ảo, việc tạo các card mạng ảo nầy rất đơngiản và không giới hạn số card mạng tạo ra.Ta có thể nối các máy ảo nầy lại với nhaubằng một Switch ảo Điều đặc biệt quan trọng, tốc độ truyền giữa các máy ảo nầy vớinhau thông qua các switch ảo được truyền với tốt độ rất cao theo chuẩnGIGABITE(1GB), đẫn đến việc đồng bộ giữa các máy ảo với nhau diễn ra rất nhanh

Hình 2.2 : ảo hóa network (hình 1) 2.4.4 Ảo hoá Application

Ảo hóa ứng dụng là giải pháp tiến đến công nghệ "điện tóan đám mây" cho phépbạn sử dụng phần mềm của công ty mà không cần phải cài vài phần mềm này vào bất cứmáy tính con nào

Hình 2.3 : Ảo hóa Network (hình 2)

Giải pháp Ảo Hóa Ứng Dụng cho bạn những lợi ích nổi trội sau

- Tất cả các máy tính đều có thể sử dụng phần mềm ảo như đang cài trên máytính của mình mà không phải lo về cấu hình (ví dụ chạy Photoshop trên máy P4chỉ có 512 MB RAM) Tốc độ phần mềm luôn ổn định và ko phụ thuộc vào cấuhình từng máy

- Các máy tính con luôn ở trong tình trạng sạch và chạy nhanh hơn Lọai bỏ hòantòan việc phải sửa lỗi phần mềm do virus, spyware hoặc do người dùng sơ ý

- Cho phép sử dụng phần mềm mà không phải quan tâm đến hệ điều hành bạnđang sử dụng (ví dụ: bạn có thể dùng Microsoft Office 2007 ngay trong Linux,Windows 98 hoặc MAC-OS)

- Bạn có thể phân phối phần mềm 1 cách linh động này đến 1 số cá nhân hoặcnhóm có nhu cầu sử dụng thay vì cài vào tất cả mọi máy như cách phổ thông.Việc phân phối hoặc gỡ bỏ phần mềm ra các máy tính có thể diễn ra chỉ trongvòng chỉ vài giây thay vì hàng tuần nếu như công ty các bạn có hàng chục máytính

- Thông tin luôn luôn được lưu trữ an tòan ở server trung tâm thay vì có thể phântán ra từng máy con Cho dù bạn ở bất cứ nơi nào (tại 1 máy tính khác, tại nhàhay thậm chí ở internet cafe), việc truy nhập và sử dụng phần mềm của doanhnghiệp trở nên dễ dàng qua 1 hệ thống bảo mật hiện đại nhất

Ảo hóa ứng dụng là giải pháp cho phép sử dụng và quản lý phần mềm doanhnghiệp 1 cách hiệu quả hệ thống Tiết kiệm tối đa chi phí bảo trì, hỗ trợ kỹ thuật và quản

lý từng máy tính

2.4.5 Các môi trường ảo hóa

Ảo hoá máy chủ là một hình thức ưu thế trong ảo hoá, được sử dụng ở ngày nay

Có hai môi trường máy chủ ảo hoá, đó là ảo hoá toàn phần (Full virtualization) và ảo hoámột nữa (Paravirtualization)

Full-virtualization: Phần cứng được mô phỏng để mở rộng chạy những hệ điều

hành khách trên nền tảng ảo hóa.Điều này có nghĩa rằng các thiết bị phần cứng khác nhauđều được mô phỏng.Thông thường, có nhiều nền tảng ảo hóa cố gắng chạy nhiều sự ủynhiệm trên CPU chính (chạy nhanh hơn nhiều so với CPU mô phỏng) nhằm nắm bắt và