Phân tích và thiết kế hệ thống mạng máy tính dùng phần mềm mã nguồn mở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -[\ [\ - TRẦN THANH HẢI PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG MÁY TÍNH DÙNG PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Hà Nội, 2010 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng LỜI CAM ĐOAN Ngoài giúp đỡ bảo tận tình TS Hoàng Mạnh Thắng, luận văn sản phẩm trình tìm tòi, kiến thức tích luỹ học tập, nghiên cứu trình bày tác giả đề tài luận văn Mọi số liệu quan điểm, quan niệm, phân tích, kết luận tài liệu nhà nghiên cứu khác trích dẫn theo qui định Vì vậy, tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2010 Tác giả Bùi Mạnh Nam Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng LỜI MỞ ĐẦU OpenSource sản phẩm phần mền cộng đồng giới phát triển Các ứng dụng thể vai trò vô quan trọng nhiều lĩnh vực đem lại lợi ích to lớn mặt kinh tế xã hội Do vậy, việc thiết kế thống ứng dụng khai thác sản phẩm phần mềm có khả tương thích phù hợp với hệ thống thực tế yêu cầu thiết thực Để thực điều đó, công nghệ phát triển hệ thống mạng máy tính mô hệ thống phù hợp với sản phẩm phần mềm Opensource có khó khăn nhiều giới hạn băng thông, lưu trữ liệu, phần thiết bị mạng, máy chủ v.v Để vượt qua trở ngại này, giới người ta phát triển cộng đồng mã nguồn mở tốt thuận tiện dễ dùng với tên gọi “OpenSource” Kỹ thuật hệ thống mạng phần cứng phần mềm OpenSource, chúng giải pháp thực xử lý đòi hỏi tốc độ siêu cao, lưu trữ hàng Petabyte xử lý song song phân tán dựa tảng công nghệ grid computing, hệ thống cache, hệ thống bảo mật, hệ thống webserver, hệ thống ảo hoá… Chúng ta dễ dàng nâng cấp, thay đổi file cài đặt phù hợp hệ thống cách tiếp cận mã nguồn mở, phần mềm cách dễ dàng cho phù hợp với yêu cầu Do tiết kiệm chi phí mua phần mềm thay đổi thiết bị phần cứng thời gian triển khai hệ thống Với ưu điểm vậy, luận văn tập trung nghiên cứu hệ thống máy chủ cài đặt opensource mô thiết kế mạng máy tính theo thiết bị cissco phần mềm cisco packet tracer, mô hệ thống kiện giao thức http, fpt Omnest 4.0, thực thiết kế hệ thống chạy thật gfarm, xencitrix, lighttpd, linux HA dựa phần mềm mã nguồn mở nhằm xây dựng nên hệ thống có khả phù hợp với thực tế việt nam Qua đây, xin gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè thầy cô khoa Điện tử Viễn Thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội ủng hộ giúp đỡ trình làm luận văn Đặc biệt, Tôi xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn TS Hoàng Mạnh Thắng nhiệt tình bảo để hoàn thành luận văn Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG CƠ SỞ MẠNG VIỄN THÔNG 1.1 Hệ thống đóng số tính chất hệ thống tương ứng 1.2 Mạng máy tính 1.3.Công nghệ ATM 12 1.4 Đánh giá chất lượng mạng 12 1.5 Các chế đảm bảo chất lượng mạng 14 1.6 QoS mạng IP 14 1.7 Các giải pháp QoS 17 1.8 Mô webserver omnest4.0 chạy linux windown 25 CHƯƠNG - CƠ SỞ MẠNG MÁY TÍNH 27 2.1 Các yếu tố mạng máy tính 27 2.2 Kiến trúc phân tầng mô hình OSI 31 2.3 Hệ điều hành mạng 42 2.4 Kết nối liên mạng 48 2.5 Tầng liên kết liệu (DATA LINK) 49 2.6 Tầng mạng (NETWORK) 50 Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng 2.7 Tầng giao vận (TRANSPORTATION) 55 2.8 Tầng phiên (SESSION) 56 2.9 Tầng trình diễn (PRESENTATION) 57 2.10 Tầng ứng dụng (APPLICATION) 57 2.11 Kiến trúc mạng cục 58 2.12 Phần cứng thiết bị mạng 62 2.13 Chuẩn Ethernet 62 2.14 Những vấn đề mạng máy tính 63 2.15 An toàn thông tin mạng 66 2.16 Thiết kế mạng máy chủ phân chia mạng 71 CHƯƠNG - PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ (OPENSOURCE) 74 3.1 Hệ Điều Hành 74 3.2 Phần mềm ứng dụng mã nguồn mở 85 3.3 Web2.0 91 3.4 Hệ thống cache 97 3.5 Các phần mềm khác 98 3.6 Phần thực tạo hệ thống server 99 CHƯƠNG - GIẢI PHÁP IBM VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 104 4.1 Tìm hiểu cloud computing IBM 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Phân lớp lưu lượng theo IP Precedence 16 Hình 1-2 Cấu trúc tag khung liệu 802.1Q/p 17 Hình 1-3 Mô hình quản lý băng thông tĩnh 18 Hình 1-4 Kỹ thuật thùng đựng thẻ 19 Hình 1-5 Giải thuật thùng đựng thẻ 20 Hình 1-6 Giải thuật CAR 21 Hình 1-7 Mô hình phân phối lưu lượng 22 Hình 1-8 Mô hình quản lý băng thông động 25 Hình 1-9 Mô HTTP FTP omnet 26 Hình 2-1 Mạng chuyển mạch kênh 29 Hình 2-2 Mạng chuyển mạch thông báo 29 Hình 2-3 Mạng chuyển mạch gói Hình 2-4 Đường truyền vật lý 32 Hình 2-5 Mô thiết kế mạng Packet Tracer Hình 3-1Minh hoạ nhân Linux 2.6 Hình 3-2 Xử lý card mạng Hình 3-3Tiến trình TCP xử lý nội dung Hình 3-4 Tiến trình TCP ngắt Hình 3-5 Mô hình toán học Hình 3-6 Chu kỳ hàng đợi Hình 3-7 Kiến trúc hệ thống ảo Hình 3-8 Sơ đồ ứng dụng Web 2.0 Hình 3-9 Hệ thống memcached Hình 3-10Sơ đồ web giám sát hệ thống gmeta Hình 3-11Sơ đồ thực Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt ABM ARM ATM CRC CSMA/CD DCE DLP DoD DTE FIFO FR IEEE LMI LU MPLS NRM PC PQ RTT SDLC SNA SSCP TCP/IP VM Nghĩa từ Asynchronous Balanced Mode Asynchronous Response Mode Asynchronous Transfer Mode Cyclic redundancy check Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection Data Circuit Terminal Equipment Data Link Protcol Department of Defense Data Terminal Equipment First In First Out Frame Relay Institute of Electrical and Electronics Engineers Local Management Interface Logic Units Multiprotocol Label Switching Normal Response Mode personal computer priority queue Round trip time Synchronous Data Link Control System Network Architecture Systems Services control point Transmission Control Protocol/Internet Protocol Virtual machine Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng CHƯƠNG CƠ SỞ MẠNG VIỄN THÔNG Mạng viễn thông mạng vật lý cho phép truyền băng rộng access, ethernet, wifi, blutooth, wimax, core NGN, MPLS Tầng truyền dẫn sợi quang SDH, WDM, IP Cơ chế đảm bảo chất lượng 1.1 Hệ thống đóng số tính chất hệ thống tương ứng 1.1.1 Khái niệm hệ thống đóng - Định nghĩa hệ thống phục vụ yêu cầu vào hệ thống sử lý yêu cầu - Nin(0,t)=Ns(0,t)+Nout(0,t) - Nin(0,t): tổng số yêu cầu vào hệ thống - Ns(0,t): tổng yêu cầu nằm hệ thống - Nout(0,t): tổng số yêu cầu khỏi hệ thống - Hệ thống hàng đợi hệ thống phục vụ (nhưng không thiết phải hệ thống đóng) - Tiến trình tới hệ thống hàng đợi Số yêu cầu trung bình phân bố yêu cầu tiến trình tới Hàng đợi chiều dài hàng đợi L Trình tự phục vụ yêu cầu hang đợi (FIFO), LILO, Roundrobin - Máy chủ đặc trưng tham số số máy chủ C, tốc độ phục vụ trung bình thứ i, phân bổ xác xuất thời gian theo yêu cầu (1/µ) 1.1.2 Một số hệ thống đóng - Định nghĩa: hệ thống đóng phục vụ N=λT (2.1) N số yêu cầu nằm hệ thống λ: số yêu cầu trung bình đưa vào hệ thống T: thời gian trung bình yêu cầu lưu vào hệ thống hệ thống C máy chủ có phục vụ hang đợi L=∞ Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Giải pháp tải hệ thống ρ= ρ : đặc trưng cho hệ thống để tải hoạt động ổn định 0≤ ρ ≤1 suy λ ≤ C.µ Quy ước N số yêu cầu trung bình hệ thống Nb phân vào yêu cầu phục vụ T thời gian lưu lại hệ thống Ts thời gian phục vụ server Tq nằm hàng đợi - T=Ts + Tq - N=λ.T - Nq=λ.Tq - N=Nq + Nhận xét để tính toán tham số hệ thống phân bố hệ thống đợi với tiến trình tiến trình phục vụ cụ thể Từ suy ý đến đại lượng - M/M/1/1 - M/M/1/∞ - M/M/C/∞ - M/M/C/0 - Ký hiệu tham số - A/B/C/S/R/Q S:số người truy cập C : số máy chủ A: tiến trình tới B: tiến trình phục vụ R: tiến trình phát yêu cầu Q: số tiến trình phục vụ 1.2 Mạng máy tính 1.2.1 Khái niệm mạng băng rộng truyền số liệu đa dịch vụ, voice, data Phân loại theo kích thước PAM blutooth, zigbe, phụ thuộc IEE 802.15 - LAN token ring (IEE 802.5), 802.4 ethernet 802.3 wifi 802.11 - MAN - IEE 802.6, ATM Wimax,3G, mạng WAN (widen are network), ATM -> MPLS Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng - WAN wirelesswan (IEE802.20) Phân biệt theo chức mạng Network access nối qua mạng truy cập IEE 802.20 kết nối trực tiếp người sử dụng thoã mãn người sử dụng đa dịch vụ Lưu lượng nhỏ Network backbone Mạng lõi kết nối với tầng access sau kết nối với người sử dụng lưu lượng lớn Các chức mạng băng rộng mô hình phân lớp internetworking (định tuyến) routing chức đảm bảo dịch vụ chất lượng sở hạ tầng cho phép truyền liệu mạng khác nhau, phụ thuộc vào sở hạ tầng mạng vật lý Đảm bảo tính toàn vẹn thông tin truyền, sửa lại phát lỗi Phương pháp chế phối hợp đường truyền Phân loại theo chế điều khiển đăng nhập kênh truyền + Hướng kết nối Thiết lập kết nối Trao đổi thông tin Huỷ bỏ kết nối Nhược điểm chế truyền đơn giản sử dụng cứng nhắc, mac đơn giản tranh chấp tài nguyên mạng + Phân loại chế MAC - Điều khiển truy nhập kênh truyền cách tập trung - Điều khiển phân tán với chế dành sẵn tài nguyên (tockenring 802.5) - Phương pháp truy cập ngẫu nhiên tập chung Mạng sử dụng công nghệ - Công thức tính thời gian lan truyền kênh t= l c l khoảng cách c vận tốc ánh sáng + t, s thời gian cần thiết truyền liệu lên kênh truyền Ts= l chiều dài gói liệu r dung lượng kênh + Hiệu suất truyền chu kỳ gọi pollcalling Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 10 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng CHƯƠNG - GIẢI PHÁP IBM VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Xu hướng phát triền hệ thống máy chủ cloud computing vấn đề nóng, vấn đề thiết bị mạng, phần cứng máy chủ, hệ điều hành… đưa hiểu biết đây: Cloud computing đám mây máy tính, thực tất công việc đám mây theo giao thức http, …, tuỳ theo mục đích nhu cầu sử dụng computing IBM 4.1 Tìm hiểu cloud computing IBM Hiện nay, khái niệm điện toán đám mây - cloud computing (hay gọi điện toán máy chủ ảo) thu hút quan tâm nhiều người, từ chuyên gia, nhà nghiên cứu, đến doanh nghiệp khắp giới Đây sở hạ tầng công nghệ thông tin viễn thông, tài nguyên điện toán ảo hoá truy cập đến dịch vụ Với lợi ích mang lại cho người cung cấp dịch vụ người sử dụng, điện toán đám mây thực xu hướng công nghệ tương lai gần Mặc dù điện toán đám mây xây dựng tảng công nghệ xuất từ lâu, ý tưởng cho đời đề cập đến năm 2007 Chính vậy, hôm chưa có định nghĩa thống điện toán đám mây nhà cung cấp dịch vụ lại có hướng tiếp cận khác Trong viết xem xét quan điểm điện toán đám mây, làm hướng nghiên cứu IBM – công ty đầu việc cung cấp dịch vụ điện toán máy chủ ảo 4.1.1 IBM cloud computing góc nhìn nghiên cứu Sáng kiến IBM-Google Đây phần chương trình hỗ trợ giáo dục IBM mang tên Academic Initiative Với chương trình này, IBM cho phép sinh viên trường tiếp cận với phần mềm, phần cứng tài liệu học tập thông qua cổng điện tử để nâng cao kỹ CNTT theo chuẩn mở công nghệ IBM Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 104 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Sáng kiến IBM-Google nhằm mục đích cung cấp cho sinh viên chuyên ngành khoa học máy tính công cụ phát triển dựa mã nguồn mở tạo điều kiện cho việc học hỏi kĩ lập trình cao cấp để từ phát triển ứng dụng song song, tính toán phân tán điện toán đám mây Cả hai công ty chịu trách nhiệm cung cấp phần cứng, phần mềm, dịch vụ để tạo nên hệ thống cluster lớn với qui mô hàng trăm máy tính Cụ thể, trung tâm liệu sử dụng công nghệ Hadoop (sự thực khái niệm MapReduce Google) Goole File System, IBM có vai trò xây dựng công cụ mã mở làm việc với Eclipse giúp sinh viên phát triển ứng dụng Hadoop Sáng kiến nhận hưởng ứng mạnh mẽ nhiều trường đại học danh tiếng như: University of Washington, Carnegie-Mellon University, Massachusetts Institute of Technology, Stanford University, the University of California at Berkeley, University of Maryland IBM cloud lab Đây xem hệ thống lab điện toán đám mây lớn giới phân bố nhiều quốc gia, có Việt Nam • Silicon Valley, California, USA • Dublin, Ireland • Hanoi, Vietnam • Beijing, China • Johannesburg, South Africa • Tokyo, Japan • São Paulo, Brazil • Bangalore, India • Seoul, Korea IBM cloud computing góc nhìn thương mại Với mạnh hệ thống máy tính hiệu cao, IBM trọng nhiều vào việc cung cấp dịch vụ điện toán đám mây tảng sở hạ tầng động (dynamic infrastructure), đặc biệt vấn đề private cloud Những dịch vụ kinh doanh Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 105 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng IBM Smart Business Services Đây tập dịch vụ chuẩn hóa chạy đám mây IBM private cloud doanh nghiệp IBM Smart Business Test Cloud Là dịch vụ cung cấp môi trường cho phép người dùng kiểm tra ứng dụng cách nhanh chóng, đơn giản Ưu điểm Quản lý cấp phát tài nguyên động Giảm chi phí đáng kể Có khả mở rộng để đáp ứng nhu cầu Giảm thời gian kiểm tra cách đáng kể Tối thiểu hóa độ phức tạp việc cấu hình, cài đặt hệ thống, rủi ro IBM Smart Business Desktop Cloud Đây hình thức Desktop virtualization Bất kì thiết bị hỗ trình duyệt web truy cập đến ứng dụng, tài nguyên dịch vụ có hệ thống đám mây từ đâu, thông qua cổng thông tin (portal) đơn Chính vậy, phụ thuộc nhiều vào sức mạnh phần cứng trước đây, tất người dùng cần đơn giản thiết bị không thật mạnh, hỗ trỡ trình duyệt Internet Java Khách hàng nhận tư vấn từ IBM việc thiết kế, thực IBM làm tất công việc cho họ IBM Smart Business Storage Cloud Cho phép khách hàng lưu trữ liệu hệ thống lưu trữ ảo hóa IBM Ưu điểm Khả mở rộng cao Giảm chi phí so với việc lưu trữ trung tâm liệu riêng doanh nghiệp - Đơn giản hóa việc truy xuất liệu Cải thiện tính sẵn sàng tối ưu hiệu lưu trữ Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 106 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Cấp phát không gian lưu trữ hợp lý cho khách hàng vào thời điểm cần thiết Hỗ trợ nhiều định dạng file Tạo liệu trường hợp gặp cố IBM Smart Analytics Cloud Cung cấp dịch vụ liên quan đến giải pháp quản trị doanh nghiệp thông minh để từ khai thác liệu từ nhiều nguồn khác khách hàng , thị trường, nhà cung cấp, đối tác, nhân phân tích, sử dụng liệu thành nguồn thông tin có ý nghĩa nhằm hỗ trợ việc định Những hệ thống thường private cloud xây dựng dựa mainframe với khả tính toán cao đáp ứng cho trình phân tích 4.1.2 IBM cloud computing góc nhìn kĩ thuật IBM CloudBurst Là tảng phần cứng dịch vụ tích hợp sẵn (phần mềm ảo hóa, phần mềm quản lí dịch vụ…) triển khai nhanh chóng dễ dàng để tạo mô hình private cloud IBM CloudBurst xây dựng tảng IBM BladeCenter với linh hoạt tối ưu tài nguyên Dưới số tính bật IBM CloudBurst Xây dựng dựa công nghệ chuẩn triển khai phía khách hàng Tự động cấp phát tài nguyên cần thu hồi tài nguyên không cần thiết Có thể tạo hàng nghìn máy ảo nhờ vào ảo hóa tích hợp sẵn Khả tự động hóa cao giúp người quản trị không tốn nhiều công sức việc quản lí CloudBurst 1.1 cung cấp danh sách dịch vụ tích hợp sẵn cho nhà phát triển lựa chọn Các dịch vụ cài đặt cách đợn giản thông qua lần cài đặt mà không cần phải công cấu hình nhiều Phân quyền Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 107 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng CloudBurst 1.1 định nghĩa mức độ truy cập khác Quyền hạn tương ứng tài khoản xác định họ đăng nhập vào hệ thống  4.1.2.1 Cloud administrator  Đây quyền cao hệ thống cloud a/ Quản lí team Tạo team Deactive active team b/ Quản lí user - Tạo user mới, xóa user - Thiết lập, thay đổi unlock password user - Thiết lập, xem thay đổi thông tin user - Gán quyền cho user c/ Quản lí trạng thái project Một project có trạng thái sau Completed Provisioning Deprovisioning/Terminating Active Failed, New d/ Xem thông tin chi tiết project thông tin server cấp phát cho project Thêm loại bỏ server Kết thúc project Xóa Project In report Refresh project e/ Quyền quản lí từ xa Nếu máy ảo trạng thái kích hoạt cloud administrator thực số tác vụ từ xa máy ảo Bật máy ảo trường hợp vô tình bị tắt Tắt máy ảo không cần thiết sử dụng khoảng thời gian Khởi động lại máy ảo Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 108 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Reset lại password Backup lại máy ảo phòng cho trường hợp gặp cố Chỉ cho phép anh lưu xuống đĩa Ảnh backup lần sau ghi đè lên ảnh trước Nếu máy ảo bị xóa project kết thúc toàn backup tất máy ảo project hệ thống xóa cách tự động Khôi phục lại máy ảo backup Chấp nhận hay từ chối yêu cầu project Các yêu cầu tài nguyên cho project từ team administrator xem xét cloud administrator trước chấp nhận hay bị từ chối f/ Xem báo cáo Cloud administrator xem báo cáo để theo dõi sử dụng tài nguyên hệ thống g/ Quản lí ảnh máy ảo Cloud administrator thêm hay loại bỏ ảnh máy ảo sử dụng project Việc cài đặt ảnh máy ảo yêu cầu nhập số thông tin liên qua tên ảnh, hệ điều hành, số CPU cần dùng, lượng nhớ nhớ phụ cần thiết, kiểu kết nối mạng 4.1.2.2 Cloud manager   Cloud manager phép a/ Kiểm tra tình trạng project, kiểm tra server ảo cho team nào, tạo report cho tất project team b/ Thay đổi thông tin password user 4.1.2.3 Team administrator  a/ Quản lí user: Tạo user mới, xóa user Tạo tài khoản cho thành viên team (công ty) Thiết lập, thay đổi unlock password user Thiết lập, xem thay đổi thông tin user Gán quyền cho user b/ Tạo project Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 109 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng - Team administrator cần phải xác định ngày bắt đầu kết thúc project Xác định tài nguyên cần thiết cho hệ thống dựa vào thông tin tài nguyên sẵn sàng hệ thống, đồng thời cấu hình phần mềm Chọn hệ thống cloud thích hợp (ví dụ : WMware System x) Chọn ảnh máy ảo (người dùng add máy ảo riêng mình) Xác định không gian lưu trữ Xác định số CPU máy ảo cần dùng Gửi yêu cầu project rơi vào trạng thái pending chờ chấp nhận từ cloud administrator c/ Kiểm tra tình trạng project Tương tự cloud administrator d/ Xem báo cáo Tương tự cloud administrator 4.1.2.4 Team user  - Kiểm tra tình trạng server công ty họ Sử dụng tài nguyên, dịch vụ server Thay đổi thông tin, password 4.1.2.5 Trình duyệt hỗ trợ  - IBM CloudBurst 1.1 hỗ trợ trình duyệt sau IE 6, IE Mozilla Firefox 4.1.2.6 Bộ công cụ Tivoli  IBM CloudBurst sử dụng công cụ Tivoli để tăng sức mạnh việc quản lý tự động máy trạm, máy chủ, kho lưu trữ bảo mật cho toàn sở hạ tầng CNTT Bên cạnh phiên dành cho doanh nghiệp lớn IBM có phiên Tivoli Express dành cho doanh nghiệp vừa nhỏ với chức tương tự a IBM Tivoli Monitoring Đây phần mềm giúp tối ưu hóa hoạt động sở hạ tầng bên Dưới số tính bật: Giám sát hoạt động hệ diều hành, sở liệu server Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 110 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Cung cấp giao diện người dùng thân thiện, linh hoạt tùy biến giúp người dùng giám mát hệ thống cách dễ dàng Phát khắc phục lỗi có nguy xảy tài nguyên hệ thống cách tự động Kiến trúc có khả mở rộng hỗ trợ nhiều hệ điều hành: AIX, HP Unix, i family, Sun Solaris, Windows Gói cài đặt cung cấp warehouse (Tivoli Data Warehouse) tính report cao cấp b Tivoli Monitoring for Virtual Servers Đây phần mở rộng IBM Tivoli Monitoring, tập trung chủ yếu vào việc giám sát ảo hóa server (Citrix Access Suite, VMware ESX, Microsoft Virtual Server, …), tính hợp nhất, sử dụng tính sẵn sàng tài nguyên Hơn nữa, công cụ cho phép xác phát lỗi, xác định nguyên nhân lỗi, đưa hướng giải quyết, phân tích ảnh hưởng chúng tới hoạt động nghiệp vụ doanh nghiệp Có khả tích hợp với Tivoli Enterprise Console để cung cấp cho người dùng nhìn tổng quan hoạt động hệ thống từ lúc bắt đầu đến lúc kết thúc c Tivoli Data Warehouse Đây kho lưu trữ liệu trung tâm tích hợp với Tivoli Monitoring nhằm cung cấp warehouse cho tác vụ liên quan đến khai phá liệu Một số tính bật Tivoli Data Warehouse: Kiến trúc mở có đàn hồi Report dựa web template chuẩn Bảo mật: phân quyền qui định tác vụ tương ứng cho tài khoản Hỗ trợ Linux Windows d Tivoli Performance Analyzer Là tiện ích thêm vào Tivoli Monitoring để tăng sức mạnh dự đoán tránh cố, đồng thời hiểu xu hướng sử dụng tài nguyên hệ thống e Tivoli Storage Manager Là phần mềm quản lí việc lưu trữ liệu nhằm giảm thiểu nguy liệu giảm độ phức tạp chi phí quán lí Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 111 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Thu ngắn thời gian backup phục hồi liệu với công nghệ phục hồi liệu tiên tiến Kiểm tra tình trạng server, tạo lưu liệu (một cách tự động vòng chưa đầy giờ) lưu trữ theo cấu trúc phân cấp để tăng hiệu độ tin cậy Giám sát việc lưu trữ liệu tạo report với định dạng theo định dạng khác pdf, html, csv… Độ bảo mật cao với tính mã hóa phân quyền f IBM Tivoli Provisioning Manager Đây công cụ giúp tối ưu hóa cấp phát tài nguyên hệ thống, phần cứng, phần mềm, lưu trữ, thiết bị mạng… giảm chi phí nhờ vào tính cấp phát, cấu hình tự động Phần mềm có khả thu thập, lưu giữ trì phần cứng, phần mềm thông tin tài nguyên quan trọng; tự động phân phối phần mềm ứng dụng vá lỗi nhằm giúp máy tính cập nhật đảm bảo an toàn, làm giảm thời gian hư hỏng giảm thiểu chi phí cho phận trợ giúp g IBM Tivoli Identity Manager Nó ngăn chặn công việc xoá tài khoản thư đặc quyền nhân viên rời công ty; ngăn chặn nguy khác việc lạm dụng tài khoản thư tín mà công ty chưa kịp huỷ Phần mềm đơn giản hoá việc tuân thủ quy định việc cắt giảm thời gian từ vài ngày xuống vài phút việc tìm kiếm thông tin chuẩn bị báo cáo; cho phép nhân viên đối tác yêu cầu nhận tài khoản sử dụng vòng vài phút - công đoạn thường lên tới 12 ngày, hữu ích doanh nghiệp nhỏ không mạnh kỹ thuật h IBM Tivoli Configuration Manager Đây phần mềm hỗ trợ việc nâng cấp Tivoli Framework lên phiên Nó quản lí vấn đề tương thích trinh nâng cấp yêu cầu phần cứng, hệ điều hành, sở liệu… Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 112 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng 3.1.2.7 IBM System z  Sức mạnh cloud computing phụ thuộc lớn vào sở hạ tầng bên đám mây thực chất trung tâm liệu Với khả ảo hóa cao, máy mainframe thực giải pháp tốt để xây dựng trung tâm liệu Thật vậy, mainframe cung cấp 1000 máy chủ Linux ảo hóa Hơn nữa, hiệu sử dụng tăng lên đáng kể nhờ vào việc chia tài nguyên máy mainframe cao nhiều so sánh với lưới máy tính thông thường Một ưu điểm quan trọng khác tạo nên thành công máy mainframe IBM tính bảo mật cao Chúng thực nhiều giải pháp bảo mật mã hóa hiệu cao; bảo mật đa cấp từ xử lí, hệ điều hành đến tầng ứng dụng; SSL cải tiến; chức Resource Access Control Facility IBM System z (hay gọi IBM eServer zSeries) tên nhãn hiệu áp dụng cho tất máy mainframe IBM Một số kiểu System z zSeries • z900 (2000) • z800 (2002) • z990 (2003) • z890(2004) System z9 • z9 Enterprise (2005) • z9 Business Class (2006) System z10 • z10 Enterprise Class (2/2008) • z10 Business Class (10/2008) Những phần mềm dành cho System z Z/OS Là hệ điều hành 64 bitdành cho máy mainframe, tạo IBM Z/OS hỗ trợ nhiều công nghệ CICS, IMS, DB2, RACF,SNA, WebSphere MQ, phương thức truy cập hướng record, REXX, CLIST, SMP/E, JCL,TSO/E, and ISPF Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 113 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Hỗ trợ ngôn ngữ Java, C/C++ Hỗ trợ Oracle database Có thể giao tiếp trực tiếp qua giao thức TCP/IP (Ipv4 Ipv6) Hỗ trợ QoS cực cao Có khả học hỏi từ môi trường để dự đoán báo cáo lỗi xảy Sử dụng công nghệ mã hóa cao, chứng thực tập trung, quản lí truy cập nhằm hạn chế tối đa rủi ro Bên cạnh có tiện ích kèm với z/OS a z/OS Management Facility Là giao diện người dùng giúp cho nhà quản trị dễ dàng việc quản lí hệ thống mainframe Có thể xem công cụ để giám sát (monitoring) hệ thống b z/VM Đây công nghệ ảo hóa phát triển để chạy máy System z với tính sẵn sàng, bảo mật cao Với công nghệ này, hàng trăm, chí hàng nghìn máy chủ Linux chạy mainframe z/VM hypervisor thường dùng chung với z/OS chạy trực tiếp tầng vật lý middleware mà không cần hệ điều hành (native hypervisor) c LPAR Bên cạnh z/VM, IBM sử dụng công nghệ ảo hóa khác cho mainframe LPAR (logical partition) LPAR thực thực tầng hardware Một LPAR xem tập tài nguyên phần cứng ảo hóa máy tính độc lập Hai LPAR truy xuất chip nhớ chung không gian địa dành cho LPAR không trùng lắp với Việc chia tài nguyên (bộ nhớ, CPU,…) LPAR quản lí bới hypervisor PR/SM (Processor Resource/System Manager) Hầu hết mainframe đại IBM sử dụng LPAR IBM System z9 IBM Systemz10 hỗ trợ đến 60 LPARs d IBM WebSphere IBM WebSphere phần mềm thường biết đến application server để chạy ứng dụng J2EE Nó hỗ trợ chuẩn mở CORBA, JDBC thiết kế để chạy tảng khác Solaris, Windows NT, OS/2, OS/390, AIX Bộ công cụ bao gồm Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 114 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng môi trường phát triển tích hợp (IDE) cực mạnh WebSphere Studio tích hợp sẵn Apache Web Server để giúp cho nhà phát triển tạo test trực tiếp ứng dụng Java e WebSphere Application Server Cung cấp cho nhà phát triển sở để xây dựng, tái sử dụng, chạy, tích hợp, quản lí ứng dụng dịch vụ SOA với độ tin cậy, tính sẵn sàng, bảo mật khả mở rộng mức cao Ngày 9/9/2009 phiên 7- phiên WAS phát hành Công nghệ hỗ trợ Được xây dựng chuẩn mở Java EE, XML, Web Services Có thể làm việc với nhiều máy chủ web là: Apache HTTP Server, Netscape Enterprise Server, Microsoft Internet Information Services (IIS), IBM HTTP Server dành cho i5/OS, IBM HTTP Server dành cho z/OS, IBM HTTP Server cho AIX/Linux/Microsoft Windows/Solaris Hỗ trợ EJB 3.0, Java Persistence API (JPA) Java Development Kit (JDK) 6.0, Web 2.0 WebSphere Application Server Feature Pack giúp đơn giản hóa việc chuyển sang công nghệ tiên tiến Services Component Architecture (SCA) Hiệu hoạt động cao WAS V7 cung cấp môi trường phát triển với độ tin cậy, tính sẵn sàng, bảo mật khả mở rộng cao đồng thời tối ưu hoạt động hệ thống Quản lí thông minh Khả cấp phát thời gian thực với công nghệ OSGi lựa chọn tài nguyên thật cần thiết phải cung cấp Tính Flexible Management WebSphere Application Server Network Deployment giúp quản lí hệ thống cách hiệu cho phép quản lí từ xa Dự án triển khai năm 2007 với mục đích cho phép trung tâm liệu kết hợp hoạt động với nhằm nâng cao khả tính toán tài nguyên phân tán Một loạt máy chủ ảo hoá liên kết với nhau, có khả phân chia kết hợp lại cách linh hoạt, sẵn sàng đáp ứng nhu cầu đa dạng doanh nghiệp tổ chức bộ, ngành, trường đại Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 115 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng học, viên nghiên cứu… Blue Cloud xây dựng tảng chuẩn mở, mã nguồn mở, kết hợp với phần mềm, công nghệ dịch vụ IBM với sở hạ tầng trung tâm nghiên cứu Almaden, Silicon IBM (chạy máy chủ phiến IBM BladeCenters, sử dụng vi xử lý Power x86) Xen, hệ điều hành Linux ảo hóa PowerVM, VMware Hadoop công nghệ góp phần tạo nên sức mạnh cho hệ thống Đồng thời, phần mềm Tivoli có nhiệm vụ cấp phát tài nguyên cách tối ưu giám sát hoạt động toàn hệ thống dự án IBM tương đối phù hợp với thực tế, phải chờ tới IBM đưa cho cộng động sử dụng Mã nguồn mở OpenQRM Là phần quản lý trung tâm liệu cài đặt tự động hệ thống phát triển ứng dụng hạ tầng, giám sát, high-availability, cloud computing, hỗ trợ nhiều công nghệ ảo Thiết bị mạng Sự phát triển thiết bị router, switch, máy chủ công nghệ kéo theo hoàn hoả truyền dẫn quang tốc độ siêu cao lên đến Tbit/s, card mạng 100 Gbít/s, Ipv6, công nghệ phim HD, 3d, web3.0… xem trực tiếp website, giao thức mpls,… Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 116 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng TÀI LIỆU THAM KHẢO - Tài liệu tham khảo apache http://projects.apache.org/indexes/quick.html - Tài liệu ceph http://ceph.newdream.net/ - Tài liệu tham khảo thiết bị cissco http://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/technology/handbook/QoS.html -Tài liệu cloud computing IBM http://www.ibm.com/ibm/cloud/ - Tài liệu cissco CCNA, CCNP, CCIE,… - Lý thuyết xác xuất mạng viễn thông - Truyền thông mạng máy tính (network communicate) http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/11_1/feature/guide/CAR.html - Tài liệu gfarm http://datafarm.apgrid.org/document/ - Tài liệu glusterfs http://www.gluster.com/community/documentation/index.php/Main_Page - Tài liệu ganglia http://www.igvita.com/2010/01/28/cluster-monitoring-with-ganglia-ruby/ - Tài liệu iptalble http://www.netfilter.org/downloads.html - Tài liệu hadoop http://hadoop.apache.org/ - Tài liệu tham khảo HA_linux http://www.linux-ha.org/doc/introduction.html - Tài liệu tham khảo openQRM: http://www.openqrm.com/ - Tài liệu tham khảo lighttpd Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 117 GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng http://www.lighttpd.net/ - Tài liệu phân phối linux http://vi.wikipedia.org/wiki/Linux - Tài liệu luster http://wiki.lustre.org/index.php/Main_Page - Tài liệu tham khảo MySql http://dev.mysql.com/doc/m khảo mysql - Tài liệu memcache http://memcached.org/ - Tài liệu nagios http://www.nagios.org/documentation - Tài liệu tham khảo posgrepsql http://www.postgresql.org/ - Tài liệu tham khảo Oracle http://www.oracle.com/index.html - Tài liệu tham khảo openldap http://www.openldap.org/ - Tài liệu PGTG http://www.paessler.com/prtg - Tài liệu tham khảo xencitrix http://support.citrix.com/product/xens/v5.6/ - Hệ thống streaming webserver www.longtailvideo.com/, www.videolan.org/, http://flowplayer.org/ - Tài liệu snort http://www.snort.org/ Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 118 ... 66 2.16 Thiết kế mạng máy chủ phân chia mạng 71 CHƯƠNG - PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ (OPENSOURCE) 74 3.1 Hệ Điều Hành 74 3.2 Phần mềm ứng dụng mã nguồn mở ... cầu vào hệ thống - Ns(0,t): tổng yêu cầu nằm hệ thống - Nout(0,t): tổng số yêu cầu khỏi hệ thống - Hệ thống hàng đợi hệ thống phục vụ (nhưng không thiết phải hệ thống đóng) - Tiến trình tới hệ thống. .. sản phẩm phần mềm có khả tương thích phù hợp với hệ thống thực tế yêu cầu thiết thực Để thực điều đó, công nghệ phát triển hệ thống mạng máy tính mô hệ thống phù hợp với sản phẩm phần mềm Opensource