Xây dựng private cloud bằng microsoft hyper v

Bước vào kỹ nguyên số, đi đôi với sự phát triển nhanh chóng của công nghệthông tin là vấn đề lưu trữ dữ liệu, đây có thể xem là một vấn đề nổi trội, đơn giản vì dữ liệu gắn liền với nhu

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với sự giúp đỡ,

hỗ trợ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của những người xung quanh Đặcbiệt đối với những người còn đang ngồi trên ghế nhà trường như chúng em lại càngnhận được nhiều sự quan tâm từ bạn bè, gia đình và hơn cả là sự hướng dẫn và giúp

đỡ nhiệt tình của quý Thầy, Cô giáo

Với lòng kính trọng, lòng biết ơn, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn chânthành đến quý Thầy, Cô giáo khoa Công Nghệ Thông Tin của trường Đại HọcPhạm Văn Đồng đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúngem.Với những kiến thức đã tiếp thu được, tạo điều kiện cho chúng em rất nhiềutrong việc học tập và tìm hiểu, gần đây nhất là thực hiện hoàn thành đề tài “Khóaluận tốt nghiệp”

Em cũng trân trọng gửi lời cảm ơn thầy Nguyễn Khánh Thuật đã tận tìnhhướng dẫn em trong việc chọn đề tài và thực hiện hoàn thành đề tài “Khóa luận tốtnghiệp”

Tiếp đến, em chân thành gửi lời cảm ơn đến các bạn, những người đã nhiệttình giúp đỡ, góp ý cho em trong việc thu thập tài liệu, xây dựng ý tưởng – mô hình

và làm việc thực tế trong suốt quá trình làm đề tài cũng như trong quãng thời giandài học tập – nghiên cứu

Dù em đã cố gắng hoàn thành thật tốt đề tài, nhưng chắc chắn sẽ còn một sốthiếu sót không mong muốn và không thể tránh khỏi Vì thế cho nên, em rất hi vọngnhận được sự quan tâm, thông cảm và tận tình chỉ bảo, góp ý của quý Thầy, Cô vàcác bạn

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

API Application Programing Interface

IaaS Infrastructure as a Service

PaaS Platform as a Service

SaaS Software as a Service

ISV Independent Software Vendor

SCVMM System Center Virtual Machine ManagerSSP Self Service Portal

IT Information Technology

RAID Redundant Array of Inexpensive Disk SMP Symmetric Multiprocessor

VHD Virtual Hard Disk

LAN Local Area Network

NIC Network Interface Card

IIS Internet Information Server

WML Wireless Markup Language

AOP Aspect Oriented Programming

GUI Graphical User Interface

FTP File Transfer Protocol

DHCP Dynamic Host Configuration ProtocolHTTP HyperText Transfer Protocol

HTTPS HyperText Transfer Protocol Secure

SSL Secure Sockets Layer

WAN Wide area Network

VM Virtual Machine

VMM Vitual Machine Manager

SSP Self Service Portal

VMMSSP Virtual Machine Manager Self Service PortalCPU Central Processing Unit

RAM Random Access Memory

SAN Storage Area Network

iSCSI Internet Small Computer System Interface

LỜI MỞ ĐẦU

Sự phát triển không ngừng nghỉ và tầm ảnh hưởng vô cùng to lớn của lĩnhvực công nghệ thông tin gắn liền với sự tiến bộ văn minh của xã hội loài người.Công nghệ thông tin không ngừng tác động mạnh mẽ và thay đổi mọi mặt đời sống

xã hội

Bước vào kỹ nguyên số, đi đôi với sự phát triển nhanh chóng của công nghệthông tin là vấn đề lưu trữ dữ liệu, đây có thể xem là một vấn đề nổi trội, đơn giản

vì dữ liệu gắn liền với nhu cầu tính toán - xử lý của con người, dữ liệu được lưu trữ

là ngày càng lớn và không ngừng mở rộng và không những thế dữ liệu càng phảiđảm bảo được tính sẵn sàng phục vụ, đáp ứng nhu cầu cho con người khi cần thiết

Trong xã hội hiện đại, việc phát triển liên tục đòi hỏi nhu cầu tính toán và xử

lý ngày càng cao, đòi hỏi sự phục vụ của tất cả các công cụ cần thiết, điển hình là

“máy tính điện tử” là nhu cầu không thể thiếu của mỗi con người

Thực tế ngày nay cho thấy, đối với các Doanh nghiệp, việc quản lý tốt, hiệuquả dữ liệu của riêng của mỗi Doanh nghiệp đồng thời dữ liệu khách hàng, đối tác

là một trong những bài toán được ưu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khókhăn cho họ Bởi lẽ, để có thể quản lý được nguồn dữ liệu đó, các Doanh nghiệpphải đầu tư hàng loạt các loại chi phí chẳng hạn như chi phí cho phần cứng, phầnmềm, mạng, chi phí cho quản trị viên, chi phí bảo trì, sửa chữa, … Hơn thế nữa họcòn phải tính toán khả năng mở rộng, nâng cấp thiết bị, phải kiểm soát được việcbảo mật dữ liệu cũng như đảm bảo tính sẵn sàng cao của dữ liệu và nhiều vấn đềkhác

Từ một bài toán điển hình như vậy, chúng ta thấy được rằng nếu xây dựngđược một nơi tin cậy giúp các Doanh nghiệp lưu trữ và quản lý tốt nguồn dữ liệucủa họ, và như thế 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, hoạt động làm việc của

họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn góp một phầntác động không nhỏ vào việc phát triển đi lên của toàn xã hội

Thuật ngữ “Điện toán đám mây” ra đời bắt nguồn từ một trong những hoàncảnh như vậy.

Thuật ngữ “Điện toán đám mây” còn được bắt nguồn từ ý tưởng đưa tất cảmọi thứ như dữ liệu, phần mềm, tính toán, … lên trên mạng Internet Chúng ta sẽkhông còn trông thấy các máy tính cá nhân, máy chủ của riêng các Doanh nghiệp đểlưu trữ dữ liệu, phần mềm mà thay vào đó chỉ còn một số các “máy chủ ảo” tậptrung ở trên mạng Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho người sửdụng có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, họ sẽ chỉ phải trả chi phí cho lượng sửdụng dịch vụ của họ, mà không cần phải đầu tư nhiều vào cơ sở hạ tầng cũng nhưquan tâm nhiều đến công nghệ Xu hướng này sẽ giúp nhiều cho người sử dụng vừa

và nhỏ mà không có cơ sở hạ tầng mạng, máy chủ để lưu trữ, quản lý dữ liệu mộtcách tốt nhất

Cùng với sự ra đời và phát triển của “Điện toán đám mây” đã giải quyếtđược hàng loạt nhu cầu về lưu trữ quản lý và xử lý dữ liệu của con người trong thếgiới số ngày nay Theo thống kê từ một bài báo cáo khoa học cho thấy từ năm 1999những khách hàng sử dụng “Cloud Computing” đã giảm 451,700 tấn CO2 thải ratương đương với 195 triệu lít xăng Facebook một trong những nhà cung cấp bộ nhớ

dữ liệu trên mạng lớn nhất với hơn 500 triệu người sử dụng chiếm 25% trong số 2

tỷ người dùng Internet trên toàn thế giới Có 56% người dùng Internet sử dụng trìnhduyệt Email từ các nhà cung cấp như Hotmail, Gmail và 34% sử dụng các trangWeb để lưu hình ảnh trên mạng

Với lợi ích vô cùng to lớn và tầm ảnh hưởng sâu rộng, ta không thể phủ nhậnvai trò quan trọng đặt biệt của “Điện toán đám mây” trong đời sống và khoa họccông nghệ hiện nay Tuy nhiên, mỗi Doanh nghiệp, mỗi tổ chức, mỗi cá nhân lại cómỗi nhu cầu khác nhau về sử dụng các ứng dụng, quản lý - lưu trữ và xử lý dữ liệu

Trong thực tế không phải dịch vụ nào của các nhà cung cấp “Điện toán đámmây” cũng hoàn toàn phù hợp với nhu cầu của Doanh nghiệp, cá nhân, tổ chức.Điều này dẫn đến nhiều hệ quả không tốt như là tăng chi phí vận hành, hiệu suất laođộng giảm, làm phức tạp thêm quy trình nghiệp vụ, và một số vấn đề khác nảy sinh

Hơn thế nữa, mỗi Doanh nghiệp, cá nhân hay tổ chức còn phải tính đến việc kết nốimạng để sử dụng các dịch vụ của các nhà cung cấp “Điện toán đám mây”, vậy nếutrường hợp kết nối mạng bị lỗi thì sẽ dẫn đến hàng loạt vấn đề nảy sinh Vì thế chonên cần có một hướng đi khác để giải quyết các vấn đề mới nảy sinh này.

Xuất phát từ thực tế khai thác triệt để “Điện toán đám mây” và xây dựng môhình dịch vụ phù hợp với nhu cầu của mỗi tổ chức, cá nhân , Doanh nghiệp cho nên

em tìm hiểu và thực hiện đề tài “Xây dựng Private Cloud bằng Microsoft Hyper-V”với mục tiêu:

Thứ nhất là tìm hiểu cơ bản về “Điện toán đám mây”, một số ứng dụng phổbiến và các mô hình triển khai “Điện toán đám mây”

Thứ hai là xây dựng một đám mây riêng (Private Cloud) phù hợp với nhucầu của người sử dụng hay nhóm người sử dụng

Thứ ba là tìm hiểu cơ bản về Microsoft Hyper-V chẳng hạn như các thànhphần cơ bản, mô hình kiến trúc,

Thứ tư là củng cố thêm kiến thức về mạng máy tính và an ninh mạng

Cuối cùng là sử dụng một số công cụ hỗ trợ để cài đặt và triển khai PrivateCloud trên Windows Server 2012

Đề tài được chia làm 5 phần như sau:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂYCHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MICROSOFT HYPER-VCHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI PRIVATE CLOUD

KẾT LUẬNTÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.1.LỊCH SỬ RA ĐỜI ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

Để xem xét rõ hơn về “Cloud Computing” hay “Điện toán đám mây” chúng

ta hãy cùng nhìn về lịch sử ra đời của nó

Hình 1.1: Sơ đồ lịch sử hình thành “Điện toán đám mây”

“Điện toán đám mây” đã phát triển thông qua một số giai đoạn trong đó baogồm: lưới điện và điện toán tiện ích, cung cấp dịch vụ ứng dụng và phần mềmnhư dịch vụ

Nhưng khái niệm bao quát về phân phối tài nguyên tính toán thông qua mộtmạng lưới toàn cầu bắt nguồn từ những năm sáu mươi Năm 2002, Amazon đãgiới thiệu Amazon Web Services Với sự ra đời này, người sử dụng có khả nănglưu trữ dữ liệu và khả năng xử lý công việc lớn hơn rất nhiều

Năm 2004, sự ra đời chính thức của Facebook đã thực sự tao ra cuộc cáchmạng hóa giao tiếp giữa người với người, mọi người có thể chia sẻ dữ liệu riêng

tư của họ cho bạn bè, điều này đã vô tình tạo ra được một định nghĩa mà thườngđược gọi là đám mây dành cho cá nhân

Năm 2006, Amazon đã từng bước mở rộng các dịch vụ điện toán đám mâycủa mình, đầu tiên là sự ra đời của Elastic Compute Cloud (EC2), ứng dụng này

cho phép mọi người truy cập vào các ứng dụng của họ và thao tác với chúngthông qua đám mây Sau đó, họ đưa ra Simple Storage Service (S3), Amazon S3

là dịch vụ lưu trữ trên mạng Internet Nó được thiết kế cho bạn có thể sử dụng

để lưu trữ và lấy bất kỳ số lượng dữ liệu, bất cứ lúc nào, từ bất cứ nơi nào trênweb

Năm 2008, HTC đã công bố điện thoại đầu tiên sử dụng Android

Năm 2009, Google Apps đã chính thức được phát hành Và nó sẽ tiến ngàycàng xa trong tương lai sau này

1.1.1 Khái niệm “Điện toán đám mây”

“Điện toán đám mây” là một giải pháp toàn diện cung cấp công nghệthông tin như một dịch vụ Nó là một giải pháp điện toán dựa trên Internet ở

đó cung cấp tài nguyên, phần mềm, dịch vụ cho máy tính và các thiết bị kháctheo nhu cầu tương tự như dòng điện được chia sẻ trên lưới điện

Các máy tính trong các đám mây được cấu hình để làm việc cùng nhau

và các ứng dụng khác nhau sử dụng sức mạnh điện toán tập hợp cứ như thể

là chúng đang chạy trên một hệ thống duy nhất

1.1.2. Ưu điểm và nhược điểm

1.1.2.1. Ưu điểm

Tính linh động: Người dùng có thể thoải mái lựa chọn các dịch

vụ phù hợp với nhu cầu của mình, cũng như có thể bỏ bớt những thànhphần mà mình không muốn Thay vì phải bỏ ra hàng trăm USD cho một

bộ Ms Office, ta có thể mua riêng lẻ từng phần hoặc chỉ trả 1 khoản phírất nhỏ mỗi khi sử dụng một phần nào đó của nó

Giảm bớt chi phí: Người dùng không chỉ giảm bớt chi phí bảnquyền mà còn giảm phần lớn chi phí cho việc mua và bảo dưỡng máychủ Việc tập hợp ứng dụng của nhiều tổ chức lại một chỗ sẽ giúp giảm

chi phí đầu tư ban đầu, cũng như tăng hiệu năng sử dụng các thiết bị nàymột cách tối đa

Tạo nên sự độc lập: Người dùng sẽ không còn bị bó hẹp vớimột thiết bị hay một vị trí cụ thể nào nữa Với điện toán đám mây, phầnmềm, dữ liệu có thể được truy cập và sử dụng từ bất kì đâu, trên bất kìthiết bị nào mà không cần phải quan tâm đến giới hạn phần cứng cũngnhư địa lý

Tăng cường độ tin cậy: Dữ liệu trong mô hình điện toán đámmây được lưu trữ một cách phân tán tại nhiều cụm máy chủ tại nhiều vịtrí khác nhau Điều này giúp tăng độ tin cậy, độ an toàn của dữ liệu mỗikhi có sự cố hoặc thảm họa xảy ra

Bảo mật: Việc tập trung dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau sẽgiúp các chuyên gia bảo mật tăng cường khả năng bảo vệ dữ liệu củangười dùng, cũng như giảm thiểu rủi ro bị ăn cắp toàn bộ dữ liệu (Dữliệu được đặt tại 6 máy chủ khác nhau → trong trường hợp Hacker tấncông, bạn cũng sẽ chỉ bị lộ 1/6 Đây là một cách chia sẻ rủi ro giữa các tổchức với nhau)

Bảo trì dễ dàng: Mọi phần mềm đều nằm trên Server, lúc này,người dùng sẽ không cần lo lắng việc cập nhật hay sửa lỗi phần mềmnữa Và các lập trình viên cũng dễ dàng hơn trong việc cài đặt, nâng cấpứng dụng của mình

Mất dữ liệu: Một vài dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến trênđám mây bất ngờ ngừng hoạt động hoặc không tiếp tục cung cấp dịch vụ,khiến cho người dùng phải sao lưu dữ liệu của họ từ “đám mây” về máytính cá nhân Điều này sẽ mất nhiều thời gian Thậm chí một vài trườnghợp, vì một lý do nào đó, dữ liệu người dùng bị mất và không thể phụchồi được

Tính di động của dữ liệu và quyền sở hữu: Một câu hỏi đặt

ra, liệu người dùng có thể chia sẻ dữ liệu từ dịch vụ đám mây này sangdịch vụ của đám mây khác Hoặc trong trường hợp không muốn tiếp tục

sử dụng dịch vụ cung cáp từ đám mây, liệu người dùng có thể sao lưutoàn bộ dữ liệu của họ từ đám mây Và làm cách nào để người dùng cóthể chắc chắn rằng các dịch vụ đám mây sẽ không hủy toàn bộ dữ liệucủa họ trong trường hợp dịch vụ ngừng hoạt động

Khả năng bảo mật: Vấn đề tập trung dữ liệu trên các “đámmây” là cách thức hiệu quả để tăng cường bảo mật, nhưng mặt khác cũnglại chính là mối lo của người sử dụng dịch vụ của điện toán đám mây Bởi

lẽ, một khi các đám mây bị tấn công hoặc đột nhập, toàn bộ dữ liệu sẽ bịchiếm dụng Các quy định pháp luật cho các dịch vụ, giữa khách hàng vànhà cung cấp

1.1.3. Cấu trúc phân lớp của mô hình

Client (Lớp Khách hàng ): Bao gồm phần cứng và phần mềm, để

dựa vào đó, khách hàng có thể truy cập và sử dụng các ứng dụng/dịch vụđược cung cấp từ điện toán đám mây

Application (Lớp Ứng dụng): Làm nhiệm vụ phân phối phần mềm

như một dịch vụ thông qua Internet Các hoạt động được quản lý tại trungtâm của đám mây, chứ không nằm ở phía khách hàng (lớp Client), cho phépkhách hàng truy cập các ứng dụng từ xa thông qua Website Người dùng

không còn cần thực hiện các tính năng như cập nhật phiên bản, bản vá lỗi,download phiên bản mới… bởi chúng sẽ được thực hiện từ các “đám mây”.

Platform (Lớp Nền tảng): Cung cấp nền tảng cho điện toán và các

giải pháp của dịch vụ, chi phối đến cấu trúc hạ tầng của “đám mây” và làđiểm tựa cho lớp ứng dụng, cho phép các ứng dụng hoạt động trên nền tảng

đám mây.

Infrastructure (Lớp Cơ sở hạ tầng): Cung cấp hạ tầng máy tính, tiêu

biểu là môi trường nền ảo hóa

Server (Lớp Server - Máy chủ): Bao gồm các sản phẩm phần cứng

và phần mềm máy tính, được thiết kế và xây dựng đặc biệt để cung cấp cácdịch vụ của đám mây

1.1.4 Cách thức hoạt động

Theo cách thức hoạt động, một đám mây bao gồm hai lớp: Back-end

và Front-end

Hình 1.2: Hai lớp của mô hình “Điện toán đám mây”

Lớp Front-end là lớp người dùng, cho phép người dùng sử dụng vàthực hiện thông qua giao diện người dùng

Lớp Back-end bao gồm các cấu trúc phần cứng và phần mềm để cungcấp giao diện cho lớp Front-end và được người dùng tác động thông qua giaodiện đó.

1.1.5 Mô hình các lớp dịch vụ

Theo mô hình dịch vụ, “Điện Toán Đám Mây” chia làm ba lớp dịch

vụ như sau:

Hình 1.3: Mô hình lớp dịch vụ “Điện toán đám mây”

1.1.5.1. Dịch vụ cơ sở hạ tầng IaaS (Infrastructure as a Service)

Dịch vụ IaaS cung cấp dịch vụ cơ bản bao gồm năng lực tínhtoán, không gian lưu trữ, kết nối mạng tới khách hàng Khách hàng có thể

sử dụng tài nguyên hạ tầng này để đáp ứng nhu cầu tính toán hoặc cài đặtứng dụng riêng cho người sử dụng

Với dịch vụ này khách hàng làm chủ hệ điều hành, lưu trữ vàcác ứng dụng do khách hàng cài đặt Khách hàng điển hình của dịch vụIaaS có thể là mọi đối tượng cần tới một máy tính và tự cài đặt ứng dụngcủa mình

Điển hình về dịch vụ này là dịch vụ EC2 của Amazon Kháchhàng có thể đăng ký sử dụng một máy tính ảo trên dịch vụ của Amazon

và lựa chọn một hệ thống điều hành (ví dụ: Windows hoặc Linux) và tựcài đặt ứng dụng của mình

1.1.5.2. Dịch vụ nền tảng PaaS (Platform as a Service)

Dịch vụ PaaS cung cấp nền tảng điện toán cho phép khách hàngphát triển các phần mềm, phục vụ nhu cầu tính toán hoặc xây dựng thànhdịch vụ trên nền tảng Cloud đó

Dịch vụ PaaS có thể được cung cấp dưới dạng các ứng dụnglớp giữa (middleware), các ứng dụng chủ (application server) cùng cáccông cụ lập trình với ngôn ngữ lập trình nhất định để xây dựng ứng dụng

Dịch vụ PaaS cũng có thể được xây dựng riêng và cung cấp chokhách hàng thông qua một API riêng Khách hàng xây dựng ứng dụng vàtương tác với hạ tầng công cộng thông qua API đó Ở mức PaaS, kháchhàng không quản lý nền tảng Cloud hay các tài nguyên lớp như hệ điềuhành, lưu giữ ở lớp dưới Khách hàng điển hình của dịch vụ PaaS chính làcác nhà phát triển ứng dụng (ISV)

Dịch vụ App Engine của Google là một dịch vụ PaaS điển hình,cho phép khách hàng xây dựng các ứng dụng web với môi trường chạyứng dụng và phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình Java hoặc Python

1.1.5.3. Dịch vụ phần mềm SaaS (Software as a Service)

Dịch vụ SaaS cung cấp các ưng dụng hoàn chỉnh như một dịch

vụ theo yêu cầu cho nhiều khách hàng với chỉ một phiên bản cài đặt.Khách hàng lựa chọn ứng dụng phù hợp với nhu cầu và sử dụng màkhông quan tâm tới hay bỏ công sức quản lý tài nguyên tính toán bêndưới

Các ứng dụng SaaS cho người dùng cuối phổ biến là các ứngdụng office Online của Microsoft hay Google Docs của Google

1.1.6. Các mô hình triển khai

Theo cách triển khai, “Điện Toán Đám Mây” được chia làm ba môhình sau đây:

Hình 1.4: Mô hình triển khai “Điện toán đám mây”

1.1.6.1. Public Cloud

Các đám mây công cộng là các dịch vụ đám mây được một bênthứ ba (người bán) cung cấp cho khách hàng thông qua Internet hoặc cácmạng công cộng diện rộng Chúng tồn tại ngoài tường lửa công ty vàchúng được lưu trữ đầy đủ và được nhà cung cấp đám mây quản lý

Các dịch vụ Public Cloud hướng tới số lượng khách hàng lớnnên thường có năng lực về hạ tầng cao, đáp ứng nhu cầu tính toán linhhoạt, đem lại chi phí thấp cho khách hàng

Do đó khách hàng của dịch vụ trên Public Cloud sẽ bao gồmtất cả các tầng lớp mà khách hàng cá nhân và Doanh nghiệp nhỏ sẽ đượclợi thế trong việc dễ dàng tiếp cận các ứng dụng công nghệ cap, chấtlượng mà không phải đầu tư ban đầu, chi phí sử dụng thấp, linh hoạt

Việc kiểm soát chi tiết hơn trên các tài nguyên khác nhauđang tạo thành một đám mây mang lại cho công ty tất cả các tùy chọn cấuhình có sẵn

Ngoài ra, các đám mây riêng là lý tưởng khi các kiểu côngviệc đang được thực hiện không thiết thực cho một đám mây chung, dođúng với các mối quan tâm về an ninh và về quản lý

1.1.6.3. Hybrid Cloud

Các đám mây lai là một sự kết hợp của các đám mây công cộng

và riêng Những đám mây này thường do Doanh nghiệp tạo ra và cáctrách nhiệm quản lý sẽ được phân chia giữa Doanh nghiệp và nhà cungcấp đám mây công cộng

Đám mây lại sử dụng các dịch vụ có trong cả không gian côngcộng và riêng

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ MICROSOFT HYPER - V2.1.LÝ DO XÂY DỰNG PRIVATE CLOUD

Như đã đề cập ở trên, “Điện toán đám mây” không chỉ là tập hợp nhiều thiết

bị công nghệ thông tin (như máy chủ, thiết bị mạng, hệ thống lưu trữ…) mà hơnthế nữa nó còn là một mô hình giúp cho các Doanh nghiệp, tổ chức, cá nhân cắtgiảm chi phí vận hành thông qua việc chia sẻ và sử dụng hiệu quả các tài nguyênthông tin

Một ưu điểm nổi trội khác của “Điện toán đám mây” là khả năng triển khai

và mở rộng một cách nhanh chóng Với tất cả những ưu điểm trên, ngày càngnhiều Doanh nghiệp, tổ chức, cá nhân sử dụng “Điện toán đám mây” để phục vụcho công việc

Tuy nhiên, trong thực tế không phải dịch vụ nào của các nhà cung cấp “Điệntoán đám mây” cũng hoàn toàn phù hợp với nhu cầu của tổ chức, cá nhân, Danhnghiệp

Việc phụ thuộc vào kết nối Internet để có thể truy cập tới những Server đámmây ngoài lại là điều không mong muốn đối với các tổ chức, cá nhân, Doanhnghiệp Họ sẽ không thể truy cập Server nếu mất kết nối Internet hay khi đườngtruyền tắc nghẽn Đây chính là điều mà các Doanh nghiệp và các tổ chức bănkhoăn

Vì thế cho nên, một mô hình triển khai của “Điện toán đám mây” là PrivateCloud đem lại hướng đi tốt nhất cho vấn đề nêu ra ở trên

2.1.1 Ưu điểm của Private Cloud

Thứ nhất Private Cloud thừa kế các ưu điểm của Public Cloud:

Thời gian đáp ứng nhanh: Khi cần sử dụng tài nguyên thông tin,Private Cloud đáp ứng nhu cầu đó của Doanh nghiệp trong thời gian ngắnnhất

Sử dụng tài nguyên hiệu quả: Khi không còn nhu cầu sử dụng, tàinguyên thông tin được tự động thu hồi và sử dụng cho các mục đích khác.Điều này đảm bảo tài nguyên được sử dụng triệt để, không gây lãng phí

Khả năng mở rộng dễ dàng: Sử dụng công nghệ ảo hóa nên việc nângcấp hệ thống Private Cloud để bắt kịp nhu cầu phát triển của Doanh nghiệp,

tổ chức trong tương lai là rất dễ dàng Quá trình thực hiện được kiểm soátchặt chẽ và gần như tự động nhằm đảm bảo các dịch vụ có sẵn không bị ảnhhưởng

Kiểm soát chi phí hiệu quả Dựa vào các ưu điểm kể trên, PrivateCloud giúp Doanh nghiệp, tổ chức kiểm soát tốt chi phí đầu tư cho Côngnghệ thông tin Doanh nghiệp, tổ chức chỉ cần đầu tư tương ứng với nhu cầuhiện tại và tiến hành nâng cấp khi nhu cầu tăng

Tính sẵn sàng cao: Private Cloud đảm bảo hoạt động của các dịch vụluôn được thông suốt, ngay cả khi có sự cố xảy ra Doanh nghiệp, tổ chức vẫnkhai thác được được dịch vụ mà không có bất kỳ sự gián đoạn nào

Thứ hai, Private Cloud còn sở hữu những lợi thế của riêng mình:

Bảo mật cao: Dữ liệu được bảo vệ bởi nhiều công nghệ khác nhau nhưtường lửa, hệ thống chống xâm nhập trái phép, hệ thống chống rò rỉ mất cắp

dữ liệu Hơn nữa, do được đặt tại Doanh nghiệp, tổ chức vì thế Private Cloudtách biệt hoàn toàn và không chịu ảnh hưởng bởi hoạt động của các Doanhnghiệp, tổ chức khác

Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service): Người dùng chỉcần gửi yêu cầu thông qua cổng thông tin hệ thống (web portal) của Doanhnghiệp khi có nhu cầu, hệ thống sẽ đáp ứng yêu cầu của người dùng như:tăng thời gian sử dụng Server, tăng dung lượng lưu trữ một cách dễ dàng

Dùng chung tài nguyên (Resource pooling): Các tài nguyên ảo trongPrivate Cloud sẽ được cấp phát động tùy thuộc vào từng nhu cầu sử dụng củangười dùng, giúp tăng cường hiệu quả phục vụ tài nguyên so với cách cấpphát tài nguyên tĩnh truyền thống, đáp ứng đầy đủ nhu cầu người dùng.

Khả năng co giãn (Rapid elasticity): Khả năng tự động mở rộng hoặcthu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người dùng: Khi nhu cầu tăng cao,Doanh nghiệp, tổ chức sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tài nguyên vào hệthống, và ngược lại

Điều tiết dịch vụ (Measured service): Tự động kiểm soát và tối ưu hóaviệc sử dụng tài nguyên (dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, băng thông…)

Đáp ứng tốt nhất nhu cầu của Doanh nghiệp, tổ chức do được thiết kế,xây dựng riêng cho Doanh nghiệp, tổ chức và sở hữu bởi chính Doanhnghiệp, tổ chức nên Private Cloud có khả năng điều chỉnh, tùy biến cho phùhợp nhất với từng nghiệp vụ

2.1.2. Các giải pháp xây dựng Private Cloud

2.1.2.1 Giải pháp của Microsoft

Giải pháp Hyper-V của Micrsoft cho phép cung cấp dịch vụ hạtầng IaaS dựa trên nền tảng ảo hóa của Hyper-V

Nền tảng ảo hóa của Hyper-V Công nghệ ảo hóa Hyper-V là

thành phần lõi của giải pháp Microsoft Private Cloud Hyper-V giúpkhách hàng nâng cao hiệu quả đầu tư phần cứng, tập trung hóa nhiềumáy chủ thành các máy chủ ảo chạy trên số lượng ít hơn các máy chủ vật

lý

Hyper-V cũng giúp cho khách hàng vận hành đồng thời nhiều

hệ điều hành khác nhau như Windows, Linux trên một máy chủ VớiHyper-V, khách hàng cũng khai thác được sức mạnh của điện toán

Lợi ích Tối ưu hóa sử dụng tài nguyên phần cứng máy chủ

với tính năng Dynamic Memory Nâng cao sự ổn định của trung tâm dữ liệu ảo (virtual DC) thông qua khả năng Live Migration Khả năng quản

trị trung tâm dữ liệu ảo thông qua tích hợp với Powershell và System

Center Nâng cao hiệu năng và khả năng khai thác phần cứng cho các máy ảo Hyper-V Hiệu năng mạng ảo được nâng cao Đơn giản hóa quá

trình triển khai các máy chủ ảo và máy chủ vật lý thông qua các đĩa lưutrữ ảo (virtual hard disk)

Công cụ quản trị Microsoft System Center Bộ giải pháp

System Center cho phép cung cấp các dịch vụ Private Cloud thông quacác dịch vụ trung tâm dữ liệu với chi phí hợp lý trong một bộ sản phẩmthống nhất

Giao diện tự phục vụ - Self Service Portal Giao diện tự phục

vụ được xây dựng trên nền tảng công nghệ Microsoft với bộ công cụDynamic Data Center Toolkit (DDTK) cho phép nhóm IT nâng cao hiệuquả đáp ứng nghiệp vụ của khách hàng Công cụ cho phép IT quản lý yêucầu tài nguyên của các bộ phận nghiệp vụ và cấp phát động theo quy trình

tự động hóa

Với các chính sách bản quyền phần mềm hợp lý, giải phápPrivate Cloud của Microsoft giúp tiết kiệm chi phí để tổ chức có thể tiếpcận được với công nghệ Cloud Computing tân tiến nhất thế giới, đáp ứngđược những yêu cầu khắt khe bằng chi phí hợp lý nhất

2.1.2.2 Giải pháp của IBM

Giải pháp Private Cloud của hãng IBM ra đời nhằm khắc phụccác nhược điểm của ảo hóa gặp và tăng tính tiện lợi cho người dùng Giảipháp này dựa trên các công nghệ ảo hóa hiện tại gồm: KVM, XEN,

Vmware, powerVM và zVM, kết hợp với phần mềm quản trị IBM Tivoliservice automation manager, IBM Tivoli provisioning manager… tạo nênmột giải pháp cloud hoàn chỉnh Các vấn đề trong giải pháp của IBM nhưsau:

Catalog dịch vụ: Đưa dịch vụ tới tận tay người dùng và chophép người dùng chọn lựa thông qua giao diện web Ảo hóa thông thườngkhông có tính năng này

Yêu cầu dịch vụ tự động: IBM cloud cho phép người dùng yêucầu dịch vụ (cấp phát máy ảo, ứng dụng) một cách tự động thông quagiao diện selfservice Với ảo hóa thông thường thì các yêu cầu này thựchiện bằng email, điện thoại… mà không có giao diện self-service

Thực hiện cấp phát dịch vụ tự động: Sau khi yêu cầu đượcchấp nhận thì dịch vụ (máy ảo, ứng dụng) được hệ thống cấp phát mộtcách tự động thay vì phải thực hiện cài đặt từng bước bằng tay như ảohóa thông thường

Triển khai dịch vụ IT nhanh: Thông qua catalog nhờ có cáctemplate chuẩn (đã được tạo sẵn) và có khả năng tùy biến (CPU, RAM,Storage, application…) theo nhu cầu Ảo hóa thông thường cũng có thểtạo các template máy ảo, tuy nhiên việc điều chỉnh thông số của nó khônglinh hoạt và phải làm một số bước thao tác bằng tay

Đòi hỏi kỹ năng IT của người sử dụng dịch vụ không cần cao,việc đặt yêu cầu dịch vụ (order) dịch vụ giống như việc mua hàng trựctuyến, qua đó có thể tự phục vụ theo nhu cầu của mình Ảo hóa đòi hỏi kỹnăng về IT cao để có thể biết được cấp phát tài nguyên ở đâu, như thếnào…

Khả năng thu hồi tài nguyên khi hết hạn sử dụng một cách tựđộng hoặc theo ý muốn thông qua lựa chọn trực quan Giải pháp ảo hóathông thường không có khả năng tự động thu hồi tài nguyên, phải thao tácbằng tay qua rất nhiều bước như truy cập vào các máy xem tài nguyêncần thu hồi ở máy nào, các thao tác từng bước để thu hồi tài nguyên.

Khả năng quản lý rủi ro, độ tin cậy cao hơn nhờ khả năng tựđộng hóa qui trình cấp phát dịch vụ, thay vì làm bằng tay như đối với ảohóa thông thường

Có khả năng giám sát hiệu năng hệ thống, phân tích các sựkiện nhờ đó dễ dàng xử lý lỗi Ngoài ra với khả năng này có thể biết đượctài nguyên đang cấp phát cho người dùng có được sử dụng hiệu quả haykhông, cần tăng thêm hay giảm xuống cho phù hợp

Có thể tính toán được chính xác lượng tài nguyên sử dụng chotừng user nhằm hỗ trợ cho việc tính tiền dịch vụ, kế hoạch nâng cấp thêmhay không

Hỗ trợ đa nền tảng ảo hóa và phần cứng Giải pháp IBMPrivate Cloud hỗ trợ nhiều nền tảng phần cứng (Intel, IBM Power) và nềntảng ảo hóa (hypervisor) khác nhau như VMware ESX/ESXi, Xen, KVM,IBM

Lợi ích Cho phép triển khai nhanh chóng giải pháp PrivateCloud bao gồm phần cứng, phần mềm hệ thống và các dịch vụ Tự độnghóa quy trình cung cấp dịch vụ IT, tiết kiệm chi phí vận hành với giaodiện tự phục vụ (self-service portal) và danh mục dịch vụ (servicecatalog) Trên cơ sở đó, các quy trình thủ công sẽ được giảm thiểu Đơngiản hóa và quản lý rủi ro tốt hơn, với độ tin cậy hệ thống cao hơn Thíchứng với thay đổi nhu cầu nghiệp vụ và năng lực hệ thống

Các phiên bản IBM Private Cloud có các phiên bản khác nhau

về giải pháp quản trị

- Phiên bản TSAM (Tivoli Service Automation Manager):Các phần mềm hệ thống cloud được cung cấp riêng lẻ cho phép triển khailinh hoạt về hạ tầng phần cứng, tuy nhiên thời gian triển khai lâu

- Phiên bản ISDM (IBM Service Delivery Manager): Phầnmềm hệ thống quản trị cloud được đóng gói thành các máy ảo chạy trênnền tảng ảo hóa Vmware hoặc PowerVM, nhờ đó có thể được triển khailên hạ tầng phần cứng và thực hiện cấu hình, qua đó rút ngắn được thờigian triển khai hệ thống Tuy nhiên ISDM đòi hỏi máy chủ quản trị phảichạy ảo hóa của VMware hoặc PowerVM

- Phiên bản Cloud Burst: Phần mềm hệ thống cloud và hệđiều hành được tích hợp sẵn với phần cứng, phù hợp với nhu cầu củakhách hàng muốn mua trọn gói cả phần cứng lẫn phần mềm Phiên bảnnày có một số cấu hình theo qui mô nhỏ, vừa và lớn cho người dùng chọnlựa, do vậy kém linh hoạt về phần cứng nhưng thời gian triển khai nhanh

2.2 TỔNG QUAN VỀ MICROSOFT HYPER-V

2.2.1 Các thành phần cơ bản

2.2.1.1 Microsoft Windows Server 2012 với Hyper-V

Như chúng ta đã biết, Host Server là một trong những thànhphần quan trọng của cơ sở hạ tầng ảo Host Server cài đặt hệ điều hànhWindows Server 2012 cùng với công nghệ Hyper-V cung cấp nền tảngcho việc chạy các máy ảo khách và giao diện quản lý giữa khách hàng vớiMicrosoft System Center Virtual Machine Manager

2.2.1.2 System Center Virtual Machine Manager 2012

Công cụ chính cho việc quản lý cơ sở hạ tầng ảo là SCVMM.SCVMM có khả năng mở rộng quy mô thông qua một loạt các môitrường ảo, từ một máy chủ đơn lẻ với môi trường nhỏ hơn cho đến mộtmôi trường phân phối đầy đủ (cái mà quản lý hàng trăm máy lưu trữ đangchạy hàng nghìn máy ảo khác nhau) Một số đặc tính của VMM như sau:

- Được thiết kế để quản lý các máy ảo chạy trên Windows Server

2012 Hyper-V và Microsoft Hyper-V Server

- Hỗ trợ ảo hóa cho các máy ảo chạy trên Microsoft Virtual Server

- Thư viện hoàn chỉnh để quản lý tập trung tất cả khối dữ liệu củatrung tâm dữ liệu ảo.

- Sao lưu và phục hồi máy ảo một cách nhanh chóng và an toàn 2.2.1.3 Self-Service Portal 2.0

Self-Service Portal 2.0 cung cấp một cách cho các nhóm trong

tổ chức để quản lý riêng IT của họ cần, trong khi tổ chức cơ sở hạ tầngquản lý tập trung một tập hợp tài nguyên vật lý (máy chủ, mạng và phầncứng liên quan) SSP bao gồm bốn thành phần cơ bản sau:

VMMSSP website: Thành phần dựa trên Web cung cấp giao

diện người dùng đến SSP Thông qua VMMSSP website, người quản trị

cơ sở hạ tầng có thể thực hiện nhiều công việc khác nhau như: tập hợp tàisản cơ sở hạ tầng trong SSP, mở rộng những hoạt động máy ảo, tạo bộphận nghiệp vụ và yêu cầu cơ sở hạ tầng, xác thực và phê duyệt yêu cầunhững yêu cầu, và dự phòng các máy ảo Người quản trị cũng có thể sửdụng VMMSSP website để xem thông tin có liên quan đến những côngviệc của họ

VMMSSP Database: Một cơ sở dữ liệu SQL lưu trữ thông tin về

cấu hình các tài sản, thông tin liên quan đến đơn vị nghiệp vụ và nhữngyêu cầu, và thông tin cái gì phải được dự phòng để những bộ phận nghiệp

vụ khác Cơ sở dữ liệu lưu trữ dưới dạng XML được mã hóa mặc định, vàtùy chỉnh những hoạt động máy ảo và những thông tin khác liên quan đếnviệc cấu hình của SSP

VMMSPP Server: Một dịch vụ Windows chạy mặc định và tùy

chính hành động máy ảo theo yêu cầu khách hàng thông qua VMMSSPwebsite

Reporting Dashboard: Báo cáo dịch vụ xây dựng trên

Windows SharePoint Services 3.0 SP2 Bảng điểu khiển cung cấp nhữngbáo cáo ‘out–of– box’ và khả năng thực hiện nhanh các báo cáo tùychỉnh theo yêu cầu

Các bộ phận nghiệp vụ ghi danh vào hệ thống SSP có thể sử dụng các cổng dịch vụ để làm các công việc sau:

Sử dụng một mẫu chuẩn để yêu cầu cơ sở hạ tầng mới hoặc đểthay đổi các thành phần cơ sở hạ tầng Mỗi bộ phận nghiệp vụ có thể gửinhững yêu cầu đến người quản trị cơ sở hạ tầng

Những mẫu chuẩn phải đảm bảo cho người quản trị cơ sở hạtầng có tất cả thông tin cần thiết để điền đẩy đủ vào những yêu cầu màkhông cần liên lạc nhiều lần với đơn vị nghiệp vụ về tất cả những chi tiết.Tạo và quản lý những máy ảo

VMSSP website bao gồm những mẫu dự phòng SSP để bộphận nghiệp vụ sử dụng để tạo những máy ảo Khi một bộ phận nghiệp

vụ đệ trình một yêu cầu để tạo những máy ảo, SSP sẽ bắt đầu một quátrình trích lập dự phòng tự động tạo những máy ảo nhanh chóng hơn vàhiệu quả hơn so với quá trình bằng tay

Ủy quyền chi tiết của việc quản lý các máy ảo Mỗi bộ phậnnghiệp vụ có thể định quản trị riêng của họ, các nhà phát triển và người

tác công nghệ và những nhà cung cấp phần cứng để chỉnh sửa các hoạtđộng, nơi mà SSP sử dụng để tạo và quản lý các máy ảo

Một cách khác, người quản trị có thể mở rộng SSP để sửdụng SANs, cân bằng tải

2.2.2 Microsoft Windows Server với Hyper-V

2.2.2.1 Các yêu cầu hệ thống của Hyper-V

Hỗ trợ những Host chạy hệ điều hành

- Windows Server 2008 trở lên

- Windows Server 2012 Standard Edition x64 vớiHyper-V

- Windows Server 2012 Enterprise Edition x64 với Hyper-V

- Windows Server 2012 Datacenter Edition x64 với Hyper-V

Yêu cầu về bộ vi xử lý

- Với Intel như sau:

 x64 Processor Architecture

 Support for Hardware Execute Disable

 Intel VT Hardware Virtualization

- Với AMD như sau:

 x64 Processor Architecture

 Support for Hardware Execute Disable

 AMD-V Hardware Virtualization

- Bộ nhớ RAM tối thiểu 512 MB

- Tốc độ CPU tối thiểu 1.4GHz

- Không gian trống của ổ đĩa tối thiểu 10GB2.2.2.2 Mô hình kiến trúc Stand - Alone Host

Mô hình kiến trúc Host Hyper-V đơn Bao gồm một HostServer đang chạy Windows Server 2012 với Hyper-V chạy một số cácmáy khách ảo

Mô hình này cung cấp khả năng nâng cấp máy chủ nhưngkhông cung cấp tính sẵn sàng cao

2.2.2.3 Kiến trúc lưu trữ Stand - Alone Host

Thiết kế lưu trữ được sử dụng cho kiến trúc lưu trữ Stand Alone Host có tác động lớn đến hiệu năng của Host và máy khách Lưutrữ là một hỗn hợp phức tạp các ổ đĩa, interface, bộ điều khiển, bộ nhớcache, giao thức, SAN, HBA, bộ giao tiếp, hệ điều hành

Hiệu năng tổng thể của kiến trúc lưu trữ thường được đo trongđiều kiện thông lượng tối đa, IOPS tối đa, độ trễ hoặc thời gian phản hồi.Trong ba yếu tố, IOPS và độ trễ là quan trọng nhất khi nói đến ảo hóamáy chủ

Kết nối lưu trữ (Storage Connectivity) Những ổ đĩa cá nhân và

các mảng lưu trữ có thể được truy cập bởi các Host Server thông qua ba

cách khác nhau: Direct Attached Storage, iSCSI Storage Area Networks,

và Fibre Channel Storage Area Networks

Direct Attached Storage DAS thường bao gồm các ổ cứng nội

bộ của bản thân Host Server hoặc một mảng lưu trữ chuyên dụng gắn liềnvới Host thông qua những kết nối SCSI, SAS, hoặc eSATA Các HostServer sử dụng SCSI, SAS, hoặc SATA để cho phép truy cập lưu trữ vàcho phép RAID nhiều cấp độ khác nhau Các mảng lưu trữ thường đượcdành riêng cho các Server cá nhân

iSCSI Storage Area Networks iSCSI là một kiến trúc mạng lưu

trữ phổ biến, cho phép sử dụng của giao thức SCSI trên cơ sở hạ tầngmạng TCP / IP iSCSI cho phép việc sử dụng những thành phần cơ bảncủa mạng Ethernet như NICs, Switches, và Routers để xây dựng SANs.Thông thường iSCSI SANs ít tốn kém để thực hiện hơn Fibre ChannelSANs truyền thống

Fibre Channel Storage Area Network Fibre Channel SANs cung

cấp tốc độ cao, độ trễ thấp cho việc kết nối đến các mảng lưu trữ HostBus Adapters (HBAs) được sử dụng bởi Host Server để kết nối tới FibreChannel SANs dựa trên các Switch và Director

Các loại đĩa (Drive types) Các loại ổ cứng sử dụng trong các

Host Server hoặc các mảng lưu trữ của các Host Server sẽ có những tácđộng rõ rệt nhất đến hiệu năng tổng thể của kiến trúc lưu trữ

Các yếu tố hiệu năng quan trọng cho các ổ cứng là Interface

Architecture (ví dụ như U320 SCSI, SAS, SATA), tốc độ quay của ổ đĩa(7200, 10k, 15k RPM) và độ trễ trung bình trong mili giây Các yếu tốkhác như Cache và các tính năng tiên tiến như Native Command Queuing(NCQ), có thể cải thiện hiệu năng

+ SCSI Các đĩa SCSI đang nhanh chóng được thay thể bởi cácđĩa SATA, SAS, và Fibre Channel SCSI ít được sử dụng vào ngàynay.

+ SATA Các đĩa SATA có chi phí thấp và hiệu năng tương đốicao cho lưu trữ Các đĩa SATA có ba chuẩn chủ yếu 1,5 GB/s ; 3,0GB/s và 6.0 GB/s (I, II, III) với tốc độ quay là 7200 RPM và độ trễtrung bình là 4ms

+ SAS Các đĩa SAS thường đắt hơn các đĩa SATA nhưng cóthể cung cấp hiệu năng cao hơn cả về thông lượng và quan trọng hơn

là độ trễ thấp SAS ổ đĩa thường có tốc độ quay là 10K hoặc 15KRPM với độ trễ trung bình 2-3 ms

+ Fiber Channel Các đĩa Fiber Channel đắt nhất và có nhữngđặc tính tương tự như các đĩa SAS có điều khác nhau về Interface.2.2.2.4 Kiến trúc đĩa dư thừa (Disk Redundancy Architecture)

Redundant Array of Inexpensive Disk (RAID) được khuyến

nghị sử dụng trong tất cả các Host Hyper-V, bởi Host Hyper-V chạy vàlưu trữ dữ liệu từ khối lượng công việc lớn RAID là cần thiết để đảm bảotính sẵn sàng và đảm bảo duy trì trong suốt thời gian dù lỗi xảy ra Ngoài

ra RAID nếu được lựa chọn và cấu hình đúng thì sẽ cung cấp khả năngcải tiến hiệu năng tổng thể

RAID 0 cần ít nhất 2 ổ đĩa Tổng quát ta có n đĩa (n >= 2) và

các đĩa là cùng loại Dữ liệu sẽ được chia ra nhiều phần bằng nhau để lưutrên từng đĩa Dung lượng tổng cộng của ổ cứng trong hệ thống RAID0bằng tổng dung lượng của hai ổ đĩa Nếu chúng ta dùng 02 ổ cứng 80GBthì hệ thống đĩa của chúng ta là 160GB Ưu điểm tăng tốc độ đọc/ghi đĩa,mỗi đĩa chỉ cần phải đọc/ghi 1/n lượng dữ liệu được yêu cầu Lý thuyếtthì tốc độ sẽ tăng n lần

Nhược điểm tính an toàn thấp Nếu một đĩa bị hư thì dữ liệutrên tất cả các đĩa còn lại sẽ không còn sử dụng được Xác suất để mất dữliệu sẽ tăng n lần so với dùng ổ đĩa đơn.

RAID 1 là đĩa ánh xạ Có hai đĩa lưu trữ cùng thông tin, một đĩa

là ánh xạ của đĩa còn lại Mỗi hoạt động của đĩa, hệ thống phải ghi nhữngthông tin giống nhau vào cả hai đĩa

Bởi vì các hoạt động ghi kép có thể làm suy giảm hiệu năng hệthống Phương pháp này cung cấp khả năng chịu lỗi tốt nhưng chi phí caobởi chỉ có một nửa không gian đĩa có sẵn có thể sử dụng vào lưu trữ vàkhông gian đĩa còn lại chỉ dùng để ánh xạ

RAID 5 Còn được gọi là phân chia với tính toán parity, cấp độ

này là một chiến lược phổ biến cho các hệ thống mảng lưu trữ tầm trung.RAID 5 phân các dữ liệu trong các khối lớn trên các đĩa trong một mảng.RAID 5 ghi dữ liệu chẵn lẻ trên tất cả các ổ đĩa được thiết lập RAID 5

Dự phòng dữ liệu được cung cấp bởi các thông tin parity

Dữ liệu và thông tin parity được bố trí trên mảng các đĩa vì vậynên hai loại thông tin này luôn tồn tại trên các đĩa khác nhau Do tínhchất của thuật toán parity nên mỗi lần ghi đĩa thực chất là 3 lần ghi trênthực tế, vì vậy làm giảm hiệu năng ghi

Phân chia với parity có hiệu năng tốt hơn với việc ánh xạ ổ đĩatrong RAID 1 Tuy nhiên khi có một đĩa bị lỗi thì hiệu năng đọc sẽ giảm.RAID 5 ít tốn kém hơn RAID 1 vì sử dụng không gian đĩa tốt hơn

RAID 10 (RAID 1 + RAID 0)

RAID 50 (RAID 5 + RAID 0)

2.2.2.5 Storage Controller Architecture

Storage Controller cung cấp giao diện giữa các ổ đĩa và cácServer hoặc SANs

Những yếu tố thiết kế tác động đến hiệu năng StorageController bao gồm Interface, hoặc loại HBA, dung lượng của cache và

số lượng các kênh độc lập

Hình 2.5: Disk controller interfaces

2.2.3 Kiến trúc Host Server

Kiến trúc Host Server là một thành phần quan trọng của cơ sở hạ tầng

ảo, cũng như là một biến quan trọng trong việc hợp nhất và phân tích chi phí

Khả năng của Host Server xử lý khối lượng các công việc của một sốlượng lớn các ứng cử viên hợp nhất làm tăng tỷ lệ hợp nhất và giúp cung cấpcác lợi ích chi phí mong muốn

2.2.3.1 Kiến trúc hệ thống (System Architecture)

Các kiến trúc hệ thống của Host Server đề cập đến các loạichung của phần cứng máy chủ Các ví dụ bao gồm các máy chủ Rackmount, máy chủ Blade và máy chủ đa xử lý đối xứng lớn (SMP)

Các nguyên lý cơ bản để xem xét khi lựa chọn kiến trúc hệthống là Virtual Server Host sẽ chứa nhiều khách với nhiều khối lượngcông việc Bộ vi xử lý, RAM, dung lượng lưu trữ, và năng lực mạng làquan trọng, cũng như I/O và độ trễ thấp Nó là rất quan trọng để đảm bảo

rằng các Host Server có thể cung cấp các năng lực cần thiết trong mỗiloại.

Standard Rack Mounted Servers Kiến trúc phổ biến nhất là

Standard Rack Mounted Servers Thường được tìm thấy trong mô hình2U hoặc 4U, thường có từ 2 đến 4 CPU sockets , 2 đến 8 khe PCI-E hoặcPCI-X, và 4 đến 6 vị trị đĩa cứng Kiến trúc này là sự lựa chọn tuyệt vờicho Hyper-V do chi phí thấp, khả năng mở rộng vốn có và khả năng mởrộng thông qua thêm NICs và khe HBA

Blade Servers Blade server, hay Blade, là một bảng mạch điện

chứa một hay nhiều bộ xử lý, bộ nhớ, kho lưu trữ dữ liệu và những kếtnối mạng, dùng cho một ứng dụng nào đó, như web chẳng hạn Các máychủ Blade đã tăng lên đáng kể trong sự tín nhiệm và khả năng do nhu cầungày càng tăng về công suất và mật độ máy chủ

Nhược điểm của máy chủ phiến là tiêu chuẩn giới hạn và khả

năng tương tác giữa các nhà sản xuất, và trong một số trường hợp, trongcùng nhà sản xuất khi họ thay đổi kiến trúc khung của họ

2.2.3.2 Kiến trúc Host Bus Adapter

Các đĩa lưu trữ cho tất cả các máy ảo của khách là một hoặcnhiều tập tin VHD đặt trên hệ thống lưu trữ được sử dụng bởi các HostServer

Hyper-V I/O bao gồm một số lượng lớn thực hiện đọc và ghiIOPS cho hệ thống lưu trữ do số lượng lớn khách đang chạy trên mỗimáy chủ và công việc khác nhau của các máy khách HBA cung cấpquyền truy cập vào các mảng lưu trữ từ các Host Server Các kết nối lưutrữ là một thành phần quan trọng cho tính sẵn sàng cao và hiệu năng

2.2.3.3 Kiến trúc hệ điều hành

Sự lựa chọn hệ điều hành cho Host Hyper-V là quan trọng từviệc xem xét sự hỗ trợ và quan điểm về hiệu năng, cũng như xem xét vềgóc độ tổng thể chi phí

Một phiên bản x64 Windows Server 2012 là phù hợp với yêucầu trong tất cả các tình huống đặt ra

2.2.3.4 Kiến trúc Hyper-V

Virtual Machine Guests Hyper-V tăng đáng kể khả năng mở

rộng các máy khách ảo so với Virtual Server 2005 Hyper-V khách, khi sửdụng một hệ điều hành được hỗ trợ có thể hỗ trợ các tùy chọn sau đây:

- Hyper-V hỗ trợ số lượng lớn các máy khách ảo dẫn đến cómột tập hợp lớn thiết bị có thể được hợp nhất, bao gồm nhiều bộ xử lý, đalõi, các máy chủ với ổ đĩa lớn hoặc nhiều yêu cầu I/O

- Để đáp ứng khả năng hỗ trợ một lượng khách lớn, Hyper-Vkhôn ngoan để cấu hình mỗi khách với nguồn tài nguyên cần thiết Đảmbảo rằng tài nguyên luôn có sẵn cho khách hàng hoặc nhu cầu mở rộngtrong tương lai

Virtual Machine Storage Volumes and Partitions Các client

đang chạy trên Windows Server 2012 R2 và các Hyper-V Server đượchưởng lợi nhiều từ cùng một đĩa I/O điều chỉnh hiệu năng kỹ thuật nhưcác máy chủ đang chạy Microsoft SQL Server hoặc Microsoft ExchangeServer

Virtual Hard Disks (VHD) VHD bao gói đĩa cứng của khách

bên trong một tập tin VHD, được đặt trên ổ lưu trữ có thể truy cập vào

Host Server Sử dụng VHD cung cấp các lợi ích như khả năng tự động

mở rộng đĩa, khả năng chụp những bức ảnh của đĩa, tính di động trongđiều kiện di chuyển đĩa đến một máy chủ khác nhau, Có ba dạng đĩacứng ảo như sau:

Dynamically Expanding Disks DEVHD cung cấp dung lượng

lưu trữ khi cần thiết để lưu trữ dữ liệu Kích thước của các tập tin VHD lànhỏ khi đĩa được tạo ra và lớn lên khi dữ liệu được thêm vào đĩa

Kích thước của các tập tin VHD không có lại tự động khi dữliệu bị xóa từ đĩa cứng ảo Tuy nhiên, bạn có thể thu gọn đĩa để giảm kíchthước tập tin sau khi dữ liệu bị xóa bằng cách sử dụng Edit Virtual HardDisk Wizard

Fixed Size Disks (cố định) Đĩa cứng ảo cố định cung cấp dung

lượng lưu trữ bằng cách sử dụng một tập tin VHD, kích thước quy địnhcho các đĩa cứng ảo khi đĩa được tạo ra Kích thước của các tập tin VHDvẫn cố định không phụ thuộc vào số lượng dữ liệu được lưu trữ Tuynhiên, bạn có thể sử dụng Edit Virtual Hard Disk Wizard để tăng kíchthước của đĩa cứng ảo, làm tăng kích thước của các tập tin VHD

Differencing Disks (chênh lệch) DVHD cung cấp lưu trữ cho

phép bạn thay đổi với một đĩa cứng ảo Parent mà không làm thay đổi nó.Kích thước của các tập tin VHD cho một DD phát triển như thay đổiđược lưu trữ trên đĩa cứng

2.2.3.5. Virtual Networks

Bạn có thể tạo ra nhiều hệ thống mạng ảo trên Hyper-V Server

để cung cấp nhiều kênh thông tin liên lạc Chẳng hạn như bạn có thể tạo

ra các hệ thống mạng cung cấp sau đây:

- Truyền thông giữa các máy ảo Đây là loại hình mạng ảo đượcgọi là một mạng riêng.

- Truyền thông giữa các máy chủ Host và máy ảo Đây là loạihình mạng ảo được gọi là một mạng nội bộ

- Truyền thông giữa máy ảo và một mạng vật lý bằng cách tạo ramột sự kết hợp với một bộ chuyển đổi mạng vật lý trên Host Server Đây

là loại hình mạng ảo được gọi là một mạng bên ngoài

Hình 2.6: Các loại mô hình mạng ảo

2.2.4 Cân nhắc về bảo mật

Microsoft Hyper-V được thiết kế để giảm thiểu việc tấn công trên môitrường ảo Các Hypervisor bị cô lập trong một microkernel, trình điều khiểnđộc lập của bên thứ ba

Phân vùng chính của Hyper-V được cách ly, riêng biệt với mỗi khách.Phân vùng chính của bản thân nó là một máy ảo

Mỗi máy khách ảo hoạt động trong phân vùng con riêng của mình.Những khuyến cáo về bảo mật trong Hyper-V:

- Xem xét sử dụng Domain Isolation với IPSec cho cả máy chủ

và khách

- Đảm bảo thông tin liên lạc giữa các Hyper-V Server và cácquản trị viên và người sử dụng của nó

2.2.4.1 Cấu hình Host Operating System

Sử dụng một Server Core cài đặt cho hệ điều hành quản lý.Giữ hệ điều hành quản lý với các bản cập nhật bảo mật mới nhất Sửdụng một mạng riêng với một bộ chuyển đổi mạng chuyên dụng cho hệđiều hành quản lý của máy tính Hyper-V vật lý

Bảo mật các thiệt bị lưu trữ, nơi bạn giữ các tập tin tài nguyênmáy ảo Các hệ thống điều hành quản lý sử dụng các khuyến nghị thiếtlập bảo mật cơ bản được mô tả trong Windows Server 2012 SecurityCompliance Management Toolkit Sử dụng Windows BitLocker DriveEncryption để bảo vệ các nguồn tài nguyên

2.2.4.2 Cấu hình Virtual Machine

Cấu hình máy ảo để sử dụng đĩa cứng ảo cố định cỡ Lưu trữđĩa cứng ảo và các tập tin ảnh chụp trong một địa điểm an toàn Quyếtđịnh có bao nhiêu bộ nhớ để gán cho một máy ảo Áp đặt giới hạn vềcách sử dụng bộ vi xử lý Cấu hình bộ chuyển đổi mạng ảo của từng máy

ảo để kết nối với đúng loại mạng ảo để cô lập lưu lượng mạng theo yêucầu