Ảo hóa trong điện toán đám mây

Ảo hóa là một thuật ngữ bao trùm các công nghệ và các khái niệm có ý nghĩa là để cung cấp một môi trường phần cứng trừu tượng phần cứng ảo hoặc một hệ thống để điều hành chạy các ứng dụn

Trang 1

Chuyên đề:

Ảo hóa trong điện toán đám mây

Trang 2

Các khái niệm

Ảo hóa.

Ảo hóa là một thuật ngữ bao trùm các công nghệ và các khái niệm có ý nghĩa là để cung cấp một môi trường phần

cứng trừu tượng (phần cứng ảo) hoặc một hệ thống để điều hành chạy các ứng dụng (Theo Rajkumar Buyya và các

cộng sự) như vậy ảo hóa được thiết kế để tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy chủ và phần mềm

chạy trên nó

Trang 3

Phân loại ảo hóa

 Về cơ bản, ảo hóa có những dạng chính sau đây:

Ngoài ra còn có các dạng ảo hóa khác như:

 Ảo hóa desktop

 Ảo hóa phần mềm

 Ảo hóa bộ nhớ

 Ảo hóa dữ liệu

Trang 4

Ảo hóa phần cứng.

Ảo hóa phần cứng là một kỹ thuật ảo hóa cung cấp một môi trường thực thi trừu tượng về phần cứng máy tính trên đó một hệ thống điều hành khách

có thể được chạy Khách đại diện là các hệ điều hành, chủ là phần cứng máy tính vật lý, máy ảo là mô phỏng của nó, và quản lý máy ảo là các

hypervisor Hypervisor nói chung là một chương trình hoặc một sự kết hợp của phần mềm và phần cứng cho phép trừu tượng của các phần cứng vật lý

bên dưới

Trang 5

Ảo hóa phần cứng.

Sự khác nhau giữa môi trường ảo hóa và không có ảo hóa

Trang 6

Host - based Hypervisor -

based

Hypervisor -

Ảo hóa hệ thống máy chủ

tính di động, dễ dàng thiết lập với các máy chủ ảo, giúp việc quản lý, chia sẻ tài nguyên tốt hơn, tăng hiệu suất làm việc của một máy chủ vật lý.

 Xét về kiến trúc hệ thống, các kiến trúc ảo hóa hệ thống máy chủ có thể chia thành các dạng chính sau:

Trang 7

Khái niệm

Ảo hóa máy chủ là công nghệ ảo hóa cho phép từ một máy chủ vật lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập

Mỗi một máy ảo đều có một thiết lập nguồn hệ thống riêng rẽ, hệ điều hành riêng và các ứng dụng riêng

Máy ảo dưới góc độ của người sử dụng

Trang 8

Ưu điểm của ảo hóa máy chủ

 Tài nguyên (RAM, vi xử lý,…) của server ảo được sử dụng nhiều hơn (so với server cài một hệ điều hành/ứng dụng) với nhiều hệ điều hành và ứng dụng chia sẻ trên một tài nguyên server vật lý

 Ảo hóa server cho phép sử dụng tối đa tài nguyên của server vật lý từ đó cho phép giảm số lượng server vật lý cần thiết

 Khi một server ngưng hoạt động (do phần cứng hoặc ứng dụng, hoặc do hoạt động bảo trì), vẫn có thể tránh được thời gian downtime của ứng dụng bằng cách di chuyển chúng đến một server khác Điều này đảm bảo độ sẵn sàng cao của ứng dụng

 Ảo hóa server tránh được việc đầu tư thừa server cho các ứng dụng

 Có thể tăng hoặc giảm tài nguyên phục vụ cho ứng dụng tùy theo nhu cầu

 Các hệ điều hành/ứng dụng hoạt động độc lập với nhau, vấn đề bảo mật được đảm bảo

 Ảo hóa server rất có ích trong môi trường thí nghiệm, demo, vì không cần phải có nhiều server vật lý

Trang 9

Các hình thức ảo hóa máy chủ.

 Virtualization Management layer.

 Dedicated Virtualization.

Hypervisor là 1 ứng dụng phần mềm chịu trách nhiệm chạy nhiều máy ảo trên 1 hệ thống Nó chịu trách nhiệm tạo, duy trì,

truy cập hệ thống Có loại hypervisor thì chạy trên hệ điều hành (HDH), có hypervisor thì chạy bên dưới HDH và trực tiếp tương tác với tài nguyên phần cứng ( processor, RAM, hay NIC ).

Khái niệm Hypervisor:

Trang 10

Virtualization Management layer:

- Đây là hình thức ảo hóa ban đầu của máy chủ Chúng ta thường gọi là “hosted” Như hình bên dưới thể hiện, chức năng ảo hóa được xây dựng trên một nền OS thông dụng Một số sản phẩm thông dụng: Microsoft´s Virtual PC, and VMWare´s Workstation

Trang 11

Một hệ thống ảo hóa sử dụng mô hình Hosted-based được chia làm 4 lớp hoạt động như sau:

1. Nền tảng phần cứng

2. Hệ điều hành Host

3. Hệ thống virtual machine monitor (hypervisor)

4. Máy ảo và các ứng dụng chạy trên nó

Trang 12

Dedicated Virtualization:

Hình thức ảo hóa này thường được gọi là “bare-metal”, được chạy trực tiếp trên phần cứng của máy chủ Vì vậy sẽ giúp sử dụng tài nguyên máy chủ tối

ưu hơn là hình thức “hosted”, tốc độ xử lý nhanh hơn Các sản phẩm thông dụng: ESX, Xen, and Hyper-V

Trong mô hình này lớp phần mềm hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, không thông qua bất kỳ một hệ điều hành hay một nền tảng nào khác

Trang 13

MỘt hệ thống ảo hóa máy chủ sử dụng nền tảng Bare-metal hypervisor bao gồm 3 lớp chính:

1. Nền tảng phần cứng

2. Nền tảng ảo hóa virtual machine monitor (hypervisor)

3. Máy ảo và các ứng dụng của nó: các máy ảo sẽ lấy tài nguyên từ phần cứng, thông qua sự cấp phát và quản lý của hypervisor

Trang 14

Kiến trúc ảo hóa Hybird

Hybrid là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm Trong đó lớp ảo hóa hypervisor chạy song song với hệ điều hành máy chủ.

Trang 15

Tổng quan về phần mềm ảo

Trang 16

Phần mềm ảo hóa

Trang 17

Các loại phần mềm ảo hóa

Trang 18

Hoạt động trong bộ vi xử lý ảo hóa.

1. Lớp 0 là lớp có quyền cao nhất có thể truy cập và can thiệp sâu nhất đến tài nguyên phần cứng Lớp 0 thường là các hệ điều hành chủ được cài trên chính máy chủ

2. Lớp 1 là lớp ảo hóa Hypervisor Lớp này dùng để quản lý và phân phối tài nguyên đến các máy ảo

3. Lớp 2 là các hệ điều hành khách chạy trên các máy ảo Để truy cập tài nguyên phần cứng nó phải liên lạc với lớp ảo hóa và phải qua hệ điều hành máy chủ

4. Lớp 3 có quyền can thiệp thấp nhất , đây là các ứng dụng hoạt động trên các máy ảo

Trang 19

Bài toán

Để phục vụ cho hoạt động quản lý tại một trường đại học, họ đã trang bị như sau: Ngoài các phần thuộc cơ sở hạ tầng mạng thì nhà trường trang bị các hệ thống khác như:

Trang 20

Nhược điểm của hệ thống quản lý hiện tại:

Trang 21

Hướng dẫn cài đặt XenServer 6 và XenCenter: http://www.quantrimang.com.vn/huong-dan-cai-dat-xenserver-6-va-xencenter-88289

Trang 23

Cài đặt VMWare Workstation

- Tiến hành cài đặt VMWare Workstation:

CÀI ĐẶT PHẦN MỀM VMWARE ESXI VÀ QUẢN LÝ MÁY CHỦ ẢO

Trang 24

1 Cài đặt VMWare Workstation

- Việc cài đặt diễn ra khá dễ dàng, bạn chỉ việc nhấn Next để qua các bước Chú ý bạn có thể tùy chỉnh một số thông số với lựa chọn Custom:

Trang 25

1 Cài đặt VMWare Workstation

- Quá trình cài VMWare Workstation hoàn tất:

Trang 26

Cài đặt và cấu hình VMWare ESXi

- Trước hết tạo một máy ảo trong VMWare Workstation:

Trang 27

- Lựa chọn cài VMware ESXi 5:

Trang 28

2 Cài đặt và cấu hình VMWare ESXi

- Khởi động máy ảo:

Trang 29

- Quá trình cài đặt tiếp theo cũng không có gì khó khăn, bạn chỉ cần Enter và F11 để qua các bước Chọn nơi để cài đặt: Local hoặc Remote.

Trang 30

- Nhập và xác nhận password root:

Trang 31

- Nhấn F11 để bắt đầu cài đặt và reboot để hoàn tất :

Trang 32

- Tiếp theo ta tiến hành cấu hình, nhập username và password vừa đặt:

Trang 33

Trang 34

- Sau đó restart lại mạng để hoàn tất quá trình cấu hình:

Trang 35

- Chúng ta tiến hành remote trên

cilent, bạn tải về phiên bản VSphere

tương ứng, cài đặt và đăng nhập:

Trang 36

- Giao diện quản lý của Vsphere:

Trang 37

CÀI ĐẶT PHẦN MỀM HÓA VIRTUALBOX VÀ QUẢN LÝ MÁY CHỦ ẢO

 Giới thiệu về Virtualbox

VirtualBox (Oracle VM VirtualBox) là một phần mềm ảo hóa miễn phí Trước kia nó thuộc về Microsystem nhưng bây giờ VirtualBox đã thuộc sở hữu của Oracle

VirtualBox có thể chạy được trên nhiều hệ điều hành khác nhau, bao gồm Linux (Ubuntu), OS X, Windows,…

Trang 38

Bước 1: Bước 2:

Cách cài đặt Virtualbox

Trang 39

Sau khi cài đặt phần mềm Virtualbox, tiếp tục:

 Bước 5: Mở chương trình sau đó nhấn vào New trên menu ngang, sau đó nhấn Next.

Trang 40

Bước 6: Hộp thoại mới hiện ra, điền tên tại ô Name và lựa chọn thông tin về hệ điều hành mà mình sẽ cài đặt ở mục Type, Phiên bản của hệ điều hành ở mục Version Ở đây, cài Windows 7 Sau đó nhấn Next

Trang 41

 Bước 7: Cửa sổ mới hiện ra, tiến hành thiết lập bộ nhớ RAM cho máy ảo Sau đó nhấn Next.

Trang 42

 Bước 8: Tiếp theo tiến hành thiết lập ổ đĩa dành cho máy ảo Chọn Create a virtual hard drive để tạo

riêng cho máy ảo 1 ổ đĩa riêng biệt để sử dụng sau đó nhấn Next

Trang 43

 Các tùy chọn của ổ đĩa để tùy chọn mặc định là VDI sau đó nhấn Next.

Trang 44

 Tiếp theo chọn Dynamically expanding storage: Ổ cứng ảo loại dung lượng mở rộng hoặc Fixed-size

storage: Ổ cứng ảo loại dung lượng cố định Nhấn Next để tiếp tục

Trang 45

 Ở đây, ta xác định vị trí lưu trữ cho ổ cứng ảo nhấn vào biểu tượng màu vàng như ở dưới để chọn vị trí lưu

trữ Tiếp theo, xác định dung lượng của ổ cứng ảo cho phù hợp Sau đó Nhấn Next

Trang 46

 Sau đó nhấn Create.

Trang 47

 Bước 9: Từ giao diện chương trình, chọn máy ảo vừa tạo sau đó nhấn Start Sau đó chọn Next.

Trang 48

 Bước 10: Cửa sổ mới hiện ra Tại đây ta chọn vào biểu tượng màu vàng dẫn đến nơi chứa File ISO của hệ điều hành Sau đó chọn Open.

Trang 49

 Nhấn Start để bắt đầu quá trình cài đặt Windows.

Trang 50

ẢO HOÁ BẰNG CÔNG NGHỆ HYPER – V

Trang 51

- Cài đặt Server Roles -> Hyper-V

Start/ Server Manageer/ Add Roles -> Hyper-V

Trang 52

Tạo Virtual Networks

Trang 53

Tạo máy chủ ảo với Hyper-V

B1: Tạo máy chủ ảo: Administrative Tools -> Hyper-V Manager -> Virtual Machine Wizard

Trang 54

B2: Specify Name and Location: Nhập tên máy ảo và chọn đường dẫn lưu trữ máy ảo

Trang 55

B3: Assign Memory: Cấu hình cấp dung lượng RAM cho máy ảo

Trang 56

B4: Configure Networking: Cấu hình kết nối mạng cho máy ảo

Trang 57

B5: Connect Virtual Hard Disk: Chọn dung lượng đĩa cho máy ảo

Trang 58

B6: Installation Options: Chọn nguồn cài đặt hệ điều hành cho máy ảo (file ISO hay CD/DVD ROM).

Trang 59

B7: Hyper-V tiến hành cài đặt hệ điều hành cho máy ảo.

Trang 60

Cấu hình và quản lý máy ảo với Hyper-V Manager

Giao diện quản lý của Hyper-V Manager:

Trang 61

Cấu hình cho máy ảo: Chúng ta có thể cấu hình các thành phần, thông số cho máy ảo như thêm Harware, tinh chỉnh BIOS, Processor, …

Trang 62

Giám sát máy ảo đang hoạt động: xem các trạng thái của máy ảo như CPU Usage, trạng thái sử dụng bộ nhớ RAM,…

Trang 63

Giao diện quản lý máy ảo bằng Management Console

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	13,38 MB