TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ---***---BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN “ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY” Đề tài: ỨNG DỤNG DỊCH VỤ IAAS TRONG QUẢN LÝ MÁY CHỦ ẢO DÙNG PHẦN MỀM
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
-*** -BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN “ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY”
Đề tài:
ỨNG DỤNG DỊCH VỤ IAAS TRONG QUẢN LÝ MÁY CHỦ
ẢO DÙNG PHẦN MỀM VMWARE WORK STATION
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Huy Việt Hưng (NT)
Hải Phòng, tháng 3 năm 2017
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN KHOA HỌC MÁY TÍNH
BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
Tìm hiểu mô hình cơ sở hạ tầng như 1 dịch vụ, xây dựng mô hình IAAS.
3 Công việc cần thực hiện
Tìm hiểu mô hình cơ sở hạ tầng như 1 dịch vụ
Xây dựng mô hình IAAS
Ứng dụng xây dựng một báo cáo (sinh viên tự đề xuất)
Phân chia công việc của nhóm và thực hiện theo đúng tiến độ đề ra
Làm báo cáo bài tập lớn
Bảo vệ bài tập lớn
4 Yêu cầu
Kết quả làm bài tập lớn: Báo cáo bài tập lớn
Báo cáo bài tập lớn phải được trình bày theo mẫu quy định (kèm theo), báo cáo có thể kết xuất thành tệp định dạng PDF và nộp qua email (không bắt buộc phải in ấn)
Hạn nộp báo cáo bài tập lớn: 21/03/2017
5 Tài liệu tham khảo
Hải Phòng, ngày 10 tháng 3 năm 2017
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
Trang 3MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂUiii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 3
1.1 Khái niệm 3
1.2 Lịch sử ra đời 4
1.3 Các mô hình dịch vụ trong điện toán đám mây 6
1.4 Ưu – Nhược điểm của điện toán đám mây 6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ HẠ TẦNG NHƯ MỘT DỊCH VỤ (IaaS) 9 2.1 Mô hình dịch vụ 9
2.2 Dịch vụ hạ tầng (Infrastructure as a Service - IaaS) 9
CHƯƠNG 3: ẢO HÓA MÁY CHỦ 11 3.1 Khái niệm 11
3.2 Các thành phần của hệ thống ảo hóa 11
3.3 Ưu – Nhược điểm của mô hình IaaS 12
CHƯƠNG 4: ẢO HÓA MÁY CHỦ BẰNG XENSERVER 14 4.1 Yêu cầu phần cứng 14
4.2 Cài đặt các chương trình phần mềm 14
Trang 4DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU
Hình 1: Các ứng dụng đám mây 4
Hình 2: Mô hình dịch vụ IaaS 9
Hình 3: Các thành phần của hệ thống ảo hóa 11
Hình 4: Cài đặt chương trình VMware 14
Hình 5: Màn hình khởi động cài đặt 16
Hình 6: Màn hình yêu cầu cho biết loại bàn phím sử dụng 17
Hình 7: Màn hình điều khoản bản quyền 17
Hình 8: Yêu cầu vị trí cài đặt 18
Hình 9: Yêu cầu cài gói chương trình phụ trợ 18
Hình 10: Đặt mật khẩu 19
Hình 11: Cấu hình Hostname 19
Hình 12: Xác định vị trí 20
Hình 13: Nhập thời gian hệ thống 20
Hình 14: Khởi động lại máy để sẵn sàng 21
Hình 15: Cấu hình cơ bản của server 22
Hình 16: Giao diện khởi động chương trình cài đặt 23
Hình 17: Giao diện kết thúc cài đặt 23
Trang 5DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Trang 6Chúng ta sẽ không còn trông thấy các máy PC, máy chủ của riêng cácdoanh nghiệp để lưu trữ dữ liệu, phần mềm nữa mà chỉ còn một số các “máychủ ảo” tập trung ở trên mạng Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụgiúp cho doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, và họ sẽ chỉ trảchi phí cho lượng sử dụng dịch vụ của họ, mà không cần phải đầu tư nhiềuvào cơ sở hạ tầng cũng như quan tâm nhiều đến công nghệ Xu hướng này sẽgiúp nhiều cho các công ty, doanh nghiệp vừa và nhỏ không có cơ sở hạ tầngmạng, máy chủ để lưu trữ, quản lý dữ liệu tốt.
Để tìm hiểu về điện toán đám mây và phương pháp quản lý máy chủ
ảo, nhóm chúng em đã làm đề tài “ Ứng dụng dịch vụ IAAS (cơ sở hạ tầngnhư một dịch vụ) trong quản lý máy chủ ảo dùng phần mềm VMWareWorkstation” IAAS phân phối phần cứng máy tính (máy chủ, công nghệmạng, lưu trữ và không gian dữ liệu) như một dịch vụ, nó cũng có thể baogồm việc cung cấp các hệ thống điều hành và các công nghệ ảo hóa quản lýtài nguyên
Trong quá trình làm đề tài này còn nhiều thiếu sót về nội dung và cáchtrình bày, mong các thầy cô cùng các bạn đóng góp ý kiến để đề tài này của
Trang 7Chúng em xin trân thành cảm ơn cô giáo TS Trần Thị Hương cùng cácthầy cô trong khoa CNTT – trường ĐH Hàng hải Việt nam đã nhiệt tìnhhướng dẫn, giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập cũng như làm bài tậplớn môn học này.
Trang 8CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY
Điện toán đám mây (tiếng Anh: cloud computing), còn gọi là điện toánmáy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và pháttriển dựa vào mạng Internet Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉmạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính)
và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó Ở
mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đềuđược cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập cácdịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà khôngcần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như không cầnquan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó Theo tổ chức Xã hộimáy tính IEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trựctại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời ở các máykhách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanhnghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, " Điện toán đám mây là kháiniệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm như phần mềm dịch vụ, Web 2.0 vàcác vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xu hướng công nghệ nổi bật, trong đó
đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet để đáp ứng những nhu cầuđiện toán của người dùng Ví dụ, dịch vụ Google AppEngine cung cấp nhữngứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có thể truy nhập từ một trìnhduyệt web, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ
Trang 9Hình 1: Các ứng dụng đám mây
Thuật ngữ cloud computing ra đời giữa năm 2007 không phải để nói vềmột trào lưu mới, mà để khái quát lại các hướng đi của cơ sở hạ tầng thông tinvốn đã và đang diễn ra từ mấy năm qua [cần dẫn nguồn] Quan niệm này cóthể được diễn giải một cách đơn giản: các nguồn điện toán khổng lồ như phầnmềm, dịch vụ và các dịch vụ sẽ nằm tại các máy chủ ảo (đám mây) trênInternet 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,doanh nghiệp không phải mua và duy trì hàng trăm, thậm chí hàng nghìn máytính cũng như phần mềm Họ chỉ cần tập trung vào kinh doanh lĩnh vực riêngcủa mình bởi đã có người khác lo cơ sở hạ tầng và công nghệ thông tin 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 phốicác cloud (virtual server) Đa số người dùng Internet đã tiếp cận những dịch
vụ đám mây phổ thông như e-mail, album ảnh và bản đồ số
2 Lịch sử ra đời
Những khái niệm đầu tiên của điện toán đám mây bắt đầu từ nhữngkhái niệm bao quát về phân phối tài nguyên thông qua mạng lưới toàn cầu từnhững năm 60 Và sau đó đến năm 1969 các ý tưởng về một “mạng máy tính”
đã được JCR Licklider giới thiệu trong một bài viết của ông
Sau khi được giới thiệu, nhiều công ty CNTT đã được thành lập,Internet bắt đầu được khởi nguồn Năm 1971, Intel đã giới thiệu bộ vi xử lý
Trang 10đầu tiên và ray Tomlinson – một kỹ sư tin học đã viết một ứng dụng gửi tinnhắn từ máy này đến máy khác Năm 1974 Bill Gates và Paul Allen sang lậpMicrosoft, Steve Wozniak và Steve thành lập Apple Computers Năm 1976khái niệm đầu tiên về Ethernet được giới thiệu bởi Robert Metcalfe.
Vào những thập niên những năm 80 đã có sự bùng nổ mạnh mẽ trongngành công nghiệp máy tính, đến nắm 1980 đã có 5 triệu máy tính được sửdụng Năm 1981 IBM đã giới thiệu mẫu máy tính đầu tiên cho người dùng cánhân và một năm sau đó, Microsoft đã giới thiệu hệ điều hành MS-DOS
Năm 1990 đánh dấu một bước ngoặt mới ra đời một phương thức kếtnối chưa từng có là “Word Wide Web” được phát triển bởi CERN Năm 1993trình duyệt đầu tiên xuất hiện và đã được cấp phép cho các công ty tư nhân đểtruy cập Internet
Những bước tiến công nghệ, một số công ty đã bắt đầu nghỉ đến khảnăng áp dụng Internet để làm thương mại có thể tiếp cận khách hàng một cáchnhanh hơn Chính vì thế đã thúc đẩy sự ra đời của một số công ty công nghệ:năm 1994 Netscape thành lập và sau đó năm 1995 Amazon & Ebay chínhthức ra đời
Thuật ngữ điện toán đám mây xuất hiện bắt nguồn từ ứng dụng điệntoán lưới (grid computing) trong thập niên 1980, tiếp theo là điện toán theonhu cầu (utility computing) và phần mềm dịch vụ (SaaS)
Điện toán lưới đặt trọng tâm vào việc di chuyển một tải công việc(workload) đến địa điểm của các tài nguyên điện toán cần thiết để sử dụng.Một lưới là một nhóm máy chủ mà trên đó nhiệm vụ lớn được chia thànhnhững tác vụ nhỏ để chạy song song, được xem là một máy chủ ảo
Với điện toán đám mây, các tài nguyên điện toán như máy chủ có thểđược định hình động hoặc cắt nhỏ từ cơ sở hạ tầng phần cứng nền và trở nênsẵn sàng thực hiện nhiệm vụ, hỗ trợ những môi trường không phải là điệntoán lưới như Web ba lớp chạy các ứng dụng truyền thống hay ứng dụng Web2.0
Trang 113 Các mô hình dịch vụ trong điện toán đám mây
Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ của
họ theo ba mô hình cơ bản:
- Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS - Infrastructure as a Service)
- Nền tảng như một dịch vụ (PaaS - Platform as a Service)
- Phần mềm như một dịch vụ (SaaS - Software as a Service)
Trong đó IaaS là cơ bản nhất và mỗi mô hình cao hơn tóm tắt từ các chitiết của những mô hình thấp hơn Trong năm 2012, mạng lưới như một dịch
vụ (NaaS Network as a Service) và giao tiếp như một dịch vụ (CaaS Communications as a Service) đã chính thức thêm vào bởi Hiệp hội viễnthông quốc tế (International Telecommunication Union) như là một phần củacác mô hình điện toán đám mây cơ bản, các loại hình dịch vụ được công nhậncủa hệ sinh thái đám mây viễn thông
-4 Ưu – Nhược điểm của điện toán đám mây
4.1 Ưu điểm
Những ưu điểm và thế mạnh dưới đây đã góp phần giúp "điện toánđám mây" trở thành mô hình điện toán được áp dụng rộng rãi trên toàn thếgiới
o Tính linh động: Người dùng có thể thoải mái lựa chọn các dịch vụ phùhợp với nhu cầu của mình, cũng như có thể bỏ bớt những thành phần
mà mình không muốn (Thay vì phải bỏ ra hàng trăm USD cho 1 bộ
Ms office, ta có thể mua riêng lẻ từng phần hoặc chỉ trả 1 khoản phí rấtnhỏ mỗi khi sử dụng 1 phần nào đó của nó)
o Giảm bớt phí: Người dùng không chỉ giảm bớt chi phí bản quyền
mà còn giảm phần lớn chi phí cho việc mua và bảo dưỡng máy chủ.Việc tập hợp ứng dụng của nhiều tổ chức lại 1 chỗ sẽ giúp giảm chiphí đầu tư ban đầu, cũng như tăng hiệu năng sử dụng các thiết bị nàymột cách tối đa
o Tạo nên sự độc lập: Người dùng sẽ không còn bị bó hẹp với 1 thiết bịhay 1 vị trí cụ thể nào nữa Với điện toán đám mây, phần mềm, dữ liệu
Trang 12có thể được truy cập và sử dụng từ bất kì đâu, trên bất kì thiết bị nào
mà không cần phải quan tâm đến giới hạn phần cứng cũng như địa lý
o Tăng cường độ tin cậy: Dữ liệu trong mô hình điện toán đám mâyđược lưu trữ 1 cách phân tán tại nhiều cụm máy chủ tại nhiều vị tríkhác nhau Điều này giúp tăng độ tin cậy, độ an toàn của dữ liệu mỗikhi có sự cố hoặc thảm họa xảy ra
o Bảo mật: Việc tập trung dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau sẽ giúp cácchuyên gia bảo mật tăng cường khả năng bảo vệ dữ liệu của ngườidùng, cũng như giảm thiểu rủi ro bị ăn cắp toàn bộ dữ liệu (Dữ liệuđược đặt tại 6 máy chủ khác nhau → trong trường hợp hacker tấncông, bạn cũng sẻ chỉ bị lộ 1/6 Đây là 1 cách chia sẻ rủi ro giữa các tổchức với nhau)
o Bảo trì dễ dàng: Mọi phần mềm đều nằm trên server, lúc này, ngườidùng sẽ không cần lo lắng cập nhật hay sửa lỗi phần mềm nữa Và cáclập trình viên cũng dễ dàng hơn trong việc cài đặt, nâng cấp ững dụngcủa mình
o Mất dữ liệu: Một vài dịch vụ lưu trữ dữ liệu trực tuyến trên đám mâybất ngờ ngừng hoạt động hoặc không tiếp tục cung cấp dịch vụ, khiếncho người dùng phải sao lưu dữ liệu của họ từ “đám mây” về máy tính
cá nhân Điều này sẽ mất nhiều thời gian Thậm chí một vài trường
Trang 13hợp, vì một lý do nào đó, dữ liệu người dùng bị mất và không thể phụchồi được.
o Tính di động của dữ liệu và quyền sở hữu: Một câu hỏi đặt ra, liệungười dùng có thể chia sẻ dữ liệu từ dịch vụ đám mây này sang dịch
vụ của đám mây khác? Hoặc trong trường hợp không muốn tiếp tục sửdụng 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
có thể chắc chắn rằng các dịch vụ đám mây sẽ không hủy toàn bộ dữliệu của họ trong trường hợp dịch vụ ngừng hoạt động
o Khả năng bảo mật : Vấn đề tập trung dữ liệu trên các “đám mây” làcách thức hiệu quả để tăng cường bảo mật, nhưng mặt khác cũng lạichính 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
bị chiếm dụng
o Các quy định pháp luật cho các dịch vụ, giữa khách hàng và nhà cung cấp
Trang 15CHƯƠNG 2: CƠ SỞ HẠ TẦNG NHƯ MỘT DỊCH VỤ (IaaS)
5 Mô hình dịch vụ
Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cung cấpnhiều loại dịch vụ khác nhau Tuy nhiên có ba loại dịch vụ ĐTĐM cơ bản là:dịch vụ cơ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service - IaaS), dịch vụ nền tảng(Platform as a Service - PaaS) và dịch vụ phần mềm (Software as a Service -SaaS) Cách phân loại này thường được gọi là “mô hình SPI”
6 Dịch vụ hạ tầng (Infrastructure as a Service - IaaS)
Trong loại dịch vụ này, khách hàng được cung cấp những tài nguyênmáy tính cơ bản (như bộ xử lý, dung lượng lưu trữ, các kết nối mạng ).Khách hàng sẽ cài hệ điều hành, triển khai ứng dụng và có thể nối các thànhphần như tường lửa và bộ cân bằng tải
Hình 2: Mô hình dịch vụ IaaSNhững kiến trúc ảo xếp chồng là một ví dụ của xu hướng mọi thứ là dịch
Trang 16vụ và có cùng những điểm hơn hẳn một máy chủ cho thuê Không gian lưutrữ và các thiết bị mạng tập trung, máy trạm thay vì đầu tư mua nguyên chiếcthì có thể thuê đầy đủ dịch vụ bên ngoài Những dịch vụ này thông thườngđược tính chi phí trên cơ sở tính toán chức năng và lượng tài nguyên sử dụng(và từ đó ra chi phí) sẽ phản ảnh được mức độ của hoạt động Đầy là một sựphát triển của những giải pháp lưu trữ web và máy chủ cá nhân ảo
Tên ban đầu được sử dụng là dịch vụ phần cứng (HaaS) và được tạo rabởi một nhà kinh tế học Nichlas Car vào tháng 3 năm 2006, nhưng điều nàycần thiết Nhưng từ này đã dần bị thay thế bởi khái niệm dịch vụ hạ tầng vàokhoảng cuối năm 2006
Những đặc trưng tiêu biểu:
- Cung cấp tài nguyên như là dịch vụ: bao gồm cả máy chủ, thiết bịmạng, bộ
nhớ, CPU, không gian đĩa cứng, trang thiết bị trung tâm dữ liệu
- Khả năng mở rộng linh hoạt
- 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 tàinguyên tích toán tổng hợp
Trang 17CHƯƠNG 3: ẢO HÓA MÁY CHỦ
Ảo hóa máy chủ là một công nghệ được ra đời nhằm khai thác triệt đểkhả năng làm việc của các phần cứng trong một hệ thống máy chủ Nó hoạtđộng như một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phầnmềm chạy trên nó Ý tưởng của công nghệ ảo hóa máy chủ là từ một máy vật
lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập Ảo hóa cho phép tạo nhiềumáy ảo trên một máy chủ vật lý, mỗi một máy ảo cũng được cấp phát tàinguyên phần cứng như máy thật gồm có Ram, CPU, Card mạng, ổ cứng, cáctài nguyên khác và hệ điều hành riêng Khi chạy ứng dụng, người sử dụngkhông nhận biết được ứng dụng đó chạy trên lớp phần cứng ảo
8 Các thành phần của hệ thống ảo hóa
Hình 3: Các thành phần của hệ thống ảo hóa
Tài nguyên vật lý (host machine / host hadware):
Các tài nguyên vật lý trong môi trường ảo hóa cung cấp tài nguyên màcác máy ảo sẽ sử dụng tới Một môi trường tài nguyên lớn có thể cungcấp được cho nhiều máy ảo chạy trên nó và nâng cao hiệu quả làm việccủa các máy ảo Các tài nguyên vật lý có thể kể đến là là ổ đĩa cứng,ram, card mạng…