Công nghệ ảo hóa và giải pháp ảo hóa máy chủ với KVM

Trong khuôn khổ bài viết, tác giả chủ yếu tập trung đề cập về ảo hóa và ảo hóa với KVM chứ không đi sâu vào trình bày về việc triển khai một hệ thống máy chủ cụ thể với ảo hóa KVM, vấn đề này sẽ được trình bày trong các bài viết khác.

THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Công nghệ ảo hóa giải pháp ảo hóa máy chủ với KVM Virtualization technology and server virtualization solution using KVM Phạm Ngọc Duy1, Võ Văn Lương Thanh Nhạn2 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, duypn@vimaru.edu.vn Trường Đại học Y Dược Hải Phòng Thưởng1, Tóm tắt Ảo hóa cơng nghệ khơng mới, chí có tuổi đời cao nhiều so với công nghệ tiên tiến hệ thống Tuy nhiên, ảo hóa khơng lỗi thời, ngược lại, thời điểm tại, ảo hóa sử dụng, nghiên cứu phát triển cách mạnh mẽ, trở thành cơng nghệ then chốt điện tốn đám mây, xây dựng tập đoàn lớn lĩnh vực cơng nghệ thơng tin Bài báo trình bày tổng quan cơng nghệ ảo hóa, từ khái niệm phân loại phương pháp ảo hóa, đó, tập trung chủ yếu vào ảo hóa máy chủ vấn đề triển khai ảo hóa hệ thống công nghệ thông tin Đồng thời, viết đặt giải pháp ảo hóa mã nguồn mở với Kernel-based Virtual Machine (KVM) Việc triển khai, phát triển hệ thống máy chủ ảo hóa KVM đem lại hiệu kinh tế khả tự phát triển giải pháp mã nguồn mở, đem lại hiệu không thua so với giải pháp ảo hóa thương mại cao cấp Trong khn khổ viết, tác giả chủ yếu tập trung đề cập ảo hóa ảo hóa với KVM khơng sâu vào trình bày việc triển khai hệ thống máy chủ cụ thể với ảo hóa KVM, vấn đề trình bày viết khác Từ khóa: Ảo hóa, máy chủ, mã nguồn mở, KVM Abstract Virtualization is no longer a new technology now, its age is even higher than many other advanced technologies used in infomation technology systems Virtualization, however, is still not outdated, it can also be used, researched and developed more powerfully at the present; it becomes a key technology in cloud computing, which is built by many great corporations in information technology field This paper presents an overview of virtualization technology, from concepts to classifing the virtualization methods, and focuses mainly on server virtualization and deloying virtualization solution on an information technology system The paper also presents an opensource virtualization solution with Kernel-based Virtual Machine (KVM) The deployment and development virtualization server systems with KVM brings more economical, effictive and easier way, specially in self-development, because it is an open-source solution, but its performance is still not worse than the performance of advanced commercial virtualization solutions Due to the limited length of the paper, the author mainly discusses about virtualization and virtualization with KVM, but not shows how to deploy a specific server system with KVM virtualization, this topic will be presented in other papers Keywords: Virtualization, server, open-source, KVM Cơng nghệ ảo hóa xây dựng quản lí hệ thống máy chủ 1.1 Tổng quan ảo hóa Ảo hóa khơng khái niệm xa lạ người làm việc lĩnh vực cơng nghệ thơng tin (CNTT) Khi nhắc đến ảo hóa, người sử dụng máy tính thơng thường hay nghĩ tới chương trình ảo hóa máy tính Còn khuôn khổ nghiên cứu, báo tập trung vào hướng ‘Ảo hóa máy chủ’ Vậy ‘ảo hóa’ gì? Về mặt ngữ nghĩa, ảo hóa hiểu biến đổi thứ thành ‘khơng có thực’ Còn ngành cơng nghệ thơng tin, ‘ảo hóa’ thuật ngữ dùng để việc tạo đối tượng khơng có thực (ảo) mơ theo đối tượng có thực Các đối tượng có thực đối tượng tồn mức vật lý, đối tượng ảo tồn mức logic HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 448 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Các đối tượng tài nguyên công nghệ thông tin.Việc tồn hay khơng phụ thuộc vào góc nhìn bên tham gia vào q trình ảo hóa tương tác với đối tượng ảo hóa 1.2 Ảo hóa hệ thống cơng nghệ thơng tin Hệ thống thông tin hệ thống bao gồm yếu tố có quan hệ với làm nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ phân phối thông tin liệu cung cấp chế phản hồi để đạt mục tiêu định trước Tổng qt hóa, hệ thống cơng nghệ thơng tin cấu thành từ thành phần bản: “Cơ sở hạ tầng”, “nền tảng” “phần mềm” (thuật ngữ tiếng Anh tương ứng “Infrastructure”, “Platform” “Software”) Nếu tiếp tục phân tích cụ thể thành phần này, đưa mơ hình phân tầng thành phần tạo nên hệ thống công nghệ thông tin, hình Hình Ba yếu tố cấu thành hệ thống CNTT & Mơ hình phân tầng thành phần hệ thống CNTT Như trình bày, việc nghiên cứu công nghệ, xây dựng triển khai hệ thống chủ yếu tập trung vào thành phần Cơ sở hạ tầng Nhìn vào mơ hình phân tầng, sở hạ tầng bao gồm thành phần sau: mạng (Networking), lưu trữ (Storage) máy chủ (Server) Đây thành phần hệ thống sở hạ tầng Việc xây dựng, triển khai quản lý hệ thống xây dựng, triển khai quản lý hệ thống mối quan hệ chúng với Ngoài ra, hệ thống sở hạ tầng đại bổ sung thêm thành phần: Ảo hóa (Virtualization) Đây cơng nghệ chủ đạo tập trung nghiên cứu trình bày báo Khi xuất thành phần ảo hóa, thành phần Máy chủ chia làm thành phần là: phần cứng/thiết bị máy chủ (Server Hardware) máy chủ (Servers) Khi có thành phần ảo hóa tham gia vào hệ thống sở hạ tầng, khái niệm máy chủ trở thành hệ thống máy chủ vật lý máy chủ ảo 1.3 Phân loại ảo hóa Trong mơ hình phân tầng hệ thống, ảo hóa lớp thuộc nhóm Cơ sở hạ tầng, với thành phần mạng, lưu trữ, phần cứng, máy chủ, sở liệu Ngồi nhóm tảng với hệ điều hành, nhóm phần mềm với liệu, ứng dụng Về mặt lý thuyết, xét góc độ hệ thống, ảo hóa thực thành phần hệ thống; thực tế hoàn toàn Nếu xét theo tiêu chí “Đối tượng ảo hóa”, ảo hóa bao gồm số cặp: ảo hóa máy chủ (server virtualization) ảo hóa desktop (client virtualization); ảo hóa phần cứng (hardware virtualization) ảo hóa phần mềm (software virtualization); ảo hóa mạng (network virtualization), ảo hóa lưu trữ (storage virtualization); ảo hóa sở liệu (database virtualization) ảo hóa liệu (data virtualization); ảo hóa hệ điều hành (OS virtualization), ảo hóa ứng dụng (application virtualization), ảo hóa dịch vụ (service virtualization); ảo hóa nhớ (memory virtualization) Như vậy, có nhiều đối tượng để áp dụng thực ảo hóa, với đối tượng lại có cơng nghệ ảo hóa tương ứng Trong đối tượng nêu trên, đa số đối tượng trước thực ảo hóa đối tượng dạng HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 449 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 logic Đối tượng Phần cứng thuộc dạng vật lý nên việc ảo hóa phần cứng cần quan tâm Một tiêu chí xét ảo hóa phần cứng, cách thức ảo hóa Khi ảo hóa phần cứng lại chia thành dạng sau đây: Ảo hóa tồn phần (full virtualizion); ảo hóa cục bộ/một phần (partial virtualization); ảo hóa song song (para-virtualization hay OS-assissted virtualization); ảo hóa hỗ trợ phần cứng (hardware-assissted virtualization) 1.4 Ảo hóa với hệ thống máy chủ Ảo hóa máy chủ việc thực ảo hóa máy chủ vật lý để tạo sản phẩm máy chủ ảo Khái quát máy chủ ảo hóa máy chủ: máy chủ (Server) - nhắc đến máy chủ, tất người thường liên tưởng tới cỗ máy tính lớn, thiết kế đặc biệt, kết nối mạng tốc độ cao có cấu hình mạnh mẽ Trong thực tế, máy chủ không khác biệt so với máy tính thơng thường Máy chủ máy tính mà cài đặt phần mềm có nhiệm vụ xác định, nhằm cung cấp dịch vụ hay tài nguyên định cho máy tính khác - máy trạm (Client) - thơng qua mạng máy tính Tùy thuộc vào quy mơ mà máy chủ phục vụ, sức mạnh máy chủ phải tương xứng Hiện với công nghệ thiết kế xử lý phát triển, xử lý (CPU) máy chủ với đa nhân, đa luồng, cho phép máy chủ có khả chạy tác vụ phức tạp cách dễ dàng Với cách thức truyền thống, nhà quản trị hệ thống thường dành riêng máy chủ cho ứng dụng nhiệm vụ cụ thể Rất nhiều số tác vụ không hoạt động giống tác vụ lại, tác vụ đòi hỏi nhu cầu cần có máy chủ chuyên dụng riêng cho Một ứng dụng máy chủ giúp người quản lý dễ dàng để việc theo dõi cố phát sinh chúng xảy Trên quan điểm kĩ thuật cách thức đơn giản để xây dựng mạng máy tính Máy chủ trường hợp máy chủ độc lập Mặc dù có số vấn đề với phát sinh với phương pháp Một là, phương pháp không tận dụng mạnh xử lý tính tốn máy chủ đại Theo thống kê hãng công nghệ máy chủ, hầu hết máy chủ tận dụng phần nhỏ toàn khả xử lý tổng thể chúng Rất nhiều thời gian máy chủ nằm tình trạng “nhàn rỗi” số lúc khác lại trở nên tải Một vấn đề khác mạng máy tính mở rộng phức tạp hơn, máy chủ bắt đầu tốn nhiều không gian vật lý Một trung tâm liệu trở nên tải với rack máy chủ, tiêu thụ nhiều lượng tỏa nhiều nhiệt Ảo hóa máy chủ cố gắng để giải hai vấn đề cách thức Bằng cách sử dụng phần mềm thiết kế đặc biệt (phần mềm ảo hóa), quản trị viên chuyển đổi máy chủ vật lý thành nhiều máy ảo Mỗi máy chủ ảo hoạt động thiết bị vật lý độc lập, lại tồn dạng logic, có khả chạy hệ điều hành (OS) riêng Về lý thuyết, tạo nhiều máy chủ ảo đủ để tận dụng toàn sức mạnh xử lý máy chủ vật lý (mặc dù thực tế việc ln ý tưởng hay) Ảo hóa khơng phải khái niệm Các nhà nghiên cứu công nghệ tạo máy ảo siêu máy tính nhiều thập kỷ trước Nhưng cơng nghệ ảo hóa thực trở nên phát triển mạnh mẽ kể khoảng 10 năm trở lại Trong giới cơng nghệ thơng tin, máy chủ ảo hóa ln chủ đề nóng Nó cơng nghệ không lỗi thời số nhà phát triển cung cấp hướng tiếp cận khác Lí sử dụng máy chủ ảo hóa: theo [1], có nhiều nguyên nhân để đơn vị tổ chức đã, đầu tư vào máy chủ ảo hóa Một số lý tính tốn chi phí đầu tư hệ thống, nơi khác việc giải vấn đề kỹ thuật: Ảo hóa máy chủ giúp giảm thiểu khơng gian sử dụng thơng qua tính hợp Trường hợp phổ biến thực tế (đã đề cập phần đầu) dành máy chủ cho ứng dụng Nếu số ứng dụng sử dụng lượng nhỏ sức mạnh xử lý, nhà quản trị hợp số máy vào máy chủ vật lý với mơi trường ảo hóa Đối với hệ thống có hàng trăm, chí hàng ngàn máy chủ, khơng gian vật lý cần thiết giảm đáng kể Ảo hóa máy chủ cung cấp giải pháp cho hệ thống HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 450 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 thực việc dự phòng mà khơng cần phải mua thêm phần cứng bổ sung Dự phòng dùng để chạy ứng dụng tương tự nhiều máy chủ Đó biện pháp an tồn - máy chủ lý bị trục trặc, máy chủ khác tiếp tục chạy ứng dụng tương tự thay Điều làm giảm thiểu gián đoạn dịch vụ Sẽ vô nghĩa xây dựng hai máy chủ ảo thực ứng dụng máy chủ vật lý Nếu máy chủ vật lý bị treo, hỏng, hai máy chủ ảo trục trặc Trong hầu hết trường hợp, nhà quản trị tạo máy chủ ảo dự phòng máy vật lý khác Các máy chủ ảo cho phép người lập trình hệ thống độc lập kiểm tra ứng dụng hệ điều hành Thay mua máy vật lý chuyên dụng, nhà quản trị tạo máy chủ ảo máy tính có Bởi máy chủ ảo độc lập mối quan hệ với tất máy chủ khác, lập trình viên chạy phần mềm mà lo lắng việc ảnh hưởng đến ứng dụng khác Phần cứng máy chủ dần trở nên lỗi thời, chuyển đổi từ hệ thống hệ thống khác thường khó khăn Để tiếp tục cho phép dịch vụ cung cấp hệ thống cũ - tận dụng hệ thống - nhà quản trị tạo phiên ảo phần cứng cũ máy chủ Xét quan điểm ứng dụng, khơng có thay đổi Các chương trình thực thể chúng chạy phần cứng cũ Điều cho đơn vị thêm thời gian để chuyển đổi sang quy trình mà khơng phải lo lắng lỗi phần cứng, đặc biệt công ty sản xuất phần cứng cũ khơng khơng thể sửa chữa thiết bị bị hỏng Một tính quan trọng với máy chủ ảo hóa gọi di chuyển/di trú máy ảo Di trú liên quan đến di chuyển môi trường máy chủ từ nơi sang nơi khác Với phần cứng phần mềm, di chuyển máy chủ ảo từ máy vật lý mạng sang mạng khác Ban đầu, điều khả thi hai máy vật lý chạy phần cứng, hệ thống xử lý Tuy nhiên di trú máy chủ ảo từ máy vật lý sang máy vật lý khác hai máy có vi xử lý khác nhau, xử lý từ nhà sản xuất Trong di trú máy chủ ảo từ máy vật lý sang máy vật lý khác xuất sau này, trình chuyển đổi máy chủ vật lý thành máy chủ ảo coi di trú Cụ thể, di trú dạng vật lý - sang - ảo (P2V - physical-to-virtual) Mỗi máy chủ vật lý chứa nhiều máy chủ ảo Đôi khi, nhà quản trị muốn chuyển máy ảo từ máy vật lý sang máy khác Việc gọi di trú dạng ảo - sang - ảo (V2V) Nhà quản trị sử sụng phần mềm đặc biệt để chuyển máy ảo tới máy vật lý Hiện cơng cụ quản lý ảo hóa VMware có cài đặt riêng phục vụ việc chuyển đổi Trong máy ảo chạy hệ thống điều hành riêng, máy vật lý cần phải có hệ điều hành để tương thích với máy khác Hai máy vật lý sử dụng kết nối mạng để gửi máy ảo từ máy sang máy Nhà quản trị thực điều họ trì hoạt động máy vật lý cân tải công việc hệ thống Các dạng ảo hóa máy chủ: đề cập phần phân loại ảo hóa, ảo hóa có nhiều dạng Đối với ảo hóa máy chủ, có ba cách để tạo máy chủ ảo: ảo hóa tồn phần (Full virtualization), ảo hóa song song (Para-virtualization) ảo hóa mức hệ điều hành (OS-level virtualization) Tất dạng có số đặc điểm chung Các máy chủ vật lý gọi máy chủ (Host) Các máy chủ ảo gọi máy khách (Guest) Các máy chủ ảo hoạt động giống máy vật lý Mỗi dạng sử dụng cách tiếp cận khác để phân bổ tài nguyên máy chủ vật lý với nhu cầu máy chủ ảo Ảo hóa tồn phần sử dụng loại phần mềm đặc biệt gọi Hypervisor Hypervisor tương tác trực tiếp với CPU máy chủ vật lý không gian lưu trữ (đĩa cứng) Hypervisor hoạt động tảng cho hệ điều hành máy chủ ảo Hypervisor giữ máy chủ ảo hoàn tồn độc lập khơng nhận biết máy chủ ảo khác chạy máy vật lý Mỗi Guest chạy hệ điều hành riêng - hệ thống có Guest chạy Linux máy khác chạy Windows Hypervisor giám sát tài nguyên máy chủ vật lý Như máy chủ ảo chạy ứng dụng, Hypervisor chuyển tiếp tài HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 451 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 nguyên từ máy vật lý đến máy chủ ảo thích hợp (hình 2a) Tất nhiên Hypervisor có nhu cầu xử lý riêng thân chúng, có nghĩa máy chủ vật lý phải dự trữ lượng sức mạnh xử lý tài nguyên để chạy ứng dụng Hypervisor Điều ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể máy chủ làm chậm ứng dụng Phương pháp tiếp cận ảo hóa song song có chút khác biệt (hình 2b) Khơng giống kỹ thuật ảo hóa tồn phần, Guest hệ thống ảo hóa song song nhận biết Guest khác Một Hypervisor ảo hóa song song khơng cần nhiều sức mạnh xử lý để quản lý hệ điều hành Guest, hệ điều hành nhận biết yêu cầu hệ điều hành khác đặt máy chủ vật lý Toàn hệ thống hoạt động với đơn vị gắn kết Phương pháp tiếp cận ảo hóa mức hệ điều hành hóa khơng sử dụng Hypervisor Thay vào đó, khả ảo hóa phần hệ điều hành máy chủ Host, thực tất chức Hypervisor ảo hóa tồn phần (hình 2c) Hạn chế lớn phương pháp tất Guest phải chạy hệ điều hành Mỗi máy chủ ảo độc lập với tất máy khác, trộn lẫn kết hợp hệ điều hành chúng Bởi tất hệ điều hành khách phải giống nhau, điều gọi ‘môi trường đồng nhất’ a Ảo hóa tồn phần b Ảo hóa song song c Ảo hóa mức hệ điều hành Hình Các dạng ảo hóa máy chủ Vậy phương pháp tốt nhất? Chủ yếu phụ thuộc vào nhu cầu nhà quản trị Nếu tất máy chủ vật lý quản trị viên chạy hệ điều hành tương tự nhau, cách tiếp cận ảo hóa mức hệ điều hành có lẽ làm việc tốt Hệ thống mức hệ điều hành có xu hướng nhanh hiệu phương pháp khác Mặt khác, nhà quản trị máy chủ chạy hệ điều hành khác nhau, ảo hóa song song lựa chọn tốt Trước nhược điểm hệ thống ảo hóa song song hỗ trợ kỹ thuật ảo hóa tương đối có vài cơng ty cung cấp phần mềm ảo hóa song song Tuy nhiên nhiều công ty phát triển hỗ trợ ảo hóa song song dần thay ảo hóa tồn phần thời gian tới Hạn chế máy chủ ảo hóa: lợi ích ảo hóa máy chủ hấp dẫn người sử dụng, song công nghệ tồn mặt hạn chế Điều quan trọng quản trị để nghiên cứu cơng nghệ ảo hóa máy chủ kiến trúc mạng riêng cần phải cố gắng thiết kế giải pháp trước triển khai ảo hóa hệ thống Đối với máy chủ dành riêng cho ứng dụng với yêu cầu cao sức mạnh xử lý, ảo hóa khơng phải lựa chọn tốt Đó vì, ảo hóa phân chia sức mạnh xử lý máy chủ lên máy chủ ảo Khi sức mạnh xử lý máy chủ đáp ứng nhu cầu ứng dụng, tất thứ chậm lại Các tác vụ không cần phải nhiều thời gian để hoàn thành lại tốn hàng Tệ nữa, có khả hệ thống treo máy chủ đáp ứng nhu cầu xử lý Nhà quản trị nên có nhìn cận cảnh mức độ sử dụng CPU trước phân chia máy chủ vật lý thành nhiều máy ảo Cũng thiếu khôn ngoan làm CPU máy chủ tải cách tạo nhiều máy chủ ảo máy vật lý Một máy chủ vật lý phải hỗ trợ nhiều máy ảo, máy chủ ảo nhận sức mạnh xử lý Ngồi ra, lượng khơng gian lưu trữ (đĩa cứng) máy chủ vật lý có hạn chế Quá nhiều máy chủ ảo ảnh hưởng đến khả máy chủ để lưu trữ liệu Một hạn chế khác di trú Hiện tại, di trú máy chủ ảo từ máy vật lý sang máy khác hai máy vật lý sử dụng vi xử lý nhà sản xuất Nếu mạng sử dụng HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 452 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 máy chủ chạy xử lý Intel sử dụng xử lý AMD, chuyển máy chủ ảo từ máy vật lý sang máy khác Tại quản trị viên di trú máy chủ ảo? Nếu máy chủ vật lý đòi hỏi phải bảo trì, việc chuyển máy chủ ảo qua máy chủ vật lý khác làm giảm lượng thời - gian - chết ứng dụng Nếu việc di trú lựa chọn, tất ứng dụng chạy máy chủ ảo lưu trữ máy vật lý khơng sẵn có bảo trì Nhiều tổ chức đầu tư vào ảo hóa máy chủ có giới hạn Với tiến cơng nghệ ảo hóa máy chủ, nhu cầu cần trung tâm liệu khổng lồ giảm Việc tiêu thụ điện máy chủ sản lượng nhiệt sinh làm giảm, làm cho việc sử dụng máy chủ khơng hấp dẫn mặt tài chính, mà sáng kiến xanh Đối với hệ thống mạng sử dụng máy chủ tận dụng gần tồn tiềm mình, thấy, hệ thống mạng máy tính hiệu 1.5 Ảo hóa với Hypervisor Như đề cập phần ảo hóa máy chủ, ảo hóa máy chủ gồm dạng ảo hóa với Hypervisor ảo hóa khơng sử dụng Hypervisor Xét phương pháp ảo hóa, ảo hóa với Hypervisor bao gồm ảo hóa tồn phần, ảo hóa song song Ảo hóa mức hệ điều hành dạng ảo hóa khơng sử dụng Hypervisor Một số thuật ngữ nhắc đến ảo hóa Hypervisor: Hypervisor phần mềm (hoặc firmware) cài đặt hệ thống thiết bị phần cứng, có nhiệm vụ thực ảo hóa tài nguyên vật lý máy vật lý (Host) cấp phát/chia sẻ cho hệ điều hành máy ảo (Guest) Host máy chủ vật lý, máy chủ cài đặt hay máy chủ thực ảo hóa Hypervisor cài đặt Host Guest máy chủ logic, máy chủ ảo hay máy chủ tạo thành sau ảo hóa Virtual Machine (VM) hay máy ảo, sản phẩm việc ảo hóa So sánh ảo hóa Hypervisor với khơng sử dụng Hypervisor: Với ảo hóa khơng sử dụng Hypervisor, thơng thường ảo hóa mức hệ điều hành, hệ điều hành đóng vai trò trực tiếp việc quản lý tài nguyên vật lý cấp phát cho máy ảo, tạo mơi trường ảo hóa Các máy ảo thực chất giống hộp kín (Box/Container) lập phần hệ điều hành với tài nguyên hệ thống Vì vậy, loại ảo hóa coi Ảo hóa với Container Phân loại Hypervisor: Có hai loại Hypervisor: Hypervisor loại (Bare - metal) chạy trực tiếp hệ thống phần cứng Hypervisor loại (Hosted) chạy hệ điều hành Host cung cấp dịch vụ ảo hóa Hypervisor loại chạy trực tiếp phần cứng hệ thống truy cập trực tiếp vào lớp phần cứng vật lý nằm để điều khiển phần cứng quản lý máy ảo (hình 3a) Chúng thường gọi bare - metal (hay native) Hypervisor Hypervisor ngày phổ biến với tảng ảo hóa, việc xây dựng Hypervisor firmware mang lại hiệu Rất nhiều công cụ ảo hóa xây dựng Hypervisor loại Vmware ESX/ESXi, MS HyperV, Xen,… Hypervisor loại lớp ảo hóa cài đặt hệ điều hành Host Hệ điều hành Host truy cập trực tiếp tới phần cứng máy vật lý có trách nhiệm quản lí dịch vụ máy vật lý Hypervisor loại tạo môi trường máy ảo, hoạt động ứng dụng có khả hỗ trợ nhiều OS, gọi liên kết tới CPU, nhớ, đĩa, mạng tài nguyên khác thông qua hệ điều hành Host (hình 3b) Hypervisor phổ biến thời kì đầu ảo hóa việc cài đặt đơn giản Một số cơng cụ ảo hóa Hypervisor loại VirtualBox,… a Hypervisor loại (Bare - metal) b Hypervisor loại (Hosted) Hình Các loại Hypervisor HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 453 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 KVM trường hợp đặc biệt, nằm nhân Linux nên cài đặt KVM cần cài đặt hệ điều hành Linux, KVM xếp vào Hypervisor loại Tuy nhiên KVM lại truy cập trực tiếp tài nguyên không thông qua hệ điều hành nên lại xếp vào Hypervisor loại Lựa chọn Hypervisor: cách tốt để xác định Hypervisor đáp ứng nhu cầu so sánh số liệu hiệu suất chúng Số liệu bao gồm số lượng CPU, kích thước nhớ tối đa hỗ trợ với Host Guest, hỗ trợ cho vi xử lý ảo,… Nhưng với số liệu khơng thể xác định lựa chọn Ngoài khả Hypervisor, phải xác định hệ điều hành Guest mà Hypervisor hỗ trợ Nếu chạy hệ thống không đồng mơi trường hệ điều hành mạng, phải chọn Hypervisor hỗ trợ cho hệ điều hành chạy Nếu chạy mạng đồng dựa Windows Linux, việc Hypervisor hỗ trợ hệ điều hành phù hợp với nhu cầu Mọi Hypervisor không tạo giống nhau, tất cung cấp tính gần tương tự Hiểu biết tính chúng hệ điều hành Guest chúng hỗ trợ khía cạnh quan trọng q trình lựa chọn Hypervisor ảo hóa So sánh thông tin với yêu cầu tổ chức điểm cốt lõi tới định thực Một số yếu tố sau nên kiểm tra trước chọn Hypervisor phù hợp Hiệu máy ảo: hệ thống ảo nên đáp ứng chí vượt qua hiệu hệ thống vật lý tương đương thực ảo, liên quan đến ứng dụng máy chủ, Trường hợp lý tưởng, người quản trị muốn Hypervisor tối ưu hóa tài nguyên nhằm đặt hiệu tối đa cho máy ảo Câu hỏi đặt sẵn sàng trả cho việc tối ưu hóa Kích thước nhiệm vụ dự án thường xác định giá trị việc tối ưu hóa Quản lý nhớ: tìm kiếm hỗ trợ cho ảo hóa nhớ hệ thống Tính sẵn sàng cao (HA - High availability): nhà cung cấp lớn có giải pháp sẵn sàng cao riêng họ giải pháp đạt khác nhau, phương pháp tiếp cận từ phức tạp đơn giản Hiểu biết cơng tác phòng chống thảm họa phương pháp phục hồi thảm họa cho hệ thống quan trọng Di trú trực tiếp (Live migration): di trú trực tiếp vô quan trọng người dùng; với hỗ trợ cho di trú trực tiếp tảng khác khả di trú trực tiếp đồng thời hai nhiều máy ảo, cần phải xem xét cẩn thận Hypervisor cung cấp khía cạnh Mạng, lưu trữ bảo mật: vấn đề mạng, Hypervisors nên hỗ trợ card giao tiếp mạng (NIC) phối hợp cân tải, mạng cô lập Unicast, hỗ trợ trunking mạng ảo cục (VLAN) tiêu chuẩn (802.1Q),… Mỗi Hypervisor nên hỗ trợ hỗ iSCSI Fibre Channel - hỗ trợ phần mềm bảo vệ liệu doanh nghiệp lưu trữ mạng, với số tùy chọn cho công cụ thư viện API, Fibre Channel over Ethernet (FCoE), khả tương thích đĩa ảo đa - Hypervisor,… Tính quản lý: tìm kiếm tính quản lý Simple Network Management Protocol (SNMP), tích hợp với phần mềm quản lý khác, độ chịu lỗi quản lý máy chủ - tính vô giá với Hypervisor Các thông tin thơng số kỹ thuật, đặc tính giải pháp ảo hóa loại hypervisor hãng cơng nghệ lớn phát triển so sánh tương quan chúng cung cấp cách chi tiết [2] Ảo hóa mã nguồn mở KVM 2.1 Tổng quan ảo hóa KVM KVM (viết tắt Kernel-based Virtual Machine) giải pháp ảo hóa tồn phần cho Linux KVM module kernel Linux, giúp Linux thực ảo hóa, với hỗ trợ QEMU (QEMU viết tắt Quick Emulator, hypervisor loại Hosted mã nguồn mở miễn phí thực việc ảo hóa phần cứng) Sơ lược KVM: thông tin KVM cung cấp website thức KVM [3] Theo tham khảo từ [4], KVM giải pháp ảo Linux phần cứng x86 có hỗ trợ ảo hóa (Intel VT AMD-V) Sự hỗ trợ có giới hạn cho ảo hóa song song có mặt máy tính Linux Windows dạng trình điều khiển mạng ảo hóa song song KVM HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 454 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 thiết kế để giao tiếp với nhân kernel thông qua moldule nạp vào nhân Các phiên hệ điều hành hỗ trợ bao gồm loạt hệ điều hành Linux, BSD, Solaris, Windows, Haiku, ReactOS hệ điều hành nghiên cứu AROS Một vá KVM (qemu) chạy Mac OS X Lưu ý KVM khơng tự thực bắt kì giả lập nào; thay vào đó, chương trình người dùng sử dụng giao tiếp/dev/kvm để cài đặt không gian địa chỉ, mô I/O Guest ảo đưa hiển thị hình ảnh chúng lên hiển thị Host Trong kiến trúc KVM, máy ảo thực thi tiến trình thơng thường Linux, lịch trình thực lịch trình tiêu chuẩn Linux Trong thực tế CPU ảo xuất xử lý thông thường Linux Điều cho phép KVM thừa hưởng tất tính nhân Linux Sự giả lập thiết bị thực phiên qemu sửa đổi để cung cấp BIOS, PCI, bus USB ảo, tập thiết bị tiêu chuẩn ảo điều khiển đĩa IDE SCSI, card mạng, Tính năng: tính then chốt KVM [4] Bảo mật: kể từ máy ảo thực thi tiến trình Linux, điều thúc mơ hình bảo mật tiêu chuẩn Linux để cung cấp cách ly kiểm soát tài nguyên Nhân Linux sử dụng SELinux (Security-Enhanced Linux) để thêm điều khiển truy nhập bắt buộc, bảo mật đa cấp độ để thực thi sách SELinux cung cấp cách ly tài nguyên cho tiến trình chạy nhân Linux Quản lí nhớ: KVM kế thừa tính quản lý nhớ mạnh mẽ từ Linux Bộ nhớ máy ảo lưu trữ tương tự nhớ thực, cho tiến trình Linux khác ‘swap’, hỗ trợ trang kích thước cho hiệu suất tốt hơn, chia sẻ, hỗ trợ file đĩa Hỗ trợ NUMA (Khôngn-Uniform Memory Access, nhớ thiết kế cho đa xử lý) cho phép máy ảo truy cập hiệu vào nhớ kích thước lớn KVM hỗ trợ tính ảo hóa nhớ từ nhà cung cấp CPU với hỗ trợ cho Extended Page Table (EPT) Intel Rapid Virtualization Indexing (RVI) AMD nhằm giảm việc sử dụng CPU thông lượng cao Chia sẻ trang nhớ hỗ trợ thông qua tính nhân gọi Kernel Samepage Merging (KSM) KSM quét nhớ máy ảo chỗ ảo máy có trang nhớ giống hệt nhau, KSM gộp vào trang chia sẻ máy ảo, lưu trữ Nếu máy Guest cố gắng thay đổi trang chia sẻ này, Guest cung cấp riêng dành riêng cho Lưu trữ: KVM sử dụng loại lưu trữ hỗ trợ Linux để lưu trữ ảnh máy ảo, bao gồm đĩa cục với giao tiếp IDE, SCSI SATA Network Attached Storage (NAS) bao gồm NFS SAMBA/CIFS, SAN với hỗ trợ iSCSI Fibre Channel Đa đường dẫn I/O sử dụng để cải thiện thông lượng phần dư dự phòng Một lần nhắc lại, KVM phần nhân Linux, tận dụng sở hạ tầng lưu trữ đáng tin cậy minh chứng với hỗ trợ từ tất nhà cung cấp lưu trữ hàng đầu; ngăn xếp lưu trữ chứng minh triển khai sản xuất KVM hỗ trợ ảnh máy ảo hệ thống file chia sẻ Global File System (GFS2) phép ảnh máy ảo để chia sẻ nhiều Host với chia sẻ cách sử dụng ổ vật lý Ảnh đĩa hỗ trợ thin provisioning cho phép cải thiện việc sử dụng lưu trữ phân bổ lưu trữ cần thiết máy ảo phân bổ ứng trước toàn lưu trữ Định dạng đĩa cho KVM QCOW2 bao gồm hỗ trợ cho chụp nhanh ảnh máy ảo (snapshot) cho phép nhiều mức chụp, nén mã hóa Di trú trực tiếp: KVM hỗ trợ di trú trực tiếp, cung cấp khả di chuyển máy ảo chạy Host vật lý mà không làm gián đoạn dịch vụ Di trú trực tiếp “trong suốt” người dùng, máy ảo “bật”, kết nối mạng hoạt động, ứng dụng cho người dùng tiếp tục chạy máy ảo chuyển tới máy chủ vật lý Ngoài việc di trú trực tiếp, KVM hỗ trợ lưu lại tình trạng thời máy ảo vào đĩa cứng, cho phép lưu trữ tiếp tục nguyên trạng thời điểm sau HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 455 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Trình điều khiển thiết bị: KVM hỗ trợ ảo hóa lai nơi mà trình điều khiển ảo hóa song song cài đặt hệ điều hành Guest phép máy ảo sử dụng giao tiếp I/O tối ưu hóa khơng phải thiết bị mô phỏng, nhằm cung cấp hiệu suất cao I/O cho khối thiết bị mạng KVM Hypervisor sử dụng tiêu chuẩn VirtIO phát triển IBM Red Hat kết hợp với cộng đồng Linux cho trình điều khiển ảo hóa song song; giao tiếp độc lập Hypervisor để xây dựng trình điều khiển thiết bị, cho phép trình điều khiển thiết bị sử dụng cho nhiều Hypervisor, cho phép khả tương tác Guest tốt Trình điều khiển VirtIO chứa nhân Linux (2.6.25 trở sau), bao gồm Red Hat Enterprise Linux 4.8+ 5,3+, có sẵn cho Red Hat Enterprise Linux Red Hat phát triển trình điều khiển VirtIO cho Guest Microsoft Windows nhằm tối ưu hóa mạng I/O đĩa, chứng nhận theo chương trình chứng nhận Microsoft's Windows Hardware Quality Labs (WHQL) Microsoft Hiệu khả mở rộng: KVM thừa hưởng hiệu suất khả mở rộng Linux, hỗ trợ máy ảo với lên đến 16 CPU ảo 256GB RAM, hệ thống Host với 256 lõi 1TB RAM Nó cung cấp: Lên đến 95 - 135% hiệu suất tương đối so với bare-metal cho khối lượng công việc doanh nghiệp thực tế SAP, Oracle, LAMP, Microsoft Exchange Hơn 1.2 triệu thông điệp giây độ trễ khoảng 200 ms máy ảo chạy máy chủ tiêu chuẩn Tỷ lệ cao với 600 máy ảo chạy tải công việc doanh nghiệp máy chủ Điều có nghĩa KVM cho phép ứng dựng có khối lượng cơng việc u cầu cao ảo hóa Quản lý máy ảo: Có số giải pháp quản lý máy ảo có sẵn bao gồm: Qemu/KVM: ta chạy trực tiếp từ command line máy KVM Virsh: Một tập shell tối thiểu để quản lý máy ảo Virtual Machine Manager: biết virt-manager, giao diện đồ họa GUI để quản lý máy ảo Webvirtmgr: quản lý máy ảo với giao diện Web Một số ưu khuyết điểm Mặt ưu điểm: KVM Hypervisor so với giải pháp ảo hóa khác, modul kích thước nhỏ tích hợp với nhân Linux cung cấp đơn giản việc thực ảo hóa, cộng thêm tiếp tục hỗ trợ từ Linux nhà phát triển RedHat KVM linh hoạt; hệ điều hành Guest giao tiếp với Hypervisor tích hợp vào nhân Linux, chúng đánh địa phần cứng trực tiếp trường hợp mà không cần phải sửa đổi hệ điều hành ảo Điều khiến KVM thành giải pháp nhanh cho máy ảo Các vá lỗi cho KVM tương thích với nhân Linux Ảo hóa với KVM thực nhân Linux; hệ điều khiến việc điều khiển tiến trình ảo hóa trở nên dễ dàng Mặt hạn chế: Khơng có cơng cụ mang tính phức tạp cho việc quản lý máy chủ KVM máy ảo KVM cần phải cải thiện hỗ trợ mạng ảo, hỗ trợ lưu trữ ảo, bảo mật nâng cao, sẵn sàng cao (high availability), khả chịu lỗi, quản lý lượng, hỗ trợ HPC/thời gian thực, mở rộng khả CPU ảo, khả tương thích với nhà cung cấp, di động máy ảo, xây dựng hệ thống dịch vụ đám mây Các cơng cụ quản lí ảo hóa hỗ trợ KVM: có nhiều cơng cụ quản lý ảo hóa, nhiều số hỗ trợ đa tảng, tức hỗ trợ nhiều giải pháp ảo hóa khác nhau, có KVM Số lượng công cụ hỗ trợ KVM tương đối lớn, nhiên, công cụ chuyên biệt phát triển dành riêng cho KVM lại thiếu Đây hạn chế lớn ảo hóa với KVM Tuy vậy, điều khơng có nghĩa khơng có cơng cụ hữu hiệu để làm việc giải pháp ảo hóa Như đề cập phần trước, ứng dụng xây dựng làm việc dựa Libvirt có khả ảo hóa mạnh mẽ.Cơng cụ virsh với giao diện dòng lệnh, lệnh đơn giản tính linh hoạt cao Cơng cụ virt-manager với giao diện đồ họa hay webvirtmgr với giao diện web hoàn toàn giúp nhà quản trị xây dựng, triển khai quản lý hệ thống với tảng ảo hóa KVM Ngồi ra, với giải pháp cơng nghệ điện tốn đám mây, việc sử dụng tảng ảo hóa KVM trình xây dựng quản lý hệ thống hướng hoàn toàn hợp lý Các giải HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 456 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 pháp công cụ quản lý hệ thống với công nghệ đám mây OpenStack hỗ trợ lựa chọn KVM làm cơng cụ ảo hóa mặc định 2.2 Lựa chọn giải pháp ảo hóa với KVM Lựa chọn giải pháp để xây dựng triển khai hệ thống: trình bày phần trước, thấy đa dạng phương pháp cơng cụ ảo hóa Các nhà cung cấp đưa giải pháp ảo hóa nhằm đáp ứng nhu cầu khác nhóm đối tượng sử dụng cụ thể Từ tính phí thử nghiệm hay miễn phí, từ giải pháp thương mại đóng giải pháp mã nguồn mở, từ phiên quy mô nhỏ doanh nghiệp lớn, từ phiên tiêu chuẩn phiên cao cấp, nhà quản trị hệ thống đứng trước nhiều lựa chọn muốn triển khai ảo hóa cho hệ thống Tham khảo thêm giải pháp ảo hóa [2] Tuy nhiên để xây dựng giải pháp ảo hóa hợp lý cho hệ thống khơng đơn giản Có hay khơng nên áp dụng ảo hóa, sử dụng tảng nào, sử dụng cơng cụ để quản lý hệ thống sau ảo hóa,… phụ thuộc nhiều yếu tố Ngồi chọn lựa triển giai giải pháp ảo hóa, chưa thể khẳng định giải pháp có thực hồn hảo phù hợp với hệ thống hay chưa Cần phải có nhiều thời gian theo dõi, vận hành, đưa đánh giá để biết khả hoạt động tảng ảo hóa cụ thể hệ thống cụ thể Thực tế có nhiều vấn đề phát sinh khơng thể lường hết, tảng ảo hóa vận hành trơn tru hệ thống lại có hiệu thấp hệ thống khác Vậy nhà quản trị phải làm để chọn lựa giải pháp ban đầu tạm coi phù hợp, lựa chọn công cụ hàng tá cơng cụ liệt kê Có thể thấy rằng, để đưa giải pháp thử nghiệm triển khai, nên thực số cơng việc sau đây: phân tích lên kế hoạch; cài đặt triển khai; vận hành trì hệ thống Đối với bước đầu tiên, cần phải hiểu rõ hệ thống, từ cấu hình kiến trúc, tải trọng công việc hệ thống Sau đánh giá điều này, nhà quản trị xác định nhu cầu mục đích sử dụng giải pháp ảo hóa Xác định xem để nắm cơng cụ ảo hóa tay, cần phải trang bị kiến thức chuyên môn nào, yêu cầu hệ thống Sau đó, lựa chọn cơng cụ ảo hóa phù hợp Lựa chọn tảng ảo hóa: hàng loạt tảng ảo hóa khác nhau, KVM tảng ảo hóa mã nguồn mở Linux, xây dựng module tích hợp vào nhân Linux Đối với hệ thống thông thường, không u cầu máy chủ có cấu hình q mạnh, nên giải pháp ảo hóa đòi hỏi cấu hình phần cứng trung bình hợp lý Ngồi ra, tải công việc hệ thống máy chủ không cao, tập trung số thời điểm định Vấn đề tiếp theo, vấn đề then chốt, ảnh hưởng lớn đến định lựa chọn cơng cụ ảo hóa việc triển khai trì hệ thống ảo hóa lâu dài, vấn đề kinh phí Đối với tổ chức hay doanh nghiệp có quy mơ lớn, đòi hỏi giải pháp ảo hóa mạnh mẽ cao cấp, cung cấp tính nâng cao hỗ trợ cho việc quản lí hệ thống lớn vấn đề kinh tế khơng phải chủ yếu, họ chi trả để đổi lại hoạt động ổn định, sử dụng quản lý đơn giản Nhưng doanh nghiệp nhỏ hay đơn vị trường học, khơng có q nhiều nhu cầu tính cao cấp, việc đầu tư khoản tiền khơng nhỏ vào cơng cụ ảo hóa lãng phí bất hợp lý Chi phí để mua quyền quyền ban đầu không lớn, kinh phí bỏ để trì cơng nghệ nhận hỗ trợ từ nhà cung cấp lớn nhiều Thật may mắn nhiều cơng cụ ảo hóa miễn phí, chí nhà cung cấp lớn đưa phiên miễn phí cho sản phẩm cao cấp họ Những sản phẩm miễn phí khơng cung cấp nhiều tính nâng cao khơng lẽ mà lại giải pháp chất lượng Các cơng cụ ảo hóa phiên miễn phí ESXi Vmware, XenServer Citrix ví dụ điển hình cơng cụ miễn phí đánh giá cao Một hướng khác để tiếp cận giải pháp ảo hóa miễn phí việc sử dụng công cụ mã nguồn mở Xen, KVM, giải pháp ảo hóa mã nguồn mở tốt HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 457 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Linux, hay cơng cụ ảo hóa mức OS OpenVZ có hiệu ảo hóa cao giải pháp sáng giá Tuy nhiên, phiên miễn phí cơng cụ cao cấp ESXi thường có liên quan đến vấn đề quyền hay có giới hạn sử dụng, mở rộng hệ thống Ngồi ESXi cơng cụ hoạt động nặng, ngốn tài nguyên nên đòi hỏi phải triển khai hệ thống có cấu hình đáp ứng nhu cầu hoạt động Các giải pháp mã nguồn mở có hiệu tốt, hoạt động Linux nên chạy nhẹ, yêu cầu phần cứng khơng cao Các cơng cụ ảo hóa mã nguồn mở Xen hay KVM hoàn toàn miễn phí, khơng có giới hạn sử dụng nên hồn tồn phát triển, mở rộng hệ thống Hiện dạo quanh diễn đàn hay thảo luận chuyên môn chủ đề ảo hóa, thường xuyên bắt gặp câu hỏi dạng như: lại sử dụng vmWare, so sánh Xen với KVM,… Giống đề cập trước đó, việc lựa chọn công cụ tương đối, cần phải có thời gian thử nghiệm lâu dài Hơn tính chất cạnh tranh nên hiệu cơng cụ ảo hóa khơng chênh lệch q nhiều, chẳng hạn Xen KVM Một số so sánh giải pháp ảo hóa Xen KVM trình bày [5], số benchmark Xen với KVM [6] Chi phí cơng cụ ảo hóa phần, ngồi chi phí hệ điều hành vấn đề đáng để lưu tâm Sử dụng phân phối hệ điều hành mã nguồn mở ý tưởng không tồi Các hệ điều hành mã nguồn mở bắt kịp với hệ điều hành cao cấp Windows, cộng với phát triển cộng đồng nguồn mở Không phải ngẫu nhiên mà hệ điều hành Debian, Fedora, CentOS, Suse, [7, 8] ưa chuộng mà thường xuyên lựa chọn để cài đặt máy chủ Việc cài đặt triển khai hệ thống ảo hóa với KVM mơi trường hệ điểu hành Ubuntu trình bày chi tiết tài liệu Ubuntu KVM [9] Như vậy, lại lựa chọn KVM? thứ đề cập, KVM mã nguồn mở KVM hoàn toàn miễn phí sử dụng khơng có giới hạn Ngồi sản phẩm mã nguồn mở nên KVM có cộng đồng xây dựng phát triển lớn mạnh KVM hoạt động tốt Linux, sản phẩm Vmware,HyperV không hỗ trợ hoạt động với hiệu suất thấp KVM tích hợp sẵn nhân Linux Như cần cài đặt Linux phiên hệ điều hành phân phối Linux, cộng thêm hệ thống phần cứng hỗ trợ ảo hóa ta hồn tồn triển khai cơng nghệ ảo hóa KVM có hiệu khơng thua giải pháp ảo hóa mã nguồn mở hay chí sản phẩm thương mại, điều chứng minh qua tài liệu báo cáo so sánh hiệu KVM với sản phẩm khác (điển Xen) KVM hỗ trợ ảo hóa tồn phần Ngồi phiên KVM mở rộng nhà phát triển lớn RedHat cung cấp cho phép KVM hỗ trợ ảo hóa song song KVM theo định nghĩa Hypervisor loại 2, tức hosted-hypervisor nằm nhân Linux, hay hiểu có hệ điều hành host Tuy nhiên thực chất KVM hoạt động Hypervisor loại (bare-metal hypervisor), hồn tồn truy xuất vào tài ngun phần cứng để tiến hành ảo hóa Hiện KVM hỗ trợ nhiều nhà sản xuất, nhà phát triển lớn Đặc biệt RedHat phát triển KVM thành cơng cụ ảo hóa mạnh mẽ cho RHEL (RedHat Enterprise Linux) [10] Hãng sản xuất máy chủ hàng đầu IBM phát triển tảng ảo hóa KVM máy đại mẽ họ Có nhiều cơng cụ quản lý ảo hóa hỗ trợ chí phát triển dành riêng cho KVM Các tảng đám mây sử dụng ảo hóa KVM ngày nhiều Các hệ điều hành phân phối Linux Ubuntu đưa gói giải pháp xây dựng hệ thống đám mây hoàn toàn mã nguồn mở, sử dụng KVM công cụ quản lý đám mây OpenStack, CloudStack Với số điểm khái quát nêu trên, thấy KVM khơng cơng cụ ảo hóa ưu việt nhất, lợi ích chi phí, mã nguồn mở công cụ quản lý đem lại khiến nhà quản trị hồn tồn có thêm hội trải nghiệm sử dụng KVM cho hệ thống của Kết luận Chủ đề báo cơng nghệ ảo hóa giải pháp ảo hóa máy chủ mã nguồn mở KVM Trong khuôn khổ báo, tác giả trình bày tổng quan ảo hóa, triển khai ảo hóa hệ HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 458 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 thống CNTT, phân loại phương pháp ảo hóa tập trung trình bày ảo hóa máy chủ sử dụng ảo hóa với hypervisor Bài báo đề cập giải pháp ảo hóa, lựa chọn giải pháp ảo hóa mã nguồn mở KVM, đưa thơng tin phân tích đặc điểm, tính KVM, đồng thời giải thích lí lựa chọn giải pháp KVM để triển khai ảo hóa hệ thống máy chủ Tác giả cài đặt triển khai hệ thống ảo hóa máy chủ cụ thể với KVM môi trường hệ điều hành Ubuntu trình bày trình triển khai cụ thể, chi tiết viết khác Tham khảo cài đặt triển khai KVM Ubuntu với [9] Tài liệu tham khảo [1] Jonathan Strickland How Server Virtualization Works HowStuffWorks InfoSpace LLC 16/06/2016 [2] Graphiq Inc Best virtualization Software & Hypervisor Comparison SoftwareInsider Graphiq Inc 16/06/2016 [3] MediaWiki HOWTO - KVM KVM 29/02/2016 KVM 16/06/2016 [4] Bhanu P Tholeti Hypervisors, virtualization, and the cloud: Dive into the KVM hypervisor IBMdeveloperWorks® IBM 16/06/2016 [5] William von Hagen Using KVM virtualization IBMdeveloperWorks® IBM 16/06/2016 [6] Xen Xen Benchmarks Xen, Xen org 16/06/2016 [7] Debian KVM - Debian Wiki Debian Software in the Public Interest Inc 16/06/2016 [8] CentOS HowTos/KVM - CentOS Wiki Centos, The CentOS Project 16/06/2016 [9] Ubuntu KVM - Commnity Help Wiki Ubuntu, Canonical Ltd 16/06/2016 [10] RedHat KVM - Kernel-based Virtual Machine RedHat, RedHat Inc 16/06/2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 459 ... mạng máy tính hiệu 1.5 Ảo hóa với Hypervisor Như đề cập phần ảo hóa máy chủ, ảo hóa máy chủ gồm dạng ảo hóa với Hypervisor ảo hóa khơng sử dụng Hypervisor Xét phương pháp ảo hóa, ảo hóa với Hypervisor... CNTT, phân loại phương pháp ảo hóa tập trung trình bày ảo hóa máy chủ sử dụng ảo hóa với hypervisor Bài báo đề cập giải pháp ảo hóa, lựa chọn giải pháp ảo hóa mã nguồn mở KVM, đưa thơng tin phân... phần phân loại ảo hóa, ảo hóa có nhiều dạng Đối với ảo hóa máy chủ, có ba cách để tạo máy chủ ảo: ảo hóa tồn phần (Full virtualization), ảo hóa song song (Para-virtualization) ảo hóa mức hệ điều