Ứng dụng công nghệ ảo hóa trong hệ thống công nghệ thông tin (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Hà Quang Chiến Ứng dụng cơng nghệ ảo hóa hệ thống cơng nghệ thơng tin Chunngành: Khoa học máy tính Mãsố: 60.48.01 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2012 Luậnvănđượchồnthànhtại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Ngườihướngdẫnkhoahọc.: PGS TS Huỳnh Quyết Thắng Phảnbiện 1: ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Phảnbiện 2: ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… LuậnvănsẽđượcbảovệtrướcHộiđồngchấmluậnvănthạcsĩtạiHọcviệnCơngnghệBưuchínhViễ nthơng Vàolúc: ngày tháng năm 1 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CH ƠNG I - TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ẢO I KHÁI NIỆM 1.1 Ảo hóa 1.2 Cơ sở hạ tầng ảo 1.3 Máy ảo 1.4 CPU ảo 1.5 Cách thức làm việc ảo hóa II HỆ ĐIỀU HÀNH MÁY CHỦ DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ ẢO .6 2.1 Kiến trúc máy chủ ESX/ESXi III ỨNG DỤNG CỦA VMWARE 3.1 Thành phần sở hạ tầng Vmware 3.2 Sử dụng hạ tầng Vmware trung tâm liệu 3.3 Sử dụng VDI với hạ tầng Vmware CH ƠNG II - TRIỂN KHAI HẠ TẦNG ẢO I CÀI ĐẶT MÁY CHỦ ESX 1.1 Thiết lập phần cứng cho máy chủ ESX 1.2 Khởi động cài đặt máy chủ ESX 2.1 Xây dựng phân vùng ổ đĩa cho dịch vụ Console 2.2 Cấu hình tài khoản ng ời dùng máy chủ ESX 10 2.3 Khắc phục s ̣ cố cho máy chủ ESX 10 II PHẦN MỀM VIRTUALCENTER 10 2.1 Thành phần VirtualCenter 10 2.2 Kiến trúc VirtualCenter 11 2.3 Cơ sở liệu VirtualCenter 12 2.4 VirtualCenter Infrastructure (VI) Client 12 III XÂY D ̣NG VIRTUALCENTER 12 3.1 Tạo máy ảo 12 3.2 Tạo nhiều máy ảo 12 3.2.1 Máy ảo mẫu 12 3.2.2 Tạo máy ảo mẫu 13 3.4 Vmware Converter Enterprise 13 3.5 Quản lý máy ảo 13 3.6 Quản lý tài nguyên 14 3.7 Di chuyển máy ảo với VMotion 14 3.8 VMware DRS (Kế hoạch phân phối tài nguyên) 14 Kết ch ơng 14 CH ƠNG III - TH ̉ NGHIỆM HIỆU NĂNG CỦA VIRTUALCENTER 15 I KẾT NỐI MẠNG 15 1.1 Tạo chuyển mạch ảo 15 1.2 Thay đổi cấu hình chuyển mạch ảo 15 II L U TR ̃ 16 2.1 Kỹ thuật Fibre Channal SAN 16 2.2 Kỹ thuật iSCSI SAN 16 2.3 Kho d ̃ liệu VMFS 16 2.4 L u tr ̃ NAS kho d ̃ liệu NFS 16 III BẢO VỆ DỮ LIỆU VÀ KHẢ NĂNG SẴN SÀNG 17 3.1 Các chiến l ợc l u 17 3.2 Các kỹ thuật xây dựng khả sẵn sàng cao máy ảo 17 3.3 Đánh giá th ̉ nghiệm 19 3.3.1 Môi tr ờng thử nghiệm 19 3.3.2 Các thành phần hệ thống 19 3.3.3 Kết trình triển khai 19 3.3.4 Các ứng dụng triển khai môi tr ờng ảo Trung tâm Giải pháp Tích hợp hệ thống 19 Kết ch ơng 21 KẾT LUẬN 22 KIẾN NGHỊ VÀ H ỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP THEO 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 MỞ ĐẦU Những năm gần công nghệ ảo hóa đ ợc ứng dụng rộng rãi thực tế, hệ thống công nghệ thông tin nhiều doanh nghiệp, quan, xí nghiệp Kỹ thuật "ảo hố” khơng cịn xa lạ với thực tế đời th ờng kể từ VMware giới thiệu sản phẩm VMware Workstation vào năm 1999 Sản phẩm ban đầu đ ợc thiết kế để hỗ trợ việc phát triển kiểm tra phần mềm trở nên phổ biến nhờ khả tạo máy tính "ảo" chạy đồng thời nhiều hệ điều hành khác máy tính "thực" (khác với chế độ "khởi động kép" - máy tính đ ợc cài nhiều Hệ điều hành chọn lúc khởi động nh ng lúc làm việc đ ợc với Hệ điều hành) Và "ảo hố” khơng cịn bó hẹp lĩnh vực mà mở rộng cho tồn hạ tầng Cơng nghệ Thơng tin, từ phần cứng nh chip xử lý hệ thống máy chủ hệ thống mạng Với nội dung “Ứng dụng cơng nghệ ảo hóa hệ thống cơng nghệ thông tin” Luận văn gồm phần sau: Ch ơng 1: Tổng quan sở hạ tầng ảo Ch ơng 2: Triển khai hạ tầng ảo Ch ơng 3: Thử nghiệm hiệu VirtualCenter Với ph ơng pháp nghiên cứu: Tham khảo kỹ thuật, công nghệ ảo hoá giới, đặc biệt Vmware Và số kinh nghiệm thực tế thân qua q trình cơng tác khố đào tạo n ớc 5 CH ƠNG I - TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ẢO I KHÁI NIỆM 1.1 Ảo hóa Ảo hóa cơng nghệ đ ợc thiết kế để tạo tầng trung gian hệ thống phần cứng máy tính phần mềm chạy Ý t ởng cơng nghệ ảo hóa máy chủ từ máy vật lý đơn lẻ tạo thành nhiều máy ảo độc lập Mỗi máy ảo có thiết lập nguồn hệ thống riêng rẽ, hệ điều hành riêng ứng dụng riêng 1.2 Cơ sở hạ tầng ảo Một sở hạ tầng ảo cho phép chia sẻ tài ngun vật lý nhiều máy tính tồn sở hạ tầng hệ thống Công nghệ thông tin Một máy ảo cho phép chia sẻ nguồn tài nguyên máy tính vật lý nhiều máy ảo cho hiệu tối đa Tài nguyên đ ợc chia sẻ nhiều máy ảo ứng dụng Cơ sở hạ tầng ảo bao gồm thành phần sau đây:  Bare-metal hypervisor cho phép ảo hóa đầy đủ máy tính x86  Cơ sở hạ tầng dịch vụ ảo nh quản lý tài nguyên l u hợp tài nguyên có sẵn để tối u hóa máy ảo  Các giải pháp tự động hóa mà cung cấp khả đặc biệt để tối u hóa q hệ thống Cơng nghệ thơng tin nh : dự phịng khắc phục thảm họa 1.3 Máy ảo Một máy ảo (VM) môi tr ờng hay hệ điều hành hoạt động độc lập với hệ điều hành máy chủ Một máy ảo hoạt động giống hệt nh máy tính vật lý bao gồm thiết bị ảo riêng (dựa phần mềm) CPU, RAM, đĩa cứng cạc giao tiếp mạng (NIC) 6 1.4 CPU ảo CPU ảo hóa bao gồm CPU đơn hoạt động nh thể hai hay nhiều CPU riêng biệt Trong thực tế, điều giống nh chạy hai hay nhiều máy tính riêng biệt máy vật lý Có lẽ lý phổ biến để làm điều để chạy hai hệ điều hành khác máy Các CPU, đơn vị xử lý trung tâm, đ ợc cho thành phần quan trọng máy tính Đây phần máy tính mà thể thực h ớng dẫn ứng dụng chạy máy tính CPU th ờng đ ợc gọi đơn giản chip vi mạch 1.5 Cách thức làm việc ảo hóa Ảo hóa hoạt động cách chèn lớp phần mềm mỏng trực tiếp phần cứng máy tính hệ điều hành máy chủ Điều bao gồm hình máy ảo hay "hypervisor" mà phân bổ tài nguyên phần cứng cách tự động minh bạch Nhiều hệ điều hành chạy đồng thời máy tính vật lý tài nguyên phần cứng chia sẻ với Bằng cách đóng gói tồn máy, bao gồm CPU, nhớ, hệ điều hành, thiết bị mạng II HỆ ĐIỀU HÀNH MÁY CHỦ DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ ẢO Xét kiến trúc hệ thống, mơ hình ảo hóa hệ thống máy chủ hai dạng Host-based Hypervisor-based (cịn gọi bare-metal hypervisor) Ngoài ra, tùy theo sản phẩm ảo hóa đ ợc triển khai (nh VMWare, Microsoft HyperV, Citrix XEN Server) mà mức độ ảo hóa cụ thể khác Các mức độ ảo hóa bao gồm: o Full virtualization: Hệ điều hành khách (Các hệ điều hành cài máy chủ ảo) không bị thay đổi, chúng hoạt động nh phần cứng thật o Para virtualization: Các hệ điều hành khách bị thay đổi để hoạt động tốt với phần cứng Tuy nhiên dạng th ờng có hạn chế hỗ trợ loại hệ điều hành khách 7 o Emulation: Các hệ điều hành khách bị thay đổi, nh ng chúng đ ợc chạy phần mềm giả lập CPU vật lý 2.1 Kiến trúc máy chủ ESX/ESXi  ESX Server lõi phần mềm Vmware Infrastructure Chúng hoạt động nh hypervisor, hay lớp ảo hóa (virtualization layer)  ESX Server bao gồm thành phần: Server Console Vmkernel o Server Control (SC): Quản lý ESX Server máy ảo chạy máy chủ SC bao gồm dịch vụ nh : t ờng lửa, SNMP agent web o Vmkerlel tảng thật cho q trình ảo hóa Vmkernel quản lý phiên truy xuất phần cứng máy ảo III ỨNG DỤNG CỦA VMWARE 3.1 Thành phần sở hạ tầng Vmware Để chạy môi tr ờng sở hạ tầng VMware, cần thành phần sau đây:  ESX Server: tảng ảo hóa đ ợc sử dụng để tạo máy ảo nh tập hợp tập tin cấu hình thực tất chức máy vật lý Các máy chủ cung cấp quản lý, khởi động dịch vụ khác quản lý máy ảo  VI Client: Một giao diện đồ họa ng ời dùng đ ợc sử dụng để truy cập máy chủ ESX VirtualCenter Server  Kho liệu: nơi l u trữ cho tập tin máy ảo đ ợc định tạo máy ảo Kho liệu ẩn đặc tính tùy chọn l u trữ khác (chẳng hạn nh khối VMFS ổ đĩa SCSI máy chủ, hệ thống ổ đĩa Fibre Channel SAN, hệ thống ổ đĩa iSCSI SAN Network Attached Storage (hệ thống ổ đĩa NAS) cung cấp mơ hình thống cho việc l u trữ khác theo yêu cầu máy ảo 8  Máy chủ Agent: phần mềm quản lý, máy chủ thu thập, giao tiếp thực hành động nhận đ ợc thông qua VI Client Nó đ ợc cài đặt nh phần cài đặt máy chủ ESX 3.2 Sử dụng hạ tầng Vmware trung tâm liệu Cơ sở hạ tầng VMware đ ợc sử dụng phổ biến trung tâm liệu Quản trị trung tâm liệu sử dụng sở hạ tầng VMware cho:  Giải vấn đề máy chủ (không gian chứa, điện thiết bị làm mát phòng máy chủ) cách thay máy chủ ứng dụng chạy đơn lẻ máy ảo đ ợc hợp vào số l ợng nhỏ máy chủ vật lý  Sử dụng tốt phần cứng máy chủ cách triển khai máy chủ máy ảo để giảm máy chủ vật lý trung tâm liệu  Cung cấp máy chủ máy ảo, vài phút, với máy chủ vật lý vài ngày vài tuần 3.3 Sử dụng VDI với hạ tầng Vmware Virtual Desktop Infrastructure mơ hình kiến trúc hạ tầng cho việc kết nối sử dụng máy tính cá nhân ảo hóa, cung cấp đầy đủ khả môi tr ờng làm việc cho ng ời dùng nh máy tính thật Những máy tính ảo hóa đ ợc l u trữ trung tâm liệu đ ợc cấu hình phân phối cách tự động cho ng ời dùng ng ời dùng thực phiên truy vấn Kết ch ơng  Ảo hóa cách mạng cơng nghệ máy tính cho phép chuyển đổi phần cứng vào phần mềm  Các máy ảo dễ dàng quản lý, di chuyển chép chúng đ ợc gói gọn tập hợp tập tin 9  VMware bao gồm hai công nghệ ảo hóa: Bare-Metal Hypervisor HostBased Hypervisor CH ƠNG II - TRIỂN KHAI HẠ TẦNG ẢO I CÀI ĐẶT MÁY CHỦ ESX 1.1 Thiết lập phần cứng cho máy chủ ESX Một số điều quan trọng cần l u ý tr ớc lập kế hoạch cài đặt ESX Server:  Kết nối vật lý từ máy chủ ESX đến mạng máy ảo  Kết nối vật lý từ máy chủ ESX đến vùng quản lý  Cài đặt thành phần phần mềm ổ đĩa cục ổ đĩa từ hệ thống l u trữ (nh Fibre Channel iSCSI) Ổ đĩa x86 có tối đa bốn phân vùng Để phá vỡ giới hạn bốn phân vùng, phân vùng mở rộng đ ợc tạo Trong phân vùng mở rộng, phân vùng logic đ ợc chia nhỏ không gian Tạo phân vùng mở rộng đ ợc thực cách cài đặt ESX 1.2 Khởi động cài đặt máy chủ ESX Bộ cài đặt ESX chạy trong hai chế độ, đồ họa văn Nếu khơng có phím đ ợc nhấn vòng phút, việc cài đặt tiến hành chế độ đồ họa Chế độ đồ họa chế độ điển hình để lựa chọn, nhiên, cài đặt chế độ văn hữu ích truy cập vào giao diện điều khiển máy chủ ESX cách sử dụng chuyển đổi quản lý mạng từ xa mạng giao diện điều khiển từ xa đến máy chủ ESX chậm 2.1 Xây dựng phân vùng ổ đĩa cho dịch vụ Console Bộ cài đặt ESX cung cấp cách cài đặt cho ổ đĩa gồm ổ đĩa cục ổ đĩa l u trữ qua mạng 10 2.2 Cấu hình tài khoản ng ời dùng máy chủ ESX Trong tr ờng hợp định, cần thiết để đăng nhập trực tiếp vào máy chủ ESX để vào đ ợc chế độ dịng lệnh, ví dụ:  Để xem thơng tin hệ thống mà đ ợc xem VI Client  Để khắc phục cố vấn đề đ ợc giải cách sử dụng thông tin VI Client 2.3 Khắc phục s ̣ cố cho máy chủ ESX Xử lý cố q trình có hệ thống Nếu sử dụng logic kiến thức để lập vấn đề cách có hệ thống Hầu hết vấn đề máy chủ ESX đ ợc gây bởi:  Các vấn đề phần cứng - Ví dụ, CPU bị lỗi nhớ lỗi  Mất cấu hình - Ví dụ, chuyển đổi ảo giao diện điều khiển dịch vụ không ánh xạ đ ợc tới NIC vật lý thích hợp, l u trữ mạng LUNs khơng nhìn thấy đ ợc cấu hình quy hoạch khơng xác l u trữ mạng  Thiếu quy hoạch - Ví dụ, khơng đủ nhớ, CPU, cạc mạng, không gian đĩa II PHẦN MỀM VIRTUALCENTER 2.1 Thành phần VirtualCenter VMware VirtualCenter Server máy chủ quản lý cho máy chủ ESX máy ảo Nó sản phẩm phần mềm bao gồm nhiều dịch vụ module đ ợc cài đặt máy chủ Windows Các máy chủ Windows máy vật lý hay máy ảo VI client đ ợc sử dụng nh giao diện đồ họa để quản lý máy chủ ESX, sử dụng để kết nối với VirtualCenter Khi máy chủ ESX đ ợc quản lý máy chủ VirtualCenter, quản trị viên nên luôn sử dụng máy chủ VirtualCenter để quản lý máy chủ ESX VI Client đ ợc sử dụng 11 để kết nối trực tiếp vào máy chủ ESX tr ờng hợp bất th ờng, ví dụ, máy chủ VirtualCenter lỗi xử lý cố dòng lệnh 2.2 Kiến trúc VirtualCenter Các kiến trúc VirtualCenter bao gồm dịch vụ giao diện sau đây:  Dịch vụ lõi: Các chức cốt lõi máy chủ VirtualCenter, chẳng hạn nh anagement nguồn lực máy ảo, công việc lên lịch, thống kê khai thác gỗ, quản lý báo động kiện, cung cấp máy ảo máy chủ cấu hình máy ảo  Dịch vụ phân phối: Các chức máy chủ VirtualCenter, ví dụ, VMotion, VMware DRS VMware HA Họ đ ợc cài đặt với máy chủ VirtualCenter, nh ng địi hỏi phải có giấy phép riêng biệt để kích hoạt  Dịch vụ bổ sung: bổ sung chức năng, đóng gói riêng biệt từ sản phẩm sở yêu cầu cài đặt riêng biệt Khơng có giấy phép bổ sung cần thiết  Giao diện sở liệu: Cung cấp truy cập vào sở liệu VirtualCenter  Quản lý ESX Server: VirtualCenter Server cung cấp truy cập vào máy chủ ESX cách sử dụng VirtualCenter Agent, đ ợc cài đặt máy chủ ESX đ ợc thêm vào kho VirtualCenter VirtualCenter Agent giao tiếp với agent máy chủ chuyển tiếp nhiệm vụ để thực máy chủ ESX Agent máy chủ, giống nh VirtualCenter Agent, c trú máy chủ ESX  Giao diện Active Directory: Cung cấp truy cập vào tài khoản ng ời dùng miền  VI API: Cùng với VI SDK cung cấp giao diện cho phép ghi ứng dụng tùy chỉnh mà truy cập chức VirtualCenter 12 2.3 Cơ sở liệu VirtualCenter Tr ớc cài đặt VirtualCenter máy chủ chắn phải có hệ quản trị sở liệu sẵn sàng Danh sách hệ sở liệu đ ợc hỗ trợ yêu cầu: Oracle 9iR2, 10gR1 (phiên 10.1.0.3 cao hơn), 10gR2, Microsoft SQL Server 2000 (Bản SP4 Standard Enterprise) 2.4 VirtualCenter Infrastructure (VI) Client VI Client giao diện đ ợc sử dụng để giao tiếp với máy chủ VirtualCenter, giống nh đ ợc sử dụng để giao tiếp trực tiếp với máy chủ ESX VirtualCenter Server v ợt qua lệnh vào quản lý máy chủ ESX III XÂY D ̣NG VIRTUALCENTER 3.1 Tạo máy ảo Một máy ảo đ ợc cấu hình với tập hợp phần cứng ảo có hỗ trợ hệ điều hành khách ứng dụng chạy Các máy ảo tập hợp tập tin rời rạc Tập tin cấu hình máy ảo mơ tả cấu hình máy ảo, bao gồm phần cứng ảo nh CPU, nhớ, ổ đĩa, giao tiếp mạng, ổ đĩa CD-ROM, ổ đĩa mềm, 3.2 Tạo nhiều máy ảo 3.2.1 Máy ảo mẫu Máy ảo mẫu hình ảnh tổng thể máy ảo đ ợc sử dụng để tạo cung cấp máy ảo Hình ảnh th ờng bao gồm hệ điều hành xác định, ứng dụng, cấu hình thành phần phần cứng ảo Một template đ ợc l u trữ hai định dạng ổ đĩa bình th ờng nhỏ gọn:  Với định dạng đĩa bình th ờng, file đĩa ảo máy ảo bị ảnh h ởng Sử dụng tùy chọn muốn chuyển đổi mẫu trở lại vào máy chạy 13  Với định dạng đĩa nhỏ gọn, file đĩa ảo đ ợc nén để loại bỏ thơng tin dự phịng tiết kiệm không gian Điều đ ợc hỗ trợ kho liệu VMFS-3 3.2.2 Tạo máy ảo mẫu Có hai cách để tạo khuôn mẫu: Clone Template Chuyển đổi sang mẫu Khi bạn chép máy ảo mẫu, VM gốc đ ợc giữ lại 3.3 Triển khai máy ảo từ mẫu Để triển khai máy ảo từ mẫu, kết nối với VirtualCenter sử dụng VI Client Hiển thị máy ảo thống kê mẫu Kích chuột phải vào mẫu, sau chọn Triển khai máy ảo từ mẫu Trình h ớng dẫn mẫu Triển khai yêu cầu cho thông tin triển khai máy ảo 3.4 Vmware Converter Enterprise VMware Converter Enterprise cơng cụ tích hợp với VirtualCenter cho phép quản trị viên để chuyển đổi gần nh loại máy vật lý máy ảo chạy hệ điều hành Windows vào máy ảo chạy máy chủ ESX 3.5 Quản lý máy ảo 3.5.1 Di chuyển máy ảo máy chủ ESX: Di chuyển lạnh Di chuyển lạnh đ ợc sử dụng để di chuyển máy ảo từ máy chủ ESX khác máy ảo tắt Với di chuyển lạnh, tất file máy ảo khơng thể di chuyển Hãy nhớ file máy ảo đ ợc đặt th mục kho liệu VMFS kho liệu NFS Khi máy chủ ESX đích khơng thể để xem tập tin máy ảo (bởi vì, file máy ảo đ ợc đặt kho liệu cục máy chủ ESX nguồn), sau tập tin phải đ ợc di chuyển đến kho liệu hiển thị cho máy chủ ESX đích theo thứ tự đ ợc di chuyển Các tiện ích chuyển đổi cung cấp lựa chọn để di chuyển máy ảo từ máy chủ khác, di chuyển tập tin máy ảo từ kho liệu khác, hai 14 3.5.2 Snapshot máy ảo Snapshots cho phép bảo vệ trạng thái máy ảo để quay trở lại trạng thái t ơng tự lặp lặp lại Thiết lập trạng thái bao gồm thiết lập máy ảo Trạng thái ổ đĩa chứa trạng thái tất ổ đĩa ảo máy ảo Trạng thái nhớ thể nội dung nhớ máy ảo Khi lấy snapshot, ng ời dùng có lựa chọn snapshot nhớ máy ảo không Mặc định, tùy chọn ghi nhận trạng thái nhớ máy ảo đ ợc chọn 3.6 Quản lý tài nguyên Một vùng tài nguyên cho phép quản trị viên phân chia phân bổ nguồn lực cho máy ảo vùng tài nguyên khác Một vùng tài nguyên cho phép kiểm soát CPU tài nguyên nhớ tài ngun tính tốn, máy chủ độc lập cụm VMware DRS Vùng tài nguyên đ ợc sử dụng ủy quyền cho ng ời dùng nhóm khác 3.7 Di chuyển máy ảo với VMotion VMotion cho phép tiến trình làm việc máy ảo tiếp tục suốt thời gian di trú Toàn trạng thái máy ảo đ ợc chuyển vào máy chủ ESX l u trữ liệu kho liệu 3.8 VMware DRS (Kế hoạch phân phối tài nguyên) Khi kích hoạt cụm cho DRS, VirtualCenter liên tục giám sát việc phân phối nguồn tài nguyên CPU nhớ cho tất máy chủ máy ảo cụm DRS so sánh số liệu để sử dụng nguồn lực lý t ởng nên lấy thuộc tính vùng tài nguyên máy ảo cụm nhu cầu làm cho khuyến nghị chuyển đổi phù hợp Kết ch ơng Nội dung ch ơng triển khai hạ tầng ảo bao gồm:  Triển khai máy chủ ESX o Các b ớc chuẩn bị thực việc cài đặt 15 o Cách thức quản trị, phân quyền ng ời dùng  Phần mềm máy chủ VirtualCenter o Khái niệm phần mềm, kiến trúc Virtual Center triển khai máy chủ Virtual Center o Các chiến l ợc quản lý tài nguyên phân phối tài nguyên CH ƠNG III - TH ̉ NGHIỆM HIỆU NĂNG CỦA VIRTUALCENTER I KẾT NỐI MẠNG Các tính kết nối mạng máy chủ ESX cho phép máy ảo giao tiếp với máy ảo khác máy chủ ESX với máy bên ngoài, cho phép giao diện điều khiển dịch vụ để kết nối cho phép VMkernel tận dụng lợi l u trữ dựa IP VMotion 1.1 Tạo chuyển mạch ảo Chuyển mạch ảo cấu trúc phần mềm, thực VMkernel, cung cấp kết nối mạng cho máy chủ ESX Chuyển mạch ảo cung cấp kết nối cho máy ảo để giao tiếp với nhau, cho dù máy chủ máy chủ khác VMkernel kết nối với switch ảo để truy cập thiết bị l u trữ IP Giao diện điều khiển dịch vụ kết nối với switch ảo cho quản lý từ xa máy chủ ESX Hiệu tất giao tiếp mạng, cho dù nội hay bên ngồi máy chủ ESX, phải đ ợc xác định thông qua chuyển mạch ảo 1.2 Thay đổi cấu hình chuyển mạch ảo 1.2.1 Các thuộc tính chuyển mạch ảo: cổng 1.2.2 Thuộc tính chuyển mạch ảo: cạc mạng 1.2.3 Chuyển mạch ảo sách kết nối 16 Có ba sách kết nối: Bảo mật, định hình thơng l ợng, nhóm NIC Những sách đ ợc định nghĩa cho toàn chuyển mạch ảo đ ợc định nghĩa cho cổng giao diện điều khiển dịch vụ, cổngVMkernel nhóm cổng máy ảo Khi sách đ ợc định nghĩa cho cổng nhóm cổng, sách cấp độ ghi đè sách mặc định đ ợc xác định cho việc chuyển mạch ảo II L U TR ̃ 2.1 Kỹ thuật Fibre Channal SAN Fibre Channel giao thức truyền tải tốc độ cao sử dụng cho khu vực l u trữ mạng (SAN) Fibre Channel đóng gói lệnh SCSI, đ ợc truyền nút Fibre Channel Nói chung, nút Fibre Channel máy chủ, hệ thống l u trữ băng đĩa từ Một chuyển mạch Fibre Channel liên kết nối nhiều nút, tạo thành "fabric" mạng Fibre Channel Tốc độ đ ờng truyền Fibre Channel SAN đạt lên tới Gbps 2.2 Kỹ thuật iSCSI SAN iSCSI Internet SCSI (Small Computer System Interface) chuẩn công nghiệp phát triển phép truyền tải lệnh SCSI qua mạng IP có cách sử dụng giao thức TCP/IP 2.3 Kho d ̃ liệu VMFS VMFS VMware đ ợc tạo dành cho ảo hóa VMware Vì hệ thống file hiệu suất cao có sẵn để sử dụng việc ảo hóa doanh nghiệp Tuy đ ợc gộp vào phiên gói ESX Server hay VI nh ng VMFS đ ợc đ a nh sản phẩm riêng VMware Điều độc 2.4 L u tr ̃ NAS kho d ̃ liệu NFS NAS (network-attached storage) thiết bị l u trữ chuyên dụng để kết nối đến mạng cung cấp dịch vụ truy cập tập tin đến máy chủ ESX 17 Máy chủ ESX sử dụng giao thức NFS để giao tiếp với máy chủ NAS Máy chủ ESX hỗ trợ NFS phiên công nghệ TCP III BẢO VỆ DỮ LIỆU VÀ KHẢ NĂNG SẴN SÀNG 3.1 Các chiến l ợc l u Dữ liệu l u trữ ổ đĩa vật lý riêng biệt không làm cho l u linh hoạt hơn, mà cho phép triển khai linh hoạt từ mẫu máy ảo Có thể cấu hình ứng dụng mẫu để giữ cho liệu ổ đĩa riêng biệt, sau cung cấp ổ đĩa trống cho liệu máy ảo đ ợc triển khai Sao l u từ bên máy ảo, cách sử dụng agent l u, tốt cho liệu ứng dụng yêu cầu không đ ợc tắt hệ thống Ng ợc lại, l u ổ đĩa ảo tốt cho ảnh hệ thống, ln ln kết đĩa khởi động ảo, phù hợp cho tái triển khai nhanh chóng 3.2 Các kỹ thuật xây dựng khả sẵn sàng cao máy ảo Có ba ph ơng án thực cho triển khai phân cụm máy chủ ESX: • Phân cụm hộp: điều cung cấp cách phân cụm đơn giản để đối phó với lỗi phần mềm lỗi quản trị Phân cụm bao gồm nhiều máy ảo máy chủ ESX • Phân cụm nhiều hộp: Điều cho phép đối phó với cố máy chủ ESX, kể từ máy ảo phân cụm đ ợc đặt nhiều máy chủ ESX • Từ phân cụm vật lý tới ảo hóa (Phân cụm N+1): Cung cấp máy chủ dự phòng cho nhiều máy tính vật lý hộp với nhiều máy ảo Nói cách khác, máy vật lý đ ợc phân cụm với máy ảo máy chủ ESX (các máy chủ dự phòng) Khi máy chủ vật lý gặp trục chặc tất kết nối mạng lúc VMware HA phát huy vai trị quan trọng di trú máy khách 18 ảo từ máy chủ trạng thái “off” sang máy chủ khác hoạt động Theo cách đó, máy ảo đ ợc thiết lập chạy cách kịp thời Đây tính mạnh có nghĩa hệ điều hành thiết bị mang tính hữu cao cách sử dụng kết hợp bên sơ sở hạ tầng VMware Infrastructure Một số điều kiện để làm cho Vmware HA làm việc, bao gồm:  VMware Infrastructure Suite Standard Enterprise (không thể thực với ESXi miễn phí hay thực với VMware Foundations Suite)  Tối thiểu phải có hai hệ thống máy chủ ESX  Một SAN chia sẻ NAS máy chủ ESX, máy ảo đ ợc l u trữ Cần l u ý với Vmware HA, đĩa ảo cho máy ảo (VM) đ ợc thực VMHA Điều xảy hệ thống host gặp lỗi quyền sở hữu máy ảo đ ợc truyền tải từ máy chủ lỗi sang máy chủ  Khả t ơng thích CPU máy chủ Cách dễ dàng để kiểm tra vấn đề t ơng thích sử dụng Vmotion máy ảo từ máy chủ đến máy chủ khác xem xem điều xảy Sự khơng t ơng thích CPU Nếu khơng thể hồn tất đ ợc khả t ơng thích CPU máy chủ hệ thống tài nguyên HA cần phải cấu hình CPU Masking Một số tính Vmware HA:  Cung cấp khả sẵn có cao cho tất máy ảo với mức chi phí thấp (đ ợc so sánh với việc mua giải pháp HA)  Các công việc cho hệ điều hành chạy bên VMware ESX  VMware HA dễ dàng việc cấu hình Nếu có thiết bị phù hợp, đăng ký VMware Infrastructure đ ợc thiết lập bạn cấu hình VMware HA cách nhanh chóng 19  Các công việc với DRS (bộ phân phối tài nguyên) để máy ảo đ ợc mang đến host khác hệ thống tài nguyên lỗi host DRS đ ợc sử dụng để xác định nơi tải đ ợc thay cân tải 3.3 Đánh giá th ̉ nghiệm 3.3.1 Môi tr ờng thử nghiệm Hệ thống đ ợc triển khai thử nghiệp Trung tâm Giải pháp Tích hợp Hệ thống – Cơng ty Viễn thông Viettel 3.3.2 Các thành phần hệ thống o Hệ thống phần cứng: bao gồm 10 máy chủ Intel có cấu hình:  CPU: Intel Xeon E5620  RAM: G  HDD: 2x 300 GB  NIC: 2x 10/100/1000Mbps o Phần mềm Vmware ESXi Server4.0 VirtualCernter 4.0 3.3.3 Kết trình triển khai o Các máy chủ quản lý 01 máy chủ VirtualCenter (máy ảo, cài hệ điều hành Windows 2003 enterprise) o Các máy ảo quản lý giám sát trạng thái hoạt động tài nguyên có o Vị trí lưu trữ máy ảo kết nối đến chuyển mạch ảo thể theo sơ đồ 3.3.4 Các ứng dụng triển khai môi tr ờng ảo Trung tâm Giải pháp Tích hợp hệ thống a Trang web forum 20 b Trang l u trữ phần mềm dùng chung (FTP Server) c Trang quản lý quan hệ khách hàng, quản lý dự án (CRM) d Và nhiều hệ thống phần mềm khác trung tâm 21 Kết ch ơng o Các kỹ thuật thiết lập cấu hình chuyển mạch ảo o Các kỹ thuật l u trữ, đảm bảo an toàn liệu máy ảo o Kỹ thuật đảm bảo tính sẵn sàng cao hệ thống o Triển khai thử nghiệm Trung tâm Giải pháp Tích hợp Hệ thống – Cơng ty Viễn thơng Viettel 22 KẾT LUẬN Những kết đạt đ ợc luận văn - Luận văn trình bày khái niệm khái niệm ảo hóa, cơng nghệ đ ợc thiết kế để tạo tầng trung gian hệ thống phần cứng máy tính phần mềm chạy Ý t ởng cơng nghệ ảo hóa máy chủ từ máy vật lý đơn lẻ tạo thành nhiều máy ảo độc lập Mỗi máy ảo có thiết lập nguồn hệ thống riêng rẽ, hệ điều hành riêng ứng dụng riêng - Cách thức triển khai hạ tầng ảo, máy chủ ảo hệ thống quản trị hạ tầng ảo Ngày xu h ớng ảo hóa máy chủ trở thành xu h ớng chung hầu hết doanh nghiệp tồn giới Những khó khăn thời kỳ khủng hoảng khiến cho doanh nghiệp phải tìm cách để giảm thiểu chi phí Ảo hóa đ ợc coi cơng nghệ giúp doanh nghiệp cắt giảm chi tiêu hiệu với khả tận dụng tối đa suất thiết bị phần cứng - Việc áp dụng công nghệ ảo hóa máy chủ nhằm tiết kiệm khơng gian sử dụng, nguồn điện giải pháp tỏa nhiệt trung tâm liệu Ngoài việc giảm thời gian thiết lập máy chủ, kiểm tra phần mềm tr ớc đ a vào hoạt động mục đích ảo hóa máy chủ Cơng nghệ tạo điều mẻ t nhà quản lý công nghệ thông tin tài nguyên máy tính Khi việc quản lí máy riêng lẻ trở nên dễ dàng hơn, trọng tâm CNTT chuyển từ cơng nghệ sang dịch vụ KIẾN NGHỊ VÀ H ỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP THEO Do hạn chế mặt thời gian công cụ, thiết bị, luận văn ch a thực đ ợc đầy đủ tính hệ thống ảo hóa Đề xuất áp dụng cơng nghệ ảo hóa rộng rãi hệ thống công nghệ thông tin Định h ớng phát triển tiếp theo: Nghiên cứu công nghệ Điện toán đám mây (Cloud Computing) Phần mềm nh dịch vụ (SaaS) 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Fibre Channel SAN Configuration Guide, Vmware, 2009 [2] iSCSI SAN Configuration Guide, Vmware, 2009 [3] Setup for Failover Clustering and Microsoft Cluster Services, Vmware, 2009 [4] VMware Infrastructure 3: Install and configure, Vmware, 2008 [5] "Intel Virtualization Technology: Hardware Support for Efficient Processor Virtualization", Neiger, Gil; A Santoni, F Leung, D Rodgers, R Uhlig, 2008 [6] VMware and CPU Virtualization Technology, Jack Lo, 2005 [7] "Virtualize Your IT Infrastructure", VMWare , 2011 [8] http://en.wikipedia.org/wiki/X86_virtualization [9] http://en.wikipedia.org/wiki/Virtualization ... Và "ảo hố” khơng cịn bó hẹp lĩnh vực mà mở rộng cho toàn hạ tầng Công nghệ Thông tin, từ phần cứng nh chip xử lý hệ thống máy chủ hệ thống mạng Với nội dung ? ?Ứng dụng cơng nghệ ảo hóa hệ thống. .. gian công cụ, thiết bị, luận văn ch a thực đ ợc đầy đủ tính hệ thống ảo hóa Đề xuất áp dụng cơng nghệ ảo hóa rộng rãi hệ thống công nghệ thông tin Định h ớng phát triển tiếp theo: Nghiên cứu công. .. TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 MỞ ĐẦU Những năm gần cơng nghệ ảo hóa đ ợc ứng dụng rộng rãi thực tế, hệ thống công nghệ thông tin nhiều doanh nghiệp, quan, xí nghiệp Kỹ thuật "ảo hố” khơng cịn