Nghiên cứu và triển khai hệ quản trị tài nguyên trên điện toán đám mây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Tên đề tài: Xây Dựng Hệ Quản Trị Tài Nguyên Trên Điện Toán Đám Mây IaaS Mã số: Tên báo cáo chuyên đề: Nghiên Cứu Và Triển Khai Hệ Quản Trị Tài Nguyên Trên Điện Toán Đám Mây Chủ nhiệm đề tài: ThS Bùi Thanh Khiết Người chủ trì thực chuyên đề: ThS Bùi Thanh Khiết Bình Dương, 20/05/2015 MỤC LỤC 1.1 1.2 Tính chất điện toán đám mây đám mây 1.3 Các tầng dịch vụ điện toán đám mây 3.5.Lợi ích thách thức điện toán đám mây 4.1.2 Ảo hoá Storage 4.1.1 4.1.3 Ảo hoá Network 4.2.1 Mô hình quản lý tài nguyên tập trung OpenNebula 11 4.2.2 Đánh giá 13 10 11 V iết 14 tắt Đ TĐM 17 E C2 20 aS 23 AC 26 aaS 29 A 32 oS 35 aaS 38 M 41 MM 44 PS DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 12 Tiếng Anh 15 18 Elastic Compute Cloud 21 Infrastructure as a Service M 24 Media Access Control P 27 Platform as a Service Q 30 Quality Assurance Q 33 Quality of Service S 36 Software as a Service V 39 Virtual Machine V 42 Virtual Machine Monitor V 45 Virtual Private Server Ia 13 Tiếng Việt 16 19 Điện toán đám mây 22 tầng 25 môi trường 28 Dịch vụ sở hạ Điều khiển truy nhập Dịch vụ tảng 31 Đảm bảo chất lượng 34 Chất lượng dịch vụ 37 Dịch vụ phần mềm 40 Máy ảo 43 Giám sát máy ảo 46 Máy chủ riêng ảo 47 DANH MỤC HÌNH VẼ 48 49 Đặt vấn đề 1.1 50 Hiện trạng Hiện nhu cầu tài ngun tính tốn ngày tăng cao, việc nghiên cứu học tập trường đại học Các phần mềm phục vụ ngành công nghệ thông tin, xây dựng, điện tử, môi trường, kiến trúc, kinh tế địi hỏi phải có hệ thống máy tính có cấu hình đủ mạnh để đáp ứng Vấn đề đặt làm để việc quản lý cấp phát tài ngun tính tốn cho đơn vị cách hợp lý; tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, chi phí quản lý hệ thống; tận dụng triệt để tài nguyên hệ thống 51 Để giải vấn đề tài đề xuất “Xây dựng hệ quản trị tài nguyên cho điện toán mây IaaS” giúp cho việc quản lý cấp phát tài nguyên Điện Toán Đám Mây dễ dàng Các đơn vị đăng ký sử dụng, cấp phát tài nguyên theo thời gian thực thi nhu cầu thực tế Kỹ thuật Điện toán đám mây mang đến khả tận dụng triệt để tài nguyên công suất hệ thống cách linh hoạt theo thời điểm yêu cầu sử dụng Nói rõ hơn, kỹ thuật Điện tốn đám mây với mục tiêu EaaS - Everything as a Service (Mọi thứ dịch vụ) tạo khả linh hoạt việc sử dụng tài nguyên, khả thực thi lực tính tốn - để cung cấp cho người dùng dịch vụ 1.2 52 Mục tiêu nghiên cứu Trong chuyên đề này, có mục tiêu sau: • Nghiên cứu tổng quan điện tốn đám mây gồm: khái niệm, tính chất, mơ hình cung cấp dịch vụ mơ hình triển khai điện tốn đám mây Bên cạch phân tích lơi ích khó khăn ứng dụng điện tốn đám mây • Vấn đề quản lý tài nguyên điện toán đám mây gồm: mơ hình quản lý tài ngun, cơng cụ quản lý tài nguyên sử dụng vấn đề tồn việc quản lý tài ngun đám mây điện tốn • Xây dựng hệ quản trị tài nguyên nguyên điện toán đám mây IaaS gồm: phân tích, thiết kế, triển khai hệ thống 1.3 53 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng • Cơ chế ảo hóa; • Cơ chế lưu trữ quản lý máy ảo; • Cách thức triển khai điện toán đám mây dựa mã nguồn mở 54 Phạm vi • Xây dựng hệ quản trị dựa mã nguồn mở (Open Nebula, Xen, ) sử dụng số công cụ để thực chức hệ thống đề trên; • Hệ điều hành máy vật lý linux; • Hệ điều hành máy ảo có linux Phương pháp nghiên cứu • Nghiên cứu sở lý thuyết • Khảo sát ứng dụng có liên quan đến điện tốn đám mây thực tế • Tham khảo tài liệu từ từ hội thảo, cơng trình, đề tài, luận văn thực nước • Khảo sát mơ hình, ứng dụng chế quản lý máy ảo cho điện toán đám mây có thực tế Nghiên cứu mã nguồn mở xây dựng dịch vụ co sở hạ tầng điện tốn đám mây • 55 56 Tổng quan điện toán đám mây 3.1 57 Khái niệm điện toán đám mây Rất nhiều chuyên gia đưa định nghĩa điện tốn đám mây, nhóm nghiên cứu đưa định nghĩa theo cách hiểu, cách tiếp cận riêng nên khó tìm định nghĩa tổng quát điện toán đám mây Theo điện tốn đám mây hiểu theo nghĩa đây: 58 • Điện tốn đám mây mơ hình điện tốn phân tán có tính co giãn lớn mà hướng theo co giãn mặt kinh tế, nơi chứa sức mạnh tính tốn, kho lưu trữ, tảng dịch vụ trực quan, ảo hóa co giãn linh động, phân phối theo nhu cầu cho khách hàng bên ngồi thơng qua internet [7] 59 • Điện tốn đám mây cịn định nghĩa theo hướng thương mại, từ góc nhìn khách hàng đầu cuối Theo đó, tính chủ yếu điện tốn đám mây cung cấp sở hạ tầng ứng dụng công nghệ thông tin dạng dịch vụ có khả mở rộng 3.2 60 Tính chất điện toán đám mây [2, 10] Khả tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self service): điện tốn đám mây có khả đáp ứng nhu cầu người sử dụng dịch vụ cách linh hoạt Người sử dụng gửi thông tin yêu cầu thông qua website cung cấp dịch vụ, hệ hống nhà cung cấp dịch vụ tự động đáp ứng yêu cầu khách hàng 61 Khả truy xuất diện rộng (Broad-network Acess): khách hàng dù đâu sử dụng thiết bị kết nối internet sử dụng dịch vụ điện tốn đám mây Điện toán đám mây cho phép cung cấp dịch vụ thơng qua mơi trường internet Thêm vào đó, điện toán đám mây cung cấp dạng dịch vụ ứng dụng khơng địi hỏi khả xử lý cao phía người sử dung, cần thông qua thiết bị đầu cuối PDA, điện thoại hay Internet TV truy cập sử dụng dịch vụ 62 Khả co giãn hệ thống (Elastic Scaling): điện toán đám mây cho phép người sử dụng linh hoạt mở rộng (scale down) hay thu hẹp (scale down) hệ thống cách nhanh chóng dễ dàng Người sử dụng việc trả phí tương ứng cho họ sử dụng Điều giúp người sử dụng tiết kiệm chi phí sử dụng dịch vụ họ chi trả cho tài nguyên dư thừa họ không dùng tới Đối với nhà cung cấp dịch vụ việc thêm nhiều máy vật lý vào đám mây thêm đám mây vào đám mây lớn, loại bỏ đám mây khỏi đám mây lớn 63 Khả sử dụng chung tài nguyên (Resource Pooling): Hệ thống tài nguyên ảo vật lý xem kho tài nguyên sẵn sàng phục vụ lúc Người sử dụng thuê họ cần thời gian trả phí cho họ sử dụng Lợi ích mang lại từ khái niệm Resource Pooling kho tài nguyên cực lớn xây dựng đáp ứng yêu cầu tài nguyên khách hàng 64 Khả điều tiết dịch vụ: khả tự động kiểm soát tận dụng triệt để việc sử dụng nguồn tài nguyên CPU, nhớ, băng thông mạng hay dung lượng lưu trữ Lượng tài nguyên mà khách hàng sử dụng theo dõi, kiểm sốt lưu lại, sau báo cáo xác cho người sử dụng Nhờ vào việc xác định lưu lượng hệ thống theo thời gian mà hệ thống tự điều tiết để dễ dàng phục vụ 3.3 65 Các tầng dịch vụ điện toán đám mây[7, 8, 10] Dịch vụ phần mềm (Software as a Service - SaaS): Ứng dụng chạy điện toán đám mây cung cấp đến khách hàng thông qua Website Khách hàng bận tâm đến việc đầu tư sở hạ tầng, chi phí quản lý, vận hành bảo dưỡng hệ thống Những công việc nhà cung cấp dịch vụ thực Nhà cung cấp dịch vụ phải đảm bảo hoạt động bên hệ thống để ứng dụng thực thi Một ví dụ phổ biến dịch vụ dịch vụ mail Yahoo mail, Gmail ngồi cịn có nhiều ứng dụng khác phát triển theo công nghệ Web 2.0 ứng dụng quản lý nguồn nhân lực, kế toán, quản lý lương, quản lý khách hàng Có thể kể đến cá ứng dụng phổ biến Salesforce.com [12], Sugar CRM, IBM® Lotus® Live IBM Lotus Sametime® 66 Dịch vụ tảng (Platform as a Service - PaaS): Ở mô hình này, nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng tảng để phát triển ứng dụng Khách hàng tự xây dựng ứng dụng tảng thơng qua cơng cụ phát triển mà nhà cung cấp dịch vụ cung cấp Khách hàng quan tâm đến việc phát triển ứng dụng dựa tảng sở hạ tầng cung cấp mà không cần bận tâm đến việc đầu tư vào sở hạ tầng bên hay chi phí quản lý khác Các ví dụ kể đến mơ hình Amazon Web Services [3] , Azure, IBM® WebSphere® Application Server Virtual Images Google App Engine[5] 67 Dịch vụ sở hạ tầng (Infrastructure as a Service - IaaS): Ở mơ hình này, người sử dụng cung cấp sở hạ tầng mạng, máy chủ, CPU, nhớ, không gian lưu trữ tài ngun tính tốn khác Khách hàng tự định sử dụng hệ điều hành gì, xây dựng ứng dụng dựa tảng tài nguyên hạ tầng mà cung cấp Các tài nguyên hạ tầng cung cấp dạng máy ảo (VM) ảo hóa từ máy chủ vật lý dựa công nghệ ảo hóa Các tài nguyên ảo hóa dễ dàng phân phối cấp phát cách linh hoạt nhiều so với tài nguyên vật lý Các ví dụ dịch vụ sở hạ tầng VMware, Amazon EC2 [3], IM Bluehouse, Sun ParaScale Cloud Storage Microsoft Azure Platform 3.4 68 Mơ hình triển khai điện tốn đám mây [1, 7, 8, 13] Mơ hình điện tốn đám mây cơng cộng (Public cloud): dịch vụ điện toán đám mây cung cấp cho người sử dụng dạng ứng dụng web dịch vụ web thông qua môi trường Internet Các ứng dụng khách hàng nằm hệ thống điện toán đám mây Khách hàng quan tâm đến việc đầu tư sở hạ tầng, quản lý, vận hành bảo trì hệ thống, tất nhà cung cấp dịch vụ quản lý, kiểm soát đảm bảo cho ứng dụng hoạt động, khách hàng giảm thiểu chi phí đầu tư 69 Mơ hình điện tốn đám mây riêng (Private Cloud): Trong mơ hình 2.6, sở hạ tầng dịch vụ xây dựng để phục vụ cho tổ chức, doanh nghiệp Những đám mây tồn bên tường lửa doanh nghiệp doanh nghiệp quản lý Điều giúp cho doanh nghiệp tự kiểm sốt tối đa nguồn tài nguyên, liệu, chất lượng dịch vụ chế bảo mật Doanh nghiệp tự xây dựng quản lý sở hạ tầng ứng dụng triển khai đám mây điện toán riêng họ Một mặt doanh nghiệp giảm chi phí đầu tư tràn lan rộng rãi, mà đầu tư cách tập trung, kiểm soát tài nguyên độ co giãn theo nhu cầu Mặt khác, đảm bảo vấn đề bảo mật thơng tin doanh nghiệp 70 Mơ hình điện toán đám mây lai (Hybrid Cloud): kết hợp nhằm tận dụng ưu hai mơ hình Như phân tích, mơ hình Public Cloud dễ áp dụng, chi phí thấp lại an tồn Ngược lại, mơ hình Private Cloud an tồn tốn chi phí đầu tư khó áp dụng rộng rãi cho doanh nghiệp, đặc biệt doanh nghiệp nhỏ Theo mơ hình này, doanh nghiệp sử dụng dịch vụ từ Public Cloud liệu không quan trọng đầu tư xây dựng Private Cloud cho chức liệu quan trọng Bên cạnh đó, ứng dụng bắt tay, trao đổi liệu hai mơ hình 3.5 71 Lợi ích thách thức điện tốn đám mây Lợi ích điện tốn đám mây • Giảm chi phí người sử dụng dịch vụ: doanh nghiệp cá nhân sử dụng dịch vụ điện toán đám mây, đặc biệt Public Cloud, chi phí đầu tư ban đầu thấp Khi đó, doanh nghiệp phải tập trung vào nhiệm vụ sản xuất kinh doanh Khi sử dụng dịch vụ điện tốn đám mây người sử dụng phải trả chi phí mà họ thực sử dụng nhờ vào tính linh hoạt co giãn hệ thống Đây lợi ích đáng kể doanh nghiệp sử dụng điện tốn đám mây • Sử dụng triệt để hiệu nguồn tài nguyên nhà cung cấp dịch vụ: tài nguyên hệ thống điện toán đám mây sử dụng hợp lý hiệu nhờ vào tính co giãn nó, tài ngun cấp phát theo nhu cầu khách hàng thu hồi khơng cịn nhu cầu sử dụng Nhờ vào tận dụng cách tốt tài nguyên dư thừa khách hàng để sử dụng phục vụ cho khách hàng khác Với cơng nghệ điện tốn đám mây, hệ thống tự động tính tốn lưu lượng sử dụng khách hàng để linh động đáp ứng nhu cầu khách hàng Khi nhu cầu giảm xuống hệ thống cắt giảm bớt nguồn tài nguyên vật lý khỏi hệ thống việc tạm ngừng hoạt động tài nguyên nhằm giảm lượng Thách thức điện tốn đám mây 72 • Tính sẵn sàng hệ thống: vấn đề mà người sử dụng điện toán đám mây lo ngại sử dụng dịch vụ tính sẵn sàng dịch vụ Vì dịch vụ cung cấp thông qua internet nên để đáp ứng tính sẵn sàng khó Có nhiều lý khiến cho ứng dụng đám mây điện tốn khơng thể cung cấp liên tục đến cho khách hàng, kết nối internet, lý lỗi hệ thống đo Đây nguyên nhân cản trở người sử dụng đến với dịch vụ điện tốn đám mây • Chưa chuẩn hóa: với phát triển nhanh chóng cơng nghệ điện toán đám mây, ứng dụng điện toán mây phiên phần mềm hệ thống điện toán đám mây cải thiện khả tương tác tảng khác nhau, hàm API công cụ tương tác chưa có chuẩn hóa Điều dẫn đến việc người sử dụng phải phụ thuộc 10 224 225.226 Not 234 235.236 ateo 244 245.246 Not 241 Assigned 111 254 255.256 ateo 264 265.266 huy 274 275.276 ate 284.285 Hiên thi dên dòng 227 237 247 inxp 257 267 277 286 6.2.3 287 228 238 248 RUNNING 258 268 278 M C w m t k 229 239 249 259 269 279 230 240 250 OK 260 270 280 231 241 251 123.30.109.10 261 271 281 232 242 252 inXP_dhcp 262 272 282 C C W C C C 233 243 253 odelO 263 273 283 n n n F F F Hình Giao diện quản lý máy ảo Quản lý mạng ảo Giúp cho người quản trị định nghĩa lớp mạng ảo dành cho máy ảo Quản trị viên tao tác: Hiển thị thơng tin,thêm, xóa, cập nhật thơng tin mạng ảo mới; Các thông tin mạng ảo gồm: mã (ID) mạng ảo, địa IP, địa MAC, giao diện mạng dùng cho máy ảo (Brigde); 288 Bạn mục: Mạng Áo 290 291 Hiên tlìi 10 - dàng 296 295 □ Tát cà lũ ộ 297 298 hlgird Tên i dùng 303 304 305 oriea 306 □ dmin 310 311 312 wtea 313 □ 12 dmin 317 318 319 oriead 320 L_1 13 324 Hiền till dẻn dàng 325 326 6.2.4 327 vtanO3 vignQS vlanOl 289 ộ *1» I 292.293 299 Loại í 307 FIXED 314 FIXED 321 294 Tim biierr 300 2S 308.■' 315 322 FIXED brữ yes bit nn brtt yes 301 - T/ng 302 309 c316 323 Hình Giao diện quản lý mạng ảo Quản lý gói dịch vụ Gói dịch vụ phần định nghĩa máy ảo Gồm chức sau: Hiển thị thơng tin,thêm, xóa, cập nhật thơng tin gói dịch vụ; Gói dịch vụ gồm thơng tin: ID gói dịch vụ, tên gói dịch vụ, hệ điều hành máy ảo, tình trạng, thơng tin phần cứng máy ảo (còn gọi template máy ảo) gồm: tên máy ảo, CPU, MEMORY, điều hành cho máy ảo, đường dẫn đến ảnh (image) máy ảo, đĩa cứng, thiết bị nhập xuất, chiến lược triển khai máy ảo lên máy chủ vật lý; 328 Bạn dang ỡ mục: Các Góĩ Cước ộ *Tan 329 HrénƯli 10 330 ' Tit cà 337 III ' dóng 331 332 ID Ộ Ten 338 339 Ce 62 ntOS3_test 344 □ 345 58 et Test 351 □ 352 353 67 ntos_dhcp 359 360 68 nXPdhep 358 ri 346 333 334 Giá (Sj OS 340 341 19ŨO K.hi 347 1200 Ce 354 13 w WS 361 1900 Lin Lin 355 Lin ux- c&ntos 362 342 Enabled 336 Mố lã Ũ 343 wa 349 Enabled 350 356 Enabled 357 Tình trang ux - Centos sdsfld Ce ntos Small lesl dhcp 364 MS 363 Windows 365 366 335 i ux- Cm IOS 348 Tim kiềm: Enabled Windows XP Hiên lliị dỄn irong dõng 367 368 ũắ'j tiên Trang trước Trang sau Ci Hình Giao diện quản lý gói dịch vụ 369 Định nghĩa cấu hình máy ảo 370 Việc đăng ký cấp phát tài nguyên dựa tập tin khuôn mẫu Template - việc quản lý tập tin khuôn mẫu gọi quản lý gói dịch vụ, Template định nghĩa cấu hình máy ảo Các Template thiết kế để phù hợp với dạng ảo hóa khác Tùy vào loại cơng nghệ ảo hóa máy máy chủ ảo hóa dạng XEN, KVM hay VMware mà có tham số thuộc tính khác 371 Dưới ví dụ tập tin Template định nghĩa máy ảo với 512MB nhớ CPU, máy ảo sử dụng Image tạo trước có tên “centos5.img”, thời gian khởi sau đồng hồ sử dụng 10 đồng hồ 372 NAME = VM1 373 CPU = 374 MEMORY = 512 375 OS = [ KERNEL = "/boot/vmlinuz-2.6.18-194.el5xen", 376 377 INITRD = "/usr/soft/on/img/centos5.img", ROOT = "sda", 378 KERNEL_CMD = "ro xencons=tty"] 379 NIC = [ NETWORK = "VN01" ] 380 HAIZEA = [ 381 start ="+01:00:00", duration="10:00:00", preemptible = "no",] 6.2.5 382 Mơ hình khai thác cụm máy ảo ĐTĐM IaaS Để kiểm chứng hệ thống, cụm máy ảo sử dụng để triển khai mơi trường tính tốn song song OpenMPI [9] Chúng triển khai máy ảo (1 máy điều phối, máy thực thi) có cấu hình CentOS 5, chung lớp mạng cài đặt mơi trường lập trình song song OpenMPI Sau làm ví dụ 383 Kết luận kiến nghị 7.1Kết đạt 384 Đề tài khai thác đặc điểm bật điện tốn đám mây khả co giãn linh hoạt nhằm tạo tiện lợi cho việc quản lý máy ảo giảm thiểu chi phí cho người sử dụng 385 Dựa việc nghiên cứu sở lý thuyết công nghệ liên quan đề tài xây dựng nên hệ quản trị máy ảo cho điện toán đám mây đáp ứng mục tiêu 39 đề Hệ quản trị máy ảo tạo tiền đề cho dịch vụ ứng dụng trực tuyến Từ nhà cung cấp dịch vụ đưa nhiều gói dịch vụ linh động phù hợp với nhu cầu khách hàng Các dịch vụ cung cấp người sử dụng quản trị trực quan thông qua công cụ quản trị Web hệ quản quản trị máy ảo 386 Đề tài kết hợp việc sử dụng công cụ quản lý dựa mã nguồn mở để thực chức cho hệ thống Các chức dành cho khách hàng gồm: đăng ký, đăng nhập, quản lý máy ảo, quản lý thông tin cá nhân Chức nhân viên quản trị gồm: quản lý mạng ảo, quản lý cụm máy vật lý, quản lý máy vật lý, quản lý gói dịch vụ, quản lý nhóm khách hàng, quản lý khách hàng, quản lý máy ảo 7.2Những vấn đề cịn tồn 387 Thứ nhất, theo mơ hình triển khai mạng có máy Front End quản lý toàn hệ thống máy vật lý bên Máy Front End tiếp nhận tất yêu cầu từ thành phần giao diện điện toán đám mây xử lý thông tin gửi xuống cho máy vật lý Chính có lượng truy cập cao vào hệ thống gây tượng nghẽn cổ chai máy Front End Để giải vấn đề cần xây dựng nhiều máy Front End máy Front End quản lý số lượng máy vật lý định tùy vào lực máy Front End Từ đó, thành phần giao điện tốn đám mây nhận u cầu từ khách hàng tính tốn xem nên triển khai máy ảo lên máy Front End có lưu lượng mạng thấp 388 Thứ hai, chưa đánh giá đề tài dựa việc so sánh hiệu mơ hình đề xuất sản phẩm thương mại, để thấy ưu mặt tiết kiệm chi phí chủ động triển khai điện toán đám mây Đề tài chưa giải vấn đề phần hạn chế trang thiết bị để triển khai, giới hạn thời gian thực Tuy nhiên đề tài tiếp tục giải vấn đề tồn thời gian tới 7.3Hướng phát triển 389 Trong thời gian tới, đề tài tập trung giải vấn đề tồn nêu phát triển để hồn thiện hệ thống nhằm đưa mơ hình quản lý tài 40 ngun đề xuất vào áp dụng thực tiễn Đề tài tập trung vào mục tiêu cụ thể sau: • Phát triển hệ thống tránh trường hợp nghẽn cổ chai máy Front End phân tích • Hiện hệ thống thử nghiệm công nghệ ảo hóa XEN Vì vậy, tiến hành xây dựng hệ thống dựa cơng nghệ ảo hóa khác KVM Vmware • Hiện hệ thống triển khai máy ảo chạy hệ điều hành CentOS Windows XP Đề tài tiếp tục phát triển để triển khai máy ảo chứa hệ điều hành Windows Server 2008, Solaris, Ubuntu • Nâng cấp giao diện web hệ thống để ngày thân thiện cho người sử dụng 390 khả Phátchịu triển, lỗihoàn hệ thiện thống chất lượng dịch vụ 41 391 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Borja Sotomayor, R.S.M., Ignacio M Llorente, and Ian Foster (2009) ‘An Open Source Solution for Virtual Infrastructure Management in Private and Hybrid Clouds', IEEE Internet Computing [2] Buyya, C.S.Y., Venugopal (2008) ‘Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities', http://ieeexplore.ieee.org/ [3] EC2, A.W.S., http://aws.amazon.com/ec2/ [4] Eddy Caron, F.D., David Loureiro(2009) ‘Cloud Computing Resource Management through a Grid Middleware: A Case Study with DIET and Eucalyptus', IEEE International Conference on Cloud Computing [5] Engine, G.A., http://code.google.com/appengine/ [6] Fontán, J.(2010) ‘Deployment of Private, Hybrid & Public Clouds with OpenNebula', http://ieeexplore.ieee.org/ [7] Ian Foster, Y.Z., Ioan Raicu, Shiyong Lu(2008) ‘Cloud Computing and Grid Computing 360-Degree Compared', Grid Computing Environments Workshop [8] John W Rittinghouse, J.F.R.(2010) ‘Cloud Computing Implementation, Management and Security', Cloud Computing Implementation, Management and Security [9] Kunal Mahurkar, S.K.S.B., Pratikawale(2013) ‘Reducing Cost of Provisioning in Cloud Computing', International Journal of Advance in Computer Science and Cloud Computing, 1, (2) [10] Mohammad Ilyas , S.A.A.(2011) ‘Cloud Computing and Software Services', CRC Press [11] OpenNebula, http: //www.opennebula org/documentation/ [12] SaleForce, http://www.salesforce.com/cloudcomputing/ [13] William Y Chang, H.A.-A., Jessica Sanford(2010) ‘Transforming Enterprise Cloud Services', Springer Dordrecht Heidelberg London New York 392 PHỤ LỤC 393 • • Nội dung chi tiết bảng sở liệu 394 Bảng cluster 395 396 Tên trường 397 Kiể Stt u 400 401 cluster_id 402 Int 405.406 cluser_name 407 Varc har 410 Bảng host 411 412 413 414 Tên trường 415 Kiể Stt u 418 419 host_id 420 Int 423 424 cluster_id 425 Int 428 429 host_name 433 434 im_mad 430 Varc har 435 Varc har 438 439 440 Varc har tm_mad 398 Kích thước 403 11 404 Mã cụm máy vật lý 408 409 Tên cụm máy vật lý 100 416 Kích thước 421 11 426 11 431 255 436 128 441 128 399 417 vm_mad 448 449 last mon time 453 454 template 458 Bảng network 459 460 461 462 Tên trường Stt 466.467 network_id 471 472 name 476 477 type 481 482 bridge 4486 445 Varc har Mã máy vật lý 427 Mã cụm máy vật lý (khóa ngoại) 432 Tên máy vật lý 437 Tên trình điều khiển lấy thơng tin máy vật lý 442 450 Int 455 text 463 Kiể u 468 Int 473 478 Int Int 483 text 446 128 Ý nghĩa 422 Tên trình điều khiển giao tiếp với máy vật lý 447 443 444 Ý nghĩa Tên trình điều khiển ảo hóa Hệ thống hỗ trợ trình ảo hóa Xen, KVM 451 11 456 452 Thời gian giám sát gần 457 Thông tin máy vật lý dạng xml 464 Kích thước 469 11 474 11 479 11 484 465 Ý nghĩa 470 Mã mạng ảo 475 480 Tên mạng ảo Loại mạng ảo 485 Kiểu cầu nối 487 488 493 494 public 489 Int 490 11 496 template 498 Bảng package 499 500 501 502 Tên trường Stt 506 507 package_id 511 512 network_id 516 517 name 521 522 desciption 526 527 price 531 532 os 536 537 invalid 542 543 template 547 548 created_at 552 553 updated_at 10 558 Bảng group 559 560 561 562 Tên trường Stt 566 567 group_id 571.572 group_name 576 577 invalid 582 583 created_at 587 588 updated_at 592 593 description 597 Bảng user 598 495 text 503 Kiể u 508 Int 491 Giá trị public 492 Giá trị private 497 Lưu thông tin mạng ảo dạng xml 504 Kích thước 509 11 505 510 Ý nghĩa Mã gói dịch vụ 513 Int 514 11 518 Int 519 11 524 255 525 Mơ tả gói dịch vụ 529 11 534 255 530 Giá gói cước 535 Tên hệ điều hành 540 Giá trị valid 541 Giá trị invalid 523 Varc har 528 Int 533 Varc har 538 Int 544 text 545 549 Dat etime 554 Dat etime 550 563 Kiể u 568 Int 573 Varc har 578 Varc har 584 Dat etime 589 Dat etime 594 Varc har 539 11 555 515 Mã mạng ảo (khóa ngoại) 520 Mã cụm máy vật lý (khóa ngoại) 546 Thơng tin gói dịch vụ 551 Thời gian tạo gói dịch vụ 556 Thời gian cập nhật gói dịch 557 564 Kích thước 569 11 574 255 vụ 565 Ý nghĩa 570 Mã nhóm 575 Tên nhóm 580 Giá trị valid 581 Giá trị invalid 585 586 Thời gian tạo nhóm 590 591 Thời gian cập nhật nhóm 596 Mơ tả nhóm 579 595 255 255 599 600 Tên trường Stt 604 605 user_id 609 610 group_id 614 615 user_name 601 619 620 password 624 625 email 629 630 address1 634 635 address2 639 640 City 644 645 zipcode 649 650 country 654 655 phone 11 number 659 660 company 664 665 url 13 669 670 invalid 675 676 created_at 680 681 updated_at 685 Bảng vm 686 687 688 689 Tên trường Stt 693 694 vm_id 698 699 user_id 621 Varc har 626 Varc har 631 Varc har 636 Varc har 641 Varc har 646 Varc har 651 Varc har 656 Varc har 661 Varc har 666 Varc har 671 Int 703 704 package_id 708 709 host_id 4713 714 715 name Kiể u 606 Int 611 Int 616 Int 677 Dat etime 682 Dat etime 602 Kích thước 607 11 603 608 Ý nghĩa Mã gói dịch vụ 613 Mã nhóm (khóa ngoại) 618 Mã cụm máy vật lý 612 11 617 11 622 255 623 Tên máy vật lý 627 255 628 Địa thư điện tử 632 255 633 Địa 637 255 638 Địa 642 255 643 Thành phố 647 255 648 Mã khu vực 652 255 653 Quốc gia 657 255 658 Số điện thoại 662 255 663 Tên công ty 667 255 668 Địa trang web cá nhân 673 Giá trị valid 672 11 678 683 (khóa ngoại) 674 Giá trị invalid 679 Thời gian tạo khách hàng 684 Thời gian cập cập nhật thông tin khách hàng 690 Kiể u 695 Int 691 Kích thước 696 11 700 Int 701 11 705 Int 706 11 711 11 717 255 710 Int 716 Varc har 692 Ý nghĩa 697 Mã máy ảo 702 Mã khách hàng (khóa ngoại) 707 Mã gói dịch vụ (khóa ngoại) 712 Mã máy vật lý (khóa ngoại) 718 Tên máy ảo 719 720 state 724 725 start_time 721 Varc har 726 Dat etime 729 730 731 Dat etime 734 735 740 end_time 722 255 727 736 Tình trạng máy ảo 728 Thời gian khởi động máy ảo gần 732 733 Thời gian ngừng máy ảo gần 737 template 723 text 738 Thông tin máy ảo lưu 739 dạng xml Triển khai máy chủ Worker Node 741 Các máy chủ Worker Node nơi triển khai máy ảo Các Worker Node chịu điều khiển giám sát OpenNebula Worker Node phải cung cấp tài khoản quản trị để OpenNebula điều khiển từ xa thông qua lệnh ssh Bên cạnh cần phải định nghĩa nơi chứa image máy ảo, nơi chứa máy ảo cấu hình giao diện mạng Worker Node để phục vụ việc triển khai, thực thi máy ảo 742 Phần mềm cài đặt 743 Phiên 744 ssh 745 1.x 746 Xen Server 748 ruby 747 749 2.2 1.8.5 đến 1.9.0 751 750 752 Các phần mềm cài đặt Worker Node Cài đặt tài khoản quản trị 753 Cài đặt group “cloud” có gid(group id) 1001 tài khoản “onedamin” có uid (user id) 1001 Worker Node sau: # groupadd gid 1001 cloud # useradd uid 1001 -g cloud -d /usr/soft/on/oneadmin 754 Lưu ý: Thông tin gid uid máy Worker Node phải giống với gid uid máy Front End 755 Cài đặt thư mục chứa ảnh ảo 756 Ở tất Worker Node tạo thư mục chứa ảnh máy ảo Thư mục phân quyền để tài khoản “oneadmin” thao tác Đường dẫn sau: 757 /usr/soft/on/img/ 758 Cài đặt thư mục chứa máy ảo 759 Ở tất Worker Node tạo thư mục chứa máy ảo Thư mục phân quyền để tài khoản “oneadmin” thao tác Đường dẫn sau: 760 /usr/soft/on/vm 761 Cấu hình mạng ảo 762 Khi máy ảo triển khai cần phải tạo hay nhiều mạng vật lý truy cập đến máy ảo Điều đạt với cầu nối ethernet Trong cụm máy vật lý có hai mạng vật lý: > Một cho địa IP Public (thuộc NIC eth0); > Một cho mạng LAN ảo cá nhân(NIC ethl) 763 Chúng ta phải có hai cầu nối sau: 764 $ brctl show 765 bridge name bridge id 766 vbr0 STP enabled interfaces 8000.001e682f02ac no 8000.001e682f02ad no eth0 767 vbrl ethl Triển khai máy chủ Front End 768 Máy chủ Front End cài đặt hệ thống quản lý ảo hóa tập trung dựa công cụ OpenNebula, thành phần quản lý IP đựa công cụ DHCP Server thành phần sở liệu dựa công cụ MYSQL 769 Cài đặt thành phần sở dự liệu MYSQL 770 Là nơi lưu trữ thông tin máy ảo, khách hàng Thành phần sở liệu xây dựng công cụ MYSQL Các thông tin máy ảo, mạng ảo, máy vật, thông tin khách hàng, máy ảo khác hàng, nhóm khách hàng, gói dịch vụ 771 Phần mềm cài đặt 772 Phiên 773 MySQL 774 5.5.23 775 776 Phần mềm cài đặt Database Server Cài đặt thành phần quản lý IP DHCP Server 777 Như phân tích chương việc tái lập trình DHCP Server để đáp ứng yêu cầu hệ thống (xem chi tiết phần phụ lục) 778 Cài đặt chế cấp phát IP cho máy ảo > Bước 1: Định nghĩa lớp mạng cho máy ảo DHCP Server, dùng thuật toán chuyển địa MAC thành địa IPv4 theo định nghĩa OpenNebula; > Bước 2: thực việc gán địa IPv4 cho máy ảo; 779 Cài đặt chế thu hồi IP máy ảo > Bước 1: Khai báo hook tập tin oned.conf OpenNebula Khi máy ảo rơi vào trạng thái DONE hook thực thi gọi tập tin vmDelete.rb thư mục $ONE/share/hooks/ 780 VM_HOOK = [ 781 name 782 on = "DONE", 783 command = "vmDelete.rb", 784 arguments = = "vmDELETE", "$CONTEXT[IP_PBLC]"] > Bước 2: Phân giải thông tin máy ảo; > Bước 3: Thu hồi IPv4 cấp cho máy ảo server 785 Cài đặt thành phần quản lý ảo hóa tập trung OpenNebula 786 Chế độ cài đặt: 787 Gồm chế độ cài đặt sau: > Cài đặt toàn hệ thống: file nhị phân, file log file cấu hình đặt vị trí tiêu chuẩn UNIX, root file-system Bạn cần quyền truy cập root để thực cài đặt; > Cài đặt tùy ý: phân phối OpenNebula đặt vị trí tùy ý Đây chế độ đề tài sử dụng Chế độ giúp quản lý tập tin hệ thống OpenNebula dễ dàng thuận tiện cho việc phát triển thêm tính hệ thống 813 814 788 Phần mềm cài đặt 789 Phiên 790 Ruby 791 Từ 1.8.6 đến 1.9.0 792 xmlrpc-c 793 1.0.6 794 Openssl 795 0.9 796 Ssh 797 1.x 798 Scons 799 0.97 800 g++ 801 802 Flex 803 2.5 804 Bison 805 2.3 806 libxml2-dev 808 libxml-parser-ruby 809 1.8 810 Opennebula 811 2.2 812 807 Các phần mềm cài đặt OpenNebula Cài đặt tài khoản quản trị 815 Cơ sở hạ tầng ảo quản lý tài khoản “oneadmin”, tài khoản sử dụng để chạy dịch vụ OpenNebula làm nhiệm vụ quản lý, giám sát Thực theo bước sau: > Tạo nhóm “cloud” máy chủ Front End: 816 $ groupadd cloud > Tạo tài khoản quản trị “oneadmin” máy chủ Front End: 817 $ useradd -d /usr/soft/on -g cloud -m oneadmin 818 Tạo thư mục chứa ảnh ảo 819 Trong tập tin cấu hình oned.cof OpenNebula khai báo đường dẫn đến thư mục chứa ảnh ảo Ở tất Worker Node phải lưu ảnh ảo thư mục /usr/soft/on/img/ 820 IMAGE_REPOSITORY_PATH = /usr/soft/on/img/ 821 Cài đặt thư mục chứa máy ảo 822 Trong tập tin cấu hình oned.cof OpenNebula khai báo đường dẫn đến thư mục chứa ảnh ảo Ở tất Worker Node phải lưu máy ảo thư mục /usr/soft/on/vm/ 823 VM_DIR = /usr/soft/on/vm Triển khai máy chủ Web Server 824 Máy chủ Web Server nơi triển khai hệ thống web dành cho khách hàng hệ thống web dành cho nhân viên quản trị Hệ thống web dành cho khách hàng xây dựng tảng công nghệ web Java triển khai lên Apache Tomcat Hệ thống web dành cho khách hàng đề tài xây dựng toàn dựa API OpenNebula cung cấp Hệ thống web dành cho quản trị viên được kế thừa từ công cụ quản trị SunStone OpenNebula Đề tài phát triển phần OpenNebula chưa xây dựng tảng công nghệ web Ruby triển khai lên Thin Server Các hệ thống web máy chủ Web Server tiếp nhận yêu cầu khách hàng sau gửi yêu cầu xuống cho máy Front End xử lý 831 825 Phần mềm cài đặt 826 Phiên 827 Apache Tomcat 828 7.0.12 829 Thin server 830 2.1.11 832 833 Xác nhận thực chuyên đề Xác nhận đơn vị chủ trì đề tài 834 •• 835 (chữ ký, họ tên) Chủ nhiệm đề tài (chữ ký, họ tên) ... (failure) 34 Triển khai hệ quản trị tài nguyên điện toán đám mây IaaS 197 Dựa phân tích, thiết kế kiến trúc hệ quản trị tài nguyên tập trung cho ĐTĐM IaaS phần 5, cài đặt chức cho hệ quản trị tài nguyên. .. toán đám mây Quản lý tài nguyên điện toán đám mây 4. 1Tài nguyên đám mây điện toán 73 Máy chủ hệ thống công nghệ thông tin ngày thường thiết kế để chạy hệ điều hành vài ứng dụng Điều không khai. .. máy vật lý vào đám mây thêm đám mây vào đám mây lớn, loại bỏ đám mây khỏi đám mây lớn 63 Khả sử dụng chung tài nguyên (Resource Pooling): Hệ thống tài nguyên ảo vật lý xem kho tài nguyên sẵn