TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BM KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT THÔNG TIN -∞|∞ - BÁO CÁO ĐỒ ÁN Mơn: CÁC CƠNG NGHỆ NỀN Đề tài: TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HĨA MÃ NGUỒN MỞ KVM VÀ TRIỂN KHAI THỬNGHIỆM GV hướng dẫn: Thầy Nguyễn Tấn Cầm SV thực hiện: Lê Thị Tài Ngân Trần Diệu Đức Hạnh Nguyễn Đức Tài Phùng Quốc Việt Phạm Minh Phụng Hồ Chí Minh, Tháng 05 Năm 2015 MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN TỔNG QUAN Thơng tin nhóm Họ tên Lê Thị Tài Ngân Trần Diệu Đức Hạnh Nguyễn Đức Tài Phùng Quốc Việt Phạm Minh Phụng MSSV 13520535 13520246 13520730 13521036 13520646 Đánh giá nhóm MSSV Họ Tên 1352053 Lê Thị Tài Ngân Công việc giao - Soạn slide - I: Giới thiệu ảo hóa Email 13520535@gm.uit.edu.vn 13520246@gm.uit.edu.vn 13520730@gm.uit.edu.vn 13521036@gm.uit.edu.vn 13520646@gm.uit.edu.vn Tỷ lệ Nhận xét % cơng việc hồn thành 98 Thực tốt nhiệm vụ Đi họp nhóm đầy đủ Tích cực đóng góp ý kiến - Kiểm tra 1352024 Trần Diệu Đức Hạnh - 1352073 Nguyễn Đức Tài - - 1352103 Phùng Quốc Việt - 1352064 Phạm Minh Phụng xếp nội dung Tìm kiếm tài liệu Kiểm tra xếp nội dung Đăng ký đề tài II.3: So sánh KVM Vsphere III: Triển khai thử nghiệm Nộp đồ án II.1: Giới thiệu chung KVM II.2: Hoạt động KVM Kiểm tra xếp nội dung 95 98 97 Thực tốt nhiệm vụ Đi họp nhóm đầy đủ Tích cực tìm kiếm giải pháp & thơng tin Thực tốt nhiệm vụ Đi họp nhóm đầy đủ Thực tốt nhiệm vụ Đi họp nhóm đầy đủ I - Giới thiệu ảo hóa Ngày cơng nghệ ảo hóa trở nên phổ biến ứng dụng nhiều doanh nghiệp, doanh nghiệp lớn Dưới hình ảnh cho thấy khác hệ thống x86 (hoặc x64) không sử dụng phần mềm ảo hóa hệ thống x86 (hoặc x64) có sử dụng phần mềm ảo hóa Hình 1: So sánh Hệ thống ảo hóa Hệ thống khơng ảo hóa - Ảo hóa Hệ thống máy tính x86 x64 ngày thiết kế để chạy hệ điều hành ứng dụng chạy đa phần chiếm tài nguyên hệ thống, CPU (chỉ sử dụng khoảng 3% - 10% số sử dụng 30%) Điều dẫn đến tài nguyên hệ thống dư - thừa nhiều không tận dụng hết Với thiết kế Multi core phí phạm tài ngun cịn cao nhiều, - hệ thống máy chủ với nhiều CPU CPU có nhiều core Để tận dụng nguồn tài nguyên dư thừa người ta thường cài nhiều ứng dụng máy chủ thật, điều dẫn đến việc dễ xảy xung đột ứng dụng với ứng - dụng xảy lỗi liên quan tới tất ứng dụng khác Với cơng nghệ ảo hóa, chạy nhiều máy tính ảo máy tính vật lý chúng chia sẻ tài nguyên phần cứng với nhau, giúp tận dụng tài nguyên dư thừa hệ thống Điều có nghĩa chạy nhiều hệ điều hành khác (Windows 2000, Windows 2003, Windows 2008, Windows 2012, Linux, Ubuntu, ) đồng thời - máy vật lý Ảo hóa cơng nghệ thiết kế để tạo tầng trung gian hệ thống phần cứng máy chủ phần mềm chạy Cơng nghệ ảo hóa máy chủ từ máy vật ký đơn lẻ tạo thành nhiều máy ảo độc lập Mỗi máy ảo có thiết lập nguồn hệ thống riêng rẽ, hệ điều hành ứng dụng riêng Người dùng không cần quan tâm tới hệ thống đâu, hoạt động tính toán, xử lý liệu xảy Người dùng cần gửi yêu cầu nhận kết Có hình thức ảo hóa máy chủ: + Virtualization Management layer: Đây hình thức ảo hóa ban đầu máy chủ Thường gọi Hosted Chức ảo hóa xây dựng OS thơng dụng Một số sản phẩm thông dụng: Microsoft's Virtual PC, and VMWare's Workstation + Dedicated Virtualization: Hình thức ảo hóa thường gọi "bare-metal", chạy trực tiếp phần cứng máy chủ Vì giúp sử dụng tài nguyên máy chủ tối ưu hình thức Hosted, tốc độ xử lý nhanh Các sản phẩm thông dụng: ESX, Xen, - and Hyper-V Cấu tạo máy ảo Mỗi máy ảo hệ thống hồn chỉnh gói gọn tập hợp tập tin (set of software files) Mỗi máy ảo (Virtual Machine - VM) cótrên hệ thống bên trái thể hình bên phải gồm thành phần phần cứng (như: CPU, RAM, NIC, HBA, Disk, ), hệ điều hành (Operating System) ứng dụng (Applications) máy tính theo kiến trúc x86/x644 Hình 2: Cấu tạo máy ảo Các lợi ích máy ảo 3.1 Chia nhỏ - Với cơng nghệ ảo hóa chạy nhiều máy ảo máy thật với hệ điều hành khác nhau, điều có nghĩa tách dịch vụ đề cài - máy ảo VD: Khi chưa sử dụng ảo hóa, để tận dụng sức mạnh Server cài dịch vụ AD, Web, FTP, SQL máy tách riêng chúng để cài máy ảo khác (AD SQL cài hai máy ảo Windows, Web FTP cài máy ảo Linux) Hình 3: Lợi ích chia nhỏ máy ảo 3.2 Cơ lập Khi dịch vụ quan trọng cài máy ảo riêng biệt xảy lỗi dịch vụ khơng ảnh hưởng tới dịch vụ chạy máy ảo khác Thậm chí hệ điều hành chạy dịch vụ hư hỏng nặng khơng thể phục hồi lại khơng ảnh hưởng Trong trường hợp phải cài lại triển khai lại máy ảo (VM) dịch vụ bị lỗi Hình 4:Lợi ích lập dung máy ảo 3.3 Đóng gói Một máy ảo chạy tảng ảo hóa thực chất tập hợp tập tin cấu hình liệu (set of software files), điều dẫn đến việc cho phép chép tồn tập tin để đưa sang hệ thống ảo hóa khác để chạy backup chúng (khi backup thực backup hệ điều hành, dịch vụ liệu máy ảo này) có cố xảy phục hồi lại tất mà không cần cài đặt cấu chép lại liệu (điều thực chạy máy thật) Hình 5: Lợi ích việc đóng gói 3.4 Độc lập với phần cứng Với cơng nghệ ảo hóa, máy ảo di chuyển từ mơi trường ảo hóa (Server cài phần mềm ảo hóa) sang mơi trường ảo hóa khác tương tự để chạy mà khơng gây khó khăn (Thậm chí chuyển đổi máy ảo từ mơi trường ảo hóa sang mơi trường ảo hóa khác có kiến trúc khác cơng cụ hỗ trợ thủ công) Điều giúp dễ dàng nâng cấp phần cứng (vật lý) mà khơng cần cài lại máy ảo (thậm chí với chức Migrate VMware tiến hành nâng cấp phần cứng máy ảo chạy phục vụ cơng việc bình thường - người dùng khơng cảm nhận VMs chuyển từ Server vật lý sang Server vật lý khác) Hình 6: Lợi ích độc lập với phần cứng - Hợp Để việc tận dụng tài nguyên tốt để đảm bảo máy ảo không bị tắt máy thật bị lỗi, người ta đưa mơ hình hợp máy chủ vật lý Trong mơ máy chủ vật lý gặp cố, máy ảo di chuyển qua máy thật khác chúng tiếp tục hoạt động (Quá trình diễn với thời gian khởi - động lại máy ảo) Để triển khai mơ hình ngồi server vật lý phải trang bị thêm thiết bị lưu trự chuyên dụng (Storage - SAN), sử dụng phần mềm để mô SAN như: FreeNAS, Openfiler VSA VMware, Tải FULL (16 trang): https://bit.ly/2TM5y7k Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net II Hình 7: Mơ hình hợp máy chủ vật lý để chạy máy ảo Giới thiệu KVM Giới thiệu chung KVM KVM ban đầu phát triển Qumranet – công ty nhỏ, sau Redhat mua lại vào tháng năm 2008 Ta thấy KVM hệ cơng nghệ ảo hóa KVM sử dụng mặc định từ RHEL (Redhat Enterprise Linux) từ phiên 5.4 phiên Redhat Enterprise Virtualization dành cho Server Qumranet phát hành mã KVM cho cộng đồng mã nguồn mở Hiện nay, công ty tiếng IBM, Intel AMD cộng tác với dự án Từ phiên 2.6.20, KVM trở thành phần hạt nhân Linux 1.1 Linux as a VMM Linux có tất chế VMM cần thiết để vận hành máy ảo Chính vậy, nhà phát triển khơng xây dựng lại mà thêm vào vài thành phần để hỗ trợ ảo hóa KVM triển khai modul hạt nhân nạp vào để mở rộng Linux khả Trong môi trường Linux thông thường process chạy sử dụng user-mode kernel-mode KVM đưa chế độ thứ 3, guest-mode Nó dựa CPU có khả ảo hóa với kiến trúc Intel VT AMD SVM, process guest-mode bao gồm kernel-mode user-mode 1.2 Resource management Các nhà phát triển KVM hướng tới tái sử dụng nhiều mã nguồn Do họ chủ yếu sửa đổi việc quản lý nhớ Linux cho phép ánh xạ nhớ vật lý vào khơng gian địa ảo Do họ bổ sung thêm shadow, điều cần thiết ngày đầu cảu ảo hóa x86, Intel AMD không phát hành EPT tương ứng với NPT Trong hệ điều hành nay, có nhiều process so với số CPU sẵn có để chạy chúng Việc lập lịch (Scheduler) hệ điều hành để đưa trật tự cho process giao cho CPU sẵn có Bằng cách này, tất process chạy chia sẻ thời gian tính tốn Kể từ nhà phát triển KVM muốn tái sử dụng hầu hết chế Linux, họ đơn giản hướng đến máy ảo process, dựa vào lập lịch, gán sức mạnh tính tốn cho máy ảo 3875054 ... mơi trường ảo hóa (Server cài phần mềm ảo hóa) sang mơi trường ảo hóa khác tương tự để chạy mà khơng gây khó khăn (Thậm chí chuyển đổi máy ảo từ mơi trường ảo hóa sang mơi trường ảo hóa khác có... VMM cần thiết để vận hành máy ảo Chính vậy, nhà phát triển khơng xây dựng lại mà thêm vào vài thành phần để hỗ trợ ảo hóa KVM triển khai modul hạt nhân nạp vào để mở rộng Linux khả Trong môi trường... vật lý để chạy máy ảo Giới thiệu KVM Giới thiệu chung KVM KVM ban đầu phát triển Qumranet – công ty nhỏ, sau Redhat mua lại vào tháng năm 2008 Ta thấy KVM hệ cơng nghệ ảo hóa KVM sử dụng mặc định