Một vấn đề mà các nhà đầu tư xây dựng hệ thống cần quan tâm là khả năng mở rộng của hệ thống Clustering. Tuỳ theo yêu cầu cụ thể các cluster có thể cần phải thêm các máy chủ vào Cluster, hoặc thêm CPU và RAM cho các máy chủ để tăng khả năng đảm nhận công việc cho các máy chủ đã có.
Muốn mở rộng Cluster bằng cách thêm các server, thì cả hai yếu tố là: Kỹ thuật Clustering và Hệ điều hành mà server sử dụng đều quan trọng. Ví dụ như trình bày trong bảng 2 sau đây, sự khác nhau cơ bản về khả năng mở rộng của Advanced Server và Datacenter Server là số nút có thể dùng với Cluster. Với Windows 2000, số nút máy chủ của Cluster tối đa là 4, trong khi đó với Windows .NET, số nút máy chủ của Cluster tối đa là 8.
Bảng 3.2 Số nút tối đa tương ứng với các hệ điều hành và kỹ thuật Clustering
Hệ điều hành Kỹ thuật Clustering Tên gọi Phiên bản Cân bằng tải
mạng Cân bằng tải thành phần Dịch vụ Cluster Windows 2000 Advanced Server 32 8 2 Datacenter Server 32 8 4 Windows .NET Advanced Server 32 8 4 Datacenter Server 32 8 8
Muốn mở rộng Cluster bằng cách thêm vào các CPUs và RAM thì việc đang dùng hệ điều hành nào là vấn đề rất quan trọng. Ví dụ như Hệ điều hành Window 2000 Advanced Server hỗ trợ tối đa 8 bộ vi xử lý và 8 GB RAM, trong khi đó Window 2000 Datacenter Server hỗ trợ tối đa 32 bộ vi xử lý và 64 GB RAM. Như vậy, có thể phải nâng
cấp hệ điều hành từ Advanced Server lên Datacenter Server nếu yêu cầu thêm CPU và RAM vượt quá khả năng của hệ điều hành đang dùng.
3.1.6 Kết luận
Clustering là một kỹ thuật được áp dụng nhằm nâng cao độ tin cậy và tính sẵn sàng của hệ thống mạng máy tính. Một mạng được cấu trúc dưới dạng clustering sẽ có khả năng hoạt động bình thường ngay cả khi có sự cố xảy ra cho một máy chủ mạng trong cluster. Tuỳ theo yêu cầu cụ thể của hệ thống mà có thể cấu trúc cluster 2 nút, 4 nút, 8 nút hoặc nhiều hơn. Các nút trong cluster có thể toàn ở thể chủ động, hoặc có nút chủ động, có nút thụ động. Mỗi cấu trúc của cluster sẽ đòi hỏi một cấu hình phần cứng của các máy chủ tương ứng. Hệ điều hành cũng là một yếu tố quan trọng cần xem xét khi thiết kế clustering cho mạng. Lựa chọn các phần mềm nguồn đóng như Windows 2000, Windows 2003, Windows 2008 đảm bảo hệ thống dễ thiết lập, tuy nhiên tính bảo mất thường không cao. Các hệ điều hành nguồn đóng như Linux tuy khó thiết định nhưng lại có tính bảo mật và độ an toàn cao hơn. Bởi vậy, khi định thiết đặt một cấu trúc clustering cho hệ thống mạng của mình, nhà đầu tư cần xem xét kỹ các yếu tố nêu trên để có thể quyết định lựa chọn giải pháp tối ưu cho mình.
3.2 GIỚI THIỆU KỊCH BẢN
Hiện nay hệ thống Server dịch vụ như Web, Mail, Database, DHCP… và các Server nói chung….. là các hệ thống yêu cầu chạy 24/24 không nghỉ, tuy nhiên nếu gặp phải các sự cố ngoài ý muốn hoặc muốn bảo dưỡng, nâng cấp hệ thống thì các Server đó phải dừng hoạt động.
Để các Server dừng hoạt động nhưng các dịch vụ vẫn đảm bảo chạy xuyên suốt , ta có nhiều giải pháp để đảm bảo điều đó, tuy nhiên trong phạm vi của đề tài ta sẽ triển khai hai giải pháp Cluster, SAN để đảm bảo những yêu cầu trên.
Các Server được Clusting với nhau đảm bảo luôn luôn có ít nhất 1 Server Active luôn Online phục vụ nhu cầu từ các máy trạm và 1 Server Passive để sẵn sàng thay thế Server Active.
Hệ thống SAN trong phần này sẽ có nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu ở một khu vực hoàn toàn khác với các cụm Server dịch vụ. Do đó hoàn toàn đảm bảo các yêu cầu cao nhất: truy cập nhanh, đảm bảo thường trực, bảo mật, sao lưu dự phòng…
3.2.1 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
Hệ thống gồm 4 máy được thực hiện trong môi trường ảo (sử dụng phần mềm VMware ). Trong đó có 2 máy Server Cluster chạy dịch vụ, một máy Domain Controller để quản trị mạng nội bộ và một máy Client XP để kiểm thử. Switch chỉ mang tính trực quan. Hệ thống lưu trữ ảo được đặt trên máy DC và Management cũng trên máy DC. Mô hình mang tính trực quan để dễ hình dung khi xây dựng hệ thống.
Thiết lập các thông số :
Bảng 3.3 Thông số dùng để thiết lập
Tên máy IP Subnet Mark DNS Server OS
Domain Controller 172.16.0.2 255.255.0.0 172.16.0.2 Windows Server 2003 RC2 Node1 NIC1: 172.16.0.3 NIC2: 192.168.0.3 NIC1: 255.255.0.0 NIC2:255.255.255. 0 NIC1: 172.16.0.2 NIC2: (bỏ trống) Windows Server 2003 RC2 Node2 NIC1: 172.16.0.4 NIC2: 192.168.0.4 NIC1: 255.255.0.0 NIC2:255.255.255. 0 NIC1: 172.16.0.2 NIC2: (bỏ trống) Windows Server 2003 RC2 Client 172.16.0.100 255.255.0.0 172.16.0.2 Windows XP SP2 o Thiết lập Domain
Bảng 3.4 Thông số thiết lập Domain: san.domain
Tên máy Full Computer name
Domain
Controller Dc.san.domain Node1 Node1.san.domain Node2 Node2.san.domain Client Client.san.domain
- Start →run→dcpromo
- Nhấn Next để quá trình tiếp tục đến bước Domain NetBIOS name, chọn thư mục lưu Database và Log, chọn foler SYSVOL, thiết lập DNS và chờ một vài phút. - Chọn Finish để hoàn thành cài đặt AD:
o Join các máy Node1,Node2 vào domain
- Tại Node1 : My Computer → Properties →Computer name → Changes
- Tiến hành nhập các thông tin cần thiết như tên domain (san.domain) và Username, Password quản trị có quyền cho phép vào domain.
- Tại Node2 ta làm tương tự để tham gia vào domain
- Ta sử dụng lệnh nslookup để kiểm tra DNS.
.
o Thiết lập hệ thống SAN ( Hệ thống SAN ảo chạy phần mềm Starwind 5)
- Phần mềm StarWind được cung cấp tại trang web:http://www.starwindsoftware.com/
bản mới nhất là version 5.4.1608.
- StarWind được cài và quản trị trên máy DC (Do chỉ là phần mềm nên không cần thiết tạo thêm một máy nữa).
- Tiến trình cài đặt StarWind đơn giản chỉ Next đến khi gặp màn hình Finish:
- Click chuột phải vào biểu tượng StarWind Servers chọn Add Host, địa chỉ Host điền địa chỉ IP của máy DC. Port mặc định dành riêng cho dịch vụ là 3261.
- Chọn OK và tiến hành connect vào Host đã add với User: root|Password: starwind (mặc định).
- Sau khi login thành công, bên dưới tên host sẽ hiện thêm một phân cấp Targets để add các thiết bị cần thiết. Click chuột phải vào Targets chọn Add Target, đặt tên là Quorum, đánh dấu check vào ô Target Name.
- Chọn Next để chọn nơi lưu file ảnh (.img). Mục đích tạo ra các file ảnh là để ánh xạ các file này đến các máy trong SAN, các máy đó sẽ nhận file ảnh như một ổ đĩa và lưu toàn bộ data vào file image này. Ở đây ta sẽ lưu file ảnh vào ổ Q của máy DC.
- Tiến hành đặt tên là Quorum.img. Cấu hình size cho file img là 10GB (10240 MBs)
- Next→ Check “Allow multipe concurrent iSCSI connections (clustering)”→ Finish (hoàn thành cấu hình)
o Kết nối các máy Node1,Node2 với hệ thống SAN
- Để các máy Node1, Node2 có thể sử dụng tài nguyên của hệ thống lưu trữ đã tạo ra ở phần trên, ta phải tiến hành cài đặt service iSCSI initiator. Đối với các hệ điều hành sau này (Windows Server 2008 hoặc Windows 7) thì iSCSI initiator đã được cài đặt sẵn. Ở đây ta dùng Windows Server 2003 nên ta tiến hành download trên trang web của Microsoft tại địa chỉ: http://www.microsoft.com/downloads
- Cài đặt iSCSI initiator trên hai máy Node1, Node2 đơn giản và hệ thống sẽ tự động Enable iSCSI initiator service. Hai máy đều tiến hành như nhau.
- Sau khi cài iSCSI initiator ta tiến hành chạy để thiết lập kết nối tới hệ thống lưu trữ. Chạy
Microsoft iSCSI Initiator ngoài desktop, chọn tab Discovery → Add điền IP hoặc domain, port mặc định khi cài StarWind 3260. Chọn Ok
- Chọn tab Targets → Log On → Check “Automatically restore this connection when the system boots” → OK → OK.
- My Computer → Manage → Disk Management ta sẽ thấy có thêm một Disk với dung lượng 10GB (chính là size của file img ta đã cấu hình ở StarWind) , tiến hành format để sử dụng.
- Sau khi thực hiện ở cả hai máy, ta truy cập vào StarWind (ở máy DC) ta sẽ thấy có 2 phiên kết nối từ hai máy đến SAN.
- Như vậy ta đã thiết lập xong phần chia sẻ tài nguyên dùng chung giữa Node1,Node2. Hai máy đều đã kết nối tới thiết bị lưu trữ và đều dùng ổ đĩa SAN.
o Thiết lập Cluster giữa Node1 và Node2
Ta tiến thành cài Cluster. Ta tiến hành cài Cluster trên máy Node1 bằng: Start→ Administrative Tools → Cluster Administrator. Chọn Create new cluster → OK.
- Chọn Next. Cửa sổ tiếp tục yêu cầu chọn máy làm NODE đầu tiên của Cluster (ở đây ta chọn máy có tên Node1). Chọn OK.
- Tiến trình kiểm tra các thông tin cần thiết:
- Sau khi hoàn tất việc phân tích các thông tin cần thiết. Chọn Next, điền địa chỉ IP của Cluster 172.16.0.5 (địa chỉ này dùng trong trường hợp các Client sử dụng dịch vụ thì sẽ truy cập đến địa chỉ này,cùng lớp với địa chỉ card NIC1 của cả hai máy Node1, Node2. ).
- Điền tài khoản có quyền thực hiện cài Cluster (Administrator)
- Chọn Next, sau đó chọn tài nguyên dùng chung giữa hai máy ( ta chọn ổ đĩa của SAN)
- Chọn Next để quá trình cài đặt bắt đầu. Sau khi cài đặt , máy Node1 sẽ là NODE đầu tiên trong Cluster. Ta tiếp tục bước thêm Node2 vào Cluster.
- Sau khi Finish ta sẽ thấy như sau:
- Tiến hành thêm NODE2 : Click chuột phải vào CLUSTERSAN (ô phân cấp bên trái) chọn New→ Node:
- Chọn Next → Chọn tên máy Node2 → OK→ Add
- Cửa sổ Analyzing xuất hiện để phân tích các thông tin, kiểm tra kết nối đến máy Node2. Các thủ tục cần thiết như nhập tài khoản Administrator để cho phép gia nhập vào Cluster giống với các bước làm ở Node1.
- Vậy là ta đã hoàn tất việc thiết lập Cluster giữa hai máy, hai máy này sử dụng tài nguyên ổ đĩa dùng chung là của SAN.
o Thiết lập dịch vụ Web trên máy Cluster
- Để cài đặt dịch vụ Web trên Windows Server 2003 ta sử dụng dịch vụ IIS có sẵn trong hệ điều hành. Các bước cài đặt tương đối đơn giản: Control Panel→ Add or Remove Programs → Add/Remove Windows Components → Application Server → Check vào ô Internet Information Services (IIS) → OK →OK. Bỏ đĩa cài đặt hệ điều hành vào để máy tự bổ sung những file cần thiết cho quá trình cài đặt.
- Sau khi cài đặt thành công IIS , tiếp đến là xây dựng một Website.Adminsitrator Tools →IIS → Web Sites → New → Web Site…
- Chú ý khi cài đặt website, đường dẫn đặt website sẽ ở trên ổ đĩa của SAN (Quorum)
- Ta tiến hành chạy thử:
o Dùng máy Client kiểm tra hệ thống
- Ta tiến hành chạy trên máy Client XP để kiểm tra hệ thống đã chạy theo ý muốn hay chưa:
3.2.3 KẾT QUẢ DEMO
Sau khi quá trình demo hoàn tất và thu được những kết quả như sau:
o Đã tạo được hệ thống Storage có thể chia sẻ cho nhiều máy sử dụng. Với dung lượng chia sẻ tùy ý , đáp ứng được các yêu cầu tối thiểu.
o Triển khai thành công hệ thống Cluster trên hai máy.
o Xây dựng thành công website đặt trên tài nguyên ổ đĩa dùng chung. o Các client đã truy cập thành công vào website.
KẾT LUẬN
Qua quá trình tìm hiểu và trình bày trong đồ án, tổng kết rút ra được những điều như sau về tính mở của công nghệ SAN:
o FC SAN là giải pháp khá hoàn thiện. Không chỉ có tốc độ luân chuyển dữ liệu lớn mà còn đáp ứng được các tiêu chí như sự ổn định, bảo mật và đảm bảo chất lượng dịch vụ. Để triển khai FC SAN không phải là điều dễ dàng, tuy nhiên hiện nay công nghệ Fibre Channel ở nước ta phát triển rất mạnh, việc triển khai tất nhiên sẽ có nhiều thuận lợi.
o IP SAN nổi lên nhờ tính phổ dụng và sự phát triển cả về chiều rộng lẫn chiều sâu của mạng Internet. Triển khai IP SAN khá dễ dàng khi các sản phẩn phần cứng, phần mềm hỗ trợ cho giao tức TCP/IP rất phong phú. IP SAN có thể vượt qua những khoảng cách lớn nhờ kết nối thông qua mạng internet mà vẫn đảm bảo an ninh dữ liệu. Một điểm khá bất lợi của IP SAN là hiệu năng không cao do độ trễ gặp phải trong quá trình xử lý gói số liệu TCP/IP. Hạn chế này đã được khắc phục phần nào nhờ các công nghệ tiên tiến hiện nay.
o Nằm trong giải pháp IP SAN, giao thức iSCSI như chìa khóa đưa hệ thống lưu trữ SCSI chuyển sang thế hệ lưu trữ mới, vượt qua giới hạn của kênh SCSI truyền thống. iSCSI SAN vừa có các ưu điểm của IP SAN vừa tiếp thu những thành tựu công nghệ SCSI sau nhiều năm phát triển.
Các công nghệ SAN được phát triển nhờ sự tiến bộ của các công nghệ kết nối nên theo dõi sự phát triển của công nghệ kết nối cũng là một cách dự đoán xu hướng phát triển của SAN. Trong thời gian tời, chúng ta có thể bắt gặp những SAN dựa trên cơ sở kết nối không dây “ Wireless SAN” là một hướng tiềm năng trong định hướng phát triển SAN.
Sự phong phú các loại hình dịch vụ mà các doanh nghiệp cung cấp làm thay đổi quan niệm về dữ liệu, những khuôn dạng dữ liệu ngày càng đa dạng và yêu cầu không chỉ về
băng thông mà còn đòi hỏi về chất lượng dịch vụ. Do đó, công nghệ SAN phát triển thuận theo xu hướng của người dùng, của các nhà cung cấp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sách tiếng Anh:
[1] Ravi Kumar Khattar, Introduction to Storage Area Network, pp.52-61.
[2] Tom Clarl (2002), A Guid to iSCSI, iFCP, and FCIP Protocols for Storage Area Networks,
pp.126-149.
[3] International Business Machines Corporation (IBM) (2008), IBM System Storage DS400 and Storage Manager V10.10.
[4] Chris Beauchamp, Josh Judd, Benjamin Kuo (2001), Buiding SANs with Brocade Fabric Switches. Trang Web: [5] Thegioimaychu: http://thegioimaychu.vn/forum/san-storage-area-network/555-mang-luu- tru-san-chi-tiet.html [6] VnExpert: http://vnexperts.net/bai-viet-ky-thuat/networking/296-storage-area-network- san.html [7] Kenhgiaiphap: http://kenhgiaiphap.vn/Detail/154/Giai-phap-Topology-Mang-SAN- (Storage-Area-Network).html [8] Kenhgiaiphap: http://kenhgiaiphap.vn/Detail/155/Tim-hieu-iSCSI-Fiber-Channel-SAN-la- gi---.html [9] Kenhgiaiphap: http://kenhgiaiphap.vn/Detail/246/Storage--Backup.html [10] Red Book IBM: http://www.redbooks.ibm.com/
[11] IBM website: http://www-03.ibm.com/systems/storage/disk/ds4000/ ád