4. Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu
2.2.2 Kiến trúc ảo hóa Xen
Hình ảnh sau đây mô tả một loạt máy ảo với bốn máy ảo. Các Xen hypervisor được thể hiện như chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng vật lý. Lưu ý, đó là lĩnh vực kiểm soát cũng chỉ là một máy ảo, mặc dù nó có thêm một số nhiệm vụ quản lý so với tất cả các máy ảo khác.
Hình 2.5. Kiến trúc ảo hóa trên Xen
Ở bên trái, Máy chủ ảo Domain0 đang chạy hệ điều hành Suse Linux. Hai máy ảo ở giữa đang chạy hệ điều hành Paravirtualized. Máy ảo bên phải cho thấy một máy ảo được ảo hóa hoàn toàn chạy trên một hệ điều hành chưa sửa đổi chẳng hạn như: Windows Server 2003 hay Windows XP.
Một hệ thống Xen có nhiều lớp, mức thấp nhất và đặc quyền nhất là Xen Itselt.
Xen có thể lưu trữ nhiều hệ điều hành khách, mỗi hệ điều hành trong số đó được thực thi an toàn bên trong một máy ảo. Lĩnh vực dự kiến của Xen để sử dụng hiệu quả của các CPU vật lý có sẵn. Mỗi hệ điều hành khách quản lý các ứng dụng riêng của mình. Quản lý này bao gồm trách nhiệm của mỗi ứng dụng, lập lịch trình trong thời gian phân bổ cho các máy ảo của Xen.
Các domain đầu tiên, domain0, được tạo ra tự động khi hệ thống khởi động và có đặc quyền quản lý đặc biệt. Domain0 xây dựng các lĩnh vực khác và quản lý các thiết bị ảo của nó. Nó cũng thực hiện các nhiệm vụ hành chính như ngưng hoạt động, khôi phục và di chuyển các máy ảo khác.
Trong thời hạn domain0, một quá trình gọi là xend chạy để quản lý hệ thống. Xend là trách nhiệm quản lý các máy ảo và cung cấp truy cập đến bàn giao tiếp của họ. Các lệnh được ban hành để xend qua một giao diện HTTP, thông qua một công cụ dòng lệnh.
a. Hỗ trợ hệ điều hành.
Paravirtualization cho phép ảo hóa với hiệu suất rất cao, ngay cả trên các kiến trúc như x86 có truyền thống rất khó để ảo hóa.
Cách tiếp cận này yêu cầu hệ điều hành để được chuyển đổi để chạy trên Xen. “Porting” một hệ điều hành chạy trên Xen cũng tương tự như hỗ trợ một nền tảng phần cứng mới, tuy nhiên quá trình này đơn giản bởi vì các kiến trúc máy paravirtual rất giống với các phần cứng cơ bản. Mặc dù hệ điều hành rõ ràng phải được hỗ trợ trên Xen, một tính năng chủ chốt là người sử dụng các ứng dụng không gian và các thư viện không cần phải sửa đổi.
Với ảo hóa phần cứng CPU theo quy định của Intel VT và AMD công nghệ SVM, khả năng chạy một máy trạm chưa sửa đổi hệ điều hành có sẵn. Không “porting” của hệ điều hành là cần thiết, mặc dù một số hỗ trợ driver bổ sung là cần thiết trong Xen. Không giống như các siêu giám sát ảo hóa truyền thống, mà phải chịu một chi phí hiệu năng to lớn, sự kết hợp của Xen và VT hoặc Xen và công nghệ Pacifica bổ sung nhau để cung cấp hiệu suất tuyệt vời cho paravirtualized các hệ điều hành khách và hỗ trợ đầy đủ cho khách cố định chạy tự nhiên trên bộ xử lý. (Porting: chuyển đổi phần mềm để chạy trên hệ điều hành khác)
Paravirtualized Xen hỗ trợ tính có sẵn cho hệ điều hành ngày càng nhiều: Hiện tại, hỗ trợ sẵn cho Linux và bao gồm trong phân phối tiêu chuẩn. Các hệ điều hành khác, bao gồm cả NetBSD, FreeBSD và Solaris cũng được hoàn thành.
b. Hỗ trợ phần cứng.
Xen hiện đang chạy trên các kiến trúc IA64 và x86. Hầu hết các máy đều được hỗ trợ, và có hỗ trợ cho HyperThreading (SMT).
Extensions (PAE), cho phép Hypervisor lên tới 16GB bộ nhớ vật lý. Xen cũng hỗ trợ x86/64 nền tảng như Intel EM64T và AMD Opteron hiện nay có thể lên đến 1TB bộ nhớ vật lý.
Xen offloads (giảm tải) hầu hết các vấn đề hỗ trợ phần cứng cho hệ điều hành khách chạy Domain0 trong số máy quản lý ảo. Xen itselt chỉ chứa các mã cần thiết để phát hiện và bắt đầu xử lý thứ cấp, thiết lập ngắt định tuyến, và thực hiện điều tra bus PCI. Trình điều khiển thiết bị chạy trong một hệ điều hành khách đặc quyền hơn là trong vòng Xen itselt. Cách tiếp cận này cung cấp khả năng tương thích với phần lớn các thiết bị phần cứng hỗ trợ bởi Linux. Các mặc định XenLinux xây dựng có hỗ trợ cho hầu hết các máy chủ cấp mạng và phần cứng đĩa, nhưng bạn có thể thêm hỗ trợ cho các phần cứng khác bằng cách cấu hình XenLinux kernel của bạn theo cách thông thường.
c. Vai trò và tính năng của Xen trong ảo hóa
Giúp cải thiện và nâng cao giá trị sử dụng tài nguyên của máy chủ lên hơn 60-80% so với mức trung bình của một máy chủ hoạt động độc lập.
Tiết kiệm được tài nguyên và chi phí khi đầu tư một máy chủ
Có tài nguyên hệ thống thiết lập cho riêng VPS của mình, không bị ảnh hưởng bởi các VPS khác, tăng cường sự ổn định
Có thể sử dụng các custom kernel, modules
Di chuyển nhiều máy chủ ảo vào một máy chủ vật lý với hiệu suất và cô lập khuyết điểm được cô lập tại ranh giới máy ảo.
Cho phép ứng dụng cũ và hệ điều hành để khai thác phần cứng mới.
Chạy đồng thời nhiều hệ điều hành, cho mục đích phát triển hoặc thử nghiệm.
Kiễm tra và sửa lỗi hạt nhân và đóng gói máy ảo mà không cần một máy tính thử nghiệm riêng biệt.
Quản lý tại máy ảo với độ chi tiết cung cấp linh hoạt hơn để quản lý riêng biệt mỗi máy chủ vật lý, nhưng kiểm soát tốt hơn và cô lập hơn so với các giải pháp hình ảnh duy nhất hệ thống. Đặt biệt bằng cách sử dụng “live
migration” để cân bằng tải.
Cho phép phát triển các hệ điều hành mới trong khi hưởng lợi từ sự hỗ trợ phần cứng trên diện rộng của hệ điều hành hiện có như Linux.
PHẦN 2 :
TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢO HÓA TẠI TRƢỜNG SỸ QUAN THÔNG TIN
CHƢƠNG 3. PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG