Máy chủ ESXi sử dụng cấu trúc VMM– Hypervisor, nghĩa là máy chủ ESXi sẽ tạo một lớp ảo hóa hypervisor để điều khiển quá trình chia sẻ và sử dụng tài nguyên của các máy ảo.nhờ cấu trúc xử lý linh hoạt nên các máy ảo có thể tận dụng tối đa hiệu suất phần cứng và quản lý dễ dàng hơn.
Trong mô hình này các máy ảo không phải thông qua hệ điều hành chủ để truy cập phần cứng . Mọi vấn đề liên lạc giữa máy ảo với phần cứng được thực hiện qua lớp ảo hóa Hypervisor do máy chủ ESXi tạo ra. Vì vậy tốc độ làm việc của các máy ảo nhanh hơn và đạt hiệu quả cao hơn.
Chương 1. Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphere
Hình 1.10 Các Cấu trúc của ESX Server.
ESXi server được tạo thành từ hai thành phần chính đó là:
- Hạt nhân máy chủ ESX hay còn gọi là vmkernel, vmkerlnel quản lý và phân phối việc truy cập tới tài nguyên phần cứng trên máy chủ, nhờ đó vmkernel cho phép cài hệ điều hành lên các máy ảo... nó quản lý bộ nhớ cho các máy ảo, phân phối các chu kì của bộ xử lý, duy trì các thiết bị chuyển mạch của các kết nối mạng.
- Hệ điều hành điều khiển (t) hay còn gọi là COS
Hình 1.11 Sơ đồtương tác trong ESX Server
1.2.2.1 Hệđiều hành điều khiển (Console Operating System)
Hệ điều hành điều khiển (COS) được sử dụng để khởi động hệ thống và chuẩn bị quá trình làm việc của phần cứng cho vmkernel. Khi hệ điều hành điều khiển được tải lên nó hoạt động như các chương trình khởi động cho vmkernel, có nghĩa là nó chuẩn bị tất cả các tài nguyên cần thiết cho hoạt động của vmkernel.
Chương 1. Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphere
số thành phần phụ gọi là “người giúp đỡ công việc (helper works)” và hoạt động ở chế độ đặc quyền.Lúc này hệ điều hành điều khiển có một số nhiệm vụ khác khá quan trọng ảnh hưởng tới sự hoạt động của các máy ảo như là
- User interaction with ESX ,đây là giao diện tương tác giữa người dùng với esx server. COS có trách nhiệm trình bày bằng nhiều phương pháp khác nhau để thực hiện giao tiếp giữa máy chủ ESXi với hệ thống .nó cho phép người sử dụng tương tác với máy chủ sử dụng các dịch vụnhư là:
o Giao diện truy cập trực tiếp(Direct console access) o Truy cập bằng Telnet và ssh
o Giao diện Web (Web interface) o Truyền dữ liệu (FTP)
- Proc file system: hệ thống tập tin proc được sử dụng bởi cả COS và vmkernel để cung cấp số liệu thời gian thực và thay đổi các cấu hình. - Authentication :có những tiến trình trong cos đòi hỏi cung cấp chứng thực
để có cơ chế cho phép và ngăn chặn truy cập vào hệ thống.
- Running Support Applications.có một số ứng dụng chạy trong COS cung cấp các hỗ trợ mở rộng trên môi trường máy chủ .mỗi nhà cung cấp phần cứng sẽ có một sốphương pháp đề phát hiện các vấn đề vế phần cứng khi chúng phát sinh.trong một số trường hợp nó còn khuyến cáo người dùng backup hệ thống lên cos để cos backup các file hệ thống quan trọng.
1.2.2.2 Vmkernel
Khi hệ điều hành được nạp ,các vmkernel bắt đầu khởi động và khởi động hệ thống.nó chịu trách nhiệm quản lý và phân phối tài nguyên.các COS cũng được nạp lại như một máy ảo và được quản lý bằng các cấu hình của nó .các COS thực hiện các quy tắc tương tự cho các nguồn tài nguyên và phân bổ nó cho người dùng trên hệ thống.
Vmkernel thực hiện nhiều chức năng nhưng chức năng chính của nó là quản lý sự tương tác giữa phần cứng máy ảo và phần cứng của server vật lý.nó hoạt động như một người đứng giữa và điều phối tài nguyên cho máy ảo khi cần thiết.
1.2.2.3 Quá trình khởi động ESXi (ESXi Boot Process)
Là quá trình khởi động máy chủ ESXi. Bằng việc quan sát quá trình khởi động của một hệ thống máy chủ ESXi này chúng ta có thể thấy COS và vmkernel tương tác với nhau như thế nào và lúc nào vmkernel nắm quyền quản lý tài nguyên hệ thống. cần phải nắm rõ quá trình này để hiểu rằng COS là một phần tách biệt với vmkernel. ngoài ra nếu máy chủ không thể khởi động hoặc một số dịch vụ
Chương 1. Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphere
hoặc ứng dụng không thể hoạt động được thì những kiến thức am tường về quá trình này sẽ giúp ích rất nhiều trong quá trình tìm kiếm, phát hiện và xử lý các sự cố.có nhiều bước trong quá trình khởi động hệ thống và sau đây là một số quá trình quan trọng.
1.2.2.4 LILO
Còn gọi là linux loader là một bộ nạp khởi động ứng dụng.giống như ntloader của windows. khi khởi động hệ thống đọc nó từ trong ổ cứng. Dựa trên các thông tin có trong file etc/LiLo. Cấu hình hệ thống bắt đầu khởi tạo quá trình khởi động của nó. trong esx mặc định LiLo sẽ tải và khởi động Vmkernel. trong file này còn chứa các thông tin về cấu hình cos như nó khởi động. thông tin này chứa một lượng bộ nhớđể phân bổ cho các thiết bịđược cấu hình để cos sử dụng.
Nếu bình thường LiLo được cài trên master boot record thì mặc định nó sẽ tải hệđiều hành mà phân vùng đãđược đánh dấu tích cực lên để khởi động. Trong trường hợp có nhiều hệđiều hành và có nhiều sự lựa chọn để khởi động thì LiLo sẽ khởi tạo dấu nháy báo hiệu cho người dùng lựa chọn một hệ điều hành để khởi động,
Sau khi LiLo được nạp thành công thì cos sẽ được tải lên. Đa số các quá trình khởi động đều nằm trong COS.
1.2.2.5 init
Quá trình đầu tiên mà COS thực hiện là init, quá trình này đọc file etc/inittab là tập tin xác định runlevel mà hệ thống đó sẽ thực thi. Runlevel xác định những dịch vụ sẽ được khởi động và thứ tự khởi động của chúng. Các giá trị runlevel biến đổi trong linux được so sánh như các tùy chọn có sẵn trong Windows như là safe mode hoặc command prompt. Hệ thống ESXi mặc định runlevel là 3 (mode command).
1.2.2.6 Phần cứng ảo (HardwareVirtualization)
ESX có trách nhiệm cung cấp các phần cứng ảo cho các máy ảo.khi một máy ảo yêu cầu truy suất hay truy cập một tài nguyên nào đó thì vmkernel sẽ chịu trách nhiệm thiết lập một bản đồ ảo tương tác giữa các yêu cầu của máy ảo với phần cứng vật lý để xử lý .một số tài nguyên như ổ cứng ,card mạng có nhiều lựa chọn ,vì thế am hiểu về những phần cứng này sẽ giúp chúng ta xây dựng một hệ thống tương thích để hoạt động một cách hoàn hảo nhất.
Chương 1. Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphere
Hình 1.12 Sơ đồ phân phối card mạng