Ki n trúc Cloud Bursting ế

Một phần của tài liệu Giáo trình Điện toán đám mây và ứng dụng - Đại học Kinh doanh và công nghệ Hà Nội (Trang 65 - 77)

Chương 9. Các ki n trúc đám mây c a các t  ch c l nế ứ ớ

9.1. Ki n trúc nhóm Hypervisor ch y các máy ch   oế ủ ả

Microsoft cung c p Hyper­V thơng qua 2 d ng:ấ ạ

• Hyper­V server: được xem là m t native hypervisor, hay còn g i ộ ọ là hypervisor lo i I (hypervisor ch y tr c ti p trên ph n c ng v t lý)ạ ạ ự ế ầ ứ ậ

• M t thành ph n c a Windows : Hyper­V có th  để ược cài đ t dặ ưới  d ngạ  m t role trên các b n Windows server hay m t feature trên các b n ộ ả ộ ả Windows 8,

Windows 8.1 và Windows 10.

Công ngh  Hyper­V mang đ n cho ngệ ế ười dùng (ch  y u là doanh nghi p)ủ ế ệ   m t n n t ng  o hóa m nh và linh ho t, có kh  năng m  r ng, đ  tin c y vàộ ề ả ả ạ ạ ả ở ộ ộ ậ   s n sàng cao. Đ c bi t, Hyper­V giúp đáp  ng nhu c u  o hóa m i c p đẵ ặ ệ ứ ầ ả ọ ấ ộ  cho mơi trường doanh nghi p. Ngồi ra, ngệ ười dùng không c n ph i muaầ ả   thêm b t c  ph n m m nào khi mu n nâng c p ho c khai thác các tính năngấ ứ ầ ề ố ấ ặ  

o hóa c a server.

ả ủ

C u trúc

Có m t đi u s  khi n nhi u ngộ ề ẽ ế ề ười dùng c m th y b i r i khi nh c t iả ấ ố ố ắ ớ   Hyper­V đó là: Hyper­V khơng ch y trên Windows. Đúng là b n có th  cài đ tạ ạ ể ặ   Windows trước, r i sau đó b t tính năng Hyper­V. Tuy nhiên, Hyper­V sồ ậ ẽ  “trượt” xu ng bên dố ưới Windows, lúc này Windows s  đóng vai trị là h  đi uẽ ệ ề   hành qu n lý (management OS) và ch y t i partition g c (root partition)   phíaả ạ ạ ố ở   trên c a Hyper­V.ủ

Hyper­V phân chia m i máy  o thành m t partition. M t partition là m tỗ ả ộ ộ ộ   đ n v  cách ly v  m t logic và có th  ch a m t h  đi u hành làm vi c trongơ ị ề ặ ể ứ ộ ệ ề ệ   đó. Thường có ít nh t 1 partition g c ch a h  đi u hành ch  (host OS – ví d :ấ ố ứ ệ ề ủ ụ   Windows Server 2008) và ngăn  o hóa, có quy n truy c p tr c ti p các thi tả ề ậ ự ế ế   b  ph n c ng. Ti p theo đó, partition g c có th  sinh các partition con (đị ầ ứ ế ố ể ược  g i là máy  o) đ  ch y h  đi u hành khách (guest OS). M t partition conọ ả ể ạ ệ ề ộ   cũng có th  sinh ti p các partition con c a mình.ể ế ủ

M t partition con khơng có quy n truy c p tr c ti p tài ngun v t lý, màộ ề ậ ự ế ậ   ch  “nhìn th y” chúng v i danh nghĩa là thi t b   o (virtual device). M i yêuỉ ấ ớ ế ị ả ọ   c u đ n thi t b   o s  đầ ế ế ị ả ẽ ược chuy n qua VMBus đ n thi t b    partition cha.ể ế ế ị ở   Thông tin h i đáp cũng đồ ược chuy n hể ướng thông qua VMBus. N u thi t bế ế ị 

 partition cha cũng là thi t b   o, nó s  đ c chuy n h ng ti p t c cho đ n

ở ế ị ả ẽ ượ ể ướ ế ụ ế  

khi g p thi t b  th c   partition g c. Tồn b  ti n trình trong su t đ i v iặ ế ị ự ở ố ộ ế ố ố ớ   HĐH khách.

M t s  thành ph n c n chú ý trong c u trúc c a Hyper­V:ộ ố ầ ầ ấ ủ

• Hypervisor: m t l p ph n m m n m gi a ph n c ng v t lý và m tộ ớ ầ ề ằ ữ ầ ứ ậ ộ   ho cặ  nhi u h  đi u hành. Nhi m v  chính c a nó là cung c p mơi trề ệ ề ệ ụ ủ ấ ường  th c thi riêng bi t g i là các partition. Hypervisor th c hi n đi u khi n vàự ệ ọ ự ệ ề ể   phân lu ng truy c p đ n ph n c ng v t lý n m bên dồ ậ ế ầ ứ ậ ằ ưới

• Intergration Component (IC): thành ph n cho phép các partition ầ

con giao ti p v i các partition khác và v i hypervisorế ớ ớ

• Driver: ch  management OS m i có kh  năng k t n i tr c ti p t i ph nỉ ớ ả ế ố ự ế ớ ầ   c ng v t lý. Đi u đó có nghĩa là driver dành cho ph n c ng v t lý ch  đứ ậ ề ầ ứ ậ ỉ ược  cài đ t trên management OS, n i chúng ch y   ch  đ  kernel modeặ ơ ạ ở ế ộ

• Virtual Machine Worker Process (VMWP): th c hi n các cơng vi cự ệ ệ   giám sát và qu n lý các máy  o. S  có m t ti n trình nh  tên là VMWP.exeả ả ẽ ộ ế ỏ   ch y   ch  đ  user mode trên management OS v i m i máy  o (partition con)ạ ở ế ộ ớ ỗ ả   đang ho t đ ng. Và VMWP s  tham gia vào các ti n trình nh  di d i tr c ti pạ ộ ẽ ế ư ờ ự ế   (live migration) và chuy n ti p tr ng thái (state transition)ể ế ạ

• Virtual   Machine   Management   Service   (VMMS):  là   m t   d ch   vộ ị ụ 

Windows ch y   ch  đ  user mode trên management OS. Đúng v i tên g iạ ở ế ộ ớ ọ   c a nó, d ch v  này th c hi n giám sát tr ng thái c a t t c  máy  o và qu nủ ị ụ ự ệ ạ ủ ấ ả ả ả   lý

Hyper­V

• Windows Management Instrumentation (WMI): là m t giao di n màộ ệ

9.2. Ki n trúc cân b ng t i gi a các máy ch  v t lýế ủ ậ

M t máy ch  v t lý có c u t o nh  m t máy tính PC thơng thộ ủ ậ ấ ạ ư ộ ường, tuy nhiên  các thành ph n c u t o c a máy ch  và PC có s  khác bi t nhau khá l n:ầ ấ ạ ủ ủ ự ệ ớ

Bo m ch máy ch :  N u nh  các bo m ch ch  c a PC thông thế ư ạ ủ ủ ường đa số  ch yạ  trên các dịng chipset cũ nh  Intel 845, 865 hay các dịng m i Intel 945,ư ớ   975,...

thì các Chipset c a các Board m ch ch  c a Server thơng d ng s  d ng cácủ ạ ủ ủ ụ ử ụ   chipset chuyên dùng nh  Intel E7520, Intel 3000, Intel 5000X,.... v i kh  năngư ớ ả h  tr  các giao ti p t c đ  cao nh  RAM ECC, HDD SCSI ­ SAS, Raid hayỗ ợ ế ố ộ ư   h  tr  g n nhi u CPU dịng Xeon,....ỗ ợ ắ ề

B  vi x  lý (CPU):  các PC thơng thường b n dùng các Socket d ng 478, 775ạ ạ   v i các dịng Pentium 4, Pentium D, Duo core, Quadcore thì các dịng CPUớ   dành riêng cho máy ch  đa s  là dịng Xeon v i ki n trúc khác bi t hồn tồn,ủ ố ớ ế ệ   ho t đ ng trên các socket 771, 603, 604 v i dung lạ ộ ớ ượng cache L2 cao, khả  năng  o hóa c ng, các t p l nh chun dùng khác... M t s  máy ch  dịngả ứ ậ ệ ộ ố ủ   c p th p v n dùng CPU Socket 775 làm vi x  lý chính c a chúng.ấ ấ ẫ ử ủ

B  nh  (RAM):   các lo i RAM mà b n thạ ạ ường th y trên th  trấ ị ường là các  lo iạ DDR RAM I, II có Bus 400, 800,... trong khi đó RAM dành cho Server  cũng có nh ng lo i nh  v y nh ng chúng cịn có thêm tính năng ECC (Errorữ ạ ư ậ ư   Corection Code) giúp máy b n khơng b  treo, dump màn hình xanh khi có b tạ ị ấ   k  1 bit nào b  l i trong quá trình x  lý d  li u. H n n a, các RAM lo i nàyỳ ị ỗ ử ữ ệ ơ ữ ạ   cịn có kh  năng tháo l p nóng đ  thay th  khi b  h  h ng mà b n s  khơngả ắ ể ế ị ư ỏ ạ ẽ   c n ph i t t h  th ng. Dĩ nhiên, đ  s  d ng lo i RAM này thì bo m ch chầ ả ắ ệ ố ể ử ụ ạ ạ ủ  ph i h  tr  chu n RAM m i này.ả ỗ ợ ẩ ớ

c ng (HDD) : Khác v i các HDD c a máy PC thớ ủ ường có giao ti p IDE,ế   SATA I, SATA II v i t c đ  vịng quay đ t con s  cao nh t 7200RPM và t cớ ố ộ ạ ố ấ ố   đ  đ t 300MB/s, các HDD dành cho Server ho t đ ng trên giao ti p SCSI hayộ ạ ạ ộ ế   SAS (Serial Attached SCSI) có băng thơng cao h n (600MB/s) và s  h u m tơ ở ữ ộ   t c đ  vòng quay cao h n g n 30% (10.000RPM) hay m t s    SAS m i cònố ộ ơ ầ ộ ố ổ ớ   đ t đạ ược con s  15.000 RPM giúp tăng t c t i đa t c đ  đ c/ghi d  li u.ố ố ố ố ộ ọ ữ ệ

Bo đi u khi n Raid (Raid controller) : Đây là thành ph n quan tr ng trongầ ọ   m tộ Server hi n đ i, bo đi u khi n này s  k t h p các   c ng thành m t thệ ạ ề ể ẽ ế ợ ổ ứ ộ ể  th ng nh t v i nh ng c  ch  sao l u, ch ng l i giúp d  li u c a b n luônố ấ ớ ữ ơ ế ư ố ỗ ữ ệ ủ ạ   được an tồn khi có các tr c tr c v t lý x y ra. Tùy theo các bo m ch, khụ ặ ậ ả ạ ả  năng h  tr  các m c Raid khác nhau nh ng thông thỗ ợ ứ ư ường Raid 1 và Raid 5 là  2 m c ph  bi n trong h u h t các máy ch . M t s  bo m ch máy ch  đã tíchứ ổ ế ầ ế ủ ộ ố ạ ủ  

B  cung c p ngu n (PSU):  Thành ph n cung c p năng lầ ấ ượng cho các thi tế   bị bên trong gi  vai trị quan tr ng trong q trình ho t đ ng c a máy ch ,ữ ọ ạ ộ ủ ủ   chính vì th  các dịng máy ch  chuyên dùng thế ủ ường đi theo nh ng b  ngu nữ ộ ồ   công su t th c cao có kh  năng thay th  hay d  phịng khi b  ngu n chính bấ ự ả ế ự ộ ồ ị  l i.ỗ

9.3. Ki n trúc Zero Downtimeế

Hybrid cloud solutions có th  s  d ng các tài ngun đám mây cơng khai vàể ử ụ   riêng t  nh  m t b  sung cho các data center servers n i b  ho c bên ngoài.ư ư ộ ổ ộ ộ ặ   Đi u này có th  đề ể ượ ử ục s  d ng đ  comply các yêu c u v  v  trí v t lý d  li u.ể ầ ề ị ậ ữ ệ   N u c  s  d  li u không th  đế ơ ở ữ ệ ể ược chuy n sang n n t ng đi n tốn đámể ề ả ệ   mây, các application tiers khác có th  khơng có cùng h n ch . Trong nh ngể ạ ế ữ   tình hu ng này, ki n trúc lai có th  s  d ng m ng riêng  o (VPN) đ  tri nố ế ể ử ụ ạ ả ể ể   khai m t tunnel độ ược mã hóa trên m t IP cơng c ng gi a đám mây và các máyộ ộ ữ   ch  chuyên d ng.ủ ụ

9.4. Ki n trúc cân b ng đám mâyế

Có khá nhi u c  ch  dùng đ  x  lý lu ng l u lề ơ ế ể ử ồ ư ượng truy c p gi a nhi uậ ữ ề   trang web. G n nh  t t c  đ u d a vào thao tác thơng tin DNS (manipulationầ ư ấ ả ề ự   of DNS information). Thơng tin DNS đơi khi có th  m t nhi u gi  đ  c pể ấ ề ờ ể ậ   nh t trên tồn c u. N u các production sites ph i failover sang các trang dậ ầ ế ả ự  phịng, thì vi c ch  đ i hàng gi  đ ng h  đ  l u lệ ờ ợ ờ ồ ồ ể ư ượng truy c p có th  thơngậ ể   su t khơng ph i là m t l a ch n thơng minh. Global server load balancing choố ả ộ ự ọ   phép c u hình các hành đ ng đấ ộ ược lên k  ho ch trế ạ ước (pre­planned actions)  trong trường h p khơng thành cơng. GSLB u c u các thi t b  có th  truyợ ầ ế ị ể   c p cơng khai đ t đ  t i m i site. Các chuyên gia b o m t là nhân t  conậ ắ ỏ ạ ỗ ả ậ ố  

người khơng th  thi u đ  gi  cho các thi t b  an tồn kh i các n  l c t nể ế ể ữ ế ị ỏ ỗ ự ấ   công liên t c c a các hackers.ụ ủ

Các tri n khai GSLB đ t đ , truy n th ng, d a trên thi t b  (device­based)ể ắ ỏ ề ố ự ế ị   có th  để ược tri n khai dể ướ ại d ng d ch v  GSLB trên đám mây (cloud GSLBị ụ   services), n i GSLB đơ ược s  d ng nh  m t d ch v  đử ụ ư ộ ị ụ ược qu n lý v i m tả ớ ộ   kho n phí hàng tháng. Các nhà cung c p cũng cung c p các tùy ch n b  sungả ấ ấ ọ ổ   bao g m tri n khai khu v c và các khu v c s n có riêng bi t đ  giúp x  lý sồ ể ự ự ẵ ệ ể ử ự  đa d ng đ a lý và chuy n đ i d  phòng. Khách hàng là ngạ ị ể ổ ự ườ ẽi s  quy t đ nhế ị   m c đ  d  phòng và t c đ  chuy n đ i d  phòng. D  phòng c p vùng (Zoneứ ộ ự ố ộ ể ổ ự ự ấ   level redundancy) thì khác v i tri n khai khu v c (regional deployments).ớ ể ự

9.5. Ki n trúc d  phòng tài nguyênế

M i quan h  gi a Primary v i secondary database ho c master v i slaveố ệ ữ ớ ặ ớ   database khá tương đ ng, tuy nhiên v n t n t i các thách th c khi x y ra l iồ ẫ ồ ạ ứ ả ỗ   trong môi trường high­transaction và heavy traffic. C  s  d  li u th c hi nơ ở ữ ệ ự ệ   r t nhi u requests và transactions đấ ề ược vi t và đ c liên t c. Q trình backupế ọ ụ   có th  b  tính phí và r t t n th i gian. Vi c khơi ph c và đ ng b  hóa cũngể ị ấ ố ờ ệ ụ ồ ộ   m t nhi u th i gian khơng kém. Các mơi trấ ề ờ ường nhu c u l n (Heavy demandầ ớ   environments) có th  để ược hưởng l i t  c u hình c  s  d  li u ho t đ ngợ ừ ấ ơ ở ữ ệ ạ ộ   tích c c (active­active database configuration) v i s  sao chép hai hự ớ ự ướng để  gi  cho d  li u đữ ữ ệ ược đ ng b  hóa trên c  hai máy ch  c  s  d  li u. Ki uồ ộ ả ủ ơ ở ữ ệ ể   thi t k  này đ ng nghĩa v i vi c thêm m c đ  ph c t p nh ng cũng b  sungế ế ồ ớ ệ ứ ộ ứ ạ ư ổ   thêm m c đ  d  phòng và kh  năng ph c h i cao h n trên single site, ho cứ ộ ự ả ụ ồ ơ ặ   multiple sites, tùy thu c vào c u hình.ộ ấ

9.6. Ki n trúc tái đ nh v  d ch v  không gián đo nế ị ị

Các lo i n i dung cũng có th   nh hạ ộ ể ả ưởng đ n ki n trúc. Ví d , k  thu t l uế ế ụ ỹ ậ ư   b  nh  đ m có th  thay đ i t i trên máy ch  c  s  d  li u, thi t k  cânộ ớ ệ ể ổ ả ủ ơ ở ữ ệ ế ế   b ng t i, kích thằ ả ước máy ch  c  s  d  li u, lo i l u tr , t c đ  l u tr , cáchủ ơ ở ữ ệ ạ ư ữ ố ộ ư ữ   l u tr  và sao chép, cũng nh  k t n i m ng và yêu c u băng thông. Hi n t i,ư ữ ư ế ố ạ ầ ệ ạ   c tính kho ng 80% ­90% d  li u doanh nghi p trong các danh m c khơng

ướ ả ữ ệ ệ ụ  

9.7. Ki n trúc phát hi n s  c  và ph c h i t  đ ngế ự ố ồ ự ộ

Vì nhi u server arrays có th  đề ể ược g n vào cùng m t tri n khai, nên có thắ ộ ể ể  tri n khai m t ki n trúc có th  m  r ng kép (dual scalable architecture). Đi uể ộ ế ể ở ộ ề   này mang l i front­end và back­end server website array có th  m  r ng.ạ ể ở ộ

M t ki n trúc đa đám mây, cung c p s  linh ho t đ  l u tr  m t  ng d ngộ ế ấ ự ạ ể ư ữ ộ ứ ụ   trong c  s  h  t ng đám mây riêng t , v i kh  năng cloudburst thành m tơ ở ạ ầ ư ớ ả ộ   đám mây cơng c ng đ  có thêm dung lộ ể ượng khi c n thi t.ầ ế

Tài li u tham kh o [1] Cloud Computing Concepts, Technology & Architecture. Thomas  Erl, Zaigham Mahmood, Ricardo Puttini. 2013, Prentice Hall [2] Architecting the Cloud: Design Decisions for Cloud Computing  Service Models. Michael J. Kavis. 2014, Wiley. [3] Cloud Computing: A Hands­On Approach. Arshdeep Bahga, [4] Đi n tốn đám mây, giáo trình c a Đ i h c Bách khoa Hà n i.ệ ủ ạ ọ ộ

Một phần của tài liệu Giáo trình Điện toán đám mây và ứng dụng - Đại học Kinh doanh và công nghệ Hà Nội (Trang 65 - 77)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(77 trang)