intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Luận văn: Ảo hóa với Vmware ESX Server và xây dựng mô hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ

Chia sẻ: Conan Edowa | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:79

304
lượt xem
92
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn: Ảo hóa với Vmware ESX Server và xây dựng mô hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ Trình bày về công nghệ ảo hóa; các công nghệ ảo hóa hệ thống; ảo hóa với Vmware ESX Server; xây dựng mô hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ. Mời các bạn tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Ảo hóa với Vmware ESX Server và xây dựng mô hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ

  1.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    Lời cảm ơn  Sau gần 3 tháng nỗ  lực tìm hiều và thực hiện,luận văn “ Công Nghệ   Ảo  Hóa” đã được hoàn thành,ngoài sự cố gắn hết mình của bản thân ,chúng tôi còn   nhận được nhiều sự động viên,khích lệ từ gia đình, thầy cô và bạn bè. Trước hết chúng tôi xin chân thành cảm  ơn cha mẹ,anh chị  ,là những   người luôn động viên và và tạo mọi điều kiện tốt đề chúng con hoàn thành luận   văn này. Chúng em xin chân thành cảm  ơn các thầy cô của trường Đại Học Kĩ   Thuật Công Nghệ truyền đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báo cho chúng  em trong suốt quá trình học tập.Đặc biệt chúng em xin tỏ  lòng biết  ơn sâu sắc  tới thầy Lê Mạnh Hải và các thầy cô trong khoa công nghệ thông tin đã tận tình   giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Xin cảm  ơn tất cả  các bạn bè đã và đang giúp đỡ  động viên chúng tôi  trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Mặc dù đã cố gắn hết sức để  hoàn thành luận văn này,nhưng chắc chắn  sẽ không tránh khỏi những sai sót.Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm   và đóng góp,chỉ bảo tận tình của quý thầy cô và bạn bè.  TP Hồ Chí Minh ,Ngày…..Tháng…..Năm 2010 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 1
  2.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay,nền kinh tế đang trên đà tăng trưởng mạnh. Cùng với nó là sự  tiến bộ vượt bậc của nền khoa học công nghệ,đặc biệt là công nghệ  thông tin.   Máy tính đã giúp con người rất nhiều từ tối ưu hóa công việc,giảm thời gian làm  việc,tăng hiệu suất và mang lại hiệu quả cao. Với tình hình phát triển như hiện nay thì bất cứ một cơ quan,tổ chức nào   cũng cần một hệ  thống máy chủ  (Server) chứ  không phải chỉ  một vài máy tính  con đơn lẻ nữa.  Máy chủ thực ra cũng là một máy tính nhưng có cấu hình,tính năng và các   chức năng lớn hơn hẳn các máy tính thông thường. Nó dùng làm trung tâm liên   kết các máy tính và thiết bị mạng trong một cơ quan, tổ chức lại với nhau,là một   trung tâm dữ liệu nơi chia sẻ và lưu trữ dữ liệu.Và các dữ liệu này luôn sẵn sàng  đối với người dùng hợp lệ  được phép truy cập vào nó. Nói chung máy chủ  là  một máy tính mà nó cung cấp các dịch vụ đang chạy trên nó cho nhiều máy tính  khác. Các dịch vụ đó có thể như là :  Application service   File service   Database service  Mail service   Ftp service  Web service  Authentication Service… Thế nhưng thực tế cho ta thấy rằng các máy chủ sử dụng rất ít tài nguyên   phần cứng của nó,chỉ từ 10% đến 30% cho một loại dịch vụ và phần tài nguyên  SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 2
  3.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    còn lại thì không dùng đến,do vậy sinh ra lãn phí. Vì vậy nhu cầu thực thực tế là  làm sao có thể  tận dụng các phần tài nguyên còn lại đó một cách hiệu quả.   Trong luận văn này chúng em sẻ trình bày về  công  nghệ   ảo hóa để  giải quyết  vấn đề này. MỤC LỤC Chương 1 : Tổng Quan 1.1 : Bối cảnh......................................................................................................................Trang 7 1.2 : Nhiệm vụ đô án..........................................................................................................Trang 8 1.3 : Cấu trúc đồ án............................................................................................................Trang 8 Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa 2.1 : Tổng quan ảo hóa.....................................................................................................Trang 10 2.1.1 : Khái niệm ảo hóa.........................................................................................Trang 10 2.1.2 : Lịch sử ra đời...............................................................................................Trang 11 2.1.3 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa...............................................Trang 11 2.1.3.1 : Tài nguyên vật lý .............................................................................Trang 12 2.1.3.2 : Phần mềm ảo hóa...........................................................................Trang 12 2.1.3.3 : Máy ảo..............................................................................................Trang 13 2.1.3.4 : Hệ điều hành khách....................................................................... Trang 13 2.2 : Các loại ảo hóa.........................................................................................................Trang 13 2.2.1: Type 1 – VMM­Hypervisor.............................................................................Trang 14 2.2.2: Type 2 – VMM................................................................................................Trang 15 2.2.3 : Hybrid............................................................................................................Trang 16 2.2.4 : Monolithic Hypervisor..................................................................................Trang 17 2.2.5 : Microkernelized Hypervisor..........................................................................Trang 18 2.3 : Các lợi ích của công nghệ ảo hóa...........................................................................Trang 19 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 3
  4.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    Chương 3 : Các Công Nghệ Giúp Ảo Hóa Hệ Thống 3.1 : Công nghệ máy ảo....................................................................................................Trang 22 3.2: Công nghệ Raid.........................................................................................................Trang 24 3.2.1 : Khái niệm Raid.............................................................................................Trang 24 3.2.2 : Lịch sử ra đời và phát triển của Raid.........................................................Trang 25 3.2.3 : Các Chuẩn Raid...........................................................................................Trang 24 3.2.3.1 : Chuẩn Striping.................................................................................Trang 25 3.2.3.2 : Chuẩn Duplexing.............................................................................Trang 26 3.2.3.3 : Chuẩn Parity Raid...........................................................................Trang 26 3.2.4 : Các Loại Raid...............................................................................................Trang 26 3.2.4.1 : Raid level 0........................................................................................Trang 27 3.2.4.2 : Raid level 1 .......................................................................................Trang 27 3.2.4.5 : Raid level 5 .......................................................................................Trang 27 3.2.4.6 : Raid level 1­0....................................................................................Trang 28 3.3 : Công nghệ lưu trữ mạng Sans................................................................................Trang 30 3.3.1 : Công nghệ Sans............................................................................................Trang 30 3.3.1.1 : Định nghĩa Sans...............................................................................Trang 30 3.3.1.2 : Lợi ích của Sans..............................................................................Trang 30 3.3.1.3 : Các loại Sans....................................................................................Trang 30 3.4 : Công nghệ Hight Availability...................................................................................Trang 31 3.4.1 : Yêu cầu phần cứng......................................................................................Trang 31 3.4.2 : Ưu điểm .......................................................................................................Trang 32 3.4.3 : Hạn chế........................................................................................................Trang 32 Chương 4 : Ảo Hóa Với Vmware ESX Server  SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 4
  5.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    4.1 : Giới thiệu..................................................................................................................Trang 34 4.2: Cấu trúc Vmware ESX Server...................................................................................Trang 34 4.2.1 : Console Operating System............................................................................Trang 36 4.2.2 : Vmkernel.......................................................................................................Trang 37 4.2.3 : ESX Boot Process..........................................................................................Trang 37 4.2.3.1 : LILO.................................................................................................Trang 37 4.2.3.2 : Init.....................................................................................................Trang 38 4.2.4 : Phần cứng ảo........................................................................................................Trang 38 4.2.5 : Tính năng của ESX Server....................................................................................Trang 39 4.2.5.1 : Virt u a l  Mac hi n e   File  Sy s t e m  (VMFS) ....................................Trang 40 4. 2 . 5 . 2  : Virt u a l  s y m m e t r i c  m ul t i ­ pr o c e s s i n g  (Vir t u a l   SMP) ..Trang 40 4. 2 . 5 . 3  : VM w a r e  High  Av ail a b i li t y  (VMHA) .....................................Trang 40 4. 2 . 5 . 4  : VMo t i o n  & St o r a g e   Vm o t i o n .................................................Trang 42 4. 2 . 5 . 5  : VM w a r e  Con s o l i d a t e d  Bac k u p  (VCB) ...............................Trang 43 4. 2 . 5 . 6  : Vc e n t e r  up d a t e   Man a g e r ........................................................Trang 44 4.2.5.7 : Distributed resource scheduler( DRS) ......................................................Trang 44 4.2.5.8 : Distributed Power Manager (DPM)...........................................................Trang 45 4.2.5.9 : VM w a r e  vS h e r e  Dat a   Re c o v e r y ................................................Trang 45 4.2.5.10 : Virtual Center (VC) & Infrastructure Client (VI Client) ........................Trang 45 Chương 5 : Xây Dựng Mô Hình Ứng Dụng Ảo Hóa Cho Doanh Nghiệp   Nhỏ 5.1 : Mục tiêu giải pháp....................................................................................................Trang 47 5.2 : Mô hình ứng dụng....................................................................................................Trang 47 5.3 : Yêu cầu......................................................................................................................Trang 48 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 5
  6.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    5.4 : Triển khai hệ thống.................................................................................................Trang 48 5.4.1 : cài đặt Vmware ESX Server.........................................................................Trang 48 5.4.2 : giao diện đăng nhập chính..........................................................................Trang 55 5.4.3 : quản lý ESX Server với VM vSphere client.................................................Trang 56 5.4.4 : Tạo máy ảo ..................................................................................................Trang 57 5.4.5 : Quản lý và theo dõi máy ảo..........................................................................Trang 62 5.4.6 : Triển khai máy chủ......................................................................................Trang 64 5.4.6.1 : Domain + File Server.......................................................................Trang 65 5.4.6.2 : Mail Server........................................................................................Trang 66 5.4.6.3 : Web + Ftp Server..............................................................................Trang 70 Chương 6 : Kết Luận  6.1 : Những điều đã đạt được................................................................................Trang 72 6.2 : Những hạn chế...............................................................................................Trang 72 6.3 : Hướng phát triền............................................................................................Trang 73 Tài Liệu Tham Khảo........................................................................................................Trang 74 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 6
  7.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa       Chương 1 :Tổng Quan 1.1 :  Bối Cảnh. Nền công nghệ  thông tin trên thế  giới đang phát triển với tốc độ  nhanh  chóng.Ngày càng nhiều sản phẩm và nhiều tiện ích được phát triển và đưa đến   tay người dùng. Các công nghệ  cũ dần dần đã thể  hiện nhiều mặt hạn chế và   không phù hợp với nhu cầu thực tiễn nữa,đặc biệt trong thời buổi kinh tế phát  triển không ổn định  như  lúc này, các doanh nghiệp phải đối mặt với nhiều rủ  ro . Do đó yêu cầu nhất thiết được đặt ra là tìm mọi cách để giảm thiểu các chi   phí có thể. Trong lĩnh vực công nghệ thông tin thì công nghệ ảo hóa là giải pháp  lý tưởng cho các doanh nghiệp có thể  giải quyết bài toán về  các trung tâm dữ  liệu của họ. Công nghệ  này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư  mua nhiều máy  chủ,tiết kiệm điện năng ,hệ thống làm mát … Nhiệm vụ  của công nghệ   ảo hóa chính là tận dụng tối đa hiệu suất làm   việc của các máy chủ bằng cách cho phép cài đặt nhiều máy chủ ứng dụng trên  một máy chủ  vật lý duy nhất. Và việc quản lý cũng trở  nên dễ  dàng hơn khi   quản lý tập trung nhiều máy trên một máy chủ duy nhất. Vấn đề khó khăn của  SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 7
  8.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    công nghệ này chính là sự an toàn dữ liệu khi lo lắng rằng nếu máy chủ  này bị  sự cố về ổ đĩa thì sẽ bị  mất dữ liệu. Tuy nhiên vấn đề  đó đã được khắc phục   bằng một loạt các công nghệ  đảm bảo an toàn dữ  liệu và hoạt động  ổn định   của máy chủ  như  công nghệ  High Availability,Vmmonitor,raid ,công nghệ  lưu  trữ mạng SAN. Hiện nay các nhà cung cấp các sản phẩm phần mềmmáy chủ  đều ra sức   tập trung  để  nghiên cứu và phát triển  công nghệ  này.nổi bật là  VMware và   Microsoft.Đây là hai nhà cung cấp đang nắm giữ  phần lớn thị  trường  ảo hóa  hiện nay. Tại việt nam,ứng dụng công nghệ ảo hóa còn rất dè dặt do chưa có nhiều   doanh nghiệp thấy được nhu cầu cần thiết và nắm được công nghệ  này. Bên   cạnh đó thì việc còn thiếu một đội ngũ lành nghề và  lo ngại về tính an toàn của  công nghệ  này cũng làm cho các doanh nghiệp lo ngại và ít chú tâm vào công   nghệ này.  1.2 : Nhiệm Vụ Đồ Án . Việc ra đời của công nghệ ảo hóa đã dẫn đến những động lực phát triển   và các mục tiêu mới cho các nhà cung cấp sản phẩm ảo hóa cho phù hợp với nhu  cầu thị trường và yêu cầu thực tiễn. Nhiệm vụ  chính của luận văn là nghiên cứu về  công nghệ  ảo hóa nhằm   ứng dụng  xây dựng mô hình ứng dụng  ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ.Từ  đó có   thể cho thấy được các lợi ích mà công nghệ này đem lại và cũng để đánh giá để  tìm ra giải pháp xây dựng các giải pháp nhằm tối  ưu hóa hệ  thống công nghệ  thông tin. 1.3 : Cầu trúc đồ án Chương 1 : Tổng Quan. SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 8
  9.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa     Chương này sẽ  nêu lên bối cảnh của nền khoa học công nghệ  hiện nay  ,những hạn và lãn phí khi vẫn áp dụng mô hình truyền thống vào các hê   thống máy chủ và nhiệm vụ của đồ án để giải quyết vấn đề này. Chương 2  : Công Nghệ Ảo Hóa.  Chương này sẽ  giới thiệu về  công nghệ  mà chúng ta sẽ   ứng dụng xây   dựng hệ thống,nêu cấu trúc ,các thành phần trong mô hình  ảo hóa và các  lợi ích mà nó mang lại. Chương 3 : Các Công Ngệ Giúp Ảo Hóa Hệ thống.  Chương này sẽ  giới thiệu về  các công nghệ  hữu ích không kém phần  quan rọng trong môi trường ảo hóa giúp xây dựng hệ thống an toàn và ổn   định. Chương 4 : Ảo Hóa Với máy chủ ESX   Chương này sẽ trình bày về hệ thống ảo hóa của VMware đó là máy chủ  VMware ESX Qua đó sẽ  thấy được các  ưu điểm và tính năng vượt trội   của sản phẩm ảo hóa này Chương 5 : Xây Dựng Mô Hình Ứng Dụng Ảo Hóa Cho Doanh Nghiệp Nhỏ  Chương này sẽ  trình bày triển khai xây dựng mô hình thực tế,từ  đó sẽ  thấy được ưu nhược điểm của ứng dụng. Chương 6: Kết Luận   Trình bày những kết quả  đạt được,những hạn chế  và hướng phát triển  của đề tài. SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 9
  10.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa. 2.1 : Tổng Quan Ảo Hóa 2.1.1 : Khái niệm ảo hóa Ảo  hóa là một công nghệ  được ra đời nhằm khai thác triệt để  khả  năng  làm việc của các phần cứng trong một hệ  thống máy chủ. Nó hoạt động như  một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên  nó. Ý tưởng của công nghệ ảo hóa máy chủ là từ một máy vật lý đơn lẻ có thể  tạo thành nhiều máy  ảo độc lập.  Ảo hóa phép tạo nhiều máy  ảo trên một máy   chủ vật lý, mỗi một máy ảo cũng được cấp phát tài nguyên phần cứng như máy  thật gồm có Ram, CPU, Card mạng, ổ cứng, các tài nguyên khác và hệ điều hành  SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 10
  11.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    riêng. Khi chạy  ứng dụng,  người sử dụng không nhận biết được ứng dụng đó   chạy trên lớp phần cứng ảo.  Hình 2.1 : Một server vật lý trong hệ thống ảo hóa Các bộ xử lý của hệ thống máy tính lớn được thiết kế  hỗ trợ công nghệ  ảo hoá và cho phép chuyển các lệnh hoặc tiến trình nhạy cảm  của các máy ảo   có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên hệ  thống  cho hệ điều hành chủ  xử  lý, sau đó lớp  ảo hóa sẽ  mô phỏng kết quả  để  trả  về  cho máy  ảo. Tuy nhiên   không phải tất cả bộ xử lý đều hỗ trợ ảo hóa. Các bộ xử lý cũ trên máy để  bàn   điều không có hỗ trợ chức năng này. Ngày nay hai nhà sản xuất bộ xử lý lớn trên   thế  giới là Intel và AMD đều tích cố  gằn tích hợp công nghệ   ảo hóa vào trong   các   sản   phẩm   của   họ.   Các   bộ   xử   lý   có   ứng   dụng   ảo   hóa   thường   là   Intel   VT(Virtual Technology) hoặc AMD Pacifica. Sử dụng công nghệ ảo đã hóa đem đến cho người dùng sự tiện ích. Việc  có thể chạy nhiều hệ điều hành đồng thời trên cùng một máy tính thuận tiện cho   việc học tập ngiên cứu và đánh giá một sản phẩm hệ  điều hành hay một phần   mềm tiện ích nào đó. Nhưng không ngừng lại  ở  đó, những khả  năng và lợi ích   SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 11
  12.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    của ảo hoá còn hơn thế và nơi gặt hái được nhiều thành công và tạo nên thương   hiệu của công nghệ ảo hóa đó chính là trong môi trường hệ thống máy chủ ứng  dụng  và hệ thống mạng. Ảo hóa máy chủ  thực sự  không được quan tâm cho đền những năm gần   đây. Do còn nhiều vấn đề  về  công nghệ  và người dùng chưa thực sự  quan tâm   tới lợi ích và còn thiếu một đội ngũ am hiểu về công nghệ này nên việc áp dụng  nó vào hệ  hệ  thống là rất dè dặt. Nhưng khi đối mặt với thực trạng khủng   hoảng của nền kinh tế toàn cầu thì bất kì một doanh nghiệp nào cũng chú tâm  để tìm một giải pháp tiết kiệm hơn. Đây cũng là lúc công nghệ ảo hóa tìm được  chỗ đứng vững chắc cho mình trong lĩnh vực công nghệ thông tin trên thế giới.  Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ  và phần mềm   điều   chú   tâm   đầu   tư   nghiên   cứu   và   phát   triển   công   nghệ   này   như   là  HP,IBM,Microsoft và VMware.Nhiều dạng  ảo hóa được đưa ra và có thể  chia  thành hai dạng chính là  ảo hóa cứng và  ảo hóa mềm. Từ  hai dạng nay sau này  mới phát triển thành nhiều loại  ảo hóa có chức năng và cấu trúc khác nhau như  VMM­Hypervisor,VMM , Hybrid… Ảo hóa cứng còn được gọi là phân thân máy chủ. Dạng  ảo hóa này cho   phép tạo nhiều máy ảo trên môt máy chủ vật lý. Mỗi máy ảo chạy hệ điều hành   riêng và được cấp phát các tài nguyên phần cứng như số xung nhịp CPU, ổ cứng   và bộ  nhớ... Các tài nguyên của máy chủ  có thể  được cấp phát động một cách  linh động tùy theo nhu cầu của từng máy  ảo. Giải pháp này cho phép hợp nhất   các hệ  thống máy chủ  cồng kềnh thành một máy chủ  duy nhất và các máy chủ  trước đây bây giờ đóng vai trò là máy ảo ứng dụng chạy trên nó.    Ảo hóa mềm còn gọi là phân thân hệ điều hành. Nó thực ra chỉ là sao chép   bản sao của một hệ điều hành chính làm nhiều hệ điều hành con và cho phép các   máy ảo ứng dụng có thể chạy trên nó. Như vậy,  nếu hệ điều hành chủ là Linux  thì cách  ảo hoá này sẽ  cho phép tạo thêm nhiều bản Linux làm việc trên cùng  SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 12
  13.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    máy. Cách này có  ưu điểm là chỉ  cần một bản quyền cho một hệ điều hành và  có thể  sử  dụng cho các máy  ảo còn lại. Nhược điểm của nó là không thể  sử  dụng nhiều hệ điều hành khác nhau trên cùng một máy chủ. 2.1.2 : Lịch sử ra đời  : Ảo hóa có nguồn gốc từ  việc phân chia  ổ  đĩa, chúng phân chia một máy   chủ  thực thành nhiều máy chủ  con. Một khi máy chủ  thực được chia, mỗi máy   chủ con có thể chạy một hệ điều hành và các ứng dụng độc lập.  Tiên phong cho công nghệ   ảo hóa này là từ  hãng IBM với hệ thống máy   ảo VM/370 nổi tiếng được công bố vào năm 1972.Đến năm 1999 Vmware  giới   thiệu sản phẩm vmware workstation.  Sản phẩm này ban đầu được thiết kế  để  hỗ  trợ  việc phát triển và kiểm tra phần mềm và đã trở  nên phổ  biến nhờ  khả  năng tạo những máy tính  ảo chạy đồng thời nhiều hệ điều hành khác nhau trên  cùng một máy tính thực. Khác với chế  độ  khởi động kép là những   máy tính   được cài nhiều hệ  điều hành và có thể  chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ  làm việc được với 1 hệ điều hành.  VMware, được EMC (hãng chuyên về lĩnh vực lưu trữ) mua lại vào tháng   12 năm 2003, đã mở rộng tầm hoạt động từ máy tính để bàn (desktop) đến máy   chủ (server) và hiện hãng vẫn giữ vai trò thống lĩnh thị trường ảo hoá. 2.1.3 .Các thành phần của một hệ thống ảo hóa. Một hệ thống ảo hóa bao gồm những thành phần sau.   Tài nguyên vật lý (host machine,host hardware)  Các phần mềm ảo hóa (virtual software) cung cấp và quản lý  môi trường  làm việc của các máy ảo .  Máy ảo (virtual machine) là các máy được cài trên phần mềm ảo hóa.  Hệ điều hành: là hệ điều hành được cài trên máy ảo. SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 13
  14.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    Hình 2.2 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa.  2.1.3.1: Tài nguyên vật lý (host machine / host hadware) Các tài nguyên vật lý trong môi trường ảo hóa cung cấp tài nguyên mà các  máy ảo sẻ sử dụng tới.một môi trường tài nguyên lớn có thể cung cấp được cho  nhiều máy ảo chạy trên nó và hiệu quả làm việc của các máy ảo cao hơn.Các tài  nguyên vật lý thông thường như là ổ đĩa cứng, ram, card mạng…. 2.1.3.2: Các phần mềm ảo hóa (virtual software) Lớp phần mềm ảo hóa này cung cấp sự truy cập cho mỗi máy ảo đến tài   nguyên hệ thống. Nó cũng chịu trách nhiệm lập kế hoạch và phân chia tài nguyên  vật lý cho các máy ảo. Phần mềm ảo hóa là nền tản của một môi trường ảo hóa.  Nó cho phép tạo ra các máy  ảo cho người sử  dụng, quản lý các tài nguyên và   cung cấp các tài nguyên này đến các máy  ảo.Kế  hoạch quản lý sử  dụng tài  nguyên khi có sự  tranh chấp một tài nguyên đặc biệt của các máy ảo, điều này   SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 14
  15.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    dẫn tới sự  hiệu quả làm việc của các máy ảo. Ngoài ra phần mềm  ảo hóa còn   cung cấp giao diện quản lý và cấu hình cho các máy ảo.  2.1.3.3 : Máy ảo (virtual machine) : Thuật ngữ máy ảo được dùng chung khi miêu tả cả máy ảo (lớp 3) và hệ  điều hành  ảo (lớp 4). Máy  ảo thực chất là một phần cứng  ảo một môi trường   hay một phân vùng trên  ổ  đĩa. Trong môi trường này có đầy đũ thiết bị  phần   cứng như  một máy thật . Đây là một kiểu phần   mềm  ảo hóa dựa trên phần   cứng vật lý. Các hệ điều hành khách mà chúng ta cài trên các máy ảo này không   biết phần cứng mà nó nhìn thấy là phần cứng ảo.  2.1.3.4 : Hệ điều hành khách(Guest operating system) Hệ điều hành khách được xem như  một phần mềm (lớp 4) được cài đặt  trên một máy ảo (lớp 3) giúp ta có thể sử dụng dễ dàng và xử lý các sự cố trong   môi trường  ảo hóa, Nó giúp người dung có những thao tác giống như  là đang  thao tác trên một lớp phần cứng vật lý thực sự. Khi có đủ  các thành phần trên thì bạn có thể  xây dựng cho mình một hệ  thống ứng dụng ảo hóa. Ngoài việc lựa chọn phần cứng cho thích hợp bạn còn   phải cân nhắc xem phải sử  dụng phần mềm  ảo hóa gì hoặc loại  ảo hóa nào.  Điều này rất quan trọng trong việc tối  ưu hóa hiệu suất làm việc cho hệ thống   của bạn.  2.2 : Các Loại Ảo hóa Ảo hóa được xây dựng dựa trên giải pháp chia một máy vật lý thành nhiều  máy con. Giải pháp này được biết đến với cái tên là Virtual Machine Monitor  (VMM) sau này được biết goi là hypervisor. VMM cho phép tạo tách rời các máy   SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 15
  16.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    ảo và điều phối truy cập của các máy ảo này đến tài nguyên phần cứng. Mặc dù   cho phép sử  dụng các hệ  điều hành bất kì trên các máy ảo nhưng trong thực tế  để đạt một kết quả và hiệu suất cao nhất thì các nhà sản xuất  vẫn giới hạn và  khuyến cáo rằng nên sử dụng một số hệ điều hành nào đó. Đó là vì các vấn đề  tương thích giữa hệ  điều hành máy  ảo với hệ  điều hành máy chủ  và hệ  điều  hành máy chủ với phần cứng. Dựa vào đặc điểm cấu trúc thì có thể phân loại ảo   hóa thành những dạng sau.  2.2.1 : VMM ­ Hypervisor Công nghệ  VMM­Hypervisor là một dạng  ảo hóa cơ  bản.Nó hoạt động  như   là một lớp phần mềm nằm ngay trên phần cứng hoặc bên dưới một hoặc   nhiều hệ  điều hành khách. Mục đích chính của nó là cung cấp các môi trường   làm việc cho các máy  ảo. Cho phép các máy  ảo hoạt động trên một phần của  phần cứng được gọi là phân vùng (partition). Các hệ điều hành của máy ảo được  cài đặt trên phân vùng này. Mỗi phân vùng sẽ  được cung cấp tập hợp các tài   nguyên phần cứng riêng của nó chẳng hạn như bộ nhớ, các chu kỳ CPU và thiết  bị. Hypervisor có trách nhiệm điều khiển và phân phối các luồn truy cập đến các   tài nguyên phần cứng Khi một hệ điều hành thực hiện truy xuất hoặc tương tác tài nguyên phần  cứng trên hệ điều hành chủ thì công việc của một Hypervisor sẽ là:  Hypervisor mô phỏng phần cứng. nó làm cho các hệ  điều hành tưởng  rằng mình đang sử dụng tài nguyên vật lý của hệ thống thật.  Hypervisor liên lạc với các trình điều khiển thiết bị  Các trình điều khiển thiết bị phần cứng liên lạc trực tiếp đến phần cứng   vật lý. SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 16
  17.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    Hình 2.3 : cấu trúc của kiểu ảo hóa Vmm Hypervisor Trong mô hình này trình điều khiển phần cứng liên lạc trực tiếp với các   thiết bị phần cứng mà không phải qua bất kì trung gian nào nên nó mang lại một  hiệu suất cao nhất về sử dụng tài nguyên phần cứng. Một vài sản phẩm đang sử  dụng dạng này là Microsoft Hyper­V, Citrix Xenserver, Vmware ESX server.  2.2.2: Virtual Machine Monitor(VMM) VMM là một loại  ảo hóa hoạt động như  một phần mềm chạy trên một   hệ điều hành chủ khác. Nghĩa là để tương tác với tài nguyên phần cứng nó phải  liên lạc thông qua hệ  điều hành chủ.các sản phẩm điển hình cho kiểu  ảo hóa  này là  VMware Server,Microsoft Virtual PC, máy ảo Java .  Mối liên lạc giữa phần cứng và trình điều khiển thiết bị  trên hệ  điều hành   trong kiểu ảo hóa VMM được mô tả như sau như sau:  Bước đầu tiên mô phỏng phần cứng. Lớp  ảo hóa hypervisor sẽ  tạo ra  một phân vùng trên  ổ  đĩa cho các máy  ảo. Phân vùng này bao gồm các  phần cứng ảo như ổ đĩa, bộ nhớ…. SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 17
  18.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa     Hypervisor Xây dựng mối liên lạc giữa lớp ảo hóa với hệ điều hành. Khi  một máy ảo truy xuất tài nguyên thì lớp hypervisor sẽ thay thế máy ảo đó  gởi các yêu cầu tới hệ điều hành máy chủ để yêu cầu thực hiện,  Khi Hệ điều hành nhận được các yêu cầu này. Nó liện lạc với trình điều  khiển thiết bị phần cứng.   Các trình điều khiển thiết bị  phần cứng liện lạc đến các phần cứng trên  máy thực.  Quá trình này sẽ xảy ra ngược lại khi có các trả lời từ các phần cứng đến  hệ điều hành chủ. Hình 2.4 : Cấu trúc của kiểu ảo hóa Vmm 2.2.3 : Hybrid Hybrid là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm. Trong đó lớp ảo  hóa hypervisor chạy song song với hệ điều hành máy chủ. Tuy nhiên trong cấu   trúc ảo hóa này các máy chủ  ảo vẫn phải đi qua hệ  điều hành máy chủ  để  truy   cập phần cứng nhưng khác biệt ở chỗ cả hệ điều hành máy chủ và các máy chủ  SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 18
  19.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    ảo đều chạy trong chế độ hạt nhân. Khi một trong hệ điều hành máy chủ  hoặc   một máy chủ ảo cần xử lý tác vụ thì CPU sẽ phục vụ nhu cầu cho hệ điều hành  máy chủ hoặc máy chủ ảo tương ứng. Lý do khiến Hyrbird nhanh hơn là lớp ảo  hóa   chạy trong trong chế độ  hạt nhân (chạy song song với hệ điều hành) trái   với Virtual Machine Monitor với lớp ảo hóa chạy trong trong chế độ người dùng   (chạy như một ứng dụng cài trên hệ điều hành). Phương pháp  ảo hóa Hybird được sử  dụng trong hai sản phẩm  ảo hóa   phổ biến của là Microsoft Virtual PC 2007 và Microsoft Virtual Server 2005 R2 . Hình 2.5 : kiến trúc ảo hóa Hybrid 2.2.4 : Monolithic Hypervisor Monolithic Hypervisor là một hệ điều hành máy chủ.Nó chứa những trình   điều khiển (Driver) hoạt động phần cứng trong lớp Hypervisor để  truy cập tài  nguyên phần cứng bên dưới.khi Các hệ điều hành chạy trên các máy ảo truy cập  phần cứng thì sẽ thông qua lớp trình điều khiển thiết bị của lớp hypervisor.  SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 19
  20.  GVHD  : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa    Mô hình này   mang lại hiệu cao, nhưng cũng giống như  bất kì các giải  pháp khác bên mặt ưu điểm thì nó cũng còn có nhiều điểm yếu .Vì nếu lớp trình   điều khiển thiết bị  phần cứng của nó bị  hư  hỏng hay xuất hiện lỗi thì các máy  ảo cài trên nó đều bị   ảnh hưởng và nguy hại. Thêm vào đó là thị  trường phần   cứng ngày nay rất đa dạn,nhiều loại và do nhiều nhà cung cấp khác nhau nên   trình điều khiển của Hypervisor trong loại ảo hóa này có thể sẽ không thể hỗ trợ  điều khiển hoạt động của phần cứng này một cách đúng đắn và hiệu suất chắc  chắn cũng sẽ không được như mong đợi. Một trình điều khiển không thể nào có   thể điều khiển tốt hoạt động của tất cả các thiết bị nên nó cũng có những thiết   bị  phần cứng không hỗ  trợ. Những điều này cho thấy rằng việc phụ  thuộc quá  nhiều vào các loại thiết bị dẫn tới sự hạn chế việc phát triển công nghệ này. Hình 2.6 : Kiến trúc Monolithic Hypervisor 2.2.5 : Microkernelized Hypervisor Microkernelized   Hypervisor   là   một   kiểu   ảo   hóa   giống   như   Monolithic   Hyperviso. Điểm khác biệt giữa hai loại này là trong Microkernelized trình điều  khiển thiết bị  phần cứng bên dưới được cài trên một máy  ảo và được gọi là   trình điều khiển chính,trình điều khiển chính này tạo và quản lý các trình điều  khiển con cho các máy  ảo. Khi máy  ảo có nhu cầu liên lạc với phần cứng thì   trình điều khiển con sẽ  liên lạc với trình điều khiển chính và trình điều khiển  chính này sẽ  chuyển yêu cầu xuốn lớp Hypervisor để  liên lạc với phần cứng.   Tiêu biểu cho ứng dụng loại ảo hóa này là Windows Server 2008 Hyper­V. SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1