Ứng dụng công nghệ ảo hóa trong hệ thống công nghệ thông tin

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG




Hà Quang Chiến

Ứng dụng công nghệ ảo hóa trong hệ thống công nghệ thông tin
Chuyênngành: Khoa học máy tính
Mãsố: 60.48.01



TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ




HÀ NỘI – 2012


Luậnvănđượchoànthànhtại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG


Ngườihướngdẫnkhoahọc.: PGS. TS Huỳnh Quyết Thắng


Phảnbiện 1: …………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

Phảnbiện 2: ………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………




LuậnvănsẽđượcbảovệtrướcHộiđồngchấmluậnvănthạcsĩtạiHọcviệnCôngnghệBưuchínhViễ
nthông
Vàolúc: giờ ngày tháng năm

1






MỤC

LỤC

MỞ ĐẦU 4

CHƠNG I - TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG ẢO 5

I. KHÁI NIỆM 5

1.1.

Ảo hóa. 5
1.2.

Cơ sở hạ tầng ảo. 5
1.3.

Máy ảo. 5
1.4.

CPU ảo 6
1.5.

Cách thức làm việc của ảo hóa. 6
II. HỆ ĐIỀU HÀNH MÁY CHỦ DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ ẢO. 6

2.1.

Kiến trúc máy chủ ESX/ESXi. 7
III. ỨNG DỤNG CỦA VMWARE. 7

3.1.

Thành phần cơ sở hạ tầng của Vmware. 7
3.2.

Sử dụng hạ tầng Vmware trong trung tâm dữ liệu. 8
3.3.

Sử dụng VDI với hạ tầng Vmware 8
CHƠNG II -

TRIỂN KHAI HẠ TẦNG ẢO 9

I. CÀI ĐẶT MÁY CHỦ ESX. 9

1.1.

Thiết lập phần cứng cho máy chủ ESX. 9
1.2.

Khởi động cài đặt máy chủ ESX 9
2.1.

Xây dựng phân vùng ổ đĩa cho dịch vụ Console 9
2.2.

Cấu hình tài khoản ngời dùng máy chủ ESX. 10
2.3.

Khắc phục s̣ cố cho máy chủ ESX 10
II. PHẦN MỀM VIRTUALCENTER.

10

2.1.

Thành phần của VirtualCenter. 10

2.2.

Kiến trúc VirtualCenter. 11
2.3.

Cơ sở dữ liệu của VirtualCenter.

12
2.4.

VirtualCenter Infrastructure (VI) Client. 12
2




III. XÂY D̣NG VIRTUALCENTER 12

3.1.

Tạo một máy ảo. 12
3.2.

Tạo nhiều máy ảo. 12
3.2.1.

Máy ảo mẫu 12
3.2.2.

Tạo một máy ảo mẫu 13

3.4.

Vmware Converter Enterprise 13
3.5.

Quản lý máy ảo 13
3.6.

Quản lý tài nguyên. 14
3.7.

Di chuyển các máy ảo với VMotion. 14
3.8.

VMware DRS (Kế hoạch phân phối tài nguyên) 14
Kết chơng 14
CHƠNG III -

TH̉ NGHIỆM HIỆU NĂNG CỦA VIRTUALCENTER .15

I. KẾT NỐI MẠNG 15

1.1.

Tạo chuyển mạch ảo 15
1.2.

Thay đổi cấu hình chuyển mạch ảo 15
II. LU TR̃

16

2.1.

Kỹ thuật Fibre Channal SAN 16
2.2.

Kỹ thuật iSCSI SAN 16
2.3.

Kho d̃ liệu VMFS 16
2.4.

Lu tr̃ NAS và kho d̃ liệu NFS 16
III. BẢO VỆ DỮ LIỆU VÀ KHẢ NĂNG SẴN SÀNG 17

3.1.

Các chiến lợc sao lu 17
3.2.

Các kỹ thuật xây dựng khả năng sẵn sàng cao của máy ảo 17
3.3.

Đánh giá th̉ nghiệm 19
3.3.1.

Môi trờng thử nghiệm. 19
3.3.2.

Các thành phần hệ thống. 19
3.3.3.

Kết quả quá trình triển khai

19
3.3.4.

Các ứng dụng triển khai trên môi trờng ảo của Trung tâm Giải
pháp và Tích hợp hệ thống. 19
3




Kết chơng 21
KẾT LUẬN

22

KIẾN NGHỊ VÀ HỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP THEO 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23
4




MỞ

ĐẦU


Những năm gần đây công nghệ ảo hóa đang

đợc ứng dụng rộng

rãi trong
thực tế, trong các hệ thống công nghệ thông tin của nhiều doanh nghiệp, cơ quan, xí
nghiệp.

Kỹ

thuật

"ảo

hoá”

đã

không

còn

xa

lạ

với

thực

tế

đời

thờng

kể

từ

khi
VMware

giới

thiệu

sản

phẩm

VMware

Workstation

đầu

tiên

vào

năm

1999.

Sản
phẩm này ban đầu đợc 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" - máy tính đợc cài nhiều Hệ điều hành và có thể chọn lúc khởi động nhng
mỗi lúc chỉ làm việc đợc với 1 Hệ điều hành).

Và "ảo hoá” cũng không còn bó hẹp trong 1 lĩnh vực mà mở rộng cho toàn
bộ

hạ

tầng

Công

nghệ

Thông

tin,

từ

phần

cứng

nh

chip

xử

lý

cho

đến

hệ

thống
máy chủ và cả hệ thống mạng.

Với nội dung “Ứng dụng công nghệ ảo hóa trong hệ thống công nghệ thông

tin”. Luận văn của tôi gồm các phần sau:

Chơng 1: Tổng quan về cơ sở hạ tầng ảo.

Chơng 2: Triển khai hạ tầng ảo.

Chơng 3: Thử nghiệm hiệu năng của VirtualCenter.

Với

phơng

pháp

nghiên

cứu:

Tham

khảo

các

kỹ

thuật,

công

nghệ

ảo

hoá
trên thế giới, đặc biệt là của Vmware. Và một số kinh nghiệm thực tế của bản thân
qua quá trình công tác và các khoá đào tạo trong và ngoài nớc.
5




CHƠNG

I

-

TỔNG

QUAN

VỀ

CƠ

SỞ

HẠ

TẦNG

ẢO


I.

KHÁI

NIỆM


1.1.

Ảo

hóa.


Ảo hóa là công nghệ

đợc thiết kế để tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống
phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ý tởng của công nghệ ảo hóa máy
chủ là từ

một

máy vật

lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều

máy ảo độc lập. Mỗi

một
máy ảo đều có một thiết lập nguồn hệ thống riêng rẽ, hệ điều hành riêng và các ứng
dụng riêng.



1.2.

Cơ

sở

hạ

tầng

ảo.


Một cơ sở hạ tầng ảo cho phép chia sẻ tài nguyên vật lý của nhiều máy tính
trên toàn bộ cơ sở hạ tầng hệ thống Công nghệ thông tin. Một máy ảo cho phép chia
sẻ các nguồn tài nguyên của một máy tính vật lý trên nhiều máy ảo cho hiệu quả tối
đa. Tài nguyên đợc chia sẻ trên nhiều máy ảo và các ứng dụng.

Cơ sở hạ tầng ảo bao gồm các thành phần sau đây:

 Bare-metal hypervisor cho phép ảo hóa đầy đủ của mỗi máy tính x86.

 Cơ sở hạ tầng dịch vụ ảo nh quản lý tài nguyên và sao lu hợp nhất các
tài nguyên có sẵn để tối u hóa trong máy ảo.

 Các giải pháp tự động hóa mà cung cấp khả năng đặc biệt để tối u hóa
quá trong hệ thống Công nghệ thông tin nh: dự phòng hoặc khắc phục
thảm họa.



1.3.

Máy

ảo.


Một máy ảo (VM) là một môi trờng hay hệ điều hành hoạt động độc lập với
hệ điều hành máy chủ. Một máy ảo hoạt động giống hệt nh một máy tính vật lý và
bao gồm thiết bị ảo riêng (dựa trên phần mềm) CPU, RAM, đĩa cứng và cạc giao
tiếp mạng (NIC).
6




1.4.

CPU

ảo.


CPU ảo hóa bao gồm một CPU đơn hoạt động nh thể nó là hai hay nhiều
CPU

riêng

biệt.

Trong

thực

tế,

điều

này cũng

giống

nh

chạy hai

hay nhiều

máy
tính riêng biệt trên một máy vật lý. Có lẽ lý do phổ biến nhất để làm điều này là để

chạy hai hệ điều hành khác nhau trên cùng một máy.

Các CPU, hoặc đơn vị xử lý trung tâm, đợc cho là thành phần quan trọng
nhất của máy tính. Đây là một phần của máy tính mà cơ thể thực hiện các hớng
dẫn của các

ứng

dụng

chạy trên

máy tính.

CPU này thờng

đợc

gọi đơn giản là
một con chip hoặc vi mạch.

1.5.

Cách

thức

làm

việc

của

ảo

hóa.


Ảo

hóa

hoạt

động

bằng

cách

chèn

một

lớp

phần

mềm

mỏng

trực

tiếp

trên
phần cứng máy tính hoặc trên một hệ điều hành máy chủ. Điều này bao gồm một
màn hình máy ảo hay "hypervisor" mà phân bổ tài nguyên phần cứng một cách tự
động và minh bạch. Nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trên một máy tính vật lý và
tài nguyên phần cứng chia sẻ với nhau. Bằng cách đóng gói toàn bộ một máy, bao
gồm CPU, bộ nhớ, hệ điều hành, và các thiết bị mạng.




II.

HỆ

ĐIỀU

HÀNH

MÁY

CHỦ

DỰA

TRÊN

CÔNG

NGHỆ

ẢO.


Xét về kiến trúc hệ thống, các mô hình ảo hóa hệ thống máy chủ có thể ở hai
dạng Host-based hoặc Hypervisor-based (còn gọi là bare-metal hypervisor). Ngoài
ra,

tùy

theo

từng

sản

phẩm

ảo

hóa

đợc

triển

khai

(n
h

VMWare,

Microsoft
HyperV, Citrix XEN Server) mà mức độ ảo hóa cụ thể sẽ khác nhau. Các mức độ ảo
hóa bao gồm:

o
Full

virtualization:
Hệ điều hành khách (Các hệ điều hành cài trên máy chủ
ảo) không bị thay đổi, và chúng hoạt động nh trên phần cứng thật sự.

o
Para

virtualization
: Các hệ điều hành khách sẽ bị thay đổi để hoạt động tốt
hơn với phần cứng. Tuy nhiên dạng này thờng có hạn chế là hỗ trợ khá ít
các loại hệ điều hành khách.
7

o
Emulation
:

Các

hệ

điều

hành

khách

bị

thay

đổi,

nhng

chúng

đợc

chạy
trên một phần mềm giả lập CPU vật lý.

2.1.

Kiến

trúc

máy

chủ

ESX/ESXi.


 ESX

Server

là

lõi

của

bộ

phần

mềm

Vmware

Infrastructure.

Chúng

hoạt
động nh hypervisor, hay lớp ảo hóa (virtualization layer).
 ESX Server bao gồm 2 thành phần: Server Console và Vmkernel.
o

Server

Control

(SC):

Quản

lý

ESX

Server

và

các

máy

ảo

chạy

trên
máy

chủ.

SC

bao

gồm

các

dịch

vụ

nh:

tờng

lửa,

SNMP

agent

và
web.
o

Vmkerlel là nền tảng thật sự cho quá trình ảo hóa. Vmkernel quản lý
các phiên truy xuất phần cứng của các máy ảo.



III.

ỨNG

DỤNG

CỦA

VMWARE.


3.1.

Thành

phần

cơ

sở

hạ

tầng

của

Vmware.


Để chạy môi trờng cơ sở hạ tầng VMware, cần ít nhất các thành phần sau đây:

 ESX Server: nền tảng ảo hóa đợc sử dụng để tạo ra các máy ảo nh là một
tập hợp các tập tin cấu hình và cùng thực hiện tất cả các chức năng của một
máy vật lý. Các máy chủ cung cấp quản lý, khởi động và các dịch vụ khác
quản lý các máy ảo.

 VI Client: Một giao diện đồ họa ngời dùng đợc sử dụng để truy cập hoặc
một máy chủ ESX hoặc VirtualCenter Server.

 Kho dữ liệu: nơi lu trữ cho các tập tin máy ảo đợc chỉ định khi tạo máy ảo.
Kho dữ liệu ẩn các đặc tính tùy chọn lu trữ khác nhau (chẳng hạn nh khối
VMFS trên ổ đĩa SCSI của máy chủ, hệ thống ổ đĩa Fibre Channel SAN, hệ
thống

ổ

đĩa

iSCSI

SAN

hoặc

Network

Attached

Storage

(hệ

thống

ổ

đĩa
NAS) và cung cấp một mô hình thống nhất cho việc lu trữ khác nhau theo
yêu cầu của máy ảo.
8




 Máy chủ Agent: mỗi phần mềm quản lý, máy chủ thu thập, giao tiếp và thực
hiện các hành động nhận đợc thông qua VI Client. Nó đợc cài đặt nh là
một phần của cài đặt máy chủ ESX.

3.2.

Sử

dụng

hạ

tầng

Vmware

trong

trung

tâm

dữ

liệu.


Cơ sở hạ tầng VMware đợc sử dụng phổ biến nhất trong trung tâm dữ liệu.
Quản trị trung tâm dữ liệu sử dụng cơ sở hạ tầng VMware cho:

 Giải

quyết

các

vấn

đề

của

máy chủ

(không

gian

chứa,

điện

và

thiết

bị

làm
mát trong phòng máy chủ) bằng cách thay thế các máy chủ ứng dụng chạy
đơn lẻ bằng các máy ảo đợc hợp nhất vào một số lợng nhỏ các máy chủ
vật lý.

 Sử dụng tốt hơn phần cứng máy chủ bằng cách triển khai các máy chủ mới
trong các máy ảo để giảm các máy chủ vật lý trong trung tâm dữ liệu

 Cung cấp máy chủ mới trong các máy ảo, chỉ mất vài phút, với các máy chủ
vật lý có thể mất vài ngày hoặc vài tuần.

3.3.

Sử

dụng

VDI

với

hạ

tầng

Vmware.


Virtual Desktop Infrastructure là mô hình kiến trúc hạ tầng cho việc kết nối sử
dụng các

máy tính cá

nhân ảo hóa, cung cấp đầy đủ khả năng và

môi trờng làm
việc cho ngời dùng nh trên máy tính thật. Những máy tính ảo hóa đợc lu trữ tại

trung tâm dữ liệu và đợc cấu hình phân phối một cách tự động cho ngời dùng khi
ngời dùng thực hiện phiên truy vấn.




Kết

chơng


 Ảo

hóa

là

một

cách

mạng

công

nghệ

máy

tính

cho

phép

chuyển

đổi

phần
cứng vào phần mềm.

 Các máy ảo dễ dàng quản lý, di chuyển và sao chép bởi chúng đợc gói gọn
trong một tập hợp các tập tin.
9




 VMware bao gồm cả hai công nghệ ảo hóa: Bare-Metal Hypervisor và Host-
Based Hypervisor.




CHƠNG

II

-

TRIỂN

KHAI

HẠ

TẦNG

ẢO


I.

CÀI

ĐẶT

MÁY

CHỦ

ESX.


1.1.

Thiết

lập

phần

cứng

cho

máy

chủ

ESX.


Một số điều quan trọng cần lu ý trớc khi lập kế hoạch cài đặt ESX Server:

 Kết nối vật lý từ các máy chủ ESX đến mạng máy ảo.

 Kết nối vật lý từ máy chủ ESX đến vùng quản lý.

 Cài đặt các thành phần phần mềm trên ổ đĩa cục bộ hoặc ổ đĩa từ hệ thống
lu trữ (nh Fibre Channel hoặc iSCSI)

Ổ đĩa x86 có thể có tối đa bốn phân vùng chính. Để phá vỡ các giới hạn của
bốn phân vùng, phân vùng mở rộng có thể đợc tạo ra. Trong phân vùng mở rộng,
phân vùng logic đợc chia nhỏ không gian hơn nữa. Tạo phân vùng mở rộng đợc
thực hiện bằng cách cài đặt ESX.

1.2.

Khởi

động

cài

đặt

máy

chủ

ESX


2.

Bộ

cài

đặt

ESX

chạy

trong

một

trong

hai

chế

độ,

đồ

họa

hoặc

văn

bản.

Nếu
không có phím nào đợc nhấn trong vòng 1 phút, việc cài đặt sẽ tiến hành trong
chế độ đồ họa. Chế độ đồ họa là chế độ điển hình để lựa chọn, tuy nhiên, cài đặt
trong

chế

độ

văn

bản

có

thể

là

hữu

ích

nếu

đang

truy cập

vào

giao

diện

điều
khiển máy chủ ESX bằng cách sử dụng một bộ chuyển đổi quản lý mạng từ xa
và mạng giữa các giao diện điều khiển từ xa đến các máy chủ ESX là chậm.

2.1.

Xây

dựng

phân

vùng

ổ

đĩa

cho

dịch

vụ

Console.


Bộ cài đặt ESX cung cấp cách cài đặt cho các ổ đĩa gồm ổ đĩa cục bộ và ổ
đĩa lu trữ qua mạng.
10




2.2.

Cấu

hình

tài

khoản

ngời

dùng

máy

chủ

ESX.


Trong những trờng hợp nhất định, nó có thể là cần thiết để đăng nhập trực
tiếp vào máy chủ ESX để có thể vào đợc chế độ dòng lệnh, ví dụ:

 Để xem thông tin hệ thống mà không thể đợc xem bởi các VI Client.

 Để khắc phục sự cố một vấn đề không thể đợc giải quyết bằng cách sử dụng
thông tin trong VI Client

2.3.

Khắc

phục

s̣

cố

cho

máy

chủ

ESX


Xử lý sự cố là một quá trình có hệ thống. Nếu sử dụng logic và kiến thức sẽ
có thể để cô lập các vấn đề một cách có hệ thống. Hầu hết các vấn đề máy chủ ESX
đợc gây ra bởi:

 Các vấn đề phần cứng - Ví dụ, CPU bị lỗi hoặc bộ nhớ lỗi.

 Mất cấu hình - Ví dụ, chuyển đổi ảo của giao diện điều khiển dịch vụ không
ánh xạ đợc tới các NIC vật lý thích hợp, hoặc lu trữ

mạng LUNs không
nhìn thấy đợc do cấu hình quy hoạch không chính xác trên lu trữ mạng.

 Thiếu quy hoạch - Ví dụ, không đủ bộ nhớ, CPU, cạc mạng, hoặc không gian
đĩa.

II.

PHẦN

MỀM

VIRTUALCENTER.


2.1.

Thành

phần

của

VirtualCenter.


VMware VirtualCenter Server là máy chủ quản lý cho các máy chủ ESX và
các máy ảo. Nó là một sản phẩm phần mềm bao gồm nhiều dịch vụ và các module
đợc cài đặt trên một máy chủ Windows. Các máy chủ Windows có thể là một máy
vật lý hay một máy ảo. VI client đợc sử dụng nh một giao diện đồ họa để quản lý
các

máy

chủ

ESX,

sử

dụng

để

kết

nối

với

VirtualCenter.

Khi

một

máy

chủ

ESX
đợc

quản

lý

bởi

một

máy chủ

VirtualCenter,

các

quản

trị

viên

nên

luôn

luôn

sử
dụng máy chủ VirtualCenter để quản lý các máy chủ ESX. VI Client đợc sử dụng
11

để kết nối trực tiếp vào máy chủ ESX trong trờng hợp bất thờng, ví dụ, máy chủ
VirtualCenter lỗi hoặc xử lý sự cố bằng dòng lệnh.

2.2.

Kiến

trúc

VirtualCenter.


Các kiến trúc VirtualCenter bao gồm các dịch vụ và các giao diện sau đây:

 Dịch vụ lõi: Các chức năng cốt lõi của máy chủ VirtualCenter, chẳng hạn
nh anagement các nguồn lực và các máy ảo, công việc lên lịch, thống kê
khai thác gỗ, quản lý báo động và các sự kiện, cung cấp máy ảo và máy
chủ và cấu hình máy ảo.

 Dịch

vụ

phân

phối:

Các

chức

năng

của

máy

chủ

VirtualCenter,

ví

dụ,
VMotion, VMware DRS và VMware HA. Họ đợc cài đặt với máy chủ
VirtualCenter, nhng đòi hỏi phải có giấy phép riêng biệt để kích hoạt.

 Dịch vụ bổ sung: bổ sung chức năng, đóng gói riêng biệt từ các sản phẩm
cơ sở và

yêu cầu cài đặt riêng biệt. Không có giấy phép bổ sung là cần
thiết.

 Giao

diện

cơ

sở

dữ

liệu:

Cung

cấp

truy

cập

vào

cơ

sở

dữ

liệu
VirtualCenter.

 Quản

lý

ESX

Server:

VirtualCenter

Server

cung

cấp

truy

cập

vào

máy
chủ ESX bằng cách sử dụng một VirtualCenter Agent, đợc cài đặt trên
máy

chủ

ESX

khi

nó

đợc

thêm

vào

kho

của

VirtualCenter.
VirtualCenter

Agent

giao

tiếp

với

các

agent

máy

chủ

chuyển

tiếp

các
nhiệm vụ để thực hiện trên máy chủ ESX. Agent máy chủ, giống nh các
VirtualCenter Agent, c trú trên máy chủ ESX.

 Giao

diện

Active

Directory:

Cung

cấp

sự

truy

cập

vào

tài

khoản

ngời
dùng trong miền

 VI API: Cùng với VI SDK cung cấp một giao diện cho phép ghi các ứng
dụng tùy chỉnh mà truy cập các chức năng của VirtualCenter.
12




2.3.

Cơ

sở

dữ

liệu

của

VirtualCenter.


Trớc khi cài đặt VirtualCenter máy chủ chắc chắn rằng phải có hệ quản trị
cơ sở dữ liệu đã sẵn sàng. Danh sách các hệ cơ sở dữ liệu đợc hỗ trợ và yêu cầu:
Oracle 9iR2, 10gR1 (phiên bản 10.1.0.3 và cao hơn), 10gR2, Microsoft SQL Server
2000 (Bản SP4 Standard hoặc Enterprise)

2.4.

VirtualCenter

Infrastructure

(VI)

Client.


VI Client là giao diện đợc sử dụng để giao tiếp với máy chủ VirtualCenter,
cũng

giống

nh

nó

đợc

sử

dụng

để

giao

tiếp

trực

tiếp

với

một

máy

chủ

ESX.
VirtualCenter Server vợt qua các lệnh vào quản lý máy chủ ESX.

III.

XÂY

D̣NG

VIRTUALCENTER


3.1.

Tạo

một

máy

ảo.


Một máy ảo đợc cấu hình với một tập hợp các phần cứng ảo trên đó có hỗ
trợ hệ điều hành khách và các ứng dụng chạy trên nó. Các máy ảo là một tập hợp
các tập tin rời rạc. Tập tin cấu hình của máy ảo mô tả cấu hình của máy ảo, trong đó
bao gồm phần cứng ảo nh CPU, bộ nhớ, ổ đĩa, giao tiếp mạng, ổ đĩa CD-ROM, ổ
đĩa mềm,

3.2.

Tạo

nhiều

máy

ảo.


3.2.1.

Máy

ảo

mẫu.


Máy ảo mẫu là một hình ảnh tổng thể của một máy ảo có thể đợc sử dụng
để tạo ra và cung cấp các máy ảo mới. Hình ảnh này thờng bao gồm một hệ điều
hành xác định, một bộ các ứng dụng, cấu hình và các thành phần phần cứng ảo. Một
template

có

thể

đợc

lu

trữ

trong

cả

hai

định

dạng

ổ

đĩa

bình

thờng

hoặc

nhỏ
gọn:

 Với định dạng đĩa bình thờng, các file đĩa ảo của máy ảo vẫn còn bị ảnh
hởng. Sử dụng tùy chọn này nếu muốn chuyển đổi mẫu trở lại vào một
máy đang chạy.
13




 Với định dạng đĩa nhỏ gọn, các file đĩa ảo đợc nén để loại bỏ thông tin
dự phòng và tiết kiệm không gian. Điều này chỉ đợc hỗ trợ trên kho dữ
liệu VMFS-3.

3.2.2.

Tạo

một

máy

ảo

mẫu.


Có hai cách để tạo ra một khuôn mẫu: Clone Template và Chuyển đổi sang
mẫu. Khi bạn sao chép một máy ảo mẫu, VM gốc đợc giữ lại.

3.3.

Triển

khai

máy

ảo

từ

mẫu.


Để triển khai một máy ảo từ một mẫu, kết nối với VirtualCenter sử dụng VI
Client. Hiển thị các máy ảo và thống kê các mẫu. Kích chuột phải vào mẫu, sau đó
chọn Triển khai máy ảo từ mẫu này. Trình hớng dẫn mẫu Triển khai yêu cầu cho
thông tin triển khai máy ảo.

3.4.

Vmware

Converter

Enterprise


VMware Converter Enterprise là một công cụ tích hợp với VirtualCenter cho
phép các quản trị viên để chuyển đổi gần nh bất kỳ loại máy vật lý hoặc máy ảo
đang chạy một hệ điều hành Windows vào một máy ảo chạy trên máy chủ ESX.

3.5.

Quản

lý

máy

ảo.


3.5.1.

Di

chuyển

máy

ảo

giữa

các

máy

chủ

ESX:

Di

chuyển

lạnh


Di chuyển lạnh đợc sử dụng để di chuyển một máy ảo từ một máy chủ ESX
khác trong khi máy ảo đó tắt. Với di chuyển lạnh, tất cả các file của máy ảo có thể
hoặc không thể di chuyển. Hãy nhớ rằng các file của máy ảo đợc đặt trong một th
mục con trên kho dữ liệu hoặc VMFS kho dữ liệu một NFS. Khi các máy chủ ESX
đích không thể để xem các tập tin của máy ảo (bởi vì, các file của máy ảo đợc đặt
trong kho dữ liệu cục bộ trên các máy chủ ESX nguồn), sau đó các tập tin phải đợc
di chuyển đến kho dữ liệu hiển thị cho các máy chủ ESX đích theo thứ tự đợc di
chuyển. Các tiện ích chuyển đổi cung cấp sự lựa chọn để di chuyển các máy ảo từ
một máy chủ khác, hoặc di chuyển các tập tin máy ảo từ một kho dữ liệu khác, hoặc
cả hai.

14




3.5.2.

Snapshot

của

máy

ảo


Snapshots cho phép bảo vệ các trạng thái của một máy ảo để có thể quay trở
lại trạng thái tơng tự lặp đi lặp lại. Thiết lập trạng thái bao gồm các thiết lập máy
ảo. Trạng thái ổ đĩa chứa các trạng thái tất cả các ổ đĩa ảo của máy ảo. Trạng thái bộ
nhớ thể hiện các nội dung của bộ nhớ của máy ảo. Khi lấy một bản snapshot, ngời
dùng có sự lựa chọn của bản snapshot bộ nhớ của máy ảo hoặc không. Mặc định,
tùy chọn ghi nhận trạng thái bộ nhớ của máy ảo đợc chọn.

3.6.

Quản

lý

tài

nguyên.


Một vùng tài nguyên cho phép quản trị viên phân chia và phân bổ nguồn lực
cho các máy ảo và vùng tài nguyên khác. Một vùng tài nguyên cho phép kiểm soát
CPU và tài nguyên bộ nhớ của các tài nguyên tính toán, đó có thể là một máy chủ
độc

lập

hoặc

một

cụm

VMware

DRS.

Vùng

tài

nguyên

cũng

đợc

sử

dụng

ủy
quyền cho ngời dùng và các nhóm khác.

3.7.

Di

chuyển

các

máy

ảo

với

VMotion.


VMotion

cho phép các

tiến trình

làm việc trong

một

máy ảo tiếp tục trong
suốt thời gian di trú. Toàn bộ trạng thái của máy ảo đợc chuyển vào máy chủ ESX
mới ngay cả trong khi lu trữ dữ liệu vẫn còn trong cùng một kho dữ liệu.

3.8.

VMware

DRS

(Kế

hoạch

phân

phối

tài

nguyên)


Khi kích hoạt một cụm cho DRS, VirtualCenter liên tục giám sát việc phân
phối các nguồn tài nguyên CPU và bộ nhớ cho tất cả các máy chủ và máy ảo trong

cụm. DRS so sánh các số liệu này để sử dụng nguồn lực lý tởng nên lấy các thuộc
tính của các vùng tài nguyên và các máy ảo trong cụm và nhu cầu hiện tại và làm
cho các khuyến nghị chuyển đổi phù hợp.

Kết

chơng


Nội dung chơng về triển khai một hạ tầng ảo bao gồm:



Triển khai máy chủ ESX

o

Các bớc chuẩn bị thực hiện việc cài đặt.
15




o

Cách thức quản trị, và phân quyền ngời dùng.



Phần mềm máy chủ VirtualCenter.

o

Khái

niệm

về

phần

mềm,

kiến

trúc

của

Virtual

Center

và

triển

khai
máy chủ Virtual Center.

o

Các chiến lợc quản lý tài nguyên và phân phối tài nguyên.




CHƠNG

III

-

TH̉

NGHIỆM

HIỆU

NĂNG

CỦA


VIRTUALCENTER


I.

KẾT

NỐI

MẠNG


Các tính năng kết nối mạng của máy chủ ESX cho phép máy ảo giao tiếp với
các máy ảo khác trong cùng một máy chủ ESX và với các máy bên ngoài, cho phép
giao diện điều khiển dịch vụ để kết nối và cho phép VMkernel tận dụng lợi thế của
lu trữ dựa trên IP và VMotion.

1.1.

Tạo

chuyển

mạch

ảo


Chuyển mạch ảo là một cấu trúc phần mềm, thực hiện trong VMkernel, cung
cấp

kết

nối

mạng

cho

một

máy chủ

ESX.

Chuyển

mạch

ảo

cung

cấp

kết

nối

cho
máy ảo để giao tiếp với nhau, cho dù đang ở trên cùng một máy chủ hoặc máy chủ
khác nhau. VMkernel kết nối với một switch ảo để truy cập thiết bị lu trữ trên IP.
Giao diện điều khiển dịch vụ kết nối với một switch ảo cho quản lý từ xa của máy
chủ ESX. Hiệu quả là tất cả các giao tiếp mạng, cho dù đó là nội bộ hay bên ngoài
máy chủ ESX, phải đợc xác định thông qua một chuyển mạch ảo.

1.2.

Thay

đổi

cấu

hình

chuyển

mạch

ảo


1.2.1.

Các

thuộc

tính

chuyển

mạch

ảo:

các

cổng.


1.2.2.

Thuộc

tính

của

chuyển

mạch

ảo:

cạc

mạng.


1.2.3.

Chuyển

mạch

ảo

và

chính

sách

kết

nối.
16




Có

ba

chính

sách

kết

nối:

Bảo

mật,

định

hình

thông

lợng,

nhóm

NIC.
Những chính sách này đợc định nghĩa cho toàn bộ chuyển mạch ảo và cũng có thể
đợc định nghĩa cho

cổng giao diện điều khiển dịch vụ, cổngVMkernel hoặc

một
nhóm cổng máy ảo. Khi một chính sách đợc định nghĩa cho một cổng hoặc nhóm
cổng, các chính sách ở cấp độ này sẽ ghi đè các chính sách mặc định đợc xác định
cho việc chuyển mạch ảo.

II.

LU

TR̃

2.1.

Kỹ

thuật

Fibre

Channal

SAN


Fibre Channel là

một

giao thức truyền tải tốc độ cao

sử

dụng

cho

khu vực
lu trữ mạng (SAN). Fibre Channel đóng gói lệnh SCSI, đợc truyền giữa các nút
Fibre Channel. Nói chung, một nút Fibre Channel là một máy chủ, hệ thống lu trữ
hoặc một băng đĩa từ. Một chuyển mạch Fibre Channel liên kết nối nhiều nút, tạo

thành "fabric" trong một mạng Fibre Channel. Tốc độ đờng truyền trong một Fibre
Channel SAN có thể đạt lên tới 4 Gbps.

2.2.

Kỹ

thuật

iSCSI

SAN


iSCSI

là

Internet

SCSI

(Small

Computer

System

Interface)

là

một

chuẩn
công nghiệp phát triển để cho phép truyền tải các lệnh SCSI qua mạng IP hiện có
bằng cách sử dụng giao thức TCP/IP.

2.3.

Kho

d̃

liệu

VMFS


VMFS của VMware chỉ đợc tạo dành cho ảo hóa VMware. Vì vậy nó là hệ
thống file hiệu suất cao nhất có sẵn để sử dụng trong việc ảo hóa doanh nghiệp. Tuy
đợc

gộp

vào

phiên

bản

nào

đó

hoặc

gói

ESX

Server

hay

VI

nhng

VMFS

vẫn
đợc đa ra nh một sản phẩm riêng bởi VMware. Điều này là vì nó cũng khá độc
nhất.

2.4.

Lu

tr̃

NAS

và

kho

d̃

liệu

NFS


NAS (network-attached storage) là

một thiết

bị lu trữ

chuyên dụng để kết
nối đến mạng và có thể cung cấp dịch vụ truy cập tập tin đến một máy chủ ESX.
17




Máy chủ ESX sử dụng giao thức NFS để giao tiếp với máy chủ NAS. Máy chủ ESX
chỉ hỗ trợ NFS phiên bản 3 trên công nghệ TCP.

III.

BẢO

VỆ

DỮ

LIỆU

VÀ

KHẢ

NĂNG

SẴN

SÀNG


3.1.

Các

chiến

lợc

sao

lu


Dữ liệu lu trữ trong ổ đĩa vật lý riêng biệt không chỉ làm cho sao lu linh
hoạt hơn, mà nó cũng cho phép triển khai linh hoạt hơn từ các mẫu máy ảo. Có thể
cấu hình các ứng dụng trong các mẫu để giữ cho dữ liệu trên ổ đĩa riêng biệt, và sau
đó cung cấp một ổ đĩa trống mới cho dữ liệu bất cứ khi nào máy ảo đợc triển khai.

Sao

lu

từ

bên

trong

máy

ảo,

bằng

cách

sử

dụng

một

agent

sao

lu,

là

tốt
nhất cho dữ liệu ứng dụng vì yêu cầu không đợc tắt hệ thống. Ngợc lại, sao lu ổ
đĩa ảo là tốt nhất cho ảnh hệ thống, bởi vì luôn luôn kết quả trong một đĩa khởi động
ảo, phù hợp cho tái triển khai nhanh chóng.

3.2.

Các

kỹ

thuật

xây

dựng

khả

năng

sẵn

sàng

cao

của

máy

ảo.


Có ba phơng án thực hiện chính cho triển khai phân cụm các máy chủ ESX:

• Phân cụm trong 1 hộp: điều này cung cấp cách phân cụm đơn giản để đối
phó với lỗi phần mềm hoặc lỗi quản trị. Phân cụm bao gồm nhiều máy ảo trên một
máy chủ ESX.

• Phân

cụm

trên

nhiều

hộp:

Điều

này cho

phép

đối

phó

với

sự

cố

của

một
máy chủ ESX, kể từ khi các máy ảo trong phân cụm đợc đặt trên nhiều máy chủ
ESX.

• Từ phân cụm vật lý tới ảo hóa (Phân cụm N+1): Cung cấp một máy chủ dự
phòng cho nhiều máy tính vật lý trên một hộp với nhiều máy ảo. Nói cách khác, một
máy vật lý đợc phân cụm với một máy ảo trên một máy chủ ESX (các máy chủ dự
phòng).

Khi một máy chủ vật lý gặp trục chặc hoặc mất tất cả các kết nối mạng đó
cũng là lúc VMware HA phát huy vai trò quan trọng và có thể di trú các máy khách

18




ảo từ máy chủ đang ở trạng thái “off” đó sang một máy chủ khác đang hoạt động.
Theo cách đó, máy ảo có thể đợc thiết lập và chạy một cách kịp thời.

Đây là một tính năng rất mạnh vì nó có nghĩa rằng bất cứ hệ điều hành nào
hoặc thiết bị nào cũng đều mang tính hiện hữu cao bằng cách sử dụng kết hợp bên
trong sơ sở hạ tầng VMware Infrastructure.

Một số điều kiện để làm cho Vmware HA làm việc, bao gồm:

 VMware Infrastructure Suite Standard hoặc Enterprise (không thể thực hiện
với ESXi bản miễn phí hay thực hiện với bộ VMware Foundations Suite).

 Tối thiểu phải có hai hệ thống máy chủ ESX.

 Một SAN chia sẻ hoặc một NAS giữa các máy chủ ESX, ở đó các máy ảo sẽ
đợc

lu

trữ.

Cần

lu ý

rằng

với

Vmware

HA,

các

đĩa

ảo

cho

các

máy ảo
(VM) đợc thực hiện bởi VMHA. Điều sẽ xảy ra khi một hệ thống host gặp
lỗi đó là quyền sở hữu của các máy ảo đó sẽ đợc truyền tải từ một máy chủ
lỗi sang một máy chủ mới.

 Khả

năng

tơng

thích

của

CPU

giữa

các

máy

chủ.

Cách

dễ

dàng

nhất

để
kiểm tra vấn đề tơng thích này là sử dụng Vmotion của một máy ảo từ một
máy chủ này đến một máy chủ khác và xem xem điều gì xảy ra. Sự không
tơng thích CPU

Nếu không thể hoàn tất đợc khả năng tơng thích CPU giữa các máy chủ
trong

hệ

thống

tài

nguyên

HA

thì

cần

phải

cấu

hình

CPU

Masking.

Một

số

tính
năng của Vmware HA:

 Cung cấp khả năng sẵn có cao cho tất cả các máy ảo với mức chi phí thấp
nhất (đợc so sánh với việc mua một giải pháp HA).

 Các công việc cho bất cứ hệ điều hành nào chạy bên trong VMware ESX.

 VMware HA dễ dàng trong việc cấu hình. Nếu có thiết bị

phù hợp, đăng ký
và VMware Infrastructure đã đợc thiết lập thì bạn có thể cấu hình VMware
HA

một cách nhanh chóng.
19




 Các công việc với DRS (bộ phân phối tài nguyên) để khi các máy ảo sẽ đợc
mang đến các host khác trong hệ thống tài nguyên do một lỗi host nào đó thì
DRS sẽ đợc sử dụng để xác định nơi tải đó sẽ đợc thay thế và cân bằng tải
đó.

3.3.

Đánh

giá

th̉

nghiệm


3.3.1.

Môi trờng thử nghiệm.

Hệ thống đợc triển khai thử nghiệp tại Trung tâm Giải pháp và Tích hợp Hệ
thống – Công ty Viễn thông Viettel.

3.3.2.

Các thành phần hệ thống.

o Hệ thống phần cứng: bao gồm 10 máy chủ Intel có cấu hình:

 CPU: Intel Xeon E5620.

 RAM: 8 G.

 HDD: 2x 300 GB.

 NIC: 2x 10/100/1000Mbps.

o Phần mềm Vmware ESXi Server4.0 và VirtualCernter 4.0

3.3.3.

Kết quả quá trình triển khai

o Các máy chủ được quản lý bởi 01 máy chủ VirtualCenter (máy ảo, cài trên
hệ điều hành Windows 2003 enterprise).

o Các

máy

ảo

được

quản

lý

và

giám

sát

trạng

thái

hoạt

động

cũng

như

tài
nguyên có.

o Vị trí lưu trữ của từng máy ảo và các kết nối đến chuyển mạch ảo được thể
hiện theo sơ đồ.

3.3.4.

Các ứng dụng triển khai trên môi trờng ảo của Trung tâm Giải pháp và
Tích hợp hệ thống.

a.

Trang web forum.

20

b.

Trang lu trữ các phần mềm dùng chung (FTP Server)


















c.

Trang quản lý quan hệ khách hàng, quản lý dự án (CRM).





















d.

Và nhiều hệ thống phần mềm khác của trung tâm.
21

Kết

chơng


o Các kỹ thuật thiết lập và cấu hình chuyển mạch ảo.

o Các kỹ thuật lu trữ, đảm bảo an toàn dữ liệu và các máy ảo.

o Kỹ thuật đảm bảo tính sẵn sàng cao của hệ thống.

o Triển khai thử nghiệm tại Trung tâm Giải pháp và Tích hợp Hệ thống – Công
ty Viễn thông Viettel.
22




KẾT

LUẬN


Những

kết

quả

đạt

đợc

trong

luận

văn


-

Luận văn đã trình bày các khái niệm về các khái niệm về ảo hóa, công nghệ
đợc thiết kế để tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và
phần mềm chạy trên nó. Ý tởng của công nghệ ảo hóa máy chủ là từ một
máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập. Mỗi một máy ảo
đều có một thiết lập nguồn hệ thống riêng rẽ, hệ điều hành riêng và các ứng
dụng riêng.

-

Cách thức triển khai hạ tầng ảo, máy chủ ảo và hệ thống quản trị hạ tầng ảo.
Ngày nay xu hớng ảo hóa

máy chủ đã trở thành xu hớng chung của hầu
hết các doanh nghiệp trên toàn thế giới. Những khó khăn trong thời kỳ khủng
hoảng khiến cho các doanh nghiệp phải tìm mọi cách để giảm thiểu chi phí.
Ảo hóa đợc coi là một công nghệ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi tiêu
hiệu quả với khả năng tận dụng tối đa năng suất của các thiết bị phần cứng.

-

Việc áp dụng công nghệ ảo hóa máy chủ nhằm tiết kiệm không gian sử dụng,
nguồn điện và giải pháp tỏa nhiệt trong trung tâm dữ liệu. Ngoài ra việc giảm
thời gian thiết lập máy chủ, kiểm tra phần mềm trớc khi đa vào hoạt động
cũng là một trong những mục đích chính khi ảo hóa máy chủ. Công nghệ mới
này sẽ tạo ra những điều mới mẻ trong
t
duy của các nhà quản lý công nghệ
thông tin về tài nguyên máy tính. Khi việc quản lí các máy riêng lẻ trở nên dễ
dàng hơn, trọng tâm của CNTT có thể chuyển từ công nghệ sang dịch vụ.

KIẾN

NGHỊ

VÀ

HỚNG

PHÁT

TRIỂN

TIẾP

THEO

Do

hạn

chế về

mặt

thời

gian

và

công

cụ, thiết

bị, luận văn

cha

thực

hiện đợc đầy đủ các tính năng của hệ thống ảo hóa. Đề xuất áp dụng công

nghệ ảo hóa rộng rãi trong các hệ thống công nghệ thông tin.

Định

hớng

phát

triển

tiếp

theo:

Nghiên

cứu

về

công

nghệ

Điện

toán

đám
mây (Cloud Computing) và Phần mềm nh một dịch vụ (SaaS).
23

TÀI

LIỆU

THAM

KHẢO




[1] Fibre Channel SAN Configuration Guide, Vmware, 2009

[2] iSCSI SAN Configuration Guide, Vmware, 2009

[3] Setup for Failover Clustering and Microsoft Cluster Services,

Vmware, 2009

[4] VMware Infrastructure 3: Install and configure, Vmware, 2008

[5]

"Intel

Virtualization

Technology:

Hardware

Support

for

Efficient

Processor
Virtualization",

Neiger, Gil; A. Santoni, F. Leung, D. Rodgers, R. Uhlig, 2008

[6] VMware and CPU Virtualization Technology, Jack Lo, 2005

[7] "Virtualize Your IT Infrastructure", VMWare , 2011.

[8]

[9]