Giải pháp ảo hóa máy chủ cho một doanh nghiệp nhỏ và ứng dụng

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THƠNG TIN

Trần Xn Huy
Trần Hà Trường An
GIẢI PHÁP ẢO HỐ MÁY CHỦ CHO MỘT
DOANH NGHIỆP NHỎ VÀ ỨNG DỤNG
Ngành: Công nghệ thơng tin

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Hồng Đình Hạnh

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 7 NĂM 2020


INDUSTRIAL UNIVERSITY OF HO CHI MINH CITY
FACULITY OF INFORMATION TECHNOLOGY

Tran Xuan Huy
Tran Ha Truong An
VIRTUALIZE A SMALL COMPANY’S
SERVERS SYSTEM AND APPLICATION
Major: Information Technology

Instructor: M.Sc. Hoang Dinh Hanh

HO CHI MINH CITY, JULY 2020


VIRTUALIZE A SMALL COMPANY’S SERVERS
SYSTEM AND APPLICATION

ABSTRACT
REASON FOR CHOOSING TOPIC:
Nowaday, small scale company having trouble in building a servers system.
Deploy a servers system is very expensive that the small companys can affort.
Install each service on indepents machine cause wasting in hardware resources. So
virtualization technology in bond as an solution for the problem.
PROBLEM
The deployment of physical servers requires many factors such as: costs,
human resources, installation area,… Which can’t be respone by small scale
companys
METHODS
Using VMware ESXi hypervisor to virtualize the servers system of VINACE
CHEMICAL.LLC
The system is consist of: DNS server, Domain Controller, Web server, Mail
server, File server.
RESULTS
-

Having knowledge of present virtualization technologies

-

Deployed Vinace’s server system, met requirement which requested by
the company

CONCLUSION
There are several reasons as to why many companys look into virtualization.
Like any type of technology, it’s a tradeoff between practicality and money. As
complementary solutions, organizations can begin by virtualizing their servers and
then moving to cloud computing for even greater agility and self-service.

Lời cảm ơn
Sau hơn 3 tháng tìm hiểu và thực hiện, đề tài “Giải pháp ảo hóa máy chủ
cho một doanh nghiệp nhỏ và ứng dụng” đã hoàn thành , ngồi sự nỗ lực của bản
thân, chúng em cịn nhận được sự động viên và hỗ trợ của gia đình, thầy cô và bạn
bè.
Trước hết chúng con xin chân thành cảm ơn cha mẹ, anh chị là những người
luôn động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện tốt để chúng con có thể hồn thành đề
tài này
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô của trường Đại học Công
Nghiệp Tp.HCM đã truyền đạt những kinh nghiệm và kiến thức quý báu cho chúng
em trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
thầy giáo – ThS.Hồng Đình Hạnh và các quý thầy cô trong khoa Công nghệ thông
tin đã tận tình giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Xin cảm ơn tất cả bạn bè đã và đang ủng hộ chúng tôi trong quá trình học tập
và thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Mặc dù đã cố gắng hết sức để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, nhưng với
điều kiện thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, khóa luận này
khơng thể tránh được những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo,
đóng góp ý kiến tận tình của q thầy cơ để chúng em có điều kiện bổ sung, nâng
cao kiến thức của mình, phục vụ tốt cho công tác thực tế của chúng em sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Tp.Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2020
Nhóm sinh viên thực hiện
Trần Xuân Huy
Trần Hà Trường An


NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………


NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1.
………………………………………………………………………………………
…..……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………


NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2.
………………………………………………………………………………………
…..……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA ....................................3
1.1. TỔNG QUAN ẢO HÓA ................................................................................3
1 .1.1. Khái niệm ảo hóa ..................................................................................3
1.1.2. Lịch sử phát triển...................................................................................3
1.1.3. Tại sao lại chọn cơng nghệ ảo hóa ? .....................................................4
1.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MỘT HỆ THỐNG ẢO HÓA .......................5
1.2.1. Tài nguyên vật lý (máy chủ) .................................................................5
1.2.2. Phần mềm ảo hóa (hypervisor) .............................................................6
1.2.3. Máy ảo (virtual/guest machine) ............................................................7
1.2.4. Hệ điều hành khách ...............................................................................8
1.3. CÁC CƠNG NGHỆ ẢO HĨA HỆ THỐNG MÁY CHỦ .........................8
1.3.1. Cơng nghệ ảo hố OpenVZ:..................................................................8
1.3.2. Cơng nghệ ảo hố Xen:........................................................................11
1.3.3. Cơng nghệ ảo hố KVM: .....................................................................15
1.3.4. Cơng nghệ ảo hố Hyper-V: ...............................................................20
1.3.5. Cơng nghệ ảo hố VMware: ...............................................................25
1.4. CÁC CƠNG NGHỆ HỖ TRỢ HỆ THỐNG ẢO HĨA ...........................28

1.4.1. Công nghệ RAID ..................................................................................28
1.4.2 Công nghệ lưu trữ SAN (Storage Area Networking):.......................29
CHƯƠNG 2. ẢO HÓA VỚI VMWARE VSPHERE ...........................................31
2.1. GIỚI THIỆU ...............................................................................................31
2.2. KIẾN TRÚC VMWARE VSPHERE .......................................................31
2.2.1. Interface Layer.....................................................................................31
2.2.1.1. vSphere Client ...............................................................................31
2.2.1.2. vSphere Web Client ......................................................................32


2.2.1.3. vSphere SDK .................................................................................32
2.2.2. Management Layer ..............................................................................33
2.2.3. Virtualization Layer ............................................................................34
2.2.3.1.

Virtual Datacenter .......................................................................34

2.2.3.2. vStorage Services...........................................................................35
2.3.3.3 vNetwork Services ..........................................................................37
2.3. CÁC TÍNH NĂNG CỦA VMWARE VSPHERE....................................39
2.3.1. VMware ESX và ESXi..........................................................................39
2.3.2. VMware VMware Virtual Machine File System (VMFS) ...............40
2.3.3.

VMware Virtual Symmetric Multi-Processing (VSMP) .................40

2.3.4.

VMware Storage vMotion ..................................................................41

2.3.5.

VMware High Availability .................................................................41

2.3.6. VMware Distributed Resource Scheduler (DSR).............................42
2.3.7. VMware Fault Tolerance (FT) ...........................................................42
2.3.8. VMware Consolidated Backup: .........................................................42
2.3.9. VMware vShield Zones: ......................................................................43
2.3.10. VMware vCenter Orchestrator: ......................................................43
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG VÀ TRIỂN KHAI ẢO HÓA HỆ THỐNG MÁY
CHỦ TẠI CƠNG TY VINACE .............................................................................45
3.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN, THÔNG TIN SƠ LƯỢC
VỀ CÔNG TY VINACE .....................................................................................45
3.2. HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG VÀ HẠ TẦNG PHẦN CỨNG CỦA
CÔNG TY VINACE ............................................................................................46
3.2.1.

Hiện trạng CNTT tại Công ty Vinace ...............................................46

3.3. KHẢO SÁT NHU CẦU THỰC TIỄN TẠI CÔNG TY ..........................50
3.3.1. Câu hỏi khảo sát....................................................................................50
3.3.2. Kịch bản phỏng vấn .............................................................................51
3.3.3. Tổng hợp kết quả khảo sát và phỏng vấn ..........................................52


3.3.4. Bảng đặc tả yêu cầu người dùng ........................................................53
3.3.5. Đề xuất giải pháp phù hợp ..................................................................53
3.4.

PHÂN TÍCH THIẾT KẾ MƠ HÌNH ......................................................55

3.4.1.

Các hạng mục cần ảo hóa ...................................................................55

3.4.2.

Lựa chọn trang thiết bị.......................................................................55

3.4.2.1.

Phần cứng .....................................................................................55

3.4.2.2.

Phần mềm .....................................................................................55

3.4.3.

Mơ hình giải pháp ...............................................................................56

3.5. TRIỂN KHAI ẢO HÓA.............................................................................57
3.5.1. ESXi Server ..........................................................................................57
3.5.2. DNS Server ...........................................................................................70
3.5.3. Domain Controller ...............................................................................76
3.5.4. Web Server ...........................................................................................82
3.5.5. Mail Server ...........................................................................................85
3.5.6. File Server .............................................................................................97
PHẦN KẾT LUẬN ................................................................................................100
1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ..............................................................................100

2. NHỮNG MẶT CÒN HẠN CHẾ ................................................................100
3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ..............................................................................100
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO: .........................................................................101
KẾ HOẠCH THỰC HIỆN
NHẬT KÝ LÀM VIỆC
ĐĨA CD NỘI DUNG KHOÁ LUẬN


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mơ hình hypervisor loại 1………………………………………………..6
Hình 1.2: Mơ hình hypervisor loại 2………………………………………………..7
Hình 1.3: Kiến trúc ảo hóa OpenVZ………………………………………………..9
Hình 1.4: Kiến trúc ảo hóa Xen……………………………………………………12
Hình 1.5: Kiến trúc ảo hóa KVM kết hợp với QEMU……………………………..16
Hình 1.6: Kiến trúc ảo hóa Hyper-V……………………………………………….22
Hình 1.7: Kiến trúc ảo hóa VMware……………………………………………….26
Hình 1.8: Kiến trúc lưu trữ SAN…………………………………………………...30
Hình 2.1: Kiến trúc Virtual Datacenter…………………………………………….34
Hình 2.2: Kiến trúc vStorage………………………………………………………35
Hình 2.3:Kiến trúc vNetwork Standard Switch……………………………………38
Hình 2.4: Kiến trúc vNetwork Distributed Switch………………………………...39
Hình 3.1: Mơ hình giải pháp ảo hóa server cho cơng ty Vinace…………………..56
Hình 3.2: Giao diện chính của ESXi………………………………………………57
Hình 3.3: Giao diện đăng nhập ESXi……………………………………………...58
Hình 3.4: Giao diện System Customization……………………………………….59
Hình 3.5: Giao diện Configure Managent Network……………………………….60
Hình 3.6: Giao diện IPv4 Configuration………………………………..…………61
Hình 3.7: Giao diện DNS Configuration…………………………………………..61
Hình 3.8: Giao diện xác nhận các thay đổi. ……………………………………….62
Hình 3.9: Giao diện đăng nhập của vSphere Web Client…………………..……...63

Hình 3.10: Giao diện chính của vSphere Web Client……………………...………64
Hình 3.11: Cửa sổ Select creation type…………………..……..............................64
Hình 3.12: Cửa sổ Select a name and guest OS…………………..……..................65
Hình 3.13: Cửa sổ Select storage…………………..……........................................66


Hình 3.14: Cửa sổ Customize setting…………………..…….................................66
Hình 3.15: Cửa sổ Datastore browser…………………..…….................................67
Hình 3.16: Cửa sổ Ready to complete…………………..……................................68
Hình 3.17: Khởi động máy ảo…………………..……............................................68
Hình 3.18: Cửa sổ quản lý các file snapshots đã lưu…………………...….…........69
Hình 3.19: Chỉnh sửa file named.conf.options…………………..……...................70
Hình 3.20: Chỉnh sửa file named.conf.local…………………..…….......................71
Hình 3.21: Chỉnh sửa file cấu hình card mạng interfaces…………………..…..….72
Hình 3.22: Nội dung file forward.vinace…………………………………………..73
Hình 3.23: Nội dung file reverse.vinace…………………………………………...74
Hình 3.24: Kết quả trả về sau khi nslookup……………………………….……….75
Hình 3.25: Giao diện cấu hình tên miền cho domain…………………….………..76
Hình 3.26: Giao diện cấu hình host name cho domain………………………..…...77
Hình 3.27: Giao diện cấu hình host name admin của domain………..……………77
Hình 3.28: Cấu hình các thơng số cho Samba server…………………….…...……78
Hình 3.29: Kết quả trả về sau khi cấu hình các thơng số cho Samba server…...…..78
Hình 3.30: Các chính sách về mật khẩu đăng được áp dụng………………….…...79
Hình 3.31: Đăng nhập để join vào domain……………………………….………..80
Hình 3.32: Đăng nhập vào mỗi lần sử dụng máy tính …………………………….81
Hình 3.33: Chỉnh sửa file vinace.com.vn.conf sao khi copy từ file mặc định của
apache……………………………….……………………………………………..83
Hình 3.34: Truy cập website www.vinace.com.vn………………….………...…...84
Hình 3.35: Giao diện cài đặt Postfix………………...…………….………..….…..85
Hình 3.36: Cửa sổ cấu hình quy mơ sử dụng mail…………………….…….….....86

Hình 3.37: Cửa sổ nhập tên miền dùng để sử dụng mail…………………....…….86
Hình 3.38: Host name của Mail server……………………………….……...….…87
Hình 3.39: Các định danh khác dùng để gửi mail…………………………....……87
Hình 3.40: Dãy địa chỉ IP để Postfix có thể gửi mail……………….……...……..88
Hình 3.41: Cửa sổ giới hạn dung lượng hộp thư………………..……………...…88
Hình 3.42: Cửa sổ chọn giao thức internet dùng cho Postfix………………….….89


Hình 3.43: Postfix lưu lại các cài đặt của người dùng………………..…………...90
Hình 3.44: Chỉnh sửa file dovecot.conf………………..………………...………..90
Hình 3.45: Chỉnh sửa file 10-mail.conf………………..……………………...…..91
Hình 3.46: Chỉnh sửa để Dovecot có thể nhận mail chưa được mã hố trong file
10-auth.conf………………..………………………………………..……….…….92
Hình 3.47: Chỉnh sửa để người dùng có thể đăng nhập vào Dovecot bằng mật khẩu
chưa mã hố trong file 10-auth.conf………………..……………………….……..93
Hình 3.48: Quy định user và group admin cho Dovecot trong file
10-master.conf…………….……………………………………………..…….…..94
Hình 3.49: Kiểm tra Postfix đã được cấu hình thành cơng………….……..………95
Hình 3.50: Kiểm tra Dovecot được cấu hình thành cơng…………………....……..95
Hình 3.51: Test mail trên client 1………………..………………………….……..95
Hình 3.52: Nhận được mail và trả lời trên client 2………………..………….……96
Hình 3.53: Kiểm tra mail được gửi giữa các client trên Mail server……….……...96
Hình 3.54: Cấu hình và phân quyền cho các thư mục giữa các phịng ban……..…98
Hình 3.55: Truy cập File server từ cửa sổ Run………………..…………….……..98
Hình 3.56: Client truy cập thành công vào File server………………..…….……..99


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1: Danh mục phần cứng hiện tại của công ty Vinace……………………48
Bảng 3.2: Đặc tả yêu cầu người dùng từng phòng ban…………………………..53

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT

Từ viết tắt, tiếng anh

Viết tắt cho

1

Backup

Sao lưu dữ liệu

2

Client

Máy trạm

3

CNTT/IT

Công nghệ thông tin

4

CPU

Bộ xử lý trung tâm

5

Datacenter

Trung tâm dữ liệu

6

Datastore

Kho dữ liệu

7

DNS

Dịch vụ phân giải tên miền

8

Guest OS

Hệ điều hành máy ảo

9

Host name

Tên để xác định máy tính trong network

10

Hypervisor

Trình ảo hóa

11

IP

Địa chỉ mạng

12

LAN

Mạng cục bộ

13

Kernel

Lỗi hệ điều hành

14

RAID

Hệ thống ổ cứng dự phòng

15

RAM

Bộ nhớ lưu trữ tạm thời

16

OS

Hệ điều hành

17

Server

Máy chủ

18

Switch

Thiết bị chuyển mạch

19

VM

Máy ảo

20

Virtualization

Cơng nghệ ảo hóa

21

VPS

Máy chủ riêng ảo


LỜI NĨI ĐẦU
Trong bối cảnh cơng nghệ 4.0 đang là xu hướng như hiện nay thì việc nắm
bắt và tận dụng những lợi ích của nó mang lại là điều rất cần thiết. Do đó, nhu cầu
sử dụng và lưu trữ dữ liệu cũng tăng theo, bất cứ một cơ quan tổ chức nào cũng cần
một hệ thống máy chủ ( Server ) để đảm nhiệm việc đó. Đối với các cơng ty, doanh
nghiệp lớn thì việc trang bị một hệ thống máy chủ hoạt động 24/7 là chuyện hết sức
bình thường. Tuy nhiên, các cơng ty và doanh nghiệp nhỏ lại bị hạn chế về nguồn
lực: phần cứng, phần mềm,ngân sách, con người,… Do đó yêu cầu hàng đầu đặt ra
là tăng khả năng, hiệu quả của phần cứng, phần mềm mà vẫn đảm bảo giảm thiểu
chi phí. Việc triển khai một hệ thống máy chủ đòi hỏi nhiều yếu tố như: không gian
chiếm dụng, người giám sát, vận hành và bảo trì, chi phí triển khai, các rủi ro có thể
xảy ra…. Khơng những vậy, khi quy mơ doanh nghiệp tăng lên, lượng truy cập và
các nhu cầu về dữ liệu cũng tăng theo, từ đó cần phải tăng thêm số lượng các máy
chủ để cài đặt các ứng dụng và dịch vụ bổ sung. Khi quy mô hệ thống tăng lên thì

kéo theo đó là các vấn đề phát sinh thêm như: tăng chi phí, giảm hiệu năng hoạt
động, giảm khả năng quản lý,…
Nhận thức được vấn đề nêu trên, trên tinh thần của một người quản trị hệ
thống, chúng em xin đề xuất xuất giải pháp ảo hóa máy chủ cho doanh nghiệp nhỏ
vì đây là giải pháp lý tưởng cho doanh nghiệp nhỏ bởi nó có thể giải quyết hầu hết
các vấn đề mà họ có thể gặp phải trong q trình nâng cấp hệ thống máy chủ với
các ưu điểm như:
-

Tận dụng tối đa hiệu suất: các máy chủ ứng dụng ảo sẽ chỉ được cài đặt
trên một máy chủ vật lý duy nhất.

-

Quản lý dễ dàng: thay vì phải quản lý nhiều máy chủ chạy nhiều dịch vụ
khác nhau thì người quản trị chỉ phải quản lý một máy chủ duy nhất.

-

Giảm chi phí: triển khai nhiều máy chủ ảo chỉ trên một máy vật lý thì thì
sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí như tiền mua máy chủ, điện năng, hệ
thống làm mát, tiền thuê người quản lý…


-

Tiết kiệm công sức và thời gian khi triển khai hệ thống mới.

Nhằm tìm hiểu kỹ hơn về cơng nghệ ảo hóa cũng như đáp ứng nhu cầu cho
các doanh nghiệp nhỏ, chúng em đã quyết định chọn để tài “GIẢI PHÁP ẢO HÓA

MÁY CHỦ CHO MỘT DOANH NGHIỆP NHỎ VÀ ỨNG DỤNG” làm đề tài
nghiên cứu cho luận án tốt nghiệp của mình.


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

PHẦN MỞ ĐẦU
1. CƠ SỞ KHĨA LUẬN
Trong những năm gần đây, với sự phát triển của ngành CNTT, nhu cầu áp
dụng công nghệ mới vào việc kinh doanh và quản lý ngày càng cao. Theo báo cáo
mới của Nielsen, cơng ty đo lường tồn cầu, nhu cầu sử dụng sản phẩm công nghệ
thông tin và di động đã tăng 11% trong hai năm qua, đã đáp ứng những nhu cầu về
sự tiện lợi của người tiêu dùng nói chung và các doanh nghiệp nói riêng. Theo
Forbes, nhu cầu về nhân lực ngành CNTT đã tăng 56% trong năm 2019, xấp xỉ 5
lần so với năm 2015. Trong tài liệu Nghiên cứu Vũ trụ Số năm 2011 của IDC đưa ra
dự báo, trong thập kỷ này (từ năm 2010 đến năm 2020), số lượng máy chủ sẽ tăng
1000%, từ 19 triệu lên 190 triệu máy. Lượng dữ liệu cũng sẽ gia tăng gấp 44 lần,
lên tới 35.2 Zettabytes. Trong khi đó, số nhân viên làm việc trong lĩnh vực CNTT
toàn cầu chỉ tăng 50%, từ 15 triệu lên 22 triệu nhân viên.
Với tốc độ phát triển vượt bậc có thể tính theo từng ngày như thế thì cũng
kèm theo các vấn đề phát sinh buộc doanh nghiệp phải liên tục cập nhật hạ tầng
CNTT của mình để phù hợp với thực tế và tận dụng tối đa năng suất của các thiết bị
phần cứng để tránh lãng phí hiệu năng. Đây là một bài toán đã và đang làm đau đầu
nhiều doanh nghiệp hiện nay. Theo ông Ajit Nair, Giám đốc cao cấp bộ phận dịch
vụ toàn cầu EMC Đơng Nam Á, chi phí duy trì hoạt động hệ thống CNTT của các
tổ chức, doanh nghiệp chiếm tới 73% số tiền đầu tư để thi cơng. Chi phí ấy cũng
không ngừng gia tăng do lượng dữ liệu đang bùng nổ.
Với yêu cầu và thực trạng như vậy, một giải pháp khác đã ra đời để đáp ứng
nguyện vọng của các doanh nghiệp. Đó là sử dụng cơng nghệ ảo hóa để nâng cao
hiệu năng sử dụng mà vẫn đảm bảo tính bảo mật và sẵn sàng của hệ thống, giảm

thiểu chi phí đầu tư, quản lý và vận hành.

SVTH: Trần Xuân Huy, Trần Hà Trường An

Trang |1


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

2. MỤC TIÊU KHĨA LUẬN
Nghiên cứu, tìm hiểu về cơng nghệ ảo hóa, xu hướng và các giải pháp ảo hóa
hiện nay để đưa ra giải pháp ảo hóa máy chủ cho một doanh nghiệp nhỏ và ứng
dụng vào triển khai trong thực tế. Từ đó có thể hiểu rõ được cơng nghệ ảo hóa cũng
như những lợi ích mà nó mang lại.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: các cơng nghệ ảo hóa máy chủ hiện nay và các phần
mềm hỗ trợ; phương pháp triển khai ảo hóa máy chủ cho một doanh nghiệp nhỏ.
Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu để tìm ra giải pháp ảo hóa máy chủ cho một
doanh nghiệp nhỏ.
4 . CẤU TRÚC CỦA KHĨA LUẬN
Khóa luận được chia ra làm 5 phần và 3 chương, trong đó:
Phần mở đầu: Giới thiệu tổng quan về bối cảnh và nhu cầu sử dụng ảo hóa
của các doanh nghiệp, lợi ích và lý do tại sao nên sử dụng công nghệ ảo hóa.
Chương I: Tổng quan về cơng nghệ ảo hóa, khái niệm, các thành phần của
một hệ thống ảo hóa, các cơng nghệ ảo hóa, cơng nghệ hỗ trợ hiện tại và ưu, nhược
điểm của chúng.
Chương II: Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware Vsphere, kiến trúc các
thành phần, các tính năng và các cơng cụ hỗ trợ.
Chương III: Khảo sát về hạ tầng và nhu cầu của công ty Vinace để lập kế
hoạch, xây dựng mơ hình giải pháp và triển khai ảo hóa máy chủ cho doanh nghiệp

Vinace.
Phần kết luận: Nêu kết luận tổng quát về đề tài.

SVTH: Trần Xuân Huy, Trần Hà Trường An

Trang |2


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ ẢO HĨA
1.1. TỔNG QUAN ẢO HĨA
1 .1.1. Khái niệm ảo hóa
Ảo hóa là cơng nghệ cho phép khai thác triệt để khả năng hoạt động
của các phần cứng trong hệ thống máy chủ bằng cách chạy đồng thời nhiều
OS trên cùng lớp vật lý. Nó sử dụng phần mềm để tạo một tầng trung gian
giữa phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó, cho phép các thành
phần phần cứng của một máy tính – CPU, RAM, ổ cứng,… được chia thành
nhiều máy tính ảo, thường được gọi là máy ảo (VM). Mỗi VM chạy hệ điều
hành (OS) riêng và hoạt động như một máy tính độc lập, mặc dù nó chỉ chạy
trên nền tảng phần cứng máy tính thực tế bên dưới.
Khác với công nghệ siêu phân luồng (Hyper-Threading) cho phép một
CPU vật lý thực hiện như 2 CPU mang đến khả năng xử lý nhiều tác vụ ở
cùng một thời điểm bằng cách chia thành các luồng xử lý khác nhau nhưng
sẽ trên cùng một máy. Thì cơng nghệ ảo hóa (Virtualization Technology) lại
làm cho hệ thống hiểu là có nhiều CPU tương ứng với nhiều máy ảo độc lập
chạy trên hệ điều hành độc lập và xử lý những tác vụ độc lập với nhau.
Hiện nay, hầu hết mọi CPU đều đã tích hợp cơng nghệ ảo hóa với
những tên gọi khác nhau như Intel® Virtualization Technology (VT-x) trên
CPU Intel và AMD Virtualization (AMD-V) trên CPU AMD.

1.1.2. Lịch sử phát triển
Mặc dù cơng nghệ ảo hóa đã có nguồn gốc từ những năm 1960, nhưng
chỉ được áp dụng rộng rãi cho đến đầu những năm 2000. Các cơng nghệ cho
phép ảo hóa - như hypervisors - đã được phát triển từ nhiều thập kỷ trước
cho phép nhiều người dùng truy cập đồng thời vào các máy tính thực hiện
batch processing (xử lý hàng loạt).
Cho đến những năm 1990, hầu hết các doanh nghiệp đều có máy chủ
vật lý và hạ tầng CNTT của một nhà cung cấp đơn lẻ, điều này không cho
SVTH: Trần Xuân Huy, Trần Hà Trường An

Trang |3


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

phép các ứng dụng cũ chạy trên phần cứng khác của nhà cung cấp. Khi các
công ty thay đổi hoặc nâng cấp các máy chủ, hệ điều hành và ứng dụng rẻ
tiền hơn từ nhiều nhà cung cấp khác nhau, họ buộc phải sử dụng lại phần
cứng vật lý - mỗi máy chủ chỉ có thể chạy 1 tác vụ cụ thể của nhà cung cấp.
Đây là lúc ảo hóa trở thành giải pháp cho 2 vấn đề: các cơng ty có thể
phân vùng máy chủ của họ và chạy các ứng dụng cũ trên nhiều loại và phiên
bản hệ điều hành khác nhau. Máy chủ bắt đầu được sử dụng hiệu quả hơn
nhờ tận dụng được tối đa hiệu năng, do đó giảm chi phí liên quan đến mua,
thiết lập, làm mát và bảo trì.
Khả năng ứng dụng rộng rãi của ảo hóa đã giúp giảm sự ràng buộc với
nhà cung cấp và biến nó thành nền tảng của điện toán đám mây. Ngày nay,
đa số các doanh nghiệp cho rằng phần mềm quản lý ảo hóa chuyên dụng
thường cần thiết cho hoạt động của họ.
1.1.3. Tại sao lại chọn cơng nghệ ảo hóa ?
Người ta chọn cơng nghệ ảo hóa vì những lợi ích nó mang lại sau đây:

- Tận dụng hiệu quả các tài nguyên: Trước khi có ảo hóa, mỗi
máy chủ ứng dụng yêu cần phải có một CPU vật lý chuyên dụng,
đội ngũ IT sẽ mua và cấu hình mỗi server độc lập để chạy một
ứng dụng duy nhất (mỗi máy chỉ chạy một ứng dụng và một hệ
điều hành để đảm bảo độ tin cậy). Với ảo hóa máy chủ, nó cho
phép chạy nhiều ứng dụng, mỗi ứng dụng nằm trên máy ảo của
riêng nó với hệ điều hành riêng trên một máy tính vật lý duy nhất
(thường là máy chủ x86) mà không làm giảm độ tin cậy. Điều này
cho phép sử dụng tối đa khả năng xử lý của phần cứng vật lý.
- Quản lý dễ dàng hơn: Việc thay thế máy tính vật lý bằng máy ảo
dựa trên phần mềm giúp sử dụng và quản lý các chính sách được
viết bằng phần mềm dễ dàng hơn. Điều này cho phép tạo quy trình
quản lý dịch vụ CNTT một cách tự động. Ví dụ, các cơng cụ cấu

SVTH: Trần Xn Huy, Trần Hà Trường An

Trang |4


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

hình và triển khai tự động cho phép quản trị viên xác định các tập
hợp máy ảo và ứng dụng dưới dạng dịch vụ, trong các template
của phần mềm. Điều này có nghĩa là họ có thể cài đặt các dịch vụ
đó nhiều lần và nhất quán mà không cồng kềnh, tốn thời gian và
tránh được lỗi khi thiết lập thủ cơng. Quản trị viên có thể sử dụng
các chính sách bảo mật ảo hóa để thi hành một số cấu hình bảo
mật nhất định dựa trên vai trị của máy ảo. Các chính sách thậm
chí có thể tăng hiệu quả tài nguyên bằng cách thu hồi các máy ảo
không sử dụng để tiết kiệm không gian và sức mạnh tính tốn.

- Tối thiểu hóa thời gian chết: Sự cố hệ điều hành và ứng dụng có
thể gây ra thời gian chết và làm gián đoạn năng suất của người
dùng. Quản trị viên có thể chạy nhiều máy ảo dự phòng cùng nhau
và chuyển đổi giữa chúng khi có vấn đề phát sinh.
- Triển khai nhanh hơn: Việc mua, cài đặt và định cấu hình phần
cứng cho mỗi ứng dụng rất tốn thời gian. Với điều kiện là phần
cứng đã sẵn sàng, việc triển khai các máy ảo để chạy tất cả các
ứng dụng sẽ nhanh hơn đáng kể. Người dùng thậm chí có thể tự
động hóa nó bằng phần mềm quản lý và xây dựng nó thành các
quy trình cơng việc hiện có.

1.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MỘT HỆ THỐNG ẢO HÓA
1.2.1. Tài nguyên vật lý (máy chủ)
Máy chủ là phần cứng vật lý mà quá trình ảo hóa diễn ra. Máy này
chạy phần mềm ảo hóa cho phép máy ảo tồn tại. Các thành phần vật lý của
nó như CPU, RAM và ổ cứng sẽ xử lý các nhu cầu của các máy ảo. Những
tài nguyên này thường được ẩn hoặc che giấu đối với các máy khách.
Để tạo hiệu ứng này, một phần mềm ảo hóa, chẳng hạn như
hypervisor, được cài đặt trên phần cứng vật lý thực tế.
Mục đích của máy chủ là cung cấp sức mạnh tính tốn vật lý cho các
máy ảo dưới dạng CPU, RAM, ổ cứng và kết nối mạng.

SVTH: Trần Xuân Huy, Trần Hà Trường An

Trang |5


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

1.2.2. Phần mềm ảo hóa (hypervisor)

Cịn được gọi là trình quản lý máy ảo, hypervisor là phần mềm được
dùng để khởi tạo, chạy và quản lý các máy ảo. Hypervisor là tiền đề để có
thể thực hiện ảo hóa và tạo ra một mơi trường ảo trong đó chứa các máy ảo.
Đối với các máy ảo, máy ảo hypervisor là máy duy nhất tồn tại, ngay cả khi
có nhiều máy ảo chạy trên cùng một phần cứng vật lý.
Hypervisor được chia ra làm 2 loại:
Loại 1, hypervisor ở dạng native (hay còn gọi “bare-metal”)
chạy trực tiếp trên phần cứng. Nó nằm giữa phần cứng và một hoặc
nhiều hệ điều hành khách. Nó được khởi động trước cả hệ điều hành
và tương tác trực tiếp với kernel. Điều này mang lại hiệu suất cao nhất
có thể vì khơng có hệ điều hành chính nào cạnh tranh tài nguyên máy
tính với nó. Tuy nhiên, nó cũng đồng nghĩa với việc hệ thống chỉ có
thể được sử dụng để chạy các máy ảo vì hypervisor ln phải chạy
ngầm bên dưới. Các hypervisor loại 1 phổ biến bao gồm Microsoft
Hyper-V, VMware ESXi và Apple Boot Camp.

Hình 1.1: Mơ hình hypervisor loại 1
Loại 2, hay hosted hypervisor, chạy trên một hệ điều hành
được cài đặt trực tiếp trên phần cứng. Trong trường hợp này, một bản
sao của Windows hoặc hệ thống dựa trên nền tảng Unix phải được cài
SVTH: Trần Xuân Huy, Trần Hà Trường An

Trang |6


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

đặt để khởi động hệ thống và truy cập phần cứng.Một khi hệ điều
hành chạy, hosted hypervisor mới có thể khởi chạy. Các trình ảo hóa
loại 2 thường được sử dụng để chạy nhiều hệ điều hành trên một máy,

thay vì mơ phỏng nhiều hệ thống đang chạy trên phần cứng.
Các trình ảo hóa loại 2 phổ biến bao gồm VMware
Workstation, VirtualBox và Parallels mô phỏng hệ điều hành
Windows trong khi chạy trên máy tính chạy Mac.

Hình 1.2: Hypervisor loại 2
Mục đích của hypervisor là quản lý từng máy ảo và cung cấp cho nó
các tài nguyên cần thiết để chạy.
1.2.3. Máy ảo (virtual/guest machine)
Là máy được tạo ra bằng phần mềm chạy trên máy chủ trong môi
trường ảo. Có thể có nhiều máy ảo chạy trên một máy chủ. Một máy ảo
không nhất thiết phải là máy tính. Có thể ảo hóa các loại lưu trữ, cơ sở dữ
liệu và các hệ thống khác.
Một máy ảo chạy mơi trường riêng của nó. Nó giả lập hoặc mơ phỏng
một phần của phần cứng vật lý như máy tính để bàn hoặc máy chủ. Tuy
nhiên, mọi thứ đều thông qua hypervisor, thứ thực sự tạo ra các yêu cầu đối
với phần cứng. Phần cứng trả về bất kỳ dữ liệu hoặc phản hồi mà hypervisor
yêu cầu và truyền dữ liệu đó đến máy ảo.
Mỗi máy ảo hoạt động tách biệt với các máy ảo khác. Trên thực tế,
mỗi máy ảo đều nghĩ rằng nó là hệ thống duy nhất chạy trên phần cứng.
SVTH: Trần Xuân Huy, Trần Hà Trường An

Trang |7


GVHD:ThS.Hồng Đình Hạnh

Hypervisor cịn có thể mơ phỏng phần cứng máy tính thay thế. Ví dụ,
một máy ảo mơ phỏng mảng lưu trữ có thể được tạo trên phần cứng máy chủ
tiêu chuẩn. Mảng lưu trữ ảo sẽ hoạt động giống như khi nó là 20 ổ cứng được

nối với mạng, bởi vì trình ảo hóa sẽ hoạt động như thể đó là phần cứng thực
sự.
Mục đích của máy ảo là chạy các ứng dụng và môi trường người dùng
cho từng hệ thống ảo.
1.2.4. Hệ điều hành khách
Hệ điều hành khách là phần mềm được cài đặt trên máy ảo (VM) hoặc
phân vùng ổ cứng mà nó là một hệ điều hành khác với hệ điều hành của máy
chủ.
Không giống như hệ điều hành máy chủ, được cài đặt trên máy tính
vật lý và tương tác với phần cứng bên dưới, hệ điều hành khách nằm trên
một máy ảo. Mặc dù một hệ điều hành khách có thể sử dụng một số tài
nguyên của hệ điều hành máy chủ, hai tài nguyên này hoàn toàn riêng biệt.
Một hệ điều hành khách được lưu trữ trên một máy ảo có thể được sử dụng
để thử nghiệm mà khơng có tác động đến bất kỳ thứ gì bên ngồi máy ảo đó.
Hệ điều hành khách mang lại lợi ích rất lớn cho quản trị viên. Quản trị
viên có thể chạy các chương trình và ứng dụng khơng tương thích với hệ
điều hành máy chủ trên hệ điều hành khách. Quản trị viên cũng có thể chạy
nhiều ứng dụng yêu cầu các hệ điều hành khác nhau trên cùng một phần
cứng vật lý.

1.3. CÁC CƠNG NGHỆ ẢO HĨA HỆ THỐNG MÁY CHỦ
1.3.1. Cơng nghệ ảo hoá OpenVZ:
Giới thiệu chung:
Ảo hoá OpenVZ là một nhánh mã nguồn mở của Virtuozzo ra đời
vào năm 2005, dựa trên các nhân cho Linux được Swsoft sản xuất (sau này
đổi tên thành Parallells vào năm 2008). Đây là một giải pháp ảo hoá thương
mại ở cấp độ hệ điều hành dựa trên nhân Linux được cấp phép của GNUGPL. OpenVZ cho phép một máy chủ vật lý để chạy trên nhiều hệ điều hành
SVTH: Trần Xuân Huy, Trần Hà Trường An

Trang |8