XÂY DỰNG MÔ HÌNH ẢO HÓA TRÊN NỀN TẢNG VMWARE ESXI

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VIỄN THÔNG II
_____________

BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NIÊN KHÓA: 2014-2019
Đề tài:

XÂY DỰNG MÔ HÌNH ẢO HÓA TRÊN NỀN TẢNG
VMWARE ESXI

Sinh viên thực hiện: XXX
MSSV:

N14DCVT

Lớp:

Đ14CQVT02-N

Giáo viên hướng dẫn: Ths. PHAN XX

TP. HCM – 7/2018


HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VIỄN THÔNG II
_____________

BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NIÊN KHÓA: 2014-2019
Đề tài:

XÂY DỰNG MÔ HÌNH ẢO HÓA TRÊN NỀN TẢNG
VMWARE ESXI

Sinh viên thực hiện: XXX
MSSV:

N14DCVT

Lớp:

Đ14CQVT02-N

Giáo viên hướng dẫn: Ths. PHAN XX

TP. HCM – 7/2018
2

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn thầy XXXđã hướng dẫn cho em thực hiện đề tài. Thầy đã
luôn nhắc nhở và theo sát hướng dẫn trong quá trình thực hiện đề tài. Thầy đã cung cấp các tài
liệu và giải đáp các thắc mắc, các sai sót của em cũng như tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn
thành đề tài. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy.
Em xin chân thành tri ân sâu sắc đối với các thầy, cô của trường Học Viện Công Nghệ
Bưu Chính Viễn Thông, đặc biệt là các thầy cô khoa Viễn Thông II đã tạo điều kiện để em có
một kì thực tập với doanh nghiệp đầy bổ ích. Em xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc cùng
toàn thể anh chị trong Công ty TNHH Tích hợp hệ thống CMC Sài Gòn, đặc biệt là anh Khưu
Hàn Giang đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo và tạo điều kiện để em có thể hoàn thành tốt quá
trình thực tập tại công ty. Vì kiến thức bản thân có hạn, trong quá trình thực tập và hoàn thiện
đề tài thực tập này em không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự bỏ qua
cũng như những ý kiến đóng góp từ thầy, cô và các anh chị trong Công ty TNHH Tích hợp hệ
thống CMC Sài Gòn. Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

3


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
VT

Virtlual Technology

Công nghệ ảo hóa

VMM

Virtual Machine Monitor

Điều khiển máy ảo

IT

Information Technology

Công nghệ thông tin

OS

Operating System

Hệ điều hành

CPU

Central Processing Unit

Bộ xử lý trung tâm

LAN

Local Area Network

Mạng cục bộ

WAN

Wide area network

Mạng diện rộng

SNMP

Simple Management Protocol

Giao thức quản lý mạng đơn giản

SSH

Secure Shell

Giao thức kết nối từ xa

FTP

File Transfer Protocol

Giao thức chuyển nhượng tập tin

DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol

Giao thức cấu hình động máy chủ

DNS

Domain Name System

Hệ thống phân giải tên

VSMP

Virtlual Symmectric Multiprocessing

Ảo hóa đa đối xứng

VCB

Vmware Consolidated Backup

Sao lưu hợp nhất

VMHA

Vmware Hight Availability

Tính dự phòng cao của Vmware

HCA

HoChiMinh City Computer Association Hội tin học thành phố

AMD

Advanced Micro Devices

Nhà sản xuất bán dẫn tích hợp

4


DANH MỤC ẢNH

5


MỞ ĐẦU
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật Công Nghệ Thông Tin và
Viễn Thông đã góp phần quan trong vào sự phát triển kinh kế thế giới.
Với tình hình phát triển như hiện nay thì các tổ chức doanh nghiệp luôn yêu cầu về một hệ
thống máy chủ cấu hình mạnh, hoạt động ổn định, đồng thời tăng hiệu quả việc sử dụng cũng như
quản lý hiệu quả tài nguyên và đảm bảo hệ thống luôn được bảo mật an toàn. Thông thường việc
đầu tư cho những yêu cầu trên rất tốn kém, nhất là khi muốn mở rộng chi nhánh và chi phí đầu tư
mua các máy chủ cấu hình mạnh cùng các phần mềm bản quyền rất đắt đỏ. Trong thời buổi kinh
tế khó khăn hiện nay doanh nghiệp nào cũng muốn cắt giảm và hạn chế tối đa các chi phí không
cần thiết mà vẫn đáp ứng được năng suất và tính ổn định của hệ thống.
Trước khi có công nghệ ảo hóa, ta có thể thấy rằng các máy chủ sử dụng rất ít tài nguyên
phần cứng của máy chủ, chỉ từ 10% đến 30% cho một loại dịch vụ và phần tài nguyên còn lại thì
không dùng đến gây tốn kém cho doanh nghiệp. Vì vậy nhu cầu thực tế là làm sao có thể tận
dụng các phần tài nguyên còn lại đó một cách hiệu quả. Thay vì mua mười máy chủ cho mười
ứng dụng thì chỉ cần mua một hoặc hai máy chủ có hỗ trợ ảo hóa thì vẫn có thể chạy tốt mười
ứng dụng. Công nghệ ảo hóa ra đời cho phép hợp nhất và chạy nhiều khối lượng công việc nhằm
khai thác tối ưu khả năng làm việc trên một máy chủ duy nhất, cho phép dùng chung các tài
nguyên như: CPU, Ram, ổ cứng và các tài nguyên khác. Chính vì thế công nghệ ảo hóa là sự lựa
chọn đúng đắng cho bất kì doanh nghiệp lớn hay nhỏ. Trong bài báo cáo này em sẽ trình bày tổng
quan về công nghệ ảo hóa và cho thấy được hiệu quả mà công nghệ này đem đến.
•

Mục đích đề tài:
-

•

Tìm hiểu các khái niệm cơ bản của ảo hóa
Nắm vững các vấn đề liên quan đến mô hình, các phương pháp, kỹ thuật ảo hóa, các
kiến trúc nền tảng máy chủ chia sẻ.
Ảo hóa dựa trên VMware ESXI và thực nghiệm

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
-

Tìm hiểu về ảo hóa.
Mô hình kiến trúc chung của ảo hóa.
Ảo hóa Vmware ESXI Server.
Xây dựng mô hình ảo hóa trên nền tảng VMware ESXi.

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : N14CQVT02-N

Trang 6


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG
1.1. Giới thiệu về tập đoàn công nghệ CMC
CMC là một trong những tập đoàn công nghệ hàng đầu Việt Nam, thành lập ngày

26/5/1996 với trên 20 năm xây dựng và phát triển, CMC đang ngày càng khẳng định được vị thế
của mình trên thị trường. Phát triển với mô hình công ty mẹ - con với hơn 10 công ty thành viên,
liên doanh và viện nghiên cứu hoạt động tại Việt Nam và nhều nước trên thế giới.
Lĩnh vực hoạt động:
• Tích hợp hệ thống.
• Dịch vụ phần mềm.
• Viễn thông Internet.
• Sản xuất phân phối sản phẩm ICT

Hình 1.1: Logo công ty mẹ CMC CORPORATION

Hình 1.2: Sơ đồ tổ chức tập đoàn công nghệ CMC

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 7


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG

Hình 1.3: Các công ty thành viên và liên doanh

1.2. Giới thiệu về CMC SISG
Công ty TNHH Tích hợp Hệ thống CMC Sài Gòn (CMC SI Saigon) là đơn vị hàng đầu tại
Việt Nam chuyên về lĩnh vực Tích hợp Hệ thống và có sự đầu tư sâu cho các Giải pháp - Dịch vụ
có hàm lượng giá trị gia tăng cao.
Với gần 20 năm kinh nghiệm trong nhiều dự án trọng yếu của Việt Nam, CMC SISG luôn là
đơn vị tiên phong trong việc cung cấp các giải pháp tích hợp hệ thống dựa trên nền tảng CNTT

tiên tiến và đang dần khẳng định là một nhà cung cấp giải pháp - dịch vụ tích hợp hệ thống hàng
đầu Việt Nam.
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 8


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG

Hình 1.4: Thông tin sơ lượt về CMC SISG
Trải qua chặng đường gần 20 năm xây xựng và phát triển, từ một chi nhánh tại Sài Gòn,
CMC SISG đã có những bước tăng tốc vượt bậc, trở thành một công ty thành viên trực thuộc Tập
đoàn CMC với vị thế hàng đầu phía Nam về cung cấp dịch vụ tích hợp hệ thống CNTT.
• Năm 2011: Thành lập CMC SISG
- Tháng 8/2011, xác định thị trường phía Nam là vô cùng quan trọng trong định hướng
phát triển công ty và để đánh dấu bước trưởng thành ở mảng tích hợp hệ thống của tập
đoàn CMC, công ty đã ra mắt Công ty TNHH Tích hợp hệ thống CMC Sài Gòn trên
cơ sở chi nhánh công ty tại thành phố Hồ Chí Minh, hoạt động chính trong lĩnh vực
Tích hợp hệ thống.
- Thuộc top 500 doanh nghiệp tư nhân lớn nhất Việt Nam (VNR,2011).
- Đứng thứ 2 trong top 5 công ty ICT Việt Nam (HCA) và Huy chương Vàng đơn vị
cung cập dịch vụ Tích hợp hệ thống CNTT.
• Năm 2011-2014: Tiến về phía trước.
- Trở thành đối tác Collaboration Architecture Specialization cấp độ Advanced, cũng là
công ty thứ 4 đạt cấp độ này ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương.
- Đạt cúp “Đối tác tăng trưởng tốt nhất của VMware – 2013”
- Số 1 Việt Nam về giải pháp CNTT cho các cơ quan Chính phủ, ngành Tài chính –
Ngân hàng, Giáo dục và Đào tạo.

- Đạt cúp “Đối tác có năng lực kỹ thuật phần mềm tốt nhất của IBM – 2014”.
• Năm 2015: Khẳng định vị thế hàng đầu.
- Thương hiện Sao vàng Đất Việt 2015.

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 9


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG
“Đơn vị cung cấp dịch vụ Tích hợp hệ thống CNTT hàng đầu Việt Nam” và “Huy
chương vàng đơn vị cung cấp dịch vụ Tích hợp hệ thống CNTT Việt Nam 2015” do
HCA trao tặng.
- Doanh thu cán mốc 1.000 tỷ đồng.
- Là đại diên Việt Nam duy nhất đạt cup “Đối tác của năm” do Microsoft trao tặng.
- “Đối tác của năm” do VMware trao tặng.
• Năm 2016: Lột xác.
- Tổ chức thành công Ngày hội Công nghệ CMC SI Saigon Connection Day, quy tụ gần
500 chuyên gia CNTT tại TP.HCM cùng thảo luận về xu hướng Digital
Transformation.
- Cùng với Tập đoàn Công Nghệ CMC, CMC SI Sài Gòn đã thực hiện thay đổi hệ
thống nhận diện thương hiệu mới với hình ảnh chuyên nghiệp, đổi mới và sáng tạo
hơn.
• Năm 2017: Vươn tới những đỉnh cao mới
- Khai trương chi nhánh văn phòng tại Hà Nội
- Cán mốc doanh thu 2.000 tỷ VNĐ khi kết thúc năm tài chính 2017 (03/2017).
- Trở thành đối tác Gold Partner đầu tiên của HPR mảng Aruba tại Việt Nam.
- Trở thành đối tác Renewal duy nhất của Oracle tại Việt Nam.

CMC SISG và TGĐ. Đặng Thế Tài nhận được bằng khen của Bộ thông tin và truyền
thông vì có thành tích xuất xắc góp phần và sự phát triển CNTT Việt Nam trong dịp kỹ niệm 25
năm thành lập của tập đoàn CMC.
-

Hình 1.5: Lĩnh vực hoạt động của CMC SISG

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 10


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG

Hình 1.6: Thế mạnh tại CMC SISG

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 11


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 12


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG
Hình 1.7: Đối tác của CMC SISG

Hình 1.8: Cơ cấu tổ chức của CMC SISG

Hình 1.9: Logo công ty
1.3. Vị trí thực tập: IT Onsite
Đơn vị cơ sở tiếp nhận thực tập: Trung tâm dịch vụ khách hàng – Kỹ thuật dịch vụ IT. Các
dịch vụ của Trung tâm dịch vụ khách hàng:
- Bảo trì bảo dưỡng các thiết bị.
- Cho thuê cơ sở hạ tầng.
- Cài đặt cấu hình thiết bị (server, network, firewall,…)
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 13


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CMC SISG
-

Di dời sửa chữa các thiết bị của hệ thống.
Triển khai cài đặt cấu hình mạng cho các doanh nghiệp.

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 14


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA
2.1. Ảo hóa là gì?
Ảo hóa là một công nghệ được ra đời và phát triển nhằm khai thác triệt để khả năng hoạt
động của các phần cứng trong hệ thống máy chủ. Nó hoạt động như một tầng trung gian giữa
phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ý tưởng của công nghệ máy chủ ảo hóa là từ một
máy PC đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo riêng biệt. Ảo hóa cho 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, ổ cứng, Card mạng, các tài nguyên khác và hệ điều hành 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 sever 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 hóa 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 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 được hỗ trợ chức năng này. Ngày nay hai nhà sản xuất bộ xử lý lớn nhất trên thế giới
là Intel và AMD cố nắng tích hợp công nghệ ảo hóa vào trong sản phẩm của họ. Các bộ xử lý có
ứng dụng ảo hóa thường là Intel VT (Virtlual Technology) hoặc AMD Pacifica.
Sử dụng công nghệ ảo hóa đã đem lại cho người dùng nhiều tiện ích từ việc có thể chạy
nhiều hệ điều hành đồng thời trên cũng một máy tính thuận tiện cho việc học tập nghiên 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 của ảo hóa còn hơn thế và nơi gặt hái được nhiều thành công và
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 15


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA
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.
Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ và phần mềm điều đang chú tâm đầu
tư nghiên cứu và phát triển công nghệ này như 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
này sau này mới phát triển thành nhiều lại ảo hóa có chức năng và cấu trúc khác nhau như VMMHypervisor, VMM, Hybrid,….

2.2. Các thành phần của một hệ thống ảo hóa

Hình 2.2: Thành phần hệ thống ảo hóa
Tài nguyên vật lý hay phần cứng (host machine / host hardwave)
Phần cứng hay tài nguyên vật lý chính là ổ đĩa cứng, ram, card mạng… trên máy chủ vật lý
có vai trò cung cấp tài nguyên hoạt động cho các máy ảo mới. Một tài nguyên của máy chủ vật lý
sẽ được chia ra để cung cấp cho các máy ảo chạy trên nó và hiệu quả làm việc của các máy ảo
cao hơn.
Các phần mềm ảo hóa (virtual sofware)
Trong một hệ thống ảo hóa không thể nào thiếu các phần mềm ảo hóa. Các phần mềm này có
vai trò cung cấp truy cập cho mỗi máy chủ ảo đến tài nguyên của máy chủ vật lý. Phần mềm ảo
hóa giúp lập kế hoạch và phân chia tài nguyên vật lý cho các máy chủ ảo, cung cấp giao diện quả
lý cho các máy chủ ảo, được coi là nền tảng của một môi trường ảo hóa.
Máy ảo (virtual machine)
Thuật ngữ máy ảo hay máy chủ ảo được dùng chung khi miêu tả cả máy ảo (lớp 3) và các
ứng dụng, hệ điều hành ảo. Máy chủ ảo được tạo thành do sự phân chia tài nguyên trên máy chủ

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 16


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA
vật lý. Nó hoạt động như một máy chủ vật lý thông thường với tài nguyên riêng, giao diện riêng,
hệ điều hành riêng.
Hệ điều hành khách (Guest operating system)
Hệ điều hành khách là một phần mềm được cài đặt trên một máy chủ ảo (lớp 3). Hệ điều
hành khách giúp cho người dùng dễ dàng sử dụng và xử lý các sự cố trên máy chủ ảo. Các thao
tác trên hệ điều hành khách tương tự như các thao tác trên hệ điều hành thông thường.
Một hệ thống ảo hóa bắt buộc phải có đầy đủ các thành phần: tài nguyên vật lý, phần
mềm ảo hóa, máy chủ ảo và hệ điều hành khách. Khi có đầy đủ 4 thành phần của hệ thống ảo
hóa, người dùng có thể dễ dàng xây dựng cho mình một hệ thống ứng dụng ảo hóa hoàn chỉnh.

2.3. Cách thức hoạt động của 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 thên là Virtual Machine Monitor (VMM) sau này được biết gọi là
Hypervisor.VMM cho phép tạo tách rời các máy ảo và điều phối truy cập của các máy ảo này đến
tài nguyên phần cứng và cấp phát tài nguyên tự động theo nhu cầu sử dụng. Cấu trúc này giúp
cân bằng khả năng điện toán để mang lại:

Nhiều ứng dụng chạy trên cùng một server, mỗi máy ảo được lập trình trên máy
chủ, do đó nhiều ứng dụng và các hệ điều hành có thể cùng lúc chạy trên một host.

Tối đa hóa công suất sử dụng và tối thiếu hóa server: Mỗi máy chủ vật lý được sử
dụng với đầy đủ công suất, cho phép giảm đáng kể chi phí nhờ sử dụng tối đa server.


Cấp phát tài nguyên và ứng dụng nhanh chóng, dễ dàng. Máy ảo được triển khai từ
một file chứa đầy đủ phần mềm với cơ chế đơn giản là copy và paste. Điều này mang đến
sự đơn giản, nhanh chóng và linh hoạt chưa từng có cho việc quản lý và cung cấp hạ tầng
Công nghệ thông tin. Máy ảo thậm chí có thể di chuyển sang một server vật lý khác trong
khi vẫn đang chạy, hoạt động bình thường. Doanh nghiệp có thể ảo hóa những ứng dụng
quan trọng của doanh nghiệp để nâng cao hiệu suất, sự ổn định, khả năng mở rộng và
giảm thiểu chi phí.

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 17


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

Hình 2.3: Mô hình ảo hóa
2.4. Các mức độ ảo hóa
2.4.1. Ảo hóa toàn phần (Full Virtualization)
Đây là loại ảo hóa mà ta không cần chỉnh sửa hệ điều hành khách (guest OS) cũng như
các phần mềm đã được cài đặt trên nó để chạy trong môi trường hệ điều hành chủ (host OS). Khi
một phần mềm chạy trên guest OS, các đoạn code của nó không bị biến đổi mà chạy trực tiếp trên
host OS và phần mềm đó như đang được chạy trên một hệ thống thực sự. Bên cạnh đó, ảo hóa
toàn phần có thể gặp một số vấn đề về hiệu năng và hiệu quả trong sử dụng tài nguyên hệ thống.

Hình 2.4: Ảo Hóa Toàn Phần – Full Virtualization
2.4.2. Ảo hóa song song (Paravirtualization)
Là một phương pháp ảo hóa máy chủ mà trong đó, thay vì mô phỏng một môi trường

phần cứng hoàn chỉnh, phần mềm ảo hóa này là một lớp mỏng dồn các truy cập các hệ điều hành
máy chủ vào tài nguyên máy vật lý cơ sở, sử dụng môt kernel đơn để quản lý các Server ảo và
cho phép chúng chạy cùng một lúc (có thể ngầm hiểu, một Server chính là giao diện người dùng
được sử dụng để tương tác với hệ điều hành).
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 18


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA
Ảo hóa song song đem lại tốc độ cao hơn so với ảo hóa toàn phần và hiệu quả sử dụng các
nguồn tài nguyên cũng cao hơn. Nhưng nó yêu cầu các hệ điều hành khách chạy trên máy áo phải
được chỉnh sửa. Điều này có nghĩa là không phải bất cứ hệ điều hành nào cũng có thể chạy ảo
hóa song song được (trái với Ảo hóa toàn phần). XP Mode của Windows 7 là một ví dụ điển hình
về ảo hóa song song.

Hình 2.5: Ảo hóa song song (Paravirtualization)
Phương pháp ảo hóa này có hai ưu điểm. Thứ nhất, giảm chi phí hoạt động do số lượng
mã rất ít. Ưu điểm thứ hai của ảo hóa song song song là nó không giới hạn các trình điều khiển
thiết bị trong phần mềm ảo hóa; thực tế là ảo hóa song song không hề có các trình điều khiển
thiết bị. Thay vào đó, nó sử dụng các trình điều khiển thiết bị có trong một hệ điều hành chủ, gọi
là máy chủ đặc quyền. Nó cho phép các công ty tận dụng hiệu suất phần cứng các máy chủ, chứ
không bị giới hạn phần cứng.
Tuy nhiên, phương pháp ảo hóa này cũng có một nhược điểm lớn: Do ít quan trọng và
dồn truy cập vào một phần cứng cơ sở, ảo hóa song song yêu cầu các hệ điều hành chủ phải được
thay đổi để tương tác với giao diện của nó.

2.4.3. Ảo hóa hệ điều hành

Một hệ điều hành được vận hành ngay trên một hệ điều hành chủ đã tồn tại và có khả
năng cung cấp một tập hợp các thư viện tương tác với các ứng dụng, khiến cho mỗi ứng dụng
truy xuất tài nguyên phần cứng cảm thấy như truy xuất trực tiếp máy chủ vật lý. Từ phối cảnh của
ứng dụng, nó được nhận thấy và tương tác với các ứng dụng chạy trên hệ điều hành ảo, và tương
tác với hệ điều hành ảo mặc dù nó kiểm soát tài nguyên hệ điều hành ảo. Nói chung, không thể
thấy các ứng dụng này hoặc các tài nguyên hệ điều hành đặt trong hệ điều hành ảo khác.
Ảo hóa hệ điều hành yêu cầu rất ít tài nguyên hệ thống, do đó bảo đảm hầu hết tài nguyên
máy sẵn có cho các ứng dụng chạy trên container. Tuy nhiên, ảo hóa hệ điều hành vẫn có một số
nhược điểm. Nhược điểm đầu tiên và lớn nhất là phương pháp này thường giới hạn sự lựa chọn
hệ điều hành. Sự container hóa nghĩa là các container cung cấp một hệ điều hành tương tự như hệ
điều hành chủ và thậm chí thống nhất về phiên bản và các bản vá lỗi.

2.4.4. Ảo hóa ứng dụng
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 19


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA
Thông thường, khi muốn sử dụng một phần mềm nào đó như office, design, người dùng
hay có suy nghĩ rằng cần phải tốn thời gian cài đặt phần mềm đó lên trên máy tính, cụ thể hơn là
lên hệ điều hành đang sử dụng. Điều này tốn khá nhiều thời gian, nhất là nếu áp dụng trên những
doanh nghiệp lớn, có cả ngàn máy tính, và đồng thời vấn đề quản lý các phần mềm này như ai
truy xuất, thời gian truy xuất cho phép ra sao trở thành một thách thức thật sự.
Do đó, khái niệm ảo hóa ứng dụng ra đời. Một ứng dụng được ảo hóa sẽ không được cài
đặt lên máy tính một cách thông thường, mặc dù ở góc độ người sử dụng, ứng dụng vẫn hoạt
động một cách bình thường. Ảo hóa ứng dụng sẽ giúp tách rời sự phụ thuộc giữa nền tảng phần
cứng, hệ điều hành và ứng dụng với nhau

Mô hình hoạt động
Có khá nhiều tổ chức đã tham gia vào quá trình ảo hóa ứng dụng với các mô hình khác
nhau. Có thể kể đến như Citrix với mô hình Application Streaming, Microsoft với mô hình
Microsoft Application Virtualization. Ở đây chúng ta sẽ tìm hiểu về mô hình Application
Streaming của Citrix.

Hình 2.6: Mô hình Application Streaming của Citrix
Kỹ thuật streaming cho phép người quản lý có thể “đẩy” và quản lý các ứng dụng trên nền
tảng hệ điều hành Windows đến bất cứ người dùng nào theo yêu cầu. Cụ thể hơn: thông qua các
đường truyền dữ liệu được dành riêng, các ứng dụng được tải về thiết bị của người dùng, sau đó
chạy trên một môi trường giả lập. Các thành phần của hệ thống application streaming này bao
gồm:
 Application Profiler: Tại đây các application được đóng gói, kèm với nó là các thông tin
như tài nguyên cần thiết để chạy ứng dụng, các quy tắc khi triển khai trên thiết bị người
dùng, các thành phần của ứng dụng…
 Application Hub: Sau khi đã được đóng gói kèm theo các thông tin cần thiết, các ứng
dụng/phần mềm được lưu trữ tại đây.
Một đặc điểm với kỹ thuật này là: Các ứng dụng được lưu trữ tại bộ nhớ cục bộ tại các máy
tính cuối của người dùng, và được sử dụng như các phần mềm được cài đặt theo cách truyền
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 20


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA
thống. Nhưng thật sự nó không được cài đặt, mà là chạy trên lớp đệm là môi trường ảo hóa nằm
ngay trên hệ điều hành.

2.5. Một số công nghệ điển hình hỗ trợ ảo hóa hệ thống
2.5.1. Công nghệ máy ảo (Virtual Machine)
Máy ảo là một máy tính được cài trên mộ hệ điều hành khác hay một áy tính khác. Một
máy ảo cũng bao gồm phần cứng, các ứng dụng phần mềm về hệ điều hành. Điều khác biệt ở đây
là lớp phần cứng của máy ảo không phải là các thiết bị thường mà chỉ là một môi trường hay
phân vùng mà ở đó nó được cấp phat một số tài nguyên như cpu, bộ nhớ, ổ đĩa…Công nghệ máy
ảo cho phép cài và chạy nhiều máy ảo trên một máy tính vật lý. Mỗi máy ảo có một hệ điều hành
riêng lẻ và được phân bố tài nguyên hợp lý, nó phụ thuộc vào nhu cầu của máy ảo và phương
pháp ảo hóa được dùng. Khi máy ảo truy xất tài nguyên phần cứng thì nó hoạt động như một máy
tính bình thường.

Hình 2.7: Công nghệ Virtual Machine
2.5.2. Công nghệ lưu trữ SAN (Storage Aera Networking)
SAN hay còn gọi là mạng lưu trữ là một mạng chuyên dụng, hoàn toàn tách biệt với các
mạng LAN và WAN. Nói chung mạng SAN sẽ nối kết tất cả các tài nguyên liên quan đến lưu trữ
trong mạng lại với nhau. Đặc điểm nổi bật trong cấu trúc SAN là nó thường cho tốc độ kết nối dữ
liệu cao (Gigabit/sec) giữa các thiết bị lưu trữ ngoại vi, đồng thời cho khả năng mở rộng cao.
Mặc dù thường được đề cập đến phần cứng nhiều hơn, SAN còn bao gồm những phần mềm
chuyên biệt dùng cho quản lý, giám sát và cấu hình mạng.

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 21


CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

Hình 2.8: Sơ đồ lưu trữ mạng SAN

2.6. Lợi ích và nhược điểm của ảo hóa
2.6.1. Lợi ích của ảo hóa.
Ngày nay xu hướng ảo hóa máy chủ đã trở thành xu hướng 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 được 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 đem lại những lợi ích như:
• Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ, giảm chi phí duy trì server (tiền điện để chạy và
làm mát server)
• Giảm số lượng thiết bị vật lý cần thiết (giảm số lượng server, switch, cáp, phí gia
công)
• Tận dụng tối đa nguồn tài nguyên, tránh lãng phí.
• Quản lý tập trung, liên tục, nâng cao hiệu quả làm việc của quản trị viên.
• Khả năng mở rộng dễ dàng.

2.6.2. Nhược điểm
Thông thường, mỗi máy ảo chỉ sử dụng một file .vmdk (file này có thể được chia nhỏ tùy
theo cách cài đặt) để lưu lại toàn bộ dữ liệu trong máy ảo và một số file nhỏ kahsc để lưu cấu
hình máy ảo. Do đó, nếu một trong số những tệp tin bị lỗi hoặc bị mất mà chưa được backup thì
có thể xem như máy ảo đã bị hư hoàn toàn và không thể phục hồi.
Ngoài ra nếu máy chủ có cấu hình phần cứng thấp nhưng lại có một máy ảo sử dụng quá
nhiều tài nguyên hoặc chạy quá nhiều máy ảo sẽ làm chậm toàn bộ hệ thống bao gồm các máy ảo
và các ứng dụng chạy trên máy ảo. Đồng thời do một hoặc vài máy chủ phải đảm nhận nhiều máy
ảo chạy trên nó nên máy chủ gặp trục trặc, sự cố thì các máy ảo cũng sẽ bị ảnh hưởng theo.
Còn ở góc độ bảo mật, nếu hacker nắm quyền điều khiển một máy chủ vật lý chứa các
máy ảo thì hacker có thể kiểm soát được tất cả các máy ảo trong nó.

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 22


CHƯƠNG III: Ảo Hóa VMware ESXi Server
CHƯƠNG III: Ảo Hóa VMware ESXi Server
3.1. Gới thiệu
VMware Inc. là một công ty chuyên cung cấp các phần mềm ảo hóa cho các hệ thống máy
tính tương thích được thành lập vào năm 1998. Công ty VMware Inc thuộc tập đoàn EMC và có
trụ sở chính ở thành Palo Alto, Califormia, Hoa Kỳ và các văn phòng nghiên cứu, phát triển ở
Palo Alto, San Franciso, Masachusetts và ở Bangalore (Ấn Độ). Vmware được mọi người biết
đến như là một nhà cung cấp các sản phẩm ảo hóa hàng đầu thế giới.
Sản phẩm thế mạnh của VMware trong môi trường ảo hóa hệ thống đó là phiên bản ESX
Server. Các máy chủ ESX cung cấp, phân phối và chia sẻ các tài nguyên hệ thống một cách linh
hoạt đặc biệt là vì ESX là một hệ điều hành máy chủ nên có thể cung cấp cho các máy ảo khả
năng tương tác cao nhất với phần cứng cũng như tài nguyên hệ thống.
VMware ESX bao gồm hai thành phần tương tác với nhau để cung cấp một môi trường ảo
hóa năng động và mạnh mẽ:
- Service Console là hệ điều hành được sử dụng để tương tác với VMware ESX và các máy ảo
chạy trên máy chủ. Service Console bao gồm các dịch vụ có thể tìm thấy trong các hệ điều
hành truyền thống chẳng hạn như tường lửa, Simple Management Protocol (SNMP) hay web
server….
VMkernel là nền tảng thực sự của quá trình ảo hóa. VMkernel quản lý truy cập của máy ảo
đến các phần cứng vật lý bên dưới bằng cách cung cấp quá trình sử dụng của CPU, quản lý
bộ nhớ, và quá trình chuyển đổi dữ liệu ảo.
VMware ESXi là thế hệ kế tiếp của nền tảng ảo hóa VMware. Không giống như VMware
ESX, ESXi cài đặt và chạy mà không cần Service Console, điều này làm cho ESXi nhẹ hơn hẳn.
ESXi chia sẻ cùng một VMkernel như VMware ESX và hỗ trợ cùng một tập hợp các tính năng
ảo.

3.2. Cấu trúc VMware ESXi Server
Máy chủ ESXi sử dụng cấu trúc VMM-Hypervisor, nghĩa là máy chủ ESXi sẽ tạo một lớp
ảo hóa hypervisor để điều khiển quá trình chia sẻ và sử dụng tài nguyên của các máy. Trong mô
hình này các máy ảo không phải thông qua hệ điều hành chủ để truy cập phần cứng, mọi vấn đề
liên lạc giữa máy ảo với phần cứng được thực hiện qua lớp ảo hóa Hypervisor do máy chủ ESXi
tạo ra. Vì vậy tốc độ làm việc của các máy ảo nhanh hơn và đạt hiệu quả hơn.

SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 23


CHƯƠNG III: Ảo Hóa VMware ESXi Server

Hình 3.1: Cấu trúc của ESXI server
3.3. Một số chức năng của VMware ESXi Server
3.3.1. Virtual Symmetric Multi-processing (Virtual SMP)
Virtual SMP của Vmware (hay VSMP) là một tính năng cho phép Vmware ESXi Server
có thể tận dụng đến 8 bộ vi xử lý vật lý trên hệ thống đồng thời. Thêm vào đó, với VSMP việc sử
lý nhiệm vụ sẽ được cân bằng giữa các CPU.

3.3.2. Vmware Consolidated Backup (VCB)
VCB là một nhóm các tiện ích dòng lệnh của Windows, được cài đặt trên hệ thống
Windows, có kết nối SAN đến hệ thống file ESXi Server VMFS. Với VCB có thể thực hiện
backup mức file và mức image, khôi phục các máy khách VM, quay trở về máy chủ VCB. Từ đây
ta sẽ phải tìm cách để thoát khỏi các file backup VCB của máy chủ và được tích hợp vào backup
thông thường của. Nhiều hãng backup đã tích hợp VCB để có thể thực hiện dễ dàng hơn.
Người ta thường sử dụng Vsphere Data Recovery để thay thế vì nó có giao diện đồ họa dễ sử

dụng.

Hình 3.2: Sơ đồ hoạt động của VCB
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 24


CHƯƠNG III: Ảo Hóa VMware ESXi Server
3.3.4. Vmware Hight Availability (VMHA)
Một trong những khả năng thú vị nhất đối với Vmware ESXi là VMHA. Với hai máy chủ
ESXi, một SAN cho lưu trữ chia sẻ, virtual Center và đăng kí VMHA, nếu một ESXi gặp lỗi thì
các máy khách ảo trên máy chủ đó sẽ được chuyển sang một máy chủ ESXi Server khác và khởi
động lại trong vòng vài giây. Tính năng này làm việc không liên quan đến hệ điều hành được sử
dụng hoặc ứng dụng có hỗ trợ nó hay không. Một số điều kiện để làm cho VMHA làm việc:
• 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 host.
• Một SAN chia sẻ hoặc một NAS giữa các máy chủ ESXi Server, ở đó các máy ảo sẽ
được lưu trữ. Cần lưu ý rằng với VMHA, các đĩa ảo cho các máy ảo (VM) được thực
hiện bới VMHA. Điều sẽ xảy ra khi một hệ thống host gặp lỗi đó là quyền sở hữu các
máy ảo đó sẽ được truyền tải từ một host lỗi sang một host mới.
• Khả năng tương thích của CPU giữa các host. Cách dễ dàng nhất để kiểm tra vấn đề
tương thích này là sử dụng Vmotion của một máy ảo từ một máy chủ này đến một
máy chủ khác và xem điều gì xảy ra. Đây là những gì thể hiện không tương thích.

Hình 3.3: Sơ đồ hoạt động của VMware High Availability
Lợi ích khi sử dụng VMHA

Cung cấp khả năng sẵn có cao cho tất cả các máy ảo với mức chi phí thấp nhất (được so
sánh với việc mua một giải pháp HA). Đảm bảo công việc cho bất cứ hệ điều hành nào chạy bên
trong Vmware ESXi
Những vấn đề còn tồn tại trong VMHA
SVTH: TRẦN QUỐC ANH

LỚP : D14CQVT02-N

Trang 25