Tài liệu Giới thiệu về sự ảo hóa hệ điều hành ppt

Giới thiệu về sự ảo hóa hệ điều hành
Ngu
ồn : quantrimang.com 
Wilco van Brag
t
Giới thiệu
Quản trị mạng - Sau sự ảo hóa máy chủ và ảo hóa ứng dụng, không gian ảo
hóa tiếp tục có những bước tiến triển sang mức tiếp theo. Cùng với VDI (Virtual
Desktop Infrastructure), Operating System (OS) Virtualization - ảo hóa hệ điều
hành là một trong số các công nghệ đang ngày càng phổ biến trên thị trường
hiện nay. Trong phần một này chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn một số kiến
thức cơ
bản về sự ảo hóa hệ điều hành. Trong phần hai sắp tới chúng tôi dự
định sẽ tiếp tục giới thiệu về các khả năng có thể mở ra, những ưu điểm cũng
như nhược điểm và trạng thái hiện hành của công nghệ này.
Ảo hóa hệ điều hành là gì?
Với một hệ điều hành ảo hóa thì không có gì được cài đặt trước hoặ
c được load
vĩnh viễn trên một thiết bị cục bộ và cũng không cần đến ổ đĩa cứng. Mọi thứ đều
được chạy từ mạng bằng một đĩa ảo. Với những cung cấp hiện nay, đĩa ảo này
quả thực là một file image được lưu trữ trên máy chủ từ xa, SAN hoặc NAS. Máy
khách sẽ được kết nối thông qua mạng vào đĩa ảo và sẽ khở
i động với hệ điều
hành đã được cài đặt trên ổ đĩa ảo.
Có hai kiểu ổ đĩa ảo trong các cung cấp hiện nay đó là:
Private Virtual Disk
Private virtual disk chỉ được sử dụng bởi một máy khách, cũng giống như một ổ
đĩa cứng nội bộ. Phụ thuộc vào các quyền đã được gán, người dùng có thể lưu
các thông tin trên đĩa ảo. Chính vì vậy khi máy khách được khởi động l
ại, các
thiết lập sẽ được duy trì cũng giống như làm việc với ổ đĩa cứng vật lý.

Shared/Common Virtual Disk
Một đĩa ảo chia sẻ được sử dụng bởi nhiều máy khách cùng một lúc. Trong quá
trình sử dụng, những thay đổi được lưu lại trong các cache riêng, tuy nhiên khi
máy khách shut down hoặc khởi động lại hì cache sẽ bị xóa sạch. Nói theo cách
khác, khi máy khách khởi động nó sẽ sử dụng cấ
u hình mặc định hiện hữu trên
đĩa ảo. Các ổ đĩa này sẽ sắp xếp hoặc bảo đảm mỗi một máy khách đều có một
bộ nhận dạng duy nhất trong cơ sở hạ tầng (như một miền của Windows).
Virtual Disk được tạo bằng cách sử dụng công nghệ ảnh hóa (imaging). Bạn sẽ
cài đặt một hệ thống như bạn thấy trên một hệ điều hành khác bằng cách sử
dụng đĩa ảo (điều này có thể gộp nhóm cả các ứng dụng, chính vì vậy nó không
bị hạn chế ch
ỉ về hệ điều hành). Bằng cách cài đặt phần mềm máy khách trên hệ
thống chủ (hệ thống từ đó bạn sẽ lấy image), khi đó bạn có thể thiết lập một kết
nối với thành phần back-end và tạo một image của hệ thống đến file image của ổ
đĩa ảo. Đĩa ảo này có thể được sử dụng trên cả hệ điều hành máy chủ
cũng như
các hệ điều hành máy khách. Hầu hết các sản phẩm đĩa ảo này hiện nay đều hỗ
trợ cả Windows và Linux cũng như nền tảng phần cứng vật lý và nền tảng ảo.
Cho đến đây, về cơ bản các bạn đã hiểu được ảo hóa hệ điều hành là gì. Chúng
ta hãy đi vào các chi tiết thêm nữa về cách làm việc của nó cũng như các thành
phầ
n có liên quan.
Ảo hóa hệ điều hành làm việc như thế nào?
Trước hết chúng ta hãy xem xét sơ qua các thành phần cần đến để sử dụng hệ
điều hành ảo trong một cơ sở hạ tầng.
Thành phần đầu tiên đó chính là máy chủ ảo hóa hệ điều hành. Máy chủ này là
một tiêu điểm trong cơ sở hạ tầng ảo hóa hệ điều hành. Nó sắp xếp việc

streaming các thông tin trên các đĩa ảo đến máy khách và cũng phân định máy
khách nào sẽ được kết nối với ổ đĩa ảo nào (bằng cách sử dụng cơ sở dữ liệu
với những thông tin được lưu). Máy chủ này cũng có thể tổ chức để lưu trữ các
ổ đĩa ảo một cách nội bộ hoặc có thể được kết nối đến các ổ đĩa ảo thông qua
SAN hoặc File Share. Trong các môi trườ
ng khả năng có sẵn cần phải cao càng
cần phải có máy chủ ảo hóa để tạ sự dự phòng cũng như cân bằng tải. Máy chủ
này cũng bảo đảm rằng máy khách sẽ là duy nhất bên trong cơ sở hạ tầng.
Thứ hai, cần có một máy khách có thể liên lạc với máy chủ để kết nối đến các ổ
đĩa ảo và yêu cầu các thành phần được lưu trên đĩa ảo nhằ
m chạy hệ điều hành.
Thành phần hỗ trợ ở đây là một cơ sở dữ liệu dùng để lưu trữ cấu hình và các
thiết lập cho máy chủ, một dịch vụ streaming để xử lý nội dung bên trong của ổ
đĩa ảo, một dịch vụ TFTP (mang tính tùy chọn) và một dịch vụ khởi động PXE
(cũng mang tính tùy chọn) cho việc kết nối máy khách với các máy chủ.
Như
đã được đề cập ở trên, các ổ đĩa ảo sẽ chứa một image của một ổ đĩa vật
lý từ một hệ thống đang phản xạ cấu hình và các thiết lập. Khi ổ đĩa ảo được tạo
thì đĩa đó cần phải được gán cho máy khách sẽ sử dụng đĩa này trước tiên. Kết
nối giữa máy khách và đĩa được thực hiện thông qua công cụ qu
ản trị và được
lưu bên trong cơ sở dữ liệu. Khi máy khách đã được gán ổ đĩa nó có thể được
bắt đầu với ổ đĩa ảo bằng cách sử dụng quá trình được thể hiện dưới đây trong
hình 1.

Hình 1: Ảo hóa hệ điều hành và quá trình Streaming
•
Kết nối đến máy chủ OS Virtualization.
Đầu tiên chúng ta khởi động máy và thiết lập kết nối đến máy chủ OS
Virtualization. Hầu hết các sản phẩm hiện nay đều cung cấp một số

phương pháp để kết nối đến máy chủ. Một trong các phương pháp được
sử dụng nhiều nhất đó là sử dụng dịch vụ PXE. Các phương pháp này đa
phần đều sử khởi tạo card giao diệ
n mạng, nhận địa chỉ IP (DHCP) và một
kết nối đến máy chủ.
•
Kết nối đến ổ đĩa ảo
Khi một kết nối được thiết lập giữa máy khách và máy chủ, máy chủ sẽ
quan sát trong cơ sở dữ liệu của nó để kiểm tra xem máy khách này có
quen thuộc hay không và các ổ đĩa ảo nào được gán cho máy khách đó.
Khi có thêm nhiều ổ đĩa ảo được kết nối thì khi đó sẽ có một menu khởi
động được hiển thị trên máy khách. Nếu chỉ có một đĩ
a được gán thì đĩa
này sẽ được kết nối đến máy khách trong bước 3.
•
Vdisk đã kết nối đến máy khách
Sau khi ổ đĩa ảo mong muốn được chọn hoặc một ổ đĩa ảo được gán cho
máy khách đã được xác định thì đĩa ảo sẽ được kết nối xuyên suốt máy
chủ OS Virtualization đến máy khách. Trên back-end, máy chủ OS
Virtualization phải đảm bảo rằng máy khách là duy nhất (tên máy tính và
bộ nhận dạng) bên trong cơ sở hạ tầng.
•
Hệ điều hành được “streamed” đến máy khách.
Ngay khi đĩa được kết nối, máy chủ sẽ bắt đầu công việc streaming nội
dung bên trong ổ đĩa ảo. Phần mềm sẽ “biết” các phần nào cần thiết để
khởi động hệ điều hành một cách êm ái, chính vì vậy các phần này cần
phải được “stream” trước. Các thông tin đã được stream đến hệ thống sẽ
được lưu ở mộ
t vị trí nào đó. Hầu hết các sản phẩm hiện nay đều cung
cấp nhiều cách lưu trữ các thông tin này. Cho ví dụ như bộ nhớ trên máy

khách, trên đĩa của máy chủ ảo hóa hệ điều hành hoặc cục bộ trên ổ đĩa
cứng của máy khách.
•
Streaming bổ sung.
Sau đó phần đầu tiên sẽ được stream cho hệ điều hành để chạy như
mong đợi. Dữ liệu ổ đĩa ảo bổ sung sẽ được stream khi cần thiết để chạy
hoặc khởi động chức năng được gọi bởi người dùng (cho ví dụ khởi đông
ứng dụng có sẵn bên trong ổ đĩa ảo).
Kết luận
Trong phần đầ
u tiên của loạt bài này, chúng tôi đã giới thiệu cho các bạn về sự
ảo hóa hệ điều hành và những kiến thức cơ bản trong quá trình ảo hóa. Trong
phần tiếp theo của phần này, chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn những ưu điểm
cũng như nhược điểm của kỹ thuật này, các kịch bản hoặc khả năng có thể của
sản phẩm, trạng thái hiệ
n hành và những kết luận cuối cùng.
Wilco van Bragt
Quản trị mạng - Vấn đề ảo hóa đang thực
sự “hot” và ngày càng có nhiều hãng nhảy
vào thị trường này. Hiện đã có trên 10 hãng
đang cung cấp sản phẩm ảo hóa ứng dụng
trên thế giới. Các bước tiếp theo trong vấn
đề ảo hóa đã được diễn ra với sự giới thiệu
về ảo hóa hệ điều hành. Trong bài này,
chúng tôi s
ẽ giới thiệu cho các bạn về lĩnh
vực ảo hóa hệ điều hành.
Trong phần đầu tiên của loạt bài này, chúng tôi đã giới thiệu cho các bạn về sự
ảo hóa hệ điều hành. Trong phần này, chúng tôi sẽ tiếp tục giới thiệu cho các
bạn về những khả năng có thể của công nghệ, những ưu điểm cũng như nhược

điểm và trạ
ng thái hiện hành của công nghệ này.
Ưu điểm và nhược điểm của ảo hóa hệ điều hành
Chúng tôi đã giới thiệu những vấn đề mang tính cơ bản về cách làm việc của kỹ
thuật ảo hóa hệ điều hành như thế nào cho các bạn trong phần trước. Qua đó
các bạn đã thấy được đây là một công cụ khá thú vị, nhưng tại sao nên sử dụng
công nghệ này trong cơ s
ở hạ tầng của mình? Hay nói theo cách khác, công
nghệ này có những ưu điểm gì? Rõ ràng cũng có một số nhược điểm mà chúng
ta cũng cần phải đề cập đến nhưng đầu tiên chúng ta hãy đi tìm hiểu những ưu
điểm của nó.
Ưu điểm
Sự dự phòng linh động
Với ảo hóa hệ điều hành, bạn có thể dễ dàng kết nối các ổ
đĩa ảo (Vdisk) khác
vào một hệ thống. Máy khách có thể dễ dàng khởi động hệ điều hành khác hoặc
role khác. Điều này rất hữu dụng cho các môi trường Terminal Server khi sử
dụng nguyên lý silo (hay cũng được gọi là Application Load Managed Groups),
một silo có thể được mở rộng dung lượng một cách dễ dàng. Cũng theo đó, các
máy trạm hoặc các máy chủ có thể được gán một role cụ thể khi cần thiết bằng
cách gán một đĩa ả
o khác.
Hỗ trợ đa image trên hệ thống, gồm có cả menu khởi động
Việc dự phòng linh động mở rộng có thể tạo lên một bước đi dài hơn trong việc
gán nhiều image đồng thời cho một client. Khi bắt đầu, một menu khởi động
cũng có thể được hiện diện cho máy khách, chính vì vậy người dùng có thể chọn
hệ điều hành nào (với một role khác) sẽ được khởi
động. Trong trường hợp này,
một hệ thống có thể được sử dụng cho một số mục đích bên trong khoảng thời
gian tính theo giây.

Triển khai phần mềm (OS/App) nhanh
Việc bổ sung thêm máy chủ mới hoặc máy trạm vào cơ sở hạ tầng chỉ mất một
vài phút thay vì phải cài đặt và cấu hình hệ thống một cách thủ công hoặc thông
qua công cụ triển khai, mất tối thiểu cũng một vài gi
ờ, chỉ cần một số bước, máy
khách sẽ được gán cho một đĩa ảo và có thể được sử dụng trong sản xuất.
Hệ thống giống nhau 100%
Thông thường, việc khắc phục sự cố các vấn đề thường tập trung vào một máy
vì ở đó có sự khác nhau trên máy tính đó. Đặc biệt là trong Terminal Servers,
đây là một thành phần quan trọng mà tất cả các máy chủ đang cấu hình cùng