KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP -...

https://www.facebook.com/xanh.ron.7

1

BỘ CÔNG THƯƠNG

TỔNG CÔNG TY CP ĐIỆN TỬ VÀ TIN HỌC VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ VIETTRONICS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỂ TÀI: ẢO HÓA MÁY CHỦ VÀ ỨNG DỤNG TẠI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ VIETTRONICS

Người hướng dẫn : ThS. Trần Ngọc Thái

Đơn vị : Trường Cao Đẳng công nghệ Viettronics

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Lực

Lớp : 2CT10B

Ngành : Công nghệ thông tin

Hải Phòng, tháng 6 năm 2015

Chương 1. Tổng quan về ảo hóa https://www.facebook.com/xanh.ron.7

2

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô và các bạn đã

nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện cho em có đủ thời gian và thông tin bổ ích đề

hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này từ đó giúp em có hiểu biết sâu hơn về

“Ảo hóa”, phương pháp học tập mới để phục vụ tốt hơn cho công việc sau này.

Thứ hai em xin cảm ơn chân thành đến ThS. Trần Ngọc Thái là giảng

viên hướng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Suốt thời em làm khóa luận

tốt nghiệp thầy đã giúp đỡ em rất nhiều từ nội dung cách thức trình bày và các kĩ

năng để vận dụng tốt lý thuyết vào thực hành và cả thời gian để em có thể chuẩn

bị tốt hơn.

Lời cuối cùng em xin cảm ơn trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics đã

tạo cơ hội cho em trao dồi thêm kiến thức, phương pháp làm việc, tiếp cận với

môi trường mới, phương pháp học mới để em có thể mạnh dạn hơn và trưởng

thành hơn.

Trong quá trình hoàn thành khóa luận có sơ suất là không tránh khỏi, em

mong quý thầy cô và các bạn góp ý và giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt hơn.

Em kính chúc toàn thể các thầy cô giáo cùng các bạn luôn mạnh khỏe

hạnh phúc và thành công!

Hải Phòng, ngày tháng năm 2015

Sinh viên

Nguyễn Văn Lực


3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... 2

MỞ ĐẦU .................................................................................................................................... 5

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH ................................................................................ 8

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ẢO HÓA ........................................................................... 10

1.1 Giới thiệu về ảo hóa .......................................................................................................... 10

1.2 Ảo hóa là gì? ...................................................................................................................... 10

1.3 Cách thức hoạt động của ảo hóa ..................................................................................... 11

1.4 Phân loại ảo hóa ................................................................................................................ 12

1.4.1 Ảo hóa Server .................................................................................................................. 12

1.4.2 Ảo hóa Storage ................................................................................................................ 12

1.4.3 Ảo hóa Network .............................................................................................................. 13

1.4.4 Ảo hóa Application ......................................................................................................... 14

1.5 Lợi ích của việc ảo hóa ..................................................................................................... 15

1.6 Nhược điểm của việc ảo hóa ............................................................................................ 15

CHƯƠNG 2. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA ................................................................ 17

2.1 Hyper-V ............................................................................................................................. 17

2.1.1 Giới thiệu về Hyper-V ..................................................................................................... 17

2.1.2 Các chức năng chính của Hyper-V ............................................................................... 17

2.1.3 Kiến trúc Hyper-V .......................................................................................................... 19

2.1.4 Yêu cầu cài đặt Hyper-V................................................................................................. 20

2.2 Vmware ESX Server ........................................................................................................ 23

2.2.1 Giới thiệu ........................................................................................................................ 23

2.2.2 Cấu trúc Vmware ESXi Server ...................................................................................... 25

2.2.3 Một số chức năng của Vmware ESXi Server ................................................................ 26

2.2.4 Cấu hình yêu cầu của ESXi Server ............................................................................... 31

CHƯƠNG 3. ẢO HÓA MÁY CHỦ VÀ ỨNG DỤNG TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG

CÔNG NGHỆ VIETTRONICS ............................................................................................ 33

3.1 Hiện trạng hệ thống máy chủ tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics ............... 33

3.2 Đề xuất mô hình ứng dụng ảo hóa .................................................................................. 34

3.3 Mô phỏng quá trình cài đặt ảo hóa Hyper-V ................................................................. 35

3.3.1 Cài đặt Hyper-V .............................................................................................................. 35

3.3.2 Tạo máy ảo ...................................................................................................................... 39

3.4 Mô phỏng quá trình cài ảo hóa ESXi .............................................................................. 44

3.4.1 Cài đặt ESXi .................................................................................................................... 44


4

3.4.2 Cài đặt vShere Client ...................................................................................................... 49

3.4.3 Tạo máy ảo ...................................................................................................................... 53

3.5 Tổng kết ............................................................................................................................. 60

KẾT LUẬN ............................................................................................................................. 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................... 62


5

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay, nền kinh tế đang trên đà tăng trưởng mạnh. Cùng với nó là sự

tiến bộ vượt bậc của nền khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin.

Máy tính đã giúp con người rất nhiều từ tối ưu hóa công việc, giảm thời gian

làm việc, tăng hiệu suất và mang lại hiệu quả cao.

Với tình hình phát triển hiện nay thì các tổ chức, doanh nghiệp cần một

hoặc nhiều máy chủ để chạy các ứng dụng cho toàn doanh nghiệp mà các máy

tính để bàn không hề được thiết kế để làm các công việc đó.

Những máy chủ có những chức năng riêng biệt và có một số yêu cầu đặc

biệt chúng không thể chạy cùng nhau trên một hệ điều hành. Việc chạy nhiều

Server riêng lẻ kéo theo chi phí đầu tư cho các máy chủ vật lý. Trên thực tế các

máy chủ không hoàn toàn tận dụng tối đa tài nguyên mà chỉ sử dụng một phần,

còn một phần tài nguyên bị bỏ phí gây ra những lãng phí và những khoản đầu tư

không đáng có.

Công nghệ ảo hóa được tạo ra để giải quyết bài toán này. Nó không chỉ tối

ưu hóa phần cứng của máy chủ mà còn làm giảm tối đa việc đầu tư vào các máy

chủ vật lý.

Máy chủ thực ra cũng là một máy tính nhưng có cấu hình, tính năng và

các chức năng lớn hơn hẳn các máy tính thông thường. Nó dùng làm trung tâm

liên kết các máy tính và thiết bị mạng trong một cơ quan, tổ chức lại với nhau, là

một trung tâm dữ liệu nơi lưu trữ và chia sẻ giữ liệu. Và các dữ liệu này luôn sẵn

sàng đối với người dùng hợp lệ được phép truy cập vào nó. Nói chung máy chủ

là một máy tính mà nó cung cấp các dịch vụ đang chạy trên nó cho nhiều máy

tính khác.

Thế nhưng thực tế cho ta thấy rằng các máy chủ sử dụng rất ít tài nguyên

phần cứng của nó, chỉ từ 10% đến 30% cho một loại dịch vụ và phần tài nguyên

còn lại thỳ không dùng đến, do vậy sinh ra lãng phí. Vì vậy nhu cầu thực tế là


6

làm sao có thể tận dụng các phần tài nguyên còn lại đó một cách hiệu quả.

Trong khóa luận này em sẽ trình bày về công nghệ ảo hóa để giải quyết vấn đề

này.

2. Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu về công nghệ ảo hóa đặc biệt là Hyper-V và Vmware ESXi

phiên bản 5.5

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

Việc ra đời của công nghệ ảo hóa đã dẫn đến những động lực phát triển và

các mục tiêu mới cho các nhà cung cấp sản phẩm ảo hóa cho phù hợp với nhu

cầu thị trường và yêu cầu thực tiễn.

Nhiệm vụ chính của khóa luận là nghiên cứu về công nghệ ảo hóa nhằm

áp dụng vào ảo hóa máy chủ và ứng dụng tại trường Cao Đẳng Công nghệ

Viettronics. Từ đó có thể cho thấy được các lợi ích mà công nghệ ảo hóa đem lại

và cũng để đánh giá để tìm giải pháp xây dựng các giải pháp nhằm tối ưu hóa hệ

thống công nghệ thông tin.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Khóa luận nghiên cứu về công nghệ ảo hóa

Phạm vi nghiên cứu: Công nghệ ảo hóa Hyper-V và Vmware ESXi phiên

bản 5.5

5. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu: nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu liên quan và triển

khai cài đặt thử nghiệm và đánh giá công nghệ ảo hóa Hyper-V và VMware

ESXi phiên bản 5.5

6. Những đóng góp thực tiễn

Tài liệu báo cáo khóa luận trình bày chi tiết về vấn đề công nghệ ảo hóa

hiện nay và sản phẩm ảo hóa Hyper-V và Vmware ESXi phiên bản 5.5


7

Hoàn thành triển khai hệ công nghệ ảo hóa Hyper-V và VMware ESXi

phiên bản 5.5

7. Kết cấu đề tài

Ngoài phần mở đầu và kết luận, khóa luận chia làm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về ảo hóa

Chương 2: Một số công nghệ ảo hóa

Chương 3: Ảo hóa máy chủ tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics


8

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Kiến trúc Hyper-V .................................................................................................... 19

Hình 2.2: Các sản phầm của Vmware ..................................................................................... 23

Hình 2.3: Cấu trúc của ESX Server .......................................................................................... 25

Hình 2.4: Sơ đồ tương tác trong ESXi Server .......................................................................... 26

Bảng 2.1: Phân vùng mặc định trong ESXi Server .................................................................. 32

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống máy chủ tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics .................... 33

Hình 3.2: Mô hình ảo hóa đề xuất ............................................................................................ 35

Hình 3.3: Màn hình Select Server Roles................................................................................... 35

Hình 3.4: Giới thiệu tổng quan về dịch vụ Hyper-V ................................................................ 36

Hình 3.5: Màn hình lựa chọn card mạng ................................................................................. 37

Hình 3.6: Màn hình xác nhận cài đặt ....................................................................................... 37

Hình 3.7: Kết quả cài đặt ......................................................................................................... 38

Hình 3.8: Cài đặt Hyper-V hoàn thành .................................................................................... 38

Hình 3.9: Tạo máy ảo mới ........................................................................................................ 39

Hình 3.10: Giới thiệu trước khi cài đặt .................................................................................... 40

Hình 3.11: Đặt tên cho máy ảo................................................................................................. 40

Hình 3.12: Đặt RAM cho máy ảo ............................................................................................. 41

Hình 3.13: Chọn card mạng kết nối đến máy ảo ...................................................................... 41

Hình 3.14: Chỉ định tên, vị trí và kích thước của đĩa cứng ảo. ................................................ 42

Hình 3.15: Chọn phương thức cài đặt hệ điều hành cho máy ảo ............................................. 42

Hình 3.16: Thông tin tóm tắt về máy ảo ................................................................................... 43

Hình 3.17: Chọn kết nối đến máy ảo ........................................................................................ 43

Hình 3.18: Màn hình quản lý máy ảo. ...................................................................................... 44

Hình 3.19: Màn hình cài bắt đầu cài đặt ESXi ........................................................................ 45

Hình 3.20: Màn hình đồng ý cài đặt ......................................................................................... 45


9

Hình 3.21: Chọn ổ đĩa để cài đặt ............................................................................................. 46

Hình 3.22: Màn hình chọn kiểu ngôn ngữ bàn phím ................................................................ 47

Hình 3.23: Đặt password cho root ........................................................................................... 47

Hình 3.24: Màn hình xác nhận cài đặt ..................................................................................... 48

Hình 3.25: Quá trình cài đặt đang diễn ra ............................................................................... 48

Hình 3.26: Màn hình hoàn thiện cài đặt .................................................................................. 48

Hình 3.27: Thông tin về Server ................................................................................................ 49

Hình 3.28: Download vShere Client......................................................................................... 50

Hình 3.29: Chọn ngôn ngữ ....................................................................................................... 50

Hình 3.30: Màn hình bắt đầu cài đặt vShere Client ................................................................. 51

Hình 3.31: Đồng ý cài đặt ........................................................................................................ 51

Hình 3.32: Chọn nơi cài vShere Client .................................................................................... 52

Hình 3.33: Bắt đầu cài đặt vShare Client ................................................................................ 52

Hình 3.34: Hoàn thành cài đặt ................................................................................................. 53

Hinh 3.35: Màn hình đăng nhập vShere Client ........................................................................ 53

Hình 3.36: Tạo thêm một máy ảo mới ...................................................................................... 54

Hình 3.37: Cấu hình máy ảo .................................................................................................... 55

Hình 3.38: Đặt tên cho máy ảo................................................................................................. 55

Hình 3.39: Chọn nơi lưu trữ máy ảo ........................................................................................ 56

Hình 3.40: Chọn hệ điều hành cân cài cho máy ảo ................................................................. 56

Hình 3.41: Chọn card mạng cho máy ảo ................................................................................. 57

Hình 3.42: Thiết lập dung lượng đĩa cứng cho máy ảo ............................................................ 58

Hình 3.43: Thông tin về máy ảo ............................................................................................... 58

Hình 3.44: Thông tin máy ảo .................................................................................................... 59

Hình 3.45: Kết nối đến máy ảo ................................................................................................. 59

Hình 3.46: Bât máy ảo .............................................................................................................. 60


10

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ẢO HÓA

1.1 Giới thiệu về ảo hóa

Lĩnh vực ảo hóa hiện đang nóng. Nhiều nền tảng ảo hóa mới xuất hiện, có

cả giải pháp phần mềm và phần cứng, ảo hóa từ vi xử lý đến cả hạ tầng công

nghệ thông tin. Cộng đồng công nghệ thông tin nói chung đang háo hức với

công nghệ này vì những lợi ích mà nó mang lại.

Công nghệ “ảo hóa” đã không còn xa lạ với thực tế đời thường kể từ khi

VMware giới thiệu sản phẩm VMware Workstation đầu tiên vào năm 1999. Sản

phẩm này ban đầu được thiết kế để hỗ trợ việc phát triển và kiểm tra phần mềm

và đã trở nên phổ biến nhờ khả năng tạo những máy tính “ảo” chạy đồng thời

nhiều hệ điều hành (HĐH) khác nhau trên cùng một máy tính “thực” (khác với

chế độ “khởi động kép” máy tính được cài nhiều HĐH và có thể chọn lúc khởi

động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với 1 HĐH). Là một phương pháp cho

phép nhiều hệ điều hành cùng chạy trên một máy tính vật lý.

VMware, được EMC (hãng chuyên về lĩnh vực lưu trữ) mua lại vào tháng

12 năm 2003, đã mở rộng tầm hoạt động từ PC (Desktop) đến máy chủ (Server)

và hiện hãng vẫn giữ vai trò thống lĩnh thị trường ảo hóa nhưng không “độc tôn”

mà phải cạnh tranh với các sản phẩm nguồn mở Xen, Virtualization Engine 2.0

của IBM, Virtual Server của Microsoft, Virtuozzo của SWSoft và Virtual Iron

Software. Và “ảo hóa” cũng không còn bó hẹp trong một lĩnh vực mà mở rộng

cho toàn bộ hạ tầng công nghệ thông tin, từ phần cứng vi xử lý cho đến hệ thống

máy chủ và cả hệ thống mạng.

1.2 Ảo hóa là gì?

Ảo hóa là bước chuyển trung gian từ phần cứng vật lý sang phần cứng ảo

và nó đang trở thành một trong những xu hướng phát triển lớn tiếp theo trong

nghành công nghiệp IT. Hiện nay đã có nhiều lựa chọn ảo hóa hơn trong nhiều

từng lĩnh vực cho các chuyên gia công nghệ thông tin lựa chọn, như các ứng

dụng mã nguông mở của Xen và Virtual Iron, hay Hyper-V của Microsoft và các

sản phẩm mới của Vmware. Có thể nói công nghệ ảo hóa là một công nghệ được


11

thiết kế để tạo ra một phiên bản ảo từ thiết bị lưu trữ, một thiết bị mạng cho đến

một hệ điều hành. Mục đích của công nghệ ảo hóa là đơn giản hóa việc quản lý

nhưng lại đạt hiệu quả cao hơn về khả năng, tốc độ làm việc cũng như nâng cao

khả năng mở rộng hệ thống.

1.3 Cách thức hoạt động của ảo hóa

Ảo hóa là một phần mềm riêng biệt bao gồm hệ điều hành và ứng dụng

bên trong. Bởi vì mỗi máy chủ ảo là độc lập và riêng biệt, nên nhiều máy ảo có

thể chạy đồng thời trên cùng một máy chủ. Có các lớp mỏng phần mềm gọi là

hypervisor tách riêng các máy ảo từ host và các máy ảo được 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.


12

1.4 Phân loại ảo hóa

1.4.1 Ảo hóa Server

Một máy chủ riêng ảo tiếng anh Virtual Private Server hay máy chủ ảo

hoá là một phương pháp phân vùng một máy chủ vật lý thành máy tính nhiều

máy chủ ảo, mỗi máy chủ đã có khả năng của riêng của mình chạy trên máy tính

dành riêng. Mỗi máy chủ ảo riêng của nó có thể chạy full-fledged hệ điều hành,

và mỗi máy chủ độc lập có thể được khởi động lại.

Lợi thế của việc ảo hóa máy chủ:

Tiết kiệm được chi phí đầu tư máy chủ ban đầu.

Hoạt động hoàn toàn như một máy chủ riêng.

Có thể dùng máy chủ ảo hóa cài đặt các ứng dụng khác tùy theo như

cầu của doanh nghiệp

Bảo trì sửa chữa nâng cấp nhanh chóng và dễ dàng.

Dễ dàng nâng cấp tài nguyên RAM, HDD, băng thông khi cần thiết.

Có thể cài lại HĐH từ 5-10 phút.

Không lãng phí tài nguyên.

1.4.2 Ảo hóa Storage

Hiện nay các nhà lưu trữ cung cấp đã được cung cấp giải pháp lưu trữ

hiệu suất cao cho khách hàng của họ trong một thời gian lâu dài. Trong hình

thức cơ bản nhất của nó, lưu trữ ảo hóa tồn tại trong việc ta lắp ráp ổ đĩa vật lý

nhiều thành một thực thể duy nhất được trình bày để các máy chủ lưu trữ và

chạy hệ điều hành chẳng hạn như triển khai RAID. Điều này có thể được coi là

ảo bởi vì tất cả các ổ đĩa được sử dụng và tương tác với như một ổ đĩa logic duy

nhất, mặc dù bao gồm hai hoặc nhiều ổ đĩa trong.

Một công nghệ ảo hoá lưu trữ mà khá đình đám mà ta biết đến SAN

(storeage area network – lưu trữ qua mạng). SAN là một mạng được thiết kế cho


13

việc thêm các thiết bị lưu trữ cho máy chủ một cách dễ dàng như: Disk Aray

Controllers, hay Tape Libraries

Với những ưu điểm nổi trội SAN đã trở thành một giải pháp rất tốt cho

lưu trữ thông tin cho doanh nghiệp hay tổ chức. SAN cho phép kết nối từ xa tới

các thiết bị lưu trữ trên mạng như: Disks và Tape drivers. Các thiết bị lưu trữ

trên mạng, hay các ứng dụng chạy trên đó được thể hiện trên máy chủ như một

thiết bị của máy chủ (as locally attached divices)

Có hai sự khác nhau cơ bản trong các thành phần của SAN

Mạng (network) có tác dụng truyền thông tin giữa thiết bị lưu trữ và hệ

thống máy tính. Một SAN bao gồm một cấu trúc truyền tin, nó cung cấp kết nối

vật lý, và quản lý các lớp, tổ chức các kết nối, các thiết bị lưu trữ, và hệ thống

máy tính sao cho dữ liệu truyền trên đó với tốc độ cao và tính bảo mật. Giới hạn

của SAN thường được nhận biết với dịch vụ Block I/O đúng hơn là với dịch vụ

File Access.

Một hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, hệ thống máy tính, hay

các ứng dụng chạy trên nó, và một phần rất quan trọng là các phần mềm điều

khiển, quá trình truyền thông tin qua mạng.

1.4.3 Ảo hóa Network

Các thành phần mạng trong cơ sở hạ tầng mạng như Switch, Card mạng,

được ảo hoá một cách linh động. Switch ảo cho phép các máy ảo trên cùng một

máy chủ có thể giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức tương tự mà

như trên thiết bị chuyển mạch vật lý mà không cần phần cứng bổ sung. Chúng

cũng hỗ trợ VLAN tương thích với việc triển khai VLAN theo tiêu chuẩn từ nhà

cung cấp khác, chẳng hạn như Cisco.

Một máy ảo có thể có nhiều card mạng ảo, việc tạo các card mạng ảo nầy

rất đơn giản và không giới hạn số card mạng tạo ra.Ta có thể nối các máy ảo nầy

lại với nhau bằng một Switch ảo. Điều đặc biệt quan trọng, tốc độ truyền giữa

các máy ảo nầy với nhau thông qua các switch ảo được truyền với tốt độ rất cao


14

theo chuẩn GIGABITE (1GB), đẫn đến việc đồng bộ giữa các máy ảo với nhau

diễn ra rất nhanh.

1.4.4 Ảo hóa Application

Ảo hóa ứng dụng là giải pháp tiến đến công nghệ "điện tóan đám mây"

cho phép bạn sử dụng phần mềm của công ty mà không cần phải cài vài phần

mềm này vào bất cứ máy tính con nào.

Giải pháp ảo hóa ứng dụng cho doanh nghiệp những lợi ích nổi trội:

Tất cả các máy tính đều có thể sử dụng phần mềm ảo như đang cài trên

máy tính của mình mà không phải lo về cấu hình (ví dụ chạy Photoshop trên

máy P4 chỉ có 512 MB RAM). Tốc độ phần mềm luôn ổn định và không phụ

thuộc vào cấu hình từng máy.

Các máy tính con luôn ở trong tình trạng sạch và chạy nhanh hơn. Lọai bỏ

hòan toàn việc phải sửa lỗi phần mềm do virus, spyware hoặc do người dùng sơ

ý.

Cho phép sử dụng phần mềm mà không phải quan tâm đến hệ điều hành

bạn đang sử dụng (ví dụ: bạn có thể dùng Microsoft Office 2007 ngay trong

Linux, Windows 98 hoặc MAC-OS)

Bạn có thể phân phối phần mềm 1 cách linh động này đến 1 số cá nhân

hoặc nhóm có nhu cầu sử dụng thay vì cài vào tất cả mọi máy như cách phổ

thông. Việc phân phối hoặc gỡ bỏ phần mềm ra các máy tính có thể diễn ra chỉ

trong vòng chỉ vài giây thay vì hàng tuần nếu như công ty các bạn có hàng chục

máy tính.

Thông tin luôn luôn được lưu trữ an tòan ở Server trung tâm thay vì có thể

phân tán ra từng máy con. Cho dù bạn ở bất cứ nơi nào (tại 1 máy tính khác, tại

nhà hay thậm chí ở internet cafe), việc truy nhập và sử dụng phần mềm của

doanh nghiệp trở nên dễ dàng qua 1 hệ thống bảo mật hiện đại nhất.


15

Ảo hóa ứng dụng là giải pháp cho phép sử dụng và quản lý phần mềm

doanh nghiệp 1 cách hiệu quả hệ thống. Tiết kiệm tối đa chi phí bảo trì, hỗ trợ

kỹ thuật và quản lý từng máy tính.

1.5 Lợi ích của việc ảo hóa

Việc sử dụng công nghệ ảo hóa làm giảm số lượng máy chủ vật lý, giảm

lượng điện năng tiêu thụ, tiết kiệm được chi phí cho việc bảo trì phần cứng, nâng

cao hiệu quả công việc. Ngoài ra ta còn có thể dễ dàng mở rộng hệ thống khi có

nhu cầu, triển khai máy chủ mới nhanh, tận dụng tài nguyên hiện có: vì mỗi máy

ảo đơn giản chỉ là một tệp tin hoặc thư mục, ta có thể tạo ra máy chủ mới bằng

cách sao chép từ một file máy chủ ảo hiện tại và cấu hình lại, chọn máy chủ vật

lý còn dư tài nguyên để đưa máy ảo mới lên. Ta cũng có chuyển các máy ảo

sang môi một môi trường các ly một cách dễ dàng nên ta có thể thử nghiệm

trương trình, nâng cấp hệ thống ứng dụng mà không sợ ảnh hưởng đến tính ổn

định của hệ thống hiện tại, đồng thời cho phép quản trị viên có thể sử dụng một

lúc nhiều hệ điều hành khác nhau

Với công cụ quản lý tập trung vCenter Server, ta sẽ theo dõi được máy

chủ nào đang quá tải, từ đó sẽ áp dụng chính sách là tăng tài nguyên về CPU,

Ram, ổ cứng cho máy chủ áo đó hoặc di chuyển máy chủ ảo đang quá tải đó

sang máy chủ vật lý có cấu hình mạnh hơn, có nhiều tài nguyên nhàn dỗi hơn để

chạy. Toàn bộ quá trình trên có thể được thực hiện mà không cần tắt máy ảo đó.

Khi sự cố xảy ra đối với máy ảo bị nhiễm virus, lỗi hệ điều hành thì việc

khắc phục đơn giản chỉ là phục hồi lại file vmdk của máy ảo đã được backup và

chạy lại máy ảo một cách bình thường.

Khi có sự cố đối với máy chủ vật lý, sẽ được di chuyển sang máy chủ vật

lý khác với Vmware HA, Vmware FT.

1.6 Nhược điểm của việc ảo hóa

Đáng lưu ý nhất là vấn đề lưu trữ dữ liệu. Thông thường, mỗi máy ảo chỉ

sử dụng một file vmdk (file này có thể được chia nhỏ tùy theo cách cài đặt) để


16

lưu lại toàn bộ dữ liệu trong máy ảo và một số file nhỏ khác để lưu cấu hình máy

ảo. Do đó nếu một trong số những tệp tin bị lỗi hoặc bị mất mà chưa được

backup thỳ 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 thỳ 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 nếu

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 được 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.

Chương 2. Một số công nghệ ảo hóa https://www.facebook.com/xanh.ron.7

17

CHƯƠNG 2. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

2.1 Hyper-V

2.1.1 Giới thiệu về Hyper-V

Hyper-V chính là công nghệ ảo hóa thế hệ mới dựa trên hypervisor, khai

thác phần cứng server 64-bit thế hệ mới. Người dùng (chủ yếu là doang nghiệp)

không cần phải mua thêm phần mềm để khai thác các tính năng ảo hóa. Kiến

trúc mơt Hyper-V cho phép các nhóm phát triển nội bộ và các nhà phát triển

phần mềm của hãng thứ ba cải tiến công nghệ này và các công cụ.

Với Hyper-V, Microsoft cung cấp một nền tảng ảo hóa mạnh và linh hoạt,

có thể đáp ứng nhu cầu ảo hóa mọi cấp độ cho môi trường doang nghiệp.

Hyper-V có 3 phiên bản Windows Server 2008 64-bit là Standard (một

máy ảo), Enterprise (4 máy ảo) và Datacenter (không giới hạn số lượng máy ảo).

Tuy nhiên nó hỗ trợ hệ điều hành khách trên cả 32-bit và 64-bit.

2.1.2 Các chức năng chính của Hyper-V

Hyper-V cung cấp cơ sở hạ tầng phần mềm và các công cụ quản lý cơ bản

mà bạn có thể sử dụng để tạo ra và quản lý một môi trường điện toán máy chủ

ảo hóa. Môi trường ảo này có thể được sử dụng để giải quyết một loạt các mục

tiêu kinh doanh nhằm nâng cao hiệu quả và giảm chi phí. Một môi trường máy

chủ ảo hóa có thể giúp doanh nghiệp:

Giảm chi phí vận hành và duy trì các máy chủ vật lý bằng cách tăng sử

dụng phần cứng của bạn. Bạn có thể giảm số lượng phần cứng cần thiết để chạy

khối lượng công việc máy chủ của bạn.

Tăng cường phát triển và hiệu quả kiểm tra bằng cách giảm số lượng thời

gian cần thiết để thiết lập phần cứng và phần mềm và tái tạo môi trường kiểm

tra.


18

Cải thiện tính sẵn sàng phục mà không cần sử dụng nhiều máy tính vật lý

như bạn sẽ cần trong một cấu hình chuyển đổi dự phòng mà chỉ sử dụng máy

tính vật lý.

Những điểm nổi bật của Hyper-V:

Broad operating system support: khả năng hỗ trợ đa dạng các hệ điều

hành của máy trạm khác nhau bao gồm cả 32 bit lẫn 64 bit và đa dạng về nền

tảng máy chủ như Windows, Linux…

Hardware Assisted Virtualization: yêu cầu cao về hệ thống phải có hỗ trợ

Intel-VT hoặc AMD-V khi triển khai.

Symmetric Multiproccessor (SMP) Support: hỗ trợ 4 bộ vi xử lý cho một

môi trường máy ảo từ đó tận dụng được lợi thế nhiều luồng ứng dụng được xử lý

trên một máy ảo.

Virtual Machine Snapshots: cho phép chụp lại cấu hình và tình trạng của

một máy ảo ở bất kỳ thời điểm nào, cung cấp khả năng khôi phục lại các

Snapshot hiện hành nào đó chỉ vài giây.Giúp cho việc khôi phục lại hiện trạng

ban đầu của các máy trạm khi bị lỗi một cách nhanh chóng, không tốn nhiều thời

gian. Chức năng Snapshot Hyper-V được thiết kế đặc biệt để kiểm tra và phát

triển môi trường, không phải trong cấu trúc làm việc.

Hot adding and hot removal of storage: với tính năng này thì có thể tách

riêng phần mềm chạy trên một phần cứng, dễ dàng triển khai và quản lý. Với sự

linh hoạt này thì khả năng mở rộng cũng như giảm bớt được việc lưu trữ tách

biệt các máy ảo. Với Windows Server 2008 R2 Hyper-V, đã thêm khả năng

thêm và xóa các đĩa cứng ảo từ một máy ảo khi nó vẫn trong tình trạng hoạt

động.

Dynamic Memory : trong phiên bản Windows Server 2008 R2 SP1 có

một tính năng mới được gọi là Dynamic Memory dành cho máy chủ Hyper-V

cho phép quản lý tự động các yêu cầu về bộ nhớ ảo trong Hyper-V Server.

Cluster Share Volumes (CSV): được thực hiện cho độ sẵn sàn cao trong

giải pháp Failover Clustering.


19

2.1.3 Kiến trúc Hyper-V

Hyper-V gồm 3 thành phần chính: hypervisor, ngăn ảo hóa và mô hình

I/O (nhập/xuất) ảo hóa mới. Hypervisor là lớp phần mềm rất nhỏ hiện diện ngay

trên bộ xử lý (BXL) theo công nghệ Intel-V hay AMD-V, có vai trò tạo các

“partition” (phân vùng) mà thực thể ảo sẽ chạy trong đó.

Một partition là một đơn vị cách ly về mặt luận lý và có thể chứa một hệ

điều hành làm việc trong đó. Luôn có ít nhất 1 partition gốc chứa Windows

Server 2008 và ngăn ảo hóa, có quyền truy cập trực tiếp các thiết bị phần cứng.

Partition gốc tiếp theo có thể sinh các partition con (được gọi là máy ảo) để chạy

các hệ điều hành khách. Một partition co cũng có thể sinh tiếp các partition con

của mình.

Máy ảo không có quyền truy cập đến bộ xử lý vật lý, mà chỉ “nhìn thấy”

bộ xử lý được hypervisor cấp cho. Máy ảo cũng chỉ sử dụng được thiết bị ảo,

mọi yêu cầu đến thiết bị ảo sẽ được chuyển qua VMBus đến thiết bị ở partition

cha. Thông tin hồi đáp cũng được chuyển qua VMBus. Nếu thiết bị ở partition

cha cũng là thiết bị ảo, nó sẽ được chuyển tiếp cho đến khi gặp được thiết bị

thực ở partition gốc. Toàn bộ tiến trình trong suốt đối với hệ điều hành khách.

Hyper-V được tích hợp sẵn tronh hệ điều hành Windows Server, và

hypervisor móc trực tiếp đến các luồng xử lý của bộ xử lý, nhờ vậy việc vận

hành ảo hóa hiệu quản hơn so với kiến trúc ảo hóa trước đây.

Hình 2.1: Kiến trúc Hyper-V


20

2.1.4 Yêu cầu cài đặt Hyper-V

2.1.4.1 Bộ vi xử lý

Bộ xử lý x64 sử dụng các phiên bản Standard, Enterprise và Datacenter

Bộ vi xử lý hỗ trợ ảo hóa

Tính năng hardware-enforced Data Execution Prevention (DEP) phải sẵn

sàng dùng và kích hoạt.

Hyper-V hỗ trợ máy tính vật lý lên đến 16 bộ xử lý. Đối với máy ảo là 4

bộ vi xử lý

2.1.4.2 Bộ nhớ RAM

Windows Server 2008 Enterprise và Windows Server 2008 Datacenter có

thể sử dụng đến 1TB bộ nhớ vật lý và các máy ảo có thể sử dụng 64GB

trên mỗi máy ảo

Windows Server 2008 Standard, máy tính vật lý có thể sử dụng 32 GB bộ

nhớ vật lý và các máy ảo có thể sử dụng 32GB trên mỗi máy ảo.

2.1.4.3 Cấu hình mạng

Mỗi máy ảo có thể cấu hình đến 12 card mạng ảo

Mỗi card mạng ảo hỗ trợ mạng LAN ảo (VLAN)

Mỗi card mạng ảo có thể được cấu hình với một địa chỉ MAC tĩnh hoặc

động.

Với Hyper-V bạn có thể xây dựng một số lượng không hạn chế các máy

ảo, bạn có thể bổ xung số lượng không hạn chế các máy ảo.

Danh sách các hệ điều hành host 64bit hiện đang được hỗ trợ cho Hyper-V:

Windows Server 2008 Standard Edition

Windows Server 2008 Enterprise Edition

Windows Server 2008 Datacenter Edition

Guest Operating System Support


21

Danh sách các hệ điều hành guest x86 có thể dùng với các phiên bản Windows

Server 2008 Standar, Enterprise, and Datacenter, cũng như Microsoft Hyper-V

Server 2008:

Windows 2000 (hỗ trợ cho một bộ xử lý ảo)

Windows 2000 Server with SP4

Windows 2000 Advanced Server with SP4

Windows Server 2003x86 (hỗ trợ 1 đến 2 bộ xử lý ảo)

Windows Server Web Edittion with SP2

Windows Server Standard Edittion with SP2

Windows Server Datacenter Edittion with SP2

Windows Server 2003 R2 x86 (hỗtrợ1 đến 2 bộxửlý ảo)

Windows Server Web Edition with SP2

Windows Server Standard Edition with SP2

Windows Server Enterprise Edition with SP2

Windows Server Datacenter Edition with SP2

Windows Server 2003 x64 (hỗtrợ1 đến 2 bộxửlý ảo)




Windows Server 2003 R2 x64 (hỗtrợ1 đến 2 bộxửlý ảo)





22

Windows Server 2008 x86 (hỗtrợ1, 2 đến 4 bộxửlý ảo)




Windows Web Server 2008 Edition

Windows Server 2008 Standard Edition without Hyper-V

Windows Server 2008 Enterprise Edition without Hyper-V

Windows Server 2008 Datacenter Edition without Hyper-V

Windows Server 2008 x64 (hỗtrợ1, 2 đến 4 bộxửlý ảo)




Windows Web Server 2008 Edition

Windows Server 2008 Standard Edition without Hyper-V

Windows Server 2008 Enterprise Edition without Hyper-V

Windows Server 2008 Datacenter Edition without Hyper-V

Windows HPC Server 2008 (hỗtrợ1, 2 đến 4 bộ xử lý ảo)

Suse Linux Enterprise Server 10 x86 (hỗtrợ1, 2 đến 4 bộ xử lý ảo)

SUSE Linux Enterprise Server 10 with SP1


Suse Linux Enterprise Server 10 x64 (hỗtrợ1 bộ xử lý ảo)




23

2.2 Vmware ESX Server

2.2.1 Giới thiệu

Vmware được mợi người biết đến như là một nhà cung cấp các sản phẩm

ảo hóa hàng đầu thế giới. Các giải pháp công nghệ và ảo hóa Vmware đã trở

thành chuẩn trong ứng dụng doang nghiệp. Năm 1999 Vmware giới thiệu sản

phẩm vmware workstation. Sản phẩm này ban đầu được thiết kế để hỗ trợ việc

phát triển và kiểm tra phần mềm và đã trở nên phổ biến nhờ khả năng tạo những

máy tính ảo chạy đông thời nhiều hệ điều hành khác nhau trên cùng một máy

tính thực khác với chế độ khởi động kép là những máy tính được cài nhiều hệ

điều hành và có thể chọn lúc khởi động nhưng mối lúc chỉ làm việc được với

một hệ điều hành.

Hình 2.2: Các sản phầm của Vmware

Vmware Workstation là một phần mềm ảo hóa mạnh mẽ dành cho các

nhà phát triển, triểm tra phần mềm và các chuyên gia công nghệ thông tin cần

chạy nhiều hệ điều hành một lúc trên một máy tính chủ để nghiên cứu kiểm tra

hoặc đánh giá một sản phẩm nào đó. Tuy rất mạnh trong lĩnh vực nghiên cứu và

học tập nhưng Vmware workstation còn nhiều giới hạn bởi vì nó chạy trên lớp 3

của mô hình ảo hóa (Hình 2.2.1) có nghĩa là lớp ứng dụng này có rât hạn chế

quyền truy cập và kiểm soát tài nguyên phần cứng. Các hoạt động của nó chủ

yếu được mô phỏng bởi các máy ảo cho giống như là đang thao tác trên máy

tính thật và nhược điểm lớn nhất của nó là không có một công cụ quản lý từ xa

nào. Vì vậy nên Vmware workstation không đáp ứng được nhu cầu hiệu suất và


24

độ tin cậy trong môi trường là những hệ thống lớn. Tuy vậy Vmware thật sự là

một công cụ mạnh mẽ cho học tập và giả lập các môi trường làm việc một cách

linh hoạt nhờ vào các tính năng có thể chạy bất kì hệ điều hành nào trên nó.

Một bước tiến bộ hơn kế sau đó là máy chủ GSX. Máy chủ GSX đơn giản

chỉ là một gói phần mềm cài đặt trên một hệ điều hành chủ nào đó (linux hoặc

window). Nó cung cấp một số phươn pháp quản lý và giao diện truy cập vào các

máy ảo. Điều giới hạn của nó cũng như Vmware workstation làm việc tại lớp 3

của mô hình ảo hóa. Nó vẫn phải thông qua hệ điều hành chủ. Điều này làm

giảm khả năng tương tác với phần cứng và dẫn tới hiệu suất không cao. GSX

không hẳn là một sản phẩm tốt nhưng cũng không thể phủ nhận lợi ích thực sự

của nó đối với những hệ thống không yêu cầu khả năng mở rộng các tính năng

cho máy ảo, và những hệ thống không yêu cầu tối đa hiệu suất. GSX cũng được

sử dụng trong các trung tâm thí nghiệm và đánh giá các sản phẩm trong một môi

trường ảo.

Sản phẩm thế mạnh của Vmware trong môi trường ảo hóa hệ thống đó là

phiên bản ESX Server. Đây không phải đơn thuần chỉ là một gói phần mềm mà

nó là một hệ điều hành của riêng nó. Nó khác hẳn với Vmware workstation,

GSX hay Microsoft Virtual Server 2005 là các gói phần mềm được cài vào máy

chủ nơi lưu trữ dữ liệu. Hệ điều hành ESX là một hệ điều hành máy chủ, nó

được thiết kế cho phù hợp với nhu cầu ảo hóa ngày càng phát triển và vấn đề

hiệu suất làm việc của các hệ thống máy chủ ngày càng được chú tâm hơn. Nó

cung cấp việc quản lý và chia sẻ tài nguyên phần cứng một cách chặt chẽ và hiệu

quả. Và việc quản lý các máy ảo chạy trên nó cũng được dễ dàng hơn nhờ các

công cụ hỗ trợ từ xa.

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. Vì thế nên các máy ảo có thể đạt hiệu suất làm việc cao

nhất. Ngoài hiệu suất thì độ tin cậy của sản phầm ESX Server được người dùng

đánh giá cao.


25

2.2.2 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 ảo nhờ cấu trúc sử lý linh hoạt nên các máy ảo có

thể tận dụng tối đa hiệu suất phần cứng và quản lý dễ dàng hơn.

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.

Hình 2.3: Cấu trúc của ESX Server

ESXi Server được tạo thành từ hai thành phần chính đó là:

Hạt nhân máy chủ ESXi hay còn gọi là vmkenel, vmkernel quán lý và

phân phối việc truy cập tới tài nguyên phần cứng trên máy chủ, nhờ đó vmkernel

cho phép cài hệ điều hành nên các máy ảo, nó quản lý bộ nhớ cho các máy ảo,

phân phối các chu kì của bộ xử lý, duy trì các thiết bị chuyển mạch của các kết

nối mạng.

Hệ điều hành điều khiển (t) hay còn gọi là COS


26

Hình 2.4: Sơ đồ tương tác trong ESXi Server

2.2.3 Một số chức năng của Vmware ESXi Server

2.2.3.1 Virtual Machine File System (VMFS)

VMFS của Vmware chỉ được 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 được gộp vào phiên bản nào đó hoặc gói ESXi Server hay VI bạn

chọn nhưng VMFS vẫn được đưa ra như một sản phẩm riêng bởi Vmware.

Đây là một hệ thống file cluster hiệu suất cao cho phép nhiều hệ thống có

thể truy cập vào hệ thống file tại một thời điểm. VMFS là những gì mang đến

cho bạn một nền tảng vững chắc để thực hiện Vmotion và VMHA. Với nó bạn

có thể tăng phân vùng một cách llinh hoạt, hỗ trợ việc ghi nhật ký và bổ xung

thêm đĩa ảo cho hệ thống. Thêm hoặc xóa một |Server ESXi từ một khối lượng

Vmware VMFS mà không phá vỡ các ESXi Server host.

2.2.3.2 Virtual symmetric multi-processing (Virtual SMP)

Virtual SMP của Vmware (hay VSMP) là một tính năng cho phép

Vmware ESX Server có thể tận dụng đến 4 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.


27

2.2.3.3 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 nayg 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.

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).

Các công việc cho bất cứ hệ điều hành nào chạy bên trong Vmware ESXi.


28

VMHA dễ dàng trong việc cấu hình. Nếu có thiết bị phù hợp, đăng kí và

Vmware Infrastructure đã được thiết lập thì bạn có thể cấu hình VMHA

một cách nhanh chóng.

Các công việc với DRS (bộ phân phối tài nguyên) đến khi các máy ảo sẽ

được mang đến các host khác trong hệ thống tài nguyên do một lỗi host

nào đó thì DRS sẽ được sử dụng để xác định nơi tải đó sẽ được thay thế

và cân bằng tải đó.

Những vấn đề còn tồn tại trong VMHA

Các CPU trên mỗi host phải tương thích hoặc bạn phải cấu hình và đánh

dấu CPU trên mỗi máy ảo.

Các máy ảo nằm trên hệ thống host gặp trục chặc cần khởi động lại.

VMHA không hề biết về những ứng dụng nằm ở bên dưới các máy ảo đó.

Điều đó có nghĩa rằng nếu dữ liệu ứng dụng nằm bên dưới bị sửa đổi từ

một lỗi ứng dụng và sự khởi động lại của máy chủ thì dù máy ảo có di trú

và khởi động lại từ một máy lỗi ứng dụng vẫn có thể không dùng được.

2.2.3.4 Vmotion & Storage Vmotion

Với Vmotion, khi ta thiết lập lưu trữ datacenter (không có thỳ không sử

dụng được tính năng này), các máy khách ảo VM có thể được chuyển quyền

điều khiển từ một máy ESXi Server này sang một ESXi Server khác mà không

gây ra thời gian chết đối với người dùng.

Storage Vmotion (hay Svmotion) cũng tương tự như Vmotion trong vấn

đề có liên quan tới VM, được chuyển và không có thời gian chết đối với máy

khách VM và người dùng. Với Svmotion, các máy khách VM nằm trên máy chủ

nó cư trú thì đĩa cho VM chính là những gì chuyển đổi. Nó giúp bạn có thể

chuyển đổi các đĩa ảo của máy khách VM từ một kho dữ liệu nội bộ trên máy

chủ ESX này sang kho lưu trữ SAN (sang datacenter) chia mà không gây ra thời

gian chết đối với người dùng.


29

2.2.3.5 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 bạn có thể thực hiện backup mức file và mức image, khôi phục các máy

khách VM, quay trở về máy chủ VCB. Từ đây bạn sẽ phải tìm cách để thoát

khỏi các file backup VCB của máy chủ và được tích hợp vào backup thông

thường của bạn. 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

2.2.3.6 Vcenter update Manager

Quản lý nâng cấp (Update Manager) là một tính năng mới đi kèm với

Virtual Center & ESXi Server. Với Update Manager bạn có thể thực hiện nâng

cấp ESX Server, các nâng cấp của hệ điều hành Windows và Linux đối với máy

khách VM. Để thực hiện các nâng cấp ESXi Server, bạn có thể sử dụng

Vmotion và nâng cấp ESXi Server mà không hề gây ra thời gian chết đối với các

máy khách VM đang chạy trên nó. Hơn tất cả Update Manager dùng để vá các

hệ thống khách và chủ để ngăn chặn các lỗ hổng bảo mật đang bị khai thác.

2.2.3.7 Phân phối tài nguyên theo lịch trình (Distributed resource scheduler

(DRS) )

Phân phối tài nguyên theo lịch trình là một trong những tính năng tiên tiến

khác của ESXi Server và VI Suite. DRS về cơ bản là một hệ thống lập lịch trình

tài nguyên và cân bằng tải của các máy chủ ESXi. Nếu được thiết lập hoàn toàn

tự động thì DRS có thể nhận ra vị trí tài nguyên có lợi nhất trên tất cả các máy

chủ ESXi và chuyển linh hoạt các máy khách VM từ một máy chủ ESXi này

sang máy chủ ESXi khác bằng Vmotion, không mất thời gian chết của máy đối

với người dùng. Nó có thể được sử dụng cho việc sắp đặt ban đầu của máy

khách VM và cho tối ưu liên tục (khi Vmware gọi đến nó). Thêm vào đó, nó còn

có thể được sử dụng cho việc duy trì máy chủ ESXi.


30

2.2.3.8 Quản lý phân phối điện năng (Distributed Power Manager (DPM))

DPM là một phần của Distributed Resource Schedule (DRS) được tích

hợp trong Vmware.

Cũng như chức năng tối ưu hóa quá trình tải tài nguyên qua nhiều máy

chủ lưu trữ ESXi của DRS, DPM cũng có thể góp phần thực hiện chức năng này

bằng cách di chuyển các máy ảo khách khỏi những máy chủ không sử dụng và

tắt những máy chủ này.

Trong Vmware, DPM được mô tả như sau: Vmware DRS tích hợp tính

năng quản lý điện năng phân phối (DPM) thử nghiệm. Khi DPM được kích hoạt

hệ thống sẽ đối chiếu công suất cấp độ máy chủ và cluster với yêu cầu của

những máy ảo đang vận hành trong cluster đó. Dựa trên kết quả so sánh, DPM

sẽ đề xuất (hey tự động triển khai) các biện pháp giúp giảm tiêu thụ điện năng

của cluster.

2.2.3.9 Quản lý khôi phục site (Site Recovery Manager (SRM))

Quản lý khôi phục site là một tính năng khôi phục thảm họa tuyệt vời.

Nếu bạn có hai trung tâm dữ liệu (một chính và được bảo vệ còn một phụ và

được dùng để khôi phục –primary/protected –secondary/recovery, các máy chủ

ESX của Vmware và SRM được hỗ trợ SAN tại mỗi site thì bạn có thể sử dụng

SRM để lập kế hoạch, kiểm tra và khôi phục toàn bộ cơ sở hạ tầng ảo hóa

Vmware của mình.

2.2.3.10 Vmware vShere Data Recovery

Một trong nhứng tính năng mới trong vShere là Data Recovery, tron cụm

giải pháp “Essentials Plus” hoặc phiên bản vShere Advanced. Tính năng mới

này được cung cấp như một máy ảo bên trong môi trường vShere và tích hợp

với máy chủ vCenter nhằm cung cấp cách thức quản lý tập trung đối với các

backup.


31

vShere Data Recovery cải thiện rất nhiều so với “Vmware Consolidated

Backup” trước kia bằng giao diện quản lý GUI khá hoàn chỉnh với một loạt các

wizard hỗ trợ cài đặt và quản lý tất cả các công việc backup lẫn khôi phục.

Các tính năng chính:

Backup dự phòng tăng và hoàn chỉnh các image máy ảo (VM) và

backup/restore mức file cho các máy ảo Windows.

Hỗ trợ VSS cho các máy ảo Windows để có được các backup tin cậy hơn

Tránh nhân bản dữ liệu nhằm giảm không gian lưu trữ cho các backup

Giao diện quản lý vCenter cho quản lý GUI tập trung và sử dụng nhiều

wizard để đơn giản hóa các hoạt động.

Lưu trữ đĩa bằng cách sử dụng một loạt các giao thức kết nối chuẩn –

iSCSI, FC, NAS hay lưu trữ nội bộ.

vShere được tích hợp đầy đủ và có nhiều cải tiến, tiếp tục backup các máy

ảo khi chúng bị chuyển sang một host khác.

2.2.3.11 vCenter Convert

Tính năng này cho phép convert máy vật lý đang chạy (bao gồm cả hệ

điều hành và dữ liệu trên máy vật lý tùy bạn muốn) thành máy ảo chạy trong

Vmware ESXi Server (cả Windows và Linux). Tính năng này miến phí.

2.2.4 Cấu hình yêu cầu của ESXi Server

Processor 64bit: AMD Opteron, Intel Xeon 3000/3200, 3100/3300,

5100/5300, 5200/5400, 7100/7300, 7200/7400, Intel Nehalem

RAM: tối thiểu 2GB

Thiết bị mạng (Network Adapter): hai (một đối với ESXi) hoặc nhiều các

thiết bị hỗ mạng có hỗ trợ như Broadcom NetXtreme 570x gigabit controller

hoặc Intel PRO 1000 adapter.


32

2.2.4.1 Phân vùng trong Vmware ESXi Server

Vmware ESXi Server dựa trên nền Linux để qui ước cho các phân vùng

của nó. Đây là những phân vùng mặc định trong Vmware ESXi

Bảng 2.1: Phân vùng mặc định trong ESXi Server

Mount point Name Type Size

/boot Ext3 250 MB

/ Ext3 5000 MB (5GB)

(none) Swap 600 MB

/var/log Ext3 2000 MB (2GB)

(none) Vmkcore 100 MB

Phân vùng /boot: chứa tất cả các tệp tin cần thiết cho việc khởi động Vmware

ESX, phân vùng này được mặc định tạo ra trong quá trình cài đặt và người

dùng không được phép thay đổi phân vùng này bằng bất kì cách nào.

Phân vùng Root (/): hay còn gọi là phân vùng gốc, là nơi cao nhất của hệ

thống điều hành. Mặc định Vmware chọn 5GB cho phân vùng gốc, tuy nhiên

để lên kế hoạch cho sự tăng trưởng trong tương lai chúng ta nên nâng cấp

cho phân vùng này nhiều không gian hơn sao cho phù hợp với nhu cầu tăng

trưởng cũng như lưu trữ, bởi việc thay đổi phân vùng sau khi đã cài đặt là rất

khó khăn.

Phân vùng /var/log: là nơi mà Service Console tạo ra các file “log” trong

xuốt quá trình hoạt động bình thường , mặc định phân vùng này được tạo ra

với kích thước là 2 GB.Phân vùng vmkcore là nơi mà vmware ESX ghi lại

thông tin về hệ thống ngăn chặn, phân vùng này được ẩn trong suốt quá trình

cài đặt và không thể sửa đổi hoặc thay đổi.Phân vùng /opt: không nằm trong

những phân vùng mặc định, tuy nhiên nhiều thành phần bổ sung của vShere

tự cài đặt trong /opt, ví dụ như vCenter Agent và Vmware HA Agent

Chương 3. Ảo hóa máy chủ và ứng dụng tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics


33

CHƯƠNG 3. ẢO HÓA MÁY CHỦ VÀ ỨNG DỤNG TẠI TRƯỜNG CAO

ĐẲNG CÔNG NGHỆ VIETTRONICS

3.1 Hiện trạng hệ thống máy chủ tại trường Cao Đẳng Công nghệ

Viettronics

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống máy chủ tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics

Cấu hình của máy chủ Database Server:

IBM System x3400 M3 Server

CPU: Intel® Xeon® CPU E5620 2.40GHz

RAM: 12 GB

Kế hoặc nâng cấp: Trong tương lai gần sẽ bổ xung thêm một Server có

cấu hình:

IBM System X336 (2x Xeon 3.2Ghz/ RAM 4GB/ HDD 1x73GB/ CD/

Raid 0,1/ Power 585W)

CPU: 2xIntel Xeon 3.2Ghz/ 800 MHz L2

RAM: 4GB PC2 – 3200 ECC REG



34

HDD: 1x73GB SCSI 10k 80 Pin

CD: CD Rom

RAID: Support RAID (0,1)

NIC: Broadcom Dual-port Ethernet

Power Supply: 1x585W

Database Server Windows Server

WebServer Windows Server

3.2 Đề xuất mô hình ứng dụng ảo hóa

Trên cơ sở có 2 Server vật lý Database Server và Test Online Server mà

thực tế nhà trường cần có:

1. Database Server chạy Microsoft SQL

2. Web Server chạy nền tảng Windows Server

3. Server chạy nền tảng Linux phục vụ thi trắc nghiệm online

4. Web Server chạy nền tảng Linux phục vụ Website nội bộ

Đề xuất tiến hành cài ảo hóa:

Server Database cài Hyper-V triển khai 2 Server:

1. Database Server chạy Microsoft SQL

2. Web Server chạy nền tảng Windows Server

Test Online Server Cài VMware ESXi 5.5 triển khai 2 Server:

1. Server chạy nền tảng Linux phục vụ thi trắc nghiệm online

2. Web Server chạy nền tảng Linux phục vụ Website nội bộ



35

Hình 3.2: Mô hình ảo hóa đề xuất

3.3 Mô phỏng quá trình cài đặt ảo hóa Hyper-V

3.3.1 Cài đặt Hyper-V

Mở cửa sổ Server Manager -> chọn Add Roles Windows sẽ hiển thị Add

Roles Wizard. Chọn Next. Trong màn hình Select Server Roles, tích chọn

Hyper-V -> Next.

Hình 3.3: Màn hình Select Server Roles



36

Trong màn hình Hyper-V giới thiệu những thông tin tổng quan về dịch vụ

Hyper-V.

Phần Additional Information là những liên kết đến các tài liệu hướng dẫn liên

quan. Chọn Next để tiếp tục.

Hình 3.4: Giới thiệu tổng quan về dịch vụ Hyper-V

Trong màn hình Creat Virtual Network, chọn một hoặc nhiều card mạng để

tạo mạng ảo, chọn ít nhất một card mạng để các máy có thể giao tiếp với nhau ->

Next.



37

Hình 3.5: Màn hình lựa chọn card mạng

Trong màn hình Confirm Installation Selections, chọn Install để bắt đầu cài

đặt.

Hình 3.6: Màn hình xác nhận cài đặt



38

Màn hình Installation Results -> Close, chọn Yes để khởi động lại máy.

Hình 3.7: Kết quả cài đặt

Khởi động hoàn thành, màn hình Installation Results xuất hiện trở lại, nhận

được thông báo Installation succeeded. Chọn Close để hoàn thành thao tác cài

đặt.

Hình 3.8: Cài đặt Hyper-V hoàn thành



39

3.3.2 Tạo máy ảo

Mở cửa sổ Hyper-V Manager: Start -> Administrative Tool -> Hyper-V

Manager

Chuột phải chọn tên máy chủ, New -> Virtual Machine

Hình 3.9: Tạo máy ảo mới

Màn hình Before You Begin -> Next



40

Hình 3.10: Giới thiệu trước khi cài đặt

Màn hình Specify Name and Location, nhập tên máy ảo tại mục Name. Chỉ

định vị trí lưu máy ảo và tích chọn Store the virtual machine in a different

location -> Browse chỉ định thư mục. Chọn Next.

Hình 3.11: Đặt tên cho máy ảo

Màn hình Assign Memory, nhập dung lượng RAM để chạy máy ảo. Chọn

Next.



41

Hình 3.12: Đặt RAM cho máy ảo

Màn hình Configure Networking, mục Connection, chọn một card mạng nối

đến máy ảo. Chọn Next.

Hình 3.13: Chọn card mạng kết nối đến máy ảo

Trong màn hình Connect Virtual Hard Disk, bạn chỉ định tên, vị trí lưu trữ và

kích thước của đĩa cứng ảo. Chọn Next.



42

Hình 3.14: Chỉ định tên, vị trí và kích thước của đĩa cứng ảo.

Trong màn hình Installation Options chọn phương pháp thích hợp để cài

đặt hệ điều hành. Sau khi chọn xong Next để tiếp tục

Hình 3.15: Chọn phương thức cài đặt hệ điều hành cho máy ảo



43

Trong màn hình Completing the New Virtual Machine Wizard, xem lại

thông tin tóm tắt về máy ảo. Cuối cùng chọn Finish đề hoàn thành quá trình tạo

một máy ảo.

Hình 3.16: Thông tin tóm tắt về máy ảo

Cửa sổ Hyper-V Manager, mục Virtual Machine, chuột phải vào máy ảo vừa

tạo chọn Connect. Màn hình Virtual Machine Connection xuất hiện.

Hình 3.17: Chọn kết nối đến máy ảo



44

Từ menu Action trên màn hình Virtual Machine Connection, chọn Start để

khởi động máy ảo.

Hình 3.18: Màn hình quản lý máy ảo.

Sau đó tiến hành cài đặt hệ điều hành cho máy ảo các bước tương tự như

trên máy thật. Để tạo thêm nhiều máy ảo các bước làm tương tự.

3.4 Mô phỏng quá trình cài ảo hóa ESXi

3.4.1 Cài đặt ESXi

Bỏ đĩa ESXi vào và khởi động máy

Nhấn (Enter) để bắt đầu cài đặt



45

Hình 3.19: Màn hình cài bắt đầu cài đặt ESXi

Nhấn (F11) để đồng ý và tiếp tục

Hình 3.20: Màn hình đồng ý cài đặt

Chọn ổ đĩa để cài đặt, (Enter) để tiếp tục.



46

Hình 3.21: Chọn ổ đĩa để cài đặt

Chọn kiểu ngôn ngữ rồi nhấn (Enter) để tiếp tục



47

Hình 3.22: Màn hình chọn kiểu ngôn ngữ bàn phím

Đặt password cho root rồi (Enter) để tiếp tục

Hình 3.23: Đặt password cho root

Nhấn (F11) để cài đặt



48

Hình 3.24: Màn hình xác nhận cài đặt

Quá trình cài đặt đang diễn ra

Hình 3.25: Quá trình cài đặt đang diễn ra

Quá trình cài đặt thành công, nhấn (Enter) để khởi động lại.

Hình 3.26: Màn hình hoàn thiện cài đặt



49

Quá trình cài đặt Server thành công

Hình 3.27: Thông tin về Server

3.4.2 Cài đặt vShere Client

Mở trình duyệt web, nhập đĩa chỉ như ESXi Server đã cung cấp (Hình

3.27) để tải VMware vShere Client về



50

Hình 3.28: Download vShere Client

Chạy file vShere Client vừa download về để tiến hành cài đặt vShere

Client

Cửa sổ hiện lên chọn Yes để cài đặt

Chọn ngôn ngữ rồi OK để tiếp tục

Hình 3.29: Chọn ngôn ngữ

Màn hình bắt đầu cài đặt vShere Client, chọn Next.



51

Hình 3.30: Màn hình bắt đầu cài đặt vShere Client

Chọn “I accept the terms in the license agreement” rồi chọn Next.

Hình 3.31: Đồng ý cài đặt

Chọn nơi cài vShere Client rồi Next



52

Hình 3.32: Chọn nơi cài vShere Client

Chọn Install để bắt đầu cài đặt

Hình 3.33: Bắt đầu cài đặt vShare Client

Hoàn thiện cài đặt, chọn Finish để kết thúc cài đặt.



53

Hình 3.34: Hoàn thành cài đặt

3.4.3 Tạo máy ảo

Mở vShere Client điền các thông tin IP address (IP của Server ESXi) và

nhập User và password (User và password là tài khoản lúc tạo Server ESXi) và

nhấn Login.

Hinh 3.35: Màn hình đăng nhập vShere Client



54

Kích chuột phải vào Server rồi chọn New Virtual Machine để tạo máy ảo

mới

Hình 3.36: Tạo thêm một máy ảo mới

Chọn Typical rồi Next để tiếp tục



55

Hình 3.37: Cấu hình máy ảo

Đặt tên cho máy ảo rồi chọn Next

Hình 3.38: Đặt tên cho máy ảo

Chọn nơi lưu trữ rồi chọn Next



56

Hình 3.39: Chọn nơi lưu trữ máy ảo

Chọn hệ điều hành cần cài đặt của máy ảo rồi chọn Next.

Hình 3.40: Chọn hệ điều hành cân cài cho máy ảo



57

Chọn số card mạng của máy ảo rồi chọn Next

Hình 3.41: Chọn card mạng cho máy ảo

Thiết lập dung lượng đĩa cứng cho máy ảo rồi nhấn Next



58

Hình 3.42: Thiết lập dung lượng đĩa cứng cho máy ảo

Tích chọn Edit the virtual machine setting before completion, chọn

Continue để bắt đầu tạo máy ảo

Hình 3.43: Thông tin về máy ảo

Xem lại thông tin máy ảo thiết lập theo nhu cầu và nhấn Finish để bắt đầu cài hệ

điều hành cho máy ảo.



59

Hình 3.44: Thông tin máy ảo

Chuột phải vào Server (Web Server Viettronics) chọn Power -> Power On để

kết nối đến máy ảo

Hình 3.45: Kết nối đến máy ảo

Chọn Power On để bật máy ảo



60

Hình 3.46: Bât máy ảo

Sau đó tiến hành cài đặt hệ điều hành cho máy ảo tương tự như trên máy

thật. Để tạo thêm nhiều máy ảo các bước tương tự như trên

3.5 Tổng kết

Qua quá trình nghiên cứu và triển khai thử nghiệm em nhận thấy rằng

Hyper-V và VMware ESXi phiên bản 5.5 hoạt động bình thường, có thể áp dụng

vào ảo hóa tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics. Hy vọng với công nghệ

ảo hóa của Hyper-V và VMware sẽ mang lại rất nhiều lợi ích cả về kinh tế cũng

như môi trường cho trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics cũng như các

doanh nghiệp trong hiện tại cũng như trong tương lai.

Đề tài: Ảo hóa máy chủ và ứng dụng tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics

61

KẾT LUẬN

Sau thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp về đề tài “Ảo hóa máy chủ

và ứng dụng tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics”, em đã trau dồi them

một lượng kiến thức mới lạ cũng như kinh nghiệm cho việc quản lý hệ thống

mạng. Với những gì mà em đã đạt được sau khóa luận này, em tin rằng Hyper-V

và VMware ESXi phiên bản 5.5 là một giải pháp ảo hóa tốt nhất cho trường Cao

Đẳng Công nghệ Viettronics cũng như các doing nghiệp từ nhỏ đến lớn. Hyper-

V và VMware cho phép thực hiện những thao tác đơn giản nhưng lại đạt được

những kết quả to lớn, có khả năng đáp ứng được các nhu cầu của doanh nghiệp

từ tính an toàn, tính ổn định, tính bảo mật … cũng như khả năng nâng cấp, mở

rộng hệ thống một cách dễ dàng.

Với mức độ nghiên cứu còn hạn chế, cũng như giới hạn về trang thiết bị

nhưng em đã hiểu rõ các khái niệm về “Ảo hóa”. Em tin rằng khóa luận này sẽ

mang lại một cái nhìn tổng quát hơn về công nghệ ảo hóa.

Một lần nữa em xin được gửi lời cảm ơn đến ThS. Trần Ngọc Thái và các

thầy cô trong Khoa Công nghệ thông tin đã giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt

nghiệp này. Xin được chúc quý thầy cô lời chúc sức khỏe, thành công và hạnh

phúc. Chúc Trường Cao đẳng Công nghệ Viettronics ngày càng vững mạnh và

phát triển.

Em xin chân thành cảm ơn!

Đề tài: Ảo hóa máy chủ và ứng dụng tại trường Cao Đẳng Công nghệ Viettronics

62

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc816638(v=ws.10).aspx

2. http://forum.itlab.com.vn/forums/hyper-v.75/

3. http://www.quantrimang.com.vn/cai-dat-hyper-v-virtualization-tren-

windows-server-2008-r2-85056

4. http://www.congtieudung.com/2014/04/so-sanh-hyper-v-va-vmware-hai-

nen-tang_6.html

5. http://forum.itlab.com.vn/forums/esxi-vcenter.70/page-3

6. http://www.vmware.com/products/vsphere-hypervisor

https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc816638(v=ws.10).aspx

http://forum.itlab.com.vn/forums/hyper-v.75/

http://www.quantrimang.com.vn/cai-dat-hyper-v-virtualization-tren-windows-server-2008-r2-85056

http://www.quantrimang.com.vn/cai-dat-hyper-v-virtualization-tren-windows-server-2008-r2-85056

http://www.congtieudung.com/2014/04/so-sanh-hyper-v-va-vmware-hai-nen-tang_6.html

http://www.congtieudung.com/2014/04/so-sanh-hyper-v-va-vmware-hai-nen-tang_6.html

http://forum.itlab.com.vn/forums/esxi-vcenter.70/page-3

http://www.vmware.com/products/vsphere-hypervisor

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP -...

Documents

Transcript of KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP -...