intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận Văn: Công Nghệ Ảo Hóa

Chia sẻ: Pham Ngoc Anh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:76

Thêm vào BST
Báo xấu
723
lượt xem 160
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệm vụ của công nghệ ảo hóa chính là tận dụng tối đa hiệu suất làm việc của các máy chủ bằng cách cho phép cài đặt nhiều máy chủ ứng dụng trên một máy chủ vật lý duy nhất. Và việc quản lý cũng trở nên dễ dàng hơn khi quản lý tập trung nhiều máy trên một máy chủ duy nhất. Vấn đề khó khăn của công nghệ này chính là sự an toàn dữ liệu khi lo lắng rằng nếu máy chủ này bị sự cố về ổ đĩa thì sẽ bị mất dữ liệu. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận Văn: Công Nghệ Ảo Hóa

  1. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa  ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ ẢO HÓA SVTH: Nguyễn Văn Van Phạm Ngọc Đạo GVHD: Lê Mạnh Hải Trang 1 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  2. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Lời cảm ơn Sau gần 3 tháng nỗ lực tìm hiều và thực hiện,luận văn “ Công Ngh ệ Ảo Hóa” đ ã được hoàn thành,ngoài sự cố gắn hết mình của bản thân ,chúng tôi còn nhận được nhiều sự động viên,khích lệ từ gia đình, th ầy cô và b ạn bè. Trước hết chúng tôi xin chân thành cảm ơn cha m ẹ,anh chị ,là nh ững người luôn động viên và và tạo mọi điều kiện tốt đề chúng con hoàn thành lu ận văn n ày. Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô của trường Đại Học Kĩ Thuật Công Ngh ệ truyền đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báo cho chúng em trong suốt quá trình học tập.Đặc biệt chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Lê Mạnh Hải và các th ầy cô trong khoa công nghệ thông tin đã tận tình giúp đ ỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Xin cảm ơn tất cả các bạn bè đã và đang giúp đỡ động viên chúng tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Mặc d ù đã cố gắn hết sức đ ể hoàn thành luận văn này,nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót.Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp,chỉ bảo tận tình của quý thầy cô và bạn bè. TP Hồ Chí Minh ,Ngày…..Tháng…..Năm 2010 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 2 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  3. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay,nền kinh tế đang trên đà tăng trưởng mạnh. Cùng với nó là sự tiến bộ vư ợt bậc của nền khoa học công nghệ,đặc biệt là công nghệ thông tin. Máy tính đ ã giúp con người rất nhiều từ tối ưu hóa công việc,giảm thời gian làm việc,tăng h iệu suất và mang lại hiệu quả cao. Với tình hình phát triển như hiện nay th ì b ất cứ một cơ quan,tổ chức nào cũng cần một hệ thống máy chủ (Server) chứ không phải chỉ một vài máy tính con đ ơn lẻ nữa. 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 th ường. 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 n ơi chia sẻ và lưu trữ dữ liệu.Và các dữ liệu này luôn sẵn sàng đối với n gười dùng h ợp lệ được phép truy cập vào nó. Nói chung máy chủ là một máy tính m à nó cung cấp các dịch vụ đang chạy trên nó cho nhiều máy tính khác. Các dịch vụ đó có thể như là :  Application service  File service  Database service  Mail service  Ftp service  Web service  Authentication Service… Th ế nh ưng thực tế cho ta thấy rằng các máy chủ sử dụng rất ít tài nguyên phần cứng của nó,chỉ từ 10 % đ ến 30% cho một loại dịch vụ và phần tài nguyên còn Trang 3 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  4. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa lại thì không dùng đến,do vậy sinh ra lãn phí. Vì vậy nhu cầu thực thực tế là làm sao có thể tận dụng các phần tài nguyên còn lại đó một cách hiệu quả. Trong luận văn này chúng em sẻ trình bày về công nghệ ảo hóa để giải quyết vấn đề n ày. MỤC LỤC Chương 1 : Tổng Quan 1.1 : Bối cảnh .................................................................................................................... Trang 7 1.2 : Nhiệm vụ đô án ......................................................................................................... Trang 8 1.3 : Cấu trúc đồ án........................................................................................................... Trang 8 Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa 2.1 : Tổng quan ảo hóa ................................................................................................... Trang 10 2.1.1 : Khái niệm ảo hóa ........................................................................................ Trang 10 2.1.2 : Lịch sử ra đời................................ ................................ .............................. Trang 11 2.1.3 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa .................................................. Trang 11 2.1.3.1 : Tài nguyên vật lý ........................................................................... Trang 12 2.1.3.2 : Phần mềm ảo hóa ........................................................................... Trang 12 2.1.3.3 : Máy ảo ............................................................................................ Trang 13 2.1.3.4 : Hệ điều hành khách ...................................................................... Trang 13 2.2 : Các loại ảo hóa ....................................................................................................... Trang 13 2.2.1: Type 1 – VMM-Hypervisor........................................................................... Trang 14 2.2.2: Type 2 – VMM ............................................................................................. Trang 15 2.2.3 : Hybrid ......................................................................................................... Trang 16 2.2.4 : Monolithic Hypervisor ................................................................................ Trang 17 2.2.5 : Microkernelized Hypervisor ................................ ................................ ........ Trang 18 2.3 : Các lợi ích của công nghệ ảo hóa ........................................................................... Trang 19 Chương 3 : Các Công Nghệ Giúp Ảo Hóa Hệ Thống Trang 4 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  5. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 3.1 : Công nghệ máy ảo................................................................................................... Trang 22 3.2: Công nghệ Raid ....................................................................................................... Trang 24 3.2.1 : Khái niệm Raid ........................................................................................... Trang 24 3.2.2 : Lịch sử ra đời và phát triển của Raid................................ .......................... Trang 25 3.2.3 : Các Chuẩn Raid................................ ................................ .......................... Trang 24 3.2.3.1 : Chuẩn Striping ................................ ................................ ............... Trang 25 3.2.3.2 : Chuẩn Duplexing ........................................................................... Trang 26 3.2.3.3 : Chuẩn Parity Raid .......................................................................... Trang 26 3.2.4 : Các Loại Raid ............................................................................................. Trang 26 3.2.4.1 : Raid level 0 ..................................................................................... Trang 27 3.2.4.2 : Raid level 1 .................................................................................... Trang 27 3.2.4.5 : Raid level 5 .................................................................................... Trang 27 3.2.4.6 : Raid level 1-0 .................................................................................. Trang 28 3.3 : Công nghệ lưu trữ mạng Sans ................................................................................ Trang 30 3.3.1 : Công nghệ Sans ................................ ................................ .......................... Trang 30 3.3.1.1 : Định nghĩa Sans ............................................................................. Trang 30 3.3.1.2 : Lợi ích của Sans ............................................................................. Trang 30 3.3.1.3 : Các loại Sans .................................................................................. Trang 30 3.4 : Công nghệ Hight Availability .................................................................................. Trang 31 3.4.1 : Yêu cầu phần cứng ..................................................................................... Trang 31 3.4.2 : Ưu điểm ................................ ................................ ................................ ..... Trang 32 3.4.3 : Hạn chế ...................................................................................................... Trang 32 Chương 4 : Ảo Hóa Với Vmware ESX Server 4.1 : Giới thiệu ................................ ................................................................................ Trang 34 4.2: Cấu trúc Vmware ESX Server .................................................................................. Trang 34 4.2.1 : Console Operating System .......................................................................... Trang 36 Trang 5 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  6. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 4.2.2 : Vmkernel .................................................................................................... Trang 37 4.2.3 : ESX Boot Process ................................ ....................................................... Trang 37 4.2.3.1 : LILO ............................................................................................... Trang 37 4.2.3.2 : Init .................................................................................................. Trang 38 4.2.4 : Phần cứng ảo ....................................................................................................... Trang 38 4.2.5 : Tính năng của ESX Server................................ ................................ ................... Trang 39 4.2.5.1 : Virtual Machine File System (VMFS) ..................................................... Trang 40 4.2.5.2 : Virtual symmetric multi-processing (Virtual SMP).................................. Trang 40 4.2.5.3 : VMware High Availability (VMHA) ........................................................ Trang 40 4.2.5.4 : VMotion & Storage Vmotion ................................................................... Trang 42 4.2.5.5 : VMware Consolidated Backup (VCB)................................ ...................... Trang 43 4.2.5.6 : Vcenter update Manager.......................................................................... Trang 44 4.2.5.7 : Distributed resource scheduler( DRS) ..................................................... Trang 44 4.2.5.8 : Distributed Power Manager (DPM) ......................................................... Trang 45 4.2.5.9 : VMware vShere Data Recovery ................................................................ Trang 45 4.2.5.10 : Virtual Center (VC) & Infrastructure Client (VI Client) ....................... Trang 45 Chương 5 : Xây Dựng Mô Hình Ứ ng Dụng Ảo Hóa Cho Doanh Nghiệp Nhỏ 5.1 : Mục tiêu giải pháp .................................................................................................. Trang 47 5.2 : Mô hình ứng dụng .................................................................................................. Trang 47 5.3 : Yêu cầu ................................ ................................ ................................ ................... Trang 48 5.4 : Triển khai hệ thống................................ ................................ ................................ . Trang 48 5.4.1 : cài đặt Vmware ESX Server ................................ ................................ ........ Trang 48 5.4.2 : giao diện đăng nhập chính ......................................................................... Trang 55 Trang 6 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  7. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa 5.4.3 : quản lý ESX Server với VM vSphere client ................................................. Trang 56 5.4.4 : Tạo máy ảo ................................................................................................ Trang 57 5.4.5 : Quản lý và theo dõi máy ảo ......................................................................... Trang 62 5.4.6 : Triển khai máy chủ ..................................................................................... Trang 64 5.4.6.1 : Domain + File Server ................................ ................................ ..... Trang 65 5.4.6.2 : Mail Server ..................................................................................... Trang 66 5.4.6.3 : Web + Ftp Server ................................ ................................ ............ Trang 70 Chương 6 : Kết Luận 6.1 : Những điều đã đạt được ................................................................................ Trang 72 6.2 : Những hạn chế ................................ ................................ .............................. Trang 72 6.3 : Hướng phát triền ........................................................................................... Trang 73 Tài Liệu Tham Khảo ....................................................................................................... Trang 74 Trang 7 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  8. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Chương 1 :Tổng Quan 1.1 : Bối Cảnh. Nền công ngh ệ thông tin trên thế giới đang phát triển với tốc độ nhanh chóng.Ngày càng nhiều sản phẩm và nhiều tiện ích đ ược phát triển và đưa đến tay người dùng. Các công nghệ cũ dần dần đã thể hiện nhiều mặt hạn chế và không phù h ợp với nhu cầu thực tiễn nữa,đặc biệt trong thời buổi kinh tế phát triển không ổn định như lúc này, các doanh nghiệp phải đối mặt với nhiều rủ ro . Do đó yêu cầu nhất thiết đ ược đặt ra là tìm mọi cách để giảm thiểu các chi phí có thể. Trong lĩnh vực công nghệ thông tin th ì công ngh ệ ảo hóa là giải pháp lý tưởng cho các doanh nghiệp có thể giải quyết bài toán về các trung tâm dữ liệu của họ. Công nghệ này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư mua nhiều máy chủ,tiết kiệm điện năng ,h ệ thống làm mát … Nhiệm vụ của công nghệ ảo hóa chính là tận dụng tối đa hiệu suất làm việc của các máy chủ bằng cách cho phép cài đ ặt nhiều máy chủ ứng dụng trên một m áy ch ủ vật lý duy nhất. Và việc quản lý cũng trở nên d ễ d àng hơn khi quản lý tập trung nhiều máy trên một máy chủ duy nhất. Vấn đề khó khăn của công nghệ này chính là sự an toàn dữ liệu khi lo lắng rằng nếu máy chủ n ày bị sự cố về ổ đĩa thì sẽ bị mất dữ liệu. Tuy nhiên vấn đề đó đ ã được khắc phục bằng một loạt các công nghệ đảm bảo an to àn dữ liệu và ho ạt động ổn định của máy chủ như công ngh ệ High Availability,Vmmonitor,raid ,công ngh ệ lưu trữ mạng SAN. Hiện nay các nh à cung cấp các sản phẩm phần mềmmáy chủ đều ra sức tập trung đ ể nghiên cứu và phát triển công nghệ n ày.nổi bật là VMware và Trang 8 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  9. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Microsoft.Đây là hai nhà cung cấp đang nắm giữ phần lớn thị trư ờng ảo hóa hiện n ay. Tại việt nam,ứng dụng công nghệ ảo hóa còn rất dè dặt do chưa có nhiều doanh nghiệp thấy được nhu cầu cần thiết và nắm được công nghệ này. Bên cạnh đó thì việc còn thiếu một đội ngũ lành nghề và lo ngại về tính an toàn của công n ghệ này cũng làm cho các doanh nghiệp lo ngại và ít chú tâm vào công ngh ệ n ày. 1.2 : Nhiệm Vụ Đồ Án . Việc ra đời của công nghệ ảo hóa đ ã d ẫn 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 th ị trường và yêu cầu thực tiễn. Nhiệm vụ chính của luận văn là nghiên cứu về công nghệ ảo hóa nhằm ứng dụng xây dựng mô hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ.Từ đó có thể cho th ấy được các lợi ích mà công ngh ệ n ày đem lại và cũng để đánh giá để tìm ra giải pháp xây dựng các giải pháp nhằm tối ưu hóa h ệ thống công nghệ thông tin. 1.3 : Cầu trúc đồ án Chương 1 : Tổng Quan .  Chương này sẽ nêu lên bối cảnh của nền khoa học công nghệ hiện nay ,những hạn và lãn phí khi vẫn áp dụng mô hình truyền thống vào các hê thống máy chủ và nhiệm vụ của đồ án để giải quyết vấn đề này. Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa.  Chương này sẽ giới thiệu về công nghệ mà chúng ta sẽ ứng dụng xây dựng h ệ thống,nêu cấu trúc ,các th ành ph ần trong mô h ình ảo hóa và các lợi ích m à nó mang lại. Chương 3 : Các Công Ngệ Giúp Ảo Hóa Hệ thống. Trang 9 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  10. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa  Chương này sẽ giới thiệu về các công nghệ hữu ích không kém ph ần quan rọng trong môi trường ảo hóa giúp xây dựng hệ thống an toàn và ổn định. Chương 4 : Ảo Hóa Với máy chủ ESX  Chương này sẽ trình bày về hệ thống ảo hóa của VMware đó là máy ch ủ VMware ESX Qua đó sẽ thấy được các ưu điểm và tính năng vượt trội của sản phẩm ảo hóa này Chương 5 : Xây Dựng Mô Hình Ứng Dụng Ảo Hóa Cho Doanh Nghiệp Nhỏ  Chương này sẽ trình bày triển khai xây dựng mô h ình thực tế,từ đó sẽ thấy được ưu nhược điểm của ứng dụng. Chương 6: Kết Luận  Trình bày những kết quả đạt được,những hạn chế và hư ớng phát triển của đề tài. Trang 10 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  11. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa C hương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa. 2.1 : Tổng Quan Ảo Hóa 2.1.1 : Khái niệm ảo hóa Ảo hóa là một công nghệ đư ợc ra đời nhằm khai thác triệt để khả năng làm việc của các phần cứng trong một hệ thống máy chủ. Nó ho ạt động như một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ý tưởng của công nghệ ảo hóa máy chủ là từ một máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều m áy ảo độc lập. Ảo hóa phép tạo nhiều máy ảo trên một máy chủ vật lý, mỗi một m áy ảo cũng được cấp phát tài nguyên ph ần cứng như máy th ật gồm có Ram, CPU, Card m ạng, ổ cứng, các tài nguyên khác và hệ điều hành riêng. Khi chạy ứng dụng, n gười sử dụng không nhận biết được ứng dụng đó chạy trên lớp phần cứng ảo. Trang 11 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  12. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Hình 2.1 : Một server vật lý trong hệ thống ảo hóa Các bộ xử lý của hệ thống máy tính lớn được thiết kế hỗ trợ công ngh ệ ảo hoá và cho phép chuyển các lệnh hoặc tiến trình nhạy cảm của các máy ảo có th ể ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên hệ thống cho hệ điều hành chủ 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 b àn điều không có hỗ trợ chức năng n ày. Ngày nay hai nhà sản xuất bộ xử lý lớn trên thế giới là Intel và AMD đều tích cố gằn tích hợp công nghệ ảo hóa vào trong các sản phẩm củ a họ. Các bộ xử lý có ứng dụng ảo hóa th ường là Intel VT(Virtual Technology) h oặc AMD Pacifica. Sử dụng công nghệ ảo đã hóa đem đ ến cho người d ùng sự tiện ích. Việc có th ể chạy n hiều hệ điều h ành đồng thời trên cùng một máy tính thuận tiện cho việc học tập ngiên 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 hoá còn h ơn thế và nơi gặt hái đư ợc nhiều thành công và tạo nên thương hiệu của công nghệ ảo hóa đó chính là trong môi trường hệ thống máy chủ ứng dụng và hệ thống m ạng. Ảo hóa máy chủ thực sự không đ ược quan tâm cho đền những năm gần đây. Do còn nhiều vấn đề về công nghệ và người dùng chưa th ực sự quan tâm tới lợi ích và còn thiếu một đội ngũ am hiểu về công nghệ này nên việc áp dụng nó vào h ệ hệ thống là rất d è d ặt. Nh ưng khi đối mặt với thực trạng khủng hoảng của nền kinh tế toàn cầu thì b ất kì một doanh nghiệp n ào cũng chú tâm để tìm một giải pháp tiết kiệm hơn. Đây cũng là lúc công nghệ ảo hóa tìm được chỗ đứng vững chắc cho m ình trong lĩnh vực công nghệ thông tin trên thế giới. Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ và phần mềm điều chú tâm đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ này như là HP,IBM,Microsoft và VMware.Nhiều dạng ảo hóa được đưa ra và có th ể chia thành hai dạng chính là ảo hóa cứng và ảo hóa mềm. Từ hai dạng nay sau n ày mới phát triển thành nhiều Trang 12 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  13. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa lo ại ảo hóa có chức năng và cấu trúc khác nhau như VMM-Hypervisor,VMM , Hybrid… Ảo hóa cứng còn được gọi là phân thân máy chủ. Dạng ảo hóa này cho phép tạo nhiều máy ảo trên môt máy chủ vật lý. Mỗi máy ảo chạy hệ điều hành riêng và được cấp phát các tài nguyên phần cứng như số xung nh ịp CPU, ổ cứng và bộ nhớ... Các tài nguyên của máy chủ có thể đư ợc cấp phát động một cách linh động tùy theo nhu cầu của từng máy ảo. Giải pháp n ày cho phép hợp nhất các hệ thống m áy ch ủ cồng kềnh thành một máy chủ duy nhất và các máy chủ trước đây bây giờ đóng vai trò là máy ảo ứng dụng chạy trên nó. Ảo hóa mềm còn gọi là phân thân hệ điều h ành. Nó th ực ra chỉ là sao chép b ản sao của một hệ điều hành chính làm nhiều hệ điều hành con và cho phép các m áy ảo ứng dụng có thể chạy trên nó. Như vậy, nếu hệ điều h ành chủ là Linux thì cách ảo hoá này sẽ cho phép tạo thêm nhiều bản Linux làm việc trên cùng máy. Cách này có ưu điểm là ch ỉ cần một bản quyền cho một hệ điều h ành và có th ể sử dụng cho các m áy ảo còn lại. Nhược điểm của nó là không th ể sử dụng nhiều hệ đ iều hành khác nhau trên cùng một máy chủ. 2.1.2 : Lịch sử ra đời : Ảo hóa có nguồn gốc từ việc phân chia ổ đĩa, chúng phân chia một máy chủ thực thành nhiều máy chủ con. Một khi máy chủ thực được chia, mỗi máy chủ con có th ể chạy một hệ điều hành và các ứng dụng độc lập. Tiên phong cho công nghệ ảo hóa n ày là từ hãng IBM với hệ thống máy ảo VM/370 nổi tiếng được công bố vào năm 1972.Đến năm 1999 Vmware giới thiệu sản phẩm vmware workstation. Sản phẩm n ày 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 m áy tính ảo chạy đồng 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 Trang 13 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  14. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa h ành và có thể chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với 1 hệ điều h ành. VMware, được EMC (hãng chuyên về lĩnh vực lưu trữ) mua lại vào tháng 12 năm 2003, đã mở rộng tầm hoạt động từ máy tính để b àn (desktop) đến máy chủ (server) và hiện hãng vẫn giữ vai trò th ống lĩnh thị trường ảo hoá. 2.1.3 .Các thành phần của một hệ thống ảo hóa. Một hệ thống ảo hóa bao gồm những thành phần sau.  Tài nguyên vật lý (host machine,host hardware)  Các ph ần mềm ảo hóa (virtual software) cung cấp và quản lý môi trường làm việc của các máy ảo .  Máy ảo (virtual machine) là các máy được cài trên phần mềm ảo hóa.  Hệ điều h ành: là hệ điều hành được cài trên máy ảo. Hình 2.2 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa. 2 .1.3.1: Tài nguyên vật lý (host machine / host hadware) Trang 14 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  15. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Các tài nguyên vật lý trong môi trường ảo hóa cung cấp tài nguyên mà các m áy ảo sẻ sử dụng tới.một môi trường tài nguyên lớn có thể cung cấp được cho nhiều máy ảo chạy trên nó và hiệu quả làm việc của các máy ảo cao h ơn.Các tài n guyên vật lý thông thường như là ổ đĩa cứng, ram, card m ạng…. 2 .1.3.2: Các phần mềm ảo hóa (virtual software) Lớp phần mềm ảo hóa n ày cung cấp sự truy cập cho mỗi máy ảo đến tài n guyên hệ thống. Nó cũng chịu trách nhiệm lập kế hoạch và phân chia tài nguyên vật lý cho các máy ảo . Ph ần mềm ảo hóa là nền tản của một môi trường ảo hóa. Nó cho phép tạo ra các máy ảo cho người sử dụng, quản lý các tài nguyên và cung cấp các tài nguyên này đến các máy ảo.Kế hoạch quản lý sử dụng tài nguyên khi có sự tranh chấp một tài nguyên đặc biệt của các máy ảo, điều này d ẫn tới sự hiệu quả làm việc của các máy ảo. Ngoài ra phần mềm ảo hóa còn cung cấp giao diện quản lý và cấu hình cho các máy ảo. 2 .1.3.3 : Máy ảo (virtual machine) : Thuật ngữ máy ảo được dùng chung khi miêu tả cả máy ảo (lớp 3) và h ệ đ iều hành ảo (lớp 4). Máy ảo thực chất là m ột phần cứng ảo một môi trường hay một phân vùng trên ổ đĩa. Trong môi trường này có đầy đũ thiết bị phần cứng như một máy thật . Đây là m ột kiểu phần mềm ảo hóa dựa trên phần cứng vật lý. Các h ệ điều hành khách mà chúng ta cài trên các máy ảo n ày không biết phần cứng m à nó nhìn thấy là ph ần cứng ảo. 2 .1.3.4 : Hệ điều hành khách(Guest operating system) Hệ điều hành khách được xem nh ư một phần mềm (lớp 4) được cài đặt trên một máy ảo (lớp 3) giúp ta có thể sử dụng dễ dàng và xử lý các sự cố trong môi trư ờng ảo hóa, Nó giúp người dung có những thao tác giống như là đang thao tác trên một lớp phần cứng vật lý thực sự. Trang 15 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  16. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Khi có đủ các thành phần trên thì bạn có thể xây dựng cho m ình một hệ thống ứng dụng ảo hóa. Ngoài việc lựa chọn phần cứng cho thích hợp bạn còn phải cân nh ắc xem phải sử dụng phần mềm ảo hóa gì ho ặc loại ảo hóa nào. Điều n ày rất quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất làm việc cho hệ thống của bạn. 2.2 : Các Loại Ảo hóa Ảo hóa được xây dựng dựa trên giải pháp chia một máy vật lý thành nhiều m áy con. Giải pháp này được biết đến với cái tên là Virtual Machine Monitor (VMM) sau này đư ợc biết goi là h ypervisor. VMM cho phép tạo tách rời các máy ảo và điều phối tru y cập của các máy ảo n ày đến tài nguyên phần cứng. Mặc dù cho phép sử dụng các hệ điều hành bất kì trên các máy ảo nhưng trong thực tế để đạt một kết quả và hiệu suất cao nhất th ì các nhà sản xuất vẫn giới hạn và khuyến cáo rằng nên sử dụng một số hệ điều hành nào đó. Đó là vì các vấn đề tương thích giữa h ệ điều hành máy ảo với hệ điều hành máy chủ và hệ điều hành máy chủ với phần cứng. Dựa vào đ ặc điểm cấu trúc thì có th ể phân loại ảo hóa th ành những dạng sau. 2.2.1 : VMM - Hypervisor Công nghệ VMM-Hypervisor là một dạng ảo hóa cơ bản.Nó hoạt động như là một lớp phần mềm nằm ngay trên phần cứng hoặc b ên dưới một hoặc nhiều hệ đ iều hành khách. Mục đích chính của nó là cung cấp các môi trường làm việc cho các máy ảo. Cho phép các máy ảo hoạt động trên một phần của phần cứng được gọi là phân vùng (partition). Các h ệ điều hành của máy ảo được cài đặt trên phân vùng n ày. Mỗi phân vùng sẽ được cung cấp tập hợp các tài nguyên ph ần cứng riêng của nó chẳng hạn như bộ nhớ, các chu kỳ CPU và thiết bị. Hypervisor có trách nhiệm đ iều khiển và phân phối các luồn truy cập đến các tài nguyên ph ần cứng Khi một hệ điều hành thực hiện truy xuất hoặc tương tác tài nguyên p hần cứng trên hệ điều hành chủ thì công việc của một Hypervisor sẽ là: Trang 16 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  17. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa  Hypervisor mô phỏng phần cứng. nó làm cho các hệ điều hành tưởng rằng mình đ ang sử dụng tài nguyên vật lý của hệ thống thật.  Hypervisor liên lạc với các trình đ iều khiển thiết bị  Các trình điều khiển thiết bị phần cứng liên lạc trực tiếp đến phần cứng vật lý. H ình 2.3 : cấu trúc của kiểu ảo hóa Vmm Hypervisor Trong mô hình này trình đ iều khiển phần cứng liên lạc trực tiếp với các thiết b ị phần cứng mà không phải qua bất kì trung gian nào nên nó mang lại một hiệu suất cao nhất về sử dụng tài nguyên phần cứng. Một vài sản phẩm đang sử dụng d ạng này là Microsoft Hyper-V, Citrix Xenserver, Vmware ESX server. 2.2.2: Virtual Machine Monitor(VMM) VMM là một loại ảo hóa hoạt động như một phần mềm chạy trên một hệ đ iều hành chủ khác. Ngh ĩa là để tương tác với tài nguyên ph ần cứng nó phải liên lạc thông qua hệ điều h ành chủ.các sản phẩm điển hình cho kiểu ảo hóa n ày là VMware Server,Microsoft Virtual PC, m áy ảo Java . Mối liên lạc giữa phần cứng và trình đ iều khiển thiết bị trên hệ điều h ành trong kiểu ảo hóa VMM được mô tả nh ư sau như sau: Trang 17 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  18. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa  Bước đầu tiên mô phỏng phần cứng. Lớp ảo hóa h ypervisor sẽ tạo ra một phân vùng trên ổ đ ĩa cho các máy ảo . Phân vùng này bao gồm các phần cứng ảo như ổ đ ĩa, bộ nhớ….  Hypervisor Xây dựng mối liên lạc giữa lớp ảo hóa với hệ điều h ành. Khi một máy ảo truy xuất tài n guyên thì lớp h ypervisor sẽ thay thế máy ảo đó gởi các yêu cầu tới hệ điều hành máy chủ để yêu cầu thực hiện,  Khi Hệ điều h ành nhận đư ợc các yêu cầu này. Nó liện lạc với trình điều khiển thiết bị phần cứng.  Các trình đ iều khiển thiết bị phần cứng liện lạc đến các phần cứng trên máy thực.  Quá trình này sẽ xảy ra ngư ợc lại khi có các trả lời từ các phần cứng đến hệ điều h ành chủ. Hình 2.4 : Cấu trúc của kiểu ảo hóa Vmm 2.2.3 : Hybrid Trang 18 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  19. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Hybrid là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm . Trong đó lớp ảo hóa hypervisor ch ạy song song với hệ điều h ành máy ch ủ. Tuy nhiên trong cấu trúc ảo hóa này các máy chủ ảo vẫn phải đi qua hệ điều h ành máy chủ để truy cập phần cứng nhưng khác biệt ở chỗ cả hệ điều hành máy chủ và các máy ch ủ ảo đều chạy trong chế độ hạt nhân. Khi một trong hệ điều h ành máy chủ hoặc một máy chủ ảo cần xử lý tác vụ thì CPU sẽ phục vụ nhu cầu cho hệ điều h ành máy chủ ho ặc máy chủ ảo tương ứng. Lý do khiến Hyrbird nhanh h ơn là lớp ảo hóa ch ạy trong trong chế độ h ạt nhân (chạy song song với hệ điều hành) trái với Virtual Machine Monitor với lớp ảo hóa chạy trong trong chế độ ngư ời dùng (chạy như một ứng dụng cài trên hệ điều h ành). Phương pháp ảo hóa Hybird được sử dụng trong hai sản phẩm ảo hóa phổ b iến của là Microsoft Virtual PC 2007 và Microsoft Virtual Server 2005 R2 . Hình 2.5 : kiến trúc ảo hóa Hybrid 2.2.4 : Monolithic Hypervisor Trang 19 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
  20. GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa Monolithic Hypervisor là một hệ điều hành máy ch ủ.Nó chứa những trình đ iều khiển (Driver) hoạt động phần cứng trong lớp Hypervisor để truy cập t ài n guyên phần cứng b ên dưới.khi Các h ệ điều h ành chạy trên các máy ảo truy cập phần cứng thì sẽ thông qua lớp trình đ iều khiển thiết bị của lớp h ypervisor. Mô hình này mang lại hiệu cao, nhưng cũng giống như bất kì các giải pháp khác bên m ặt ưu điểm thì nó cũng còn có nhiều điểm yếu .Vì n ếu lớp trình điều khiển thiết bị phần cứng của nó bị hư hỏng hay xuất hiện lỗi thì các máy ảo cài trên nó đều bị ảnh hưởng và nguy hại. Thêm vào đó là th ị trường phần cứng ngày nay rất đa dạn,nhiều loại và do nhiều nh à cung cấp khác nhau nên trình đ iều khiển của Hypervisor trong loại ảo hóa này có th ể sẽ không th ể hỗ trợ điều khiển hoạt động của phần cứng này một cách đúng đắn và hiệu suất chắc chắn cũng sẽ không được như mong đợi. Một trình đ iều khiển không thể nào có th ể điều khiển tốt hoạt động của tất cả các thiết bị nên nó cũng có những thiết bị phần cứng không hỗ trợ. Những điều này cho thấy rằng việc phụ thuộc quá nhiều vào các loại thiết bị dẫn tới sự hạn chế việc phát triển công nghệ này. Hình 2.6 : Kiến trúc Monolithic Hypervisor 2.2.5 : Microkernelized Hypervisor Microkernelized Hypervisor là m ột kiểu ảo hóa giống như Monolithic Hyperviso . Điểm khác biệt giữa hai loại n ày là trong Microkernelized trình điều khiển thiết bị phần cứng b ên dưới được cài trên một máy ảo và được gọi là trình đ iều khiển chính,trình điều khiển chính này tạo và quản lý các trình điều khiển con Trang 20 SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng
172 tài liệu
829 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2