giải pháp ảo hoá máy chủ công nghệ mã nguồn mở

6/2012 02 Khảo sát , đánh giá tình hình vận hành máy chủ, hệ điều hành máy chủ và các dịch vụ mạng đang chạy trên máy chủ tại Sở Thông tin và Truyền thông Vĩnh Long.. 6/2012 03 Phân tích

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI CẤP CƠ SỞ

Tên đề tài: “Giai phap ao hoa may chu:

Công nghệ mã nguôn mơ”

Chủ nhiệm đề tài: KS.TRÂN NGOC TUÂN

Tháng 2/2013

SỞ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI CẤP CƠ SỞ

Tên đề tài: “Giai phap ao hoa may chu:

Công nghệ mã nguôn mơ”

Vĩnh Long, tháng 02 năm 2013

Trân Ngoc Tuân

SỞ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI CẤP CƠ SỞ

Tên đề tài: “Giai phap ao hoa may chu:

Công nghệ mã nguôn mơ”

Chủ nhiệm đề tài: KS.TRÂN NGOC TUÂN

Cấp quản lý: SỞ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

Mã số đề tài (nếu có):

Thời gian thực hiện: từ tháng 6/2012 đến tháng 2/ 2013

Tổng kinh phí thực hiện đề tài: 21,99triệu đồng

Trong đó: kinh phí SNKH: 21,99 triệu đồng

Nguồn khác (nếu có) 0 triệu đồng

Mục lục

I Thông tin chung về đề tài 5

II Đăt vân đề, lý do thưc hiện đề tai 7

III Tông quan tinh hinh nghiên cưu va luân giai sư cân thiêt phai nghiên cưu đề tai 1.Tinh hinh nghiên cưu co liên quan đên đề tai 9

2.Luân giai sư cân thiêt phai thưc hiện đề tai 10

IV Cai tiêp cân, thưc hiện đề tai 11

V Muc tiêu nghiên cưu 11

VI Phương phap nghiên cưu, kỹ thuât sử dung 12

VII Nôi dung cua đề tai 12

VIII Mô ta chi tiêt kêt qua thưc hiện đề tai 13

IX Ý nghia kinh tê – xã hôi, khoa hoc cua đề tai 14

X Kêt luân va kiên nghi 14

XI Bao cao, tai liệu kèm theo 15

XII Danh muc tai liệu tham khao 15

I. Thông tin chung về đề tài:

- Tên đề tài: “Giai phap ao hoa may chu: Công nghệ mã nguôn mơ”

- Đơn vị chủ trì: Trung tâm Công nghệ Thông tin và Truyền thông

- A17, đường 30/4, phường 1, TP.Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long

- KS.Trân Ngoc Tuân Năm sinh: 1983

- CMND: 331390073 Cấp ngày 03/8/1999 tại CA Vĩnh Long

- Điện thoại: 0703.836 768 DĐ: 0918.636276

- Email: tntuan.stttt@vinhlong.gov.vn

- Danh sách cá nhân phối hợp thực hiện đề tài, dự án

- Ông Trân Ngoc Tuân;

- Trung tâm Công nghệ Thông tin và Truyền Thông

-Thời gian thực hiện đề tài: 08 tháng

Bang tiên độ thưc hiện đề tai

01 Xây dựng đề cương thuyết minh đề tài 6/2012

02

Khảo sát , đánh giá tình hình vận hành máy chủ, hệ

điều hành máy chủ và các dịch vụ mạng đang chạy

trên máy chủ tại Sở Thông tin và Truyền thông

Vĩnh Long

6/2012

03

Phân tích hiệu quả sử dụng của máy chủ chạy hệ

điều hành CentOS Server, nghiên cứu tính năng hỗ

trợ ảo hóa của CentOS Server

7/2012

04 Cài đặt, cấu hình và tối ưu HĐH nguồn mở CentOSServer. 8/2012

STT Công việc thưc hiện Thời gian

05 Nghiên cứu, cài đặt và cấu hình phần mềm ảo hóa

OpenVZ trên máy chủ CentOS Server 9/2012

06 Cài đặt và cấu hình 04 máy chủ ảo trên máy chủ CentOS Server. 10/2012

07

Cài đặt, cấu hình các dịch vụ mạng OpenLdap,

DNS, DHCP, Samba cùng hoạt động trên các máy

chủ ảo

11/2012

08 Cấu hình bảo mật kết nối dữ liệu giữa các máy ảo và máy thật. 12/2012

09 Cài đặt công cụ quản trị, cấp phát tài nguyên cho các máy ảo Backup và restore máy ảo. 01/2013

10 Kiểm thử sản phẩm, cấu hình máy trạm truy cập vào hệ thống ảo hóa. 01/2013

11 Triển khai, đưa vào sử dụng, chuyển giao công nghệ. 02/2013

12 Tổng hợp báo cáo, nghiệm thu đề tài 02/2013

- Kinh phí đã thực hiện/kinh phí được duyệt:

Tổng kinh phí thực hiện đề tài: 21,99 triệu đồng

Trong đó: Kinh phí SNKH: 21,99 triệu đồng

Nguồn khác (nếu có) 0 triệu đồng

*Bang kinh phí thưc hiện đề tai va nguôn kinh phí

Kinh phí thực hiện đề tài phân theo các khoản chi

Nguồn kinh phí Tổng số

Trong đó

Công lao động

(khoa học, phổ

thông)

Nguyên,v

ật liệu, năng lượng

Thiết

bị, máy móc

Xây dựng, sửa chữa nhỏ

Chi khác

*Bảng dự toán kinh phí theo nội dung chi

TT Néi dung c¸c kho¶n

*Giải trình các khoản chi:

Tæng kinh phÝ

- Thu thập các thông tin về cấu hình

máy chủ, hệ điều hành máy chủ và

các dịch vụ mạng đang chạy trên máy

Chuyên đề 1: Phân tích hiệu quả sử

dụng của máy chủ chạy hệ điều hành

CentOS Server và nghiên cứu tính năng

hỗ trợ ảo hóa của CentOS Server:

- Tìm hiểu và thu thập thông tin, tài liệu

về HĐH máy chủ CentOS Server;

- Nghiên cứu kỹ thuật về các dịch vụ

OpenLdap, DNS, DHCP, Samba,

Apache họat động trên CentOS

Server;

- Nghiên cứu tính năng hỗ trợ ảo hóa

của CentOS Server;

- Báo cáo kết quả nghiên cứu và phân

tích hiệu quả sử dụng của HĐH

CentOS Server.

2,00 2,00

Cài đặt, cấu hình và tối ưu HĐH máy chủ

nguồn mở CentOS Server trên 01 máy

chủ vật lý làm HĐH nền cho ảo hóa:

- Cài đặt HĐH máy chủ CentOS Server

lên một máy vật lý;

- Cấu hình kết nối mạng, cập nhật

thông tin và các gói vá lỗi được hỗ trợ

từ cộng đồng nguồn mở;

- Cấu hình tối ưu máy chủ, tắt các dịch

vụ không cần thiết để giảm tiêu tốn tài

nguyên;

- Báo cáo kết quả thực hiện;

2,00 2,00

4

Chuyên đề 2: Nghiên cứu, cài đặt và

cấu hình phần mềm ảo hóa (PMAH)

OpenVZ trên 01 máy chủ chạy HĐH

CentOS Server:

- Tìm hiểu và thu thập thông tin tài liệu

về PMAH OpenVZ ;

- Nghiên cứu nguyên lý họat động, tập

lệnh cấu hình của PMAH OpenVZ;

- Cài đặt và cấu hình tích hợp PMAH

OpenVZ lên máy chủ vật lý chạy HĐH

- Dùng PMAH tạo 04 máy chủ ảo trên

một máy chủ vật lý chạy CentOS

Server;

- Cấu hình kết nối mạng nội bộ giữa

các máy chủ ảo và máy chủ thật;

- Cập nhật thông tin và các gói vá lỗi

cho các máy chủ ảo;

- Báo cáo kết quả thực hiện.

2,00 2,00

Cài đặt, cấu hình dịch vụ mạng trên các

máy chủ ảo:

- Cài đặt, cấu hình dịch vụ làm cơ sở

dữ liệu người dùng OpenLdap và tạo

người dùng lên dịch vụ này 01 máy

chủ ảo;

- Cài đặt và cấu hình dịch vụ phân giải

tên miền DNS trên 01 máy chủ ảo

đồng thời cấu hình phân giải tên cho

các máy tham gia vào mạng;

- Cài đặt và cấu hình dịch vụ cấp phát

IP động DHCP cho hệ thống mạng

trên 01 máy chủ ảo;

- Cài đặt và cấu hình dịch vụ chia sẻ

tập tin, thư mục Samba trên 01 máy

chủ ảo;

- Báo cáo kết quả thực hiện.

2,00 2,00

7 Cấu hình bảo mật kết nối dữ liệu giữa

các máy ảo và máy thật.

2,00 2,00 8

Cài đặt công cụ quản trị, cấp phát tài

nguyên cho các máy ảo Backup và

restore máy ảo:

- Cài đặt và cấu hình OpenVZ Web

Panel để quản trị, cấp phát tài

nguyên cho máy ảo;

- Cài đặt và cấu hình vzdump để sao

lưu và phục hồi máy chủ ảo;

- Báo cáo kết quả thực hiện.

9

Kiểm thử sản phẩm, cấu hình máy trạm

truy cập vào hệ thống ảo hóa Kiểm tra

sửa lỗi (nếu có) Báo cáo kết quả thực

hiện.

10 X©y dùng tµi liÖu híng dÉn sö dông

1,00 1,00 11

Tập huấn, hướng dẫn sử dụng cho cán

bộ quản trị mạng Sở TTTT và Trung tâm

Công nghệ Thông tin và Truyền thông.

III Thiết bị, máy móc

IV Chi khác 8,49 8,49

1 Kinh phí quản lý (của cơ quan chủ trì) 2,00 2,00

2 Chi phí đánh giá, kiểm tra nội bộ, nghiệm

Chi xét duyệt Đề cơng

- Chủ tịch hội đồng: 0,1

- Thành viên và th ký: 4 x 0,08= 0,32

- Đại biểu mời tham dự: 2 x 0,04= 0,08

- Bài nhận xét của phản biện: 2 x 0,12 =

- Đại biểu mời tham dự: 2 x 0,05= 0,1

- Bài nhận xét của phản biện: 2 x 0,15= 0,3

- Bài nhận xét của ủy viên: 3 x 0,1= 0,3

1,25 1,25

3 Viết báo cáo tổng kết quá trình xây dựng đề

5 Xây dựng Đề cơng chi tiết 0,60 0,60

5 Phụ cấp chủ nhiệm đề tài

(08 tháng x 0,2/tháng) 1,60 1,60

- Địa điểm, thời gian hoàn thành xõy dựng bỏo cỏo kết quả thực hiện đề tài:

- Địa điểm: Trung tõm Cụng nghệ Thụng tin và Truyền thụng

- A17, đường 30/4, phường 1, TP.Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long

- Thời gian hoàn thành xõy dựng bỏo cỏo: thỏng 2/2013

II Đặt vấn đề, lý do thực hiện đề tài

Nhin chung, tôc đô phat triên khoa hoc kỹ thuât va công nghệ thông tinhiện nay trên thê giơi noi chung va ơ nươc ta noi riêng diên ra rât nhanh chong,cac thông tin trên cac linh vưc khoa hoc - kỹ thuât, kinh tê, văn hoa - xã hôi,quôc phong - an ninh,… luôn luôn thay đôi tưng giơ, tưng phut Cac san phâmcông nghệ thông tin đươc đôi mơi liên tuc đê đap ưng theo nhu câu ưng dungcua con ngươi trong thơi đai phat triên Cac sư đôi mơi nay đa phân đem lainăng suât va hiệu qua rât cao nhưng cung tôn tai môt it vương măc liên quan đênbai toan kinh tê cho cac đơn vi, môt tô chưc, quôc gia,… co nền kinh tê eo hep.Việc đâu tư mơi trang thiêt bi công nghệ thông tin cho cac đơn vi, tô chưctrên đia ban tinh hiện nay la rât khoa khăn do cac đơn vi, tô chưc đang sử dungnguôn kinh phi tư ngân sach cua tinh trong khi đo cac thiêt bi cu đa phân khôngthê đap ưng cho nhu câu ưng dung công nghệ thông tin hiện tai Do đo, cac đơn

vi, tô chưc luôn luôn cân nhăc thât kỹ khi quyêt đinh trang bi mơi môt thiêt biphân cưng hay môt san phâm phân mềm,….cho đơn vi minh

Trươc đây, cac quan tri mang it quan tâm đên việc khai thac triệt đê tainguyên phân cưng trên cac may chu, môi môt may chu đươc bô tri chay môt ưngdung hay môt dich vu duy nhât nên đa phân cac ưng dung nay không sử dunghêt tai nguyên cua may chu dân đên lãng phi tai nguyên phân cưng trong khi cacưng dung khac thi thiêu may chu đê hoat đông

Vi vây, cac nha cung câp san phâm công nghệ thông tin trên thê giơi đãđưa ra hang loat phân mềm ảo hóa máy chủ đê phuc vu cho việc khai thac triệt

đê tai nguyên may chu ma vân đam bao cho cac ưng dung đăt trên may chu hoatđông ôn đinh, đôc lâp vơi nhau

Hiện nay, giai phap ao hoa may chu đã trở nên phổ biến đối với các nhàquản lý máy chủ trên khắp thế giới Tuy nhiên, việc chọn lựa phần mềm ảo hóacũng rất quan trọng vì nó vừa phải đáp ứng cho nhu cầu sử dụng vừa ảnh hưởngđến nguồn chi phí hoạt động của đơn vị Tùy thuộc vào nhu cầu và nguồn tàichính của đơn vị mà chọn lựa phần mềm ảo hóa cho phù hợp với đơn vị Có rấtnhiều phần mềm ảo hóa của các nhà phân phối khác nhau như:

+ Phần mềm thương mại: VMware ESX Server, Hyper-V, Citrix

XenServer, Parallels Virtuozzo Containers,

+ Phần mềm miễn phí: Virtualbox, XEN, KVM,

 Không tốn bât kỳ chi phí nao cho việc trang bi bản quyền phân mềm vachi phi câp nhât, va lôi.

 Khai thác triệt để tài nguyên của máy chủ

 Giảm chi phí đầu tư về phần cứng, giảm chi phí làm mát cho hệ thống,tiết kiệm điện năng, không gian và diện tích

 Quản lý tập trung các máy chủ ảo

 Triển khai máy ảo nhanh chóng, di chuyển dễ dàng

 Đươc hô trơ lơn tư công đông va không bi lệ thuôc vao nha san xuât

III Tổng quan tình hình nghiên cứu và luận giải sự cần thiết phải nghiên

cứu đề tài

1 Tình hình nghiên cứu có liên quan đến đề tài

Với tốc độ phát triển nhanh chóng và rộng khắp của phần mềm nguồn mở

từ cộng đồng nguồn mở, phần mềm nguồn mở đang ngày càng chiếm ưu thế trênlĩnh vục công nghệ thông tin

Phần mềm nguồn mở (FOSS - Free and Open Source Software) được phân

bổ rộng rãi cho người sử dụng với giấy phép công cộng GNU/GPL (General

Public License) do quỹ phần mềm tự do FSF (Free Software Foundation) hỗ trợ

phát triển nhằm mục đích cho người sử dụng tự do chạy chương trình, cho bất

cứ mục đích nào; tự do tìm hiểu cách hoạt động của chương trình, và tự do sửađổi nó; tự do tái phân phối bản sao; tự do cải tiến chương trình, và phát hànhnhững gì cải tiến ra công cộng

Hiện nay, Cán bộ quản trị của các đơn vị Sở, ban, ngành, Huyện, TP trongtỉnh Vĩnh Long đang từng bước được đào tạo, tập huấn hệ điều hành (HĐH)nguồn mở và từng bước chuyển sang sử dụng HĐH nguồn mở nhằm mục đíchgiảm chi phí bản quyền theo tinh thần Chỉ thị 07/2008/CT-BTTTT ngày 30tháng 12 năm 2008 của Bộ Thông tin và Truyền thông “Về đẩy mạnh sử dụngphần mềm mã nguồn mở trong hoạt động của cơ quan, tổ chức nhà nước” vàQuyết định 50/2009/QĐ-TTg ngày 03 tháng 04 năm 2009 của Thủ tướng chínhphủ “ban hành: Quy chế quản lý Chương trình phát triển công nghiệp phần mềm

và Chương trình phát triển công nghiệp nội dung số Việt Nam”

Mặt khác, vấn đề khó khăn trong việc trang bị mới cơ sở vật chất là phải

tuân thủ Nghị quyết số 11/NQ-CP ngày 24/02/2011 của Chính Phủ “Về những

giải pháp chủ yếu tập trung kiềm chế lạm phát, ổn định kinh tế vĩ mô, bảo đảm

an sinh xã hội” trong tình hình kinh tế hiện nay.

Giai phap ao hoa may chu sử dung phân mềm ao hoa OpenVZ (Open

VirtualiZation) trên hệ điều hành nguồn mở CentOS Server là vấn đề khả thi,

phù hợp và có thể áp dụng tại sở Thông tin và Truyền thông và các sở, ban,ngành, huyện thành phố trong tỉnh

OpenVZ là phần mềm ảo hoá miễn phí, hỗ trợ tạo nhiều máy ảo trên mộtmáy vật lý chạy HĐH nguồn mở Các máy ảo đều dùng chung kernel mới máyvật lý nên không cần cài đặt các gói liên quan đến kernel, chiếm ít tài nguyêncủa hệ thống và ổn định hơn OpenVZ hỗ trợ việc chia sẻ tài nguyên và thay đổicấu hình máy ảo trong thời gian máy ảo đang chạy dựa trên nguyên tắc quota

2 Luận giải sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài

Hiện nay, các sở, ban, ngành, huyện, thành phố trong tỉnh đa phần tích hợptất cả các dịch vụ mạng trên một máy chủ chạy hệ điều hành Windows Server(2003, 2008) nhằm mục đích làm cơ sở dữ liệu người dùng (LDAP), dịch vụphân giải tên miền (DNS), dịch vụ cấp phát IP động (DHCP), dịch vụ chia sẽ tậptin và thư mục (file server),… Khuyết điểm của việc tích hợp nhiều dịch vụtrên một máy chủ là khi một dịch vụ nào đó trên máy chủ bị lỗi do virus hayhacker tấn công thì sẽ ảnh hưởng đến các dịch vụ khác đang chạy, khi thay đổicấu hình dịch vụ mạng hay cài đặt lại một dịch vụ bất kỳ có thể ảnh hưởng đếnhoạt động của các dịch vụ khác trên hệ thống

Mặt khác, để trang bị thêm các máy chủ chạy các dịch vụ mạng một cáchđộc lập thì giá phải trả cho chi phí phần cứng và chi phí bản quyền (nếu sử dụngwindows server) là rất cao đồng thời tài nguyên của máy chủ cũng sẽ bị lãngphí

Giải pháp ảo hóa máy chủ với phần mềm ảo hóa OpenVZ trên HĐH nguồn

mở CentOS Server có thể cung cấp các máy chủ ảo chạy các dịch vụ khác nhautrên cùng môt may chu vât lý ma vân đam bao tinh ôn đinh cao Đây la môt ưngdụng hữu hiệu tiết kiệm được chi phí bản quyền, chi phí phần cứng và phù hợpvới cơ sở vật chất hiện tại của các đơn vị Chúng ta không cần trả bất kỳ chi phínào cho việc mua bản quyền, không cần trang bị thêm máy chủ mà vẫn có đủmáy chủ hoạt động

Được phát triển từ HĐH thương mại Red Hat Enterprise Linux nhằm mục đích

phục vụ miễn phí cho cộng đồng, CentOS (Community ENTerprise Operating System) chạy rất ổn định, tương thích với nhiều cấu hình và có thể chạy tốt trên

máy chủ có bộ xử lý tối thiểu 386 trở lên, bộ nhớ 256Mb và dung lượng đĩacứng 4Gb

CentOS Server là hệ điều hành máy chủ có chứng nhận công cộng

GNU/GPL (General Public License) đảm bảo hoàn toàn miễn phí cho người

dùng sử dụng nó Người sử dụng có thể tự do sử dụng CentOS Server với bất kỳmục đích nào đồng thời việc cập nhật, vá lỗi hoàn toàn miễn phí Phiên bản mới

của CentOS được phát hành ngay sau khi phiên bản mới của Red EnterpriseLinux được phát hành

Hiện nay, các phiên bản CentOS từ 4.9 trở về trước đã hết thời gian hỗ trợ

(2012-02-29) cập nhật, vá lỗi, từ phiên bản CentOS 5.0 và 6.0 trở về sau sẽ được

The CentOS Project hỗ trợ cập nhật tới 10 năm (CentOS 5 được hỗ trợ cập nhậtđến 31/3/2017 và CentOS 6 được hỗ trợ cập nhật đến 30/11/2020)

OpenVZ là phiên bản ảo hóa miễn phí (có chứng nhận GNU/GPL) dành

cho cộng đồng có nguồn gốc từ phần mềm ảo hóa thương mại ParallelsVirtuozzo Containers nổi tiếng trên thế giới OpenVZ chỉ hỗ trợ ảo hóa ở mức hệđiều hành, các máy ảo đều dùng chung kernel với máy thật nên chiếm tàinguyên rất ít OpenVZ hỗ trợ ảo hóa nhiều hệ điều hành khác nhau chạy chungKernel như : CentOS, Ubuntu, Suse Linux, Debian,……

OpenVZ hỗ trợ ảo hóa trên các dòng máy chủ 32 bit và 64 bit, việc ảo hóaphụ thuộc vào cấu hình phần cứng của máy chủ Nếu máy chủ hỗ trợ công nghệ

64 bit thì sẽ tạo được nhiều máy ảo và bộ nhớ sẽ được mở rộng nhiều hơn vàngược lại thì số lượng máy ảo và bộ nhớ cấp cho máy ảo sẽ thấp hơn

Các máy chủ ảo cùng chạy trên một hệ thống vật lý rất tiện lợi cho ngườiquản trị trong việc quản lý các máy ảo vì chúng ta có thể tạo, sao lưu, phục hồimáy ảo dễ dàng Khi có phát sinh lỗi về phần cứng trên máy thật, chúng ta cóthể phục hồi máy ảo đã sao lưu trước đó sang máy chủ vật lý khác có cấu hìnhtương đương một cách dễ dàng Ta có thể cài đặt, cấu hình và xử lý lỗi một cáchđộc lập trên từng máy ảo ngay trên máy chủ thật

Ngoài ra, OpenVZ cũng hỗ trợ chúng ta quản trị qua giao diện web, ngườiquản trị có thể tạo, xóa, thay đổi cấp phát tài nguyên cho máy ảo mà không cầnđăng nhập vào máy chủ vật lý

Tuy nhiên, phần mềm ảo hoá OpenVZ và HĐH nguồn mở CentOS Serverchưa được người dùng sử dụng rộng rãi và áp dụng vào công việc với các lý do:

• Trình độ kỹ thuật và khả năng nghiên cứu về lĩnh vực nguồn mở chưa cao

• Thiếu đơn vị hỗ trợ kỹ thuật

• Phần mềm chuyên dụng chỉ hỗ trợ cho nguồn đóng

• Ảnh hưởng bởi chính sách của đơn vị

• Còn thụ động, sợ rủi ro

3 Phân tích hiệu quả của giải pháp ảo hóa máy chủ