Xây dựng mạng lunix phục vụ tính toán

xây dựng mạng lunix phục vụ tính toán, tài liệu hay về công nghệ thông tin, báo caom đồ án hay cho công nghệ tyhoong tin lunix phục vụ tính toán lunix phục vụ tính toán lunix phục vụ tính toán lunix phục vụ tính toán

Lê Thế Vinh, Lê Đăng Nguyễn Khiêm, Trịnh Văn Vượng

XÂY DỰNG MẠNG LINUX PHỤC VỤ TÍNH TOÁN

TÀI LIỆU KỸ THUẬT

Tp Vinh - 2010

Nội dung

Giới thiệu

I Cài đặt hai Hệ điều hành Windows và Linux trên cùng một máy tính

1.1 Chia ổ đĩa cứng bằng phần mềm PQMagic trước khi cài đặt HĐH

1.2 Cài đặt hệ điều hành Linux

1.3 Một số lỗi thường gặp khi cài đặt hệ điều hành Linux 10.0

II Cấu hình các máy trong mạng cục bộ

2.1 Một số thông tin cần biết về mạng cục bộ

2.2 Đặt địa chỉ cho các máy

2.3 Thiết lập hệ thống các files mạng (NFS)

2.3 Cài đặt hệ thống thông tin mạng (NIS)

2.4 Kiểm tra, chạy thử

III Đảm bảo cho các máy tính trong mạng hoạt động bình thường

3.1 Cô lập máy tính

3.2 Sao lưu dự phòng và phục hồi lại trạng thái hoạt động bình thường của máy

Giới thiệu

Ứng dụng phương pháp mô phỏng và mô hình hóa để nghiên cứu các bài toán kỹ thuật đang được nhiều cơ sở nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam quan tâm Một vấn đề đặt ra trong quá trình mô phỏng các bài toán lớn là cần có tốc độ tính toán cao và bộ nhớ truy cập nhanh

đủ lớn Hệ điều hành (HĐH) Windows có giao diện quen thuộc, dễ sử dụng nhưng lại hạn chế

về tốc độ tính toán và bộ nhớ truy cập nhanh (ngoài RAM) Hệ điều hành Linux có mã nguồn

mở, được phát triển chủ yếu để phục vụ giáo dục và các phòng thí nghiệm khắc phục được yếu điểm này của Windows Hơn nữa, Linux còn cung cấp môi trường cho phép tính toán song song Một bài toán lớn có thể chia cho nhiều máy cùng tính Kỹ thuật tính toán song song được thực hiện trên môi trường PVM hoặc MPI Vì vậy, để thực hiện tốt các bài toán môphỏng các phòng thí nghiệm thường sử dụng HĐH Linux khi tính toán và HĐH Windows trợ giúp xử lý số liệu và trình bày kết quả dưới dạng bài báo

Từ nhu cầu này, nhóm mô phỏng thuộc Khoa Điện tử, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Vinh đãtriển khai xây dựng mạng máy tính gồm 10 máy PC Các máy được nối với nhau thành một mạng cục bộ (LAN), theo mô hình hình sao thông qua một Hub Hai hệ điều hành Windows

và Linux được cài cho tất cả các máy Tiếp theo là cài đặt mạng: địa chỉ IP, tên miền, tên máy

và cấu hình cho dịch vụ Hệ thống file mạng (NFS), Hệ thống thông tin mạng (NIS) Khởi tạo môi trường làm việc bao gồm môi trường lập trình C trong Linux và hệ soạn thảo MC Saukhi thiết lập hệ thống hoàn thành, việc thử nghiệm và triển khai nghiên cứu được thực hiện.Tài liệu kỹ thuật này trình bày tóm tắt quá trình cài đặt, thiết lập hệ thống tính toán tại Phòngthí nghiệm Mô phỏng, Khoa Điện tử, Trường ĐHSPKT Vinh

I Cài đặt hai Hệ điều hành Windows và Linux trên cùng một máy tính

Phần mềm Linux có ưu điểm là có môi trường tính toán tốc độ cao, hỗ trợ môi trường tính toán song song MPI, PVM và cho phép xây dựng các chương trình bằng ngôn ngữ C, với thưviện phong phú

Vấn đề đặt ra là cần cài đặt trên cùng một máy tinh PC cùng lúc hai Hệ điều hànhWindows và Linux Để cài đặt ta cần phải phân chia ổ cứng hợp lý cả về định dạng và dunglượng bằng các phần mềm tiện ích như PQMagic

Dưới đây, chúng tôi trình bày quá trình cài đặt 2 Hệ điều hành này trên cùng một máy PC

1.1 Chia ổ đĩa cứng bằng phần mềm PQMagic trước khi cài đặt HĐH

Phân vùng (partition) của ổ cứng được phân chia lại bằng phần mềm PQ Magic, có trong

đĩa Herens BootCD Để thực hiện trước hết ta khởi động máy từ CD-ROM này.

Bước1:Cho đĩa CD Khởi động vào ổ CD, rồi ấn nút khởi động lại máy tính

Màn hình Partition Magic Pro 8.05 xuất hiện (Màn hình xuất hiện có thể khác nhau do tình

trạng hiện thời của đĩa cứng):

- Chọn partition trong bảng liệt kê ta làm như sau: vào menu Operations chọn Resize/More hoặc ta click chuột vào dấu”<->” trong bảng liệt kê rồi chọn Resize/Move Hộp thoại mới

xuất hiện,ở đây ta có thể chọn ổ E để chia (tuỳ mỗi người), ở dòng mục Free Space Before(MB) ta có thể điền kích thước mới như sau: 6000 MB

click OK và

click Apply,màn hình xuất hiện:

Sau đó ta click Exit rồi click OK để thoát, máy tính sẽ tự khởi động lại

1.2 Cài đặt hệ điều hành Linux

Linux 10.0 hay còn gọi là Fedora Core 1.0 gồm 3 đĩa CD cài đặt

Đưa đĩa 1 vào và khởi động lại máy tính từ CD

Chọn Skip để tiếp tục, chọn OK để kiểm tra lại các đĩa CD xem có đủ tốt để cài đặt thành

công hay không

Chọn Custom để có tùy chọn các công cụ, thành phần cần thiết cho công việc của mỗi người trong quá trình thực hiện tính toán ở hệ điều hành này Chọn Next để tiếp tục.

- Màn hình xuất hiện:

Chọn Manually partition with Disk Drui (người dùng thực hiện chia các phân vùng) để tiếp

tục

- Màn hình xuất hiện:

Chọn Free ->chon New màn hình Add Partition xuất hiện :

Trong màn hình ở dòng mục : File System Type chúng ta chọn Swap (bộ nhớ truy cập nhanh

khi chạy chương trình ứng dụng)

- Dòng mục : Size ( MB) tuỳ chọn dung lượng là: 500MB

- Dòng mục : Additional Size Options ta chọn Fixed size Sau khi đã chọn xong ta chọn OK

Tiếp tục như vậy

Dòng mục : File System Type chúng ta chọn ext3

Dòng mục : Additional Size Options chọn Fill to maximum allowable Size để dùng tất cả

dung lượng phần trống còn lại của ổ cứng

Kết thúc ta click OK.

Màn hình xuất hiện :

Chúng ta chọn Continue để tiếp tục

Chọn Next để tiếp tục.

- Xuất hiện màn hình:

Phần này là phần chọn hệ điều hành nào khởi động trước,khi máy tính khởi động.Để làm

được như vậy chúng ta click chọn Dos rồi chọn Edit màn hinh xuất hiện:

Thay DOS bằng WINDOWS

Chọn OK

Màn hình xuất hiện:

Đánh Password đơn giản(tuỳ theo người làm tự đặt Password cho riêng mình) nhiều hơn 6 kí

tự rồi chọn Next chờ máy kiểm tra ổ cứng.Màn hình xuất hiện:

Phần này tuỳ chọn các ứng dụng Ta chọn tất cả các công cụ, cụ thể là:

Phần Desktop tích chọn: X Windows System

GNOME Desktop Environment

Phần Applications chúng ta có thể chọn Graphical Internet; office/productivity;

Sound/and video; Graphics

Phần Servers chọn tất cả các mục trong phần Servers, xuất hiện chữ nét nhỏ xanh

nhạt bên phải Detalls, ta click vào chọn tất cả các dòng mục rồi chọn OK.

Tương tự chọn tất cả trong phần Network Servers

Phần Development chọn tất cả các mục trong phần Development Tools.

Phần System chọn tất cả các mục trong phần Addministration Tools và tất cả các mục ở phần System Tools Chọn Next để tiếp tục

Cho đĩa 2 vào chọn OK tiếp tục,và tương tự với đĩa 3 cũng vậy.Sau khi đã cài đặt xong 3 đĩa,ta chọn Reboot để khởi động lại máy.Mục đích

Màn hình khởi động xuất hiện chọn cho máy chạy vào hệ điều hành Linux nếu không máy sẽ

tự động vào hệ điều hành Windows vì ta đã chọn hệ điều hành WINDOWS chạy trước

khi máy khởi động.

Yes, I agree to the License Agreement

No, I do not agree

Cài đặt ngày tháng rồi chọn Next để tiếp tục:

Back NextChọn Next

- Sau khi cài đặt xong ta tiến hành chạy thử vào hệ điều hành Windows và chạy thử vào

hệ điều hành Linux để kiểm tra xem máy tính có chạy ổn định không? Nếu không, ta kiểm tra lại để làm sao cho máy tính chạy tốt cả 2 hệ điều hành Đến đây là xong phần cài đặt và tiếp đến là phần thiêt lập thành một mạng máy tính sử dụng hệ điều hành Linux.

Một số lỗi thường gặp khi cài đặt hệ điều hành Linux 10.0

1 Một số máy tình thường không thích hợp,hay chúng không chạy khi cài hệ điều hành ở chế

độ đồ hoạ.Vì vậy,nếu máy không cài được ở chế độ đồ hoạ thì ta chọn chế độ dòng lệnh để càiđặt(tức là chế độ LINUX TEXT).Tuy nhiên,khi cài đặt ở chế độ này thì phức tạp hơn khi càiđặt ở chế độ đồ hoạ

2 Khi cài đặt,ta thường quên hay bỏ qua thành phần “mc”.Đây là một phần rất quan trọng vìvậy ta phải hết chú ý để chọn thành phần này khi bạn cài đặt hệ điều hành Linux

3 Với những máy được sử dụng nhiều ở hệ điều hành WINDOWS,khi khởi động máy thì cókhi chúng sẽ chạy sang hệ điều hành Linux nhưng vì hệ điều hành Linux ít ứng dụng trong học tập,vì vậy gây ảnh hưởng đến học tập.Và vì vậy,ta phải hết sức chú ý chọn hệ điều hànhnào chạy trước khi máy khởi động,như ta đã làm ở trên

II Cấu hình các máy trong mạng cục bộ

2.1 Một số thông tin cần biết về mạng cục bộ

a) Giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol)

TCP/IP là một giao thức vận chuyển cơ bản (Internet Protocol – Giao thức Internet) cho các gói thông tin trên mạng Internet và các mạng dùng giao thức TCP/IP Phần này nãi về IP nói chung và IP kết nối điểm - điểm từ máy tính này đến máy tính khác, nên IP là một giao thức liên mạng nó cung cấp hệ thống truyền thông tin các m¹ng được nối kết với nhau IP cung cấp một cách thống nhất cho việc đóng gói thông tin để phân phối ngang qua các đường biên của các mạng con

b) Địa chỉ IP và tên máy tính

+ Có 3 cách để xác định hệ thống máy tính trong môi trường mạng TPC/IP địa chỉ vật lý, địa chỉ IP và tên miền Địa chỉ vật lý là địa chỉ MAC (Media Access Control), địa chỉ IP xác định một máy tính trên một liên mạng IP, tên miền để cung cấp tên để nhớ cho một máy tính trong liên mạng IP Khi người dùng sử dụng tên miền chúng sẽ chuyển thành địa chỉ IP bởi DNS (Domain Name System), chúng cho các địa chỉ trong liên mạng IP Network Indentifier (đinhdanh mạng) dùng để xác định mạng Host Indentifier dùng định dạng thập phân có dấu chấm

Ví dụ: 172.16.50.32 Khi các máy tính được nối mạng, ta đặt địa chỉ IP này cho các máy Khicấu hình cho 1 máy tính hay cho một Router với địa chỉ IP Subnetmask, cần xác định Subnetmask (mặt nạ mạng con) về cơ bản chúng như một sự sắp xếp theo mẫu Subnetmask cho các lớp như sau:

2.2 Đặt địa chỉ cho các máy

- Trong địa chỉ IP còn có một phần nữa gọi là phần Netmask.Với địa chỉ IP address và

Netmask ta có thể thực hiện như sau: Gõ lệnh setup rồi ấn ‘enter’ => chọn dòng mục”Network Configuration” rồi ấn ‘enter’

*Chúng ta có thể vào ‘setup’ như sau:

Khi dó HĐH sẽ xuất hiện một hộp thoại nó có chứa địa chỉ IP address và Netmask.(Authentication Configuration) Ví dụ, ta có thể đặt địa chỉ IP và Netmask như sau:

Phần IP address 172.16.50.26

Phần Netmask 255.255.255.0 (thuộc lớp C)

Nhưng để 2 phần này nổi lên ta ấn định cho nó bằng một dấu [*],như hình dưới:

- Địa chỉ IP là thông tin quan trọng để các máy thực hiện trao đổi dữ liệu với nhau qua mạng

Ta có thể dùng lệnh ifconfig để thiết lập địa chỉ cho cạc mạng luc run time Cú pháp lệnh viết

như sau: ifconfig eth0 172.16.50.26 netmask 255.255.255.0

Lệnh này gán cho các mạng địa chỉ là 172.16.50.26, một Netmask và một file được tạo thành

trong etc/System Config/ Netmask – Scripts gọi là ifconfig – eth0.

2.3 Thiết lập hệ thống các files mạng (NFS)

a) Giới thiệu về NFS

- NFS (Network File System) là một dịch vụ phân phối tập tin (file) cung cấp các tập tin dùngtrong môi trường mạng NFS trở thành giao thức cho Internet NFS chạy trên mọi hệ thống máy tính từ máy tính cá nhân đến máy tính lớn trên môi trường cục bộ hay toàn cầu Nhiều loại trạm (client) có thể truy cập đươc hệ thống NFS dùng chung này

- Các chức năng bảo vệ trong NFS bao gồm dịch vụ xác nhận và cấp phép để kiểm tra địa chỉ

IP và quyền truy cập user trước khi cho phép họ truy cập 1 tệp tin dưới cùng tên trong danhsách tâp tin của site chủ NFS cũng có thể được cấu hình để sử dụng các dịch vụ an ninh khác như Ketbotos, dịch vụ mã hoá như DES (Data Encrytion Standard), ACL(access Controllists)

- Mặt khác, đặc biệt quan trọng giữa NFS va internet FPT (file transfer Protocol) là MFSkhông cần truyền tải hoàn toàn tập tin đến hệ thống Client vì vậy chỉ truyền khối tập tin màClient yêu cầu thông qua các liên kết, như vậy sẽ giảm lưu thông trên mạng

b) Cấu hình NFS cho máy chủ

+ Chuẩn bị cài đặt NFS

Các thành phần về mạng đã được cài đặt khi cài HĐH Ngoài ra, xây dựng NFS nên chuẩn bị về:

- Tuỳ chọn file hệ thống để xuất

- Thiết lập cho nhiều người sö dụng hoặc có thể vào file hệ thống được cho phép để lắp file xuất cho nhiều file hệ thống

- Đồng nhất hoá Automounting hoặc manual mounting schems các máy trạm đó sẽ sử dụng để xuất vào file hệ thống đó

- Chọn các thư mục dùng chung và đặt mount tự động từ máy chủ vào máy trạm để thuận lợi

cho công việc và dễ sử dụng

+ Giới thiệu về NFS trên máy chủ

- Trong Fedora core và Red hat Enterprise Linux System , file /etc/expots là file cấu hình

chính NFS Nó kê khai các file hệ thống xuất của máy chủ, các hệ thống cho phép để lắp các file xuất của các file hệ thống và sự lắp đặt các chức năng cho mỗi file xuất đó NFS chỉ duy trì địa vị thông tin về hệ thống máy trạm

- Các file cho NFSv4 (NFS version4) là:

- nfs

- rpcidmapd

- rpcsvcgssd+ Commands

- exprtfs

- nfsstat

- showmount

- rpcinfoNFS Server DaemonsNên bắt đầu:

thái của một dịch vụ xxx bất kỳ ta sử dụng lệnh: service xxx status Để khởi động dịch vụ ta dùng lệnh service xxx start.

Hai dịch vụ quan trọng của NFS là nfs, nfslock và portmapper.

Thông tin về NFS server gồm:

1 /etc/rc.d/init.d/portmap

2 /etc/rc.d/init.d/nfs

3 /etc/rc.d/init.d/nfslock

- Nguyên bản portmap bắt đầu là /etc/rc.d/init.d/pormap

Nhiều chương trình ứng dụng mạng sử dụng thông tin từ rpc, NFS, NIS, dựa vào thông tin

quy định portmapper Các dịch vụ có thể được cài đặt chế độ khởi tạo tự động khi máy tínhkhởi động (boottime), và người dùng cũng có thể điều khiển nó bằng lệnh để xem trạng thái, bật/tắt và khởi động lại dịch vụ bằng lệnh service với tham số: status, stop/start và restart

+ Thực hiện cài đặt NFS cho máy chủ

#service nfslock restart

Ví dụ khi thực hiện các lệnh, HĐH sẽ hiện thông báo sau:

Để xem daemons có đang chạy hay không ta dùng lệnh: #rpcinfo –p và lệnh

#showmount –e

Để các dịch vụ tự khởi động khi máy tính bật lên ta thực hiện lệnh:

#chkconfig levels 0123456 nfs off

#chkconfig levels 345 nfs on

#chkconfig levels 0123456 nfslock off

#chkconfig levels 345 nfslock on

b) Cấu hình NFS cho máy trạm

- Cấu hình NFS cho một máy trạm (client) đơn giản hơn so với cấu hình NFS của máy chủ

- Cấu hình cho NFS client cũng cần portmapper đang chạy Để chắc chắn cho các portmapper đang chạy trong một hệ thống máy tớ thì sử dụng các portmap sau:

#service portmap status

Nếu đầu dịch vụ này ở trạng thái dừng (stop) thì ta khởi động dịch nó bằng lệnh:

#service portmap start

Để cập nhật thông tin từ file exports trên máy chủ ta thực hiện lệnh:

#mount -a -t nfs hoặc #service netfs start

2.3 Cài đặt hệ thống thông tin mạng (NIS)

a) Giới thiệu về NIS

- NIS (Networking Information System) là những thông tin cần dùng để cho một mạng dùng

hệ điều hành Linux NIS đầu tiên được biết rằng:”yellow pape’s”(YP) Vì vậy nhiều lệnh NIS-related bắt đầu với letter YP như :YPserv, YPbind, YP.conf, va yppasswd

- Thông tin lớn nhất như thường thường sử dụng NIS phù hợp người sử dụng thông tin thẩm định quyền

- Cũng giống như NFS, NIS sử dụng một dạng chuẩn là server-client Mỗi NIS domain có tối thiểu một NIS server, là trung tâm thông tin NIS client là chương trình sử dụng NIS để thiết lập các bài toán, câu hỏi từ thông tin của máy chủ đó được hoàn lại trong kho dữ liệu và được biết bằng maps NIS maps được hoàn lại trong khuôn thức DBM (Databasse Management)Một Nisdomain là một tên đơn nhất chuyển đến nhiều nhóm của hệ thông đó sử dụng giốngNIS maps

b) Chuẩn bị cài đặt cho NIS

Có 4 kiểu mạng thường được sử dụng là:

1 Một domain đơn với một master server, không có slave server, có một hoặc nhiều clients

2 Một domain đơn với 1 master server, một hoặc nhiều slave server, và một hoặc nhiều clients

3 Nhiều Domain, có nhiều master server, không có slave server, và một hoặc nhiều clients

4 Nhiều Domain, mỗi domain có một master server, một hoặc nhiều slave server, và một hoặc nhiều clients

-Khi cài đặt cho hệ thống thì bạn cần chú ý và cài đặt 3 gói sau:

c) Cấu hình cho một NIS server

Để thực hiện cấu hình, ta gõ lệnh #setup, chọn Authentication Configuration, HĐH xuất

hiện như hình sau: