XÂY DỰNG MẠNG LINUX PHỤC VỤ TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG

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 ph

Nội dung

Giới thiệu

I Cài đặt hai Hệ điều hành Windows và Linux trên cùng một máy tính1.1 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

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 mô phỏng 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 đã triển 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 Sau khi 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 Phòng thí nghiệm Mô phỏng, Khoa Điện tử, Trường ĐHSPKT Vinh

3 L.T.Vinh, et al.

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 thư viện phong phú

Vấn đề đặt ra là cần cài đặt trên cùng một máy tinh PC cùng lúc hai Hệ điều hành Windows và Linux Để cài đặt ta cần phải phân chia ổ cứng hợp lý cả về định dạng và dung lượng 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 xuất hiện:

Chúng ta chọn 2 rồi ấn Enter

Màn

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):

5 L.T.Vinh, et al.

- 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:

6 L.T.Vinh, et al.

Sauđ

8 L.T.Vinh, et al.

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

- Ở đây có hai sự lựa chọn nếu chúng ta dùng chế độ đồ hoạ chúng ta gõ

Enter còn nếu dùng chế độ dòng lệnh thì gõ LINUX TEXT rồi nhấn Enter Ta nên nhấn Enter để dùng chế độ đồ hoạ cho đễ dàng Nhưng khi

chế độ đồ hoạ không thể dùng thì chúng ta phải dùng chế độ dòng lệnh (tức là dùng chế độ LINUX TEXT)

9 L.T.Vinh, et al.

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 Next để tiếp tục

13 L.T.Vinh, et al.

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

14 L.T.Vinh, et al.

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

xong ta chọn OK Tiếp tục như vậy

15 L.T.Vinh, et al.

Dòng mục: Mount Point chọn (/ ).

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

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

Phần này không cần quan tâm, ta chọn Next để tiếp tục.

20 L.T.Vinh, et al.

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 Màn hình xuất hiện:

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 Màn hình xuất hiện:

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 cài đặt(tức là chế độ LINUX TEXT).Tuy nhiên,khi cài đặt ở chế độ này thì phức tạp hơn khi cài đặt 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 vì vậy

ta phải hết chú ý để chọn thành phần này khi bạn cài đặt hệ điều hành Linux

26 L.T.Vinh, et al.

3 Với những máy được sử dụng nhiều ở hệ điều hành WINDOWS,khi khởi động máy thì có khi 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 hành nào 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 (đinh danh 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 Khi cấu 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:

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

28 L.T.Vinh, et al.

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.

- 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 danh sách 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 Control lists).

- Mặt khác, đặc biệt quan trọng giữa NFS va internet FPT (file transfer Protocol) là MFS không cần truyền tải hoàn toàn tập tin đến hệ thống Client vì vậy chỉ truyền khối tập tin mà Client 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 Daemons Nên bắt đầu:

1 portmap

2 nfsd

3 mountd 4

statdrqnotadidmapdsvcgssdCác thành phần của NFS được hiểu như các dịch vụ được HĐH cung cấp Để kiểm tra trạng

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

30 L.T.Vinh, et al.

- 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 tính khởi 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

31 L.T.Vinh, et al.

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

32 L.T.Vinh, et al.

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 giống NIS 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:

33 L.T.Vinh, et al.

- Đặt tên miền của NIS bằng lệnh #nisdomainname dt.com

- Đảm bảo dịch vụ portmapper đang chạy

#rpcinfo –u maychu portmapper

- Khởi động dịch vụ ypserver

#service ypserv start

- Khẳng định ypserv đang chạy

#rpcinfo –u maychu ypserv

- Khởi tạo NIS maps

# /usr.lib/yp/ypinit –m - Khởi

động dịch vụ yppasswdd

#service yppasswdd start

- Khẳng định dịch vụ yppasswdd đang chạy

#rpcinfo –u maychu yppasswd

-Ta xây dựng mạng gồm chỉ một NIS server và nhiều máy tớ (máy trạm, client) Trong hộp này, gõ tên miền và địa chỉ IP của máy chủ (thông tin này giống nhau ở tất cả các máy) -NIS đòi hỏi portmapper bởi vì NIS sử dụng thủ tục từ xa gọi là RPC Để nhìn thấy được nếu portmapper đang chạy, ta có thể sử dụng Initializiation của portmapper là:

/etc/rd.c/init.d/portmap or các lệnh rpcinfo,ta dùng các lệnh sau:

#service portmap status và lệnh #service portmap start cách tiến

hành như hình dưới:(phần portmap)

Sau đó ta có thể chỉ sử dụng lệnh rpcinfo để xem thông tin, lệnh của chúng được chạy như sau: #rpcinfo -u maychu portmapper và lệnh #rpcinfo -t maychu portmapper

(ở đây ta thay máy 26 thành máychủ) -Bắt đầu

sử dụng NIS server như ta sử dụng lệnh sau:

#server ypserv start

Starting ypserv service [ok]

-Tiếp theo sử dụng lệnh rpcinfo kèm theo để dẫn chứng để làm cho máy chủ hoạt động:

#rpcinfo -u maychu ypserv , HĐH hiển thị thông tin sau: