Công nghê mạng cấu trúc các dịch vụ trong điện toán đám mây

Đặc điểm IaaSCung cấp một danh sách các máy ảo đã cài hệ điều hànhWindows, Linux, Solaris sẵn sàng hoạt động với những ứng dụng ảo đã cài sẵn Lưu trữ dữ liệu phân tán trên khắp thế giớ

CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Mô phỏng ảo hóa dùng

Vmware vsphere

Cấu trúc các dịch vụ trong

điện toán đám mây

Điện toán đám mây

Ảo hóa

Sơ lược điện toán đám mây?

Cloud computing: là một mô hình điện toán có khả

năng co giãn ( scalable ) linh động và các tài nguyên

thường được ảo hóa được cung cấp như một dịch vụ trên mạng Internet

Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và

một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các công nghệ trên Internet

Một công nghệ tiềm năng

Đặc điểm

Giảm chi

thiện với người dùng

Tính linh động cao

Bảo mật nhờ tạp trung hóa dữ liệu

Cải thiện

độ tin cậy

Sự độc lập của thiết bị

Các mô hình triển khai của

Điện toán đám mây

Private cloud Hybrid cloudPublic cloud

ra và các trách nhiệm quản lý sẽ được phân chia giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp đám

mây

Những đám mây này tồn tại bên trong tường lửa công ty và chúng được doanh nghiệp quản lý.

Xu hướng phát triển

Sự phát triển của đám mây di động

Sự nở rộ của đám mây lai (hybrid cloud).

Sự tiến hóa của bảo mật đám mây

Cuộc cách mạng môi trường làm việc di động

Dịch vụ phần mềm (SaaS) mở rộng thành dịch

vụ IT (ITaaS)

II Cấu trúc các dịch vụ trong điện

toán đám mây

Là những server, storage, bandwidth,…

Software: Platform: Infrastructure

Software as a Service – SaaS

Với SaaS, phần mềm được cung cấp hoàn chỉnh

như là dịch vụ theo yêu cầu (service on demand)

Người sử dụng trả chi phí cho những gì họ sử dụng.

Ứng dụng SaaS phổ biến nhất hiện giờ là e-mail trong

web browser.

Vấn đề triển khai SaaS

Nên triển

khai

Với những ứng dụng đòi hỏi

truy cập di động hoặc web

Những ứng dụng cần sự tương tác(vd đưa tin)

Những phần mềm chỉ dùng trong

1 khoảng thời gian ngắn hoặc

không sử dụng thường xuyên

hoặc dùng không hết chức năng

Không nên triển khai

Những ứng dụng đòi hỏi xử lí thời gian thực, tốc độ cao

Những ứng dụng cần sự đáp ứng tốt của dữ liệu (available data)

2 Platform as a Service - PaaS

thông qua công cụ phát

triển phần mềm dựa trên

thông qua công cụ phát

triển phần mềm dựa trên

browser(vd Firefox).

PaaS đặc biệt hữu ích khi nhiều nhà phát triển cùng làm việc chung trong một dự

án phát triển

Những ví dụ của PaaS có thể kể đến là Google app Engine, Microsoft Azure Services, force.com platform.

PaaS đặc biệt hữu ích khi nhiều nhà phát triển cùng làm việc chung trong một dự

án phát triển

Những ví dụ của PaaS có thể kể đến là Google app Engine, Microsoft Azure Services, force.com platform.

Google App Engine

Windows Azure Services

3 Infrastructure as a Service - IaaS

Người dùng sẽ truy cập trên nền web tới các tài nguyên điện toán: servers, storage, networks, operating systems.

IaaS là phương thức chuyển giao hạ tầng Cloud-computing tới người dùng.

Đặc điểm IaaS

Cung cấp một danh sách các máy ảo đã cài hệ điều

hành(Windows, Linux, Solaris) sẵn sàng hoạt động

với những ứng dụng ảo đã cài sẵn

Lưu trữ dữ liệu phân tán trên khắp thế giới nhằm bảo đảm dữ liệu có thể được download

Cho phép thực hiện đồng thời nhiều tác vụ nặng,

xử lí số lượng lớn dữ liệu nhờ vào nhiều máy server ảo

cấu hình “khủng” hoạt động song song

Đặc

điểm

Đặc

điểm

Vấn đề triển khai IaaS

Nên

Không

nên

- Đối với nhứng tổ chức yêu cầu khắt khe về kinh tế

- Khi cơ sở hạ tầng hiện tại đã đáp ứng tốt nhu cầu, và việc chuyển sang IaaS sẽ gây ra khó khăn!

- Cho những công ty, cơ quan, tổ chức khó khăn trong việc đầu tư cơ sở phần cứng ban đầu

- Cho những công ty, cơ quan, tổ chức khó khăn trong việc đầu tư cơ sở phần cứng ban đầu

- Cho những cá nhân, tổ chức chỉ cần thử( trial) hay có nhu cầu tạm thời đối với một cơ sở hạ tầng nào đó

- Cho những cá nhân, tổ chức chỉ cần thử( trial) hay có nhu cầu tạm thời đối với một cơ sở hạ tầng nào đó

- Đối với những tổ chức phát triển nhanh chóng với yêu cầu mở rộng phần cứng thích ứng với sự phát triển

- Đối với những tổ chức phát triển nhanh chóng với yêu cầu mở rộng phần cứng thích ứng với sự phát triển

- Khi yêu cầu biến đổi thường xuyên

- Khi yêu cầu biến đổi thường xuyên

III Ảo hoá

ẢO HÓA?

ẢO HÓA?

 Ảo hoá là công nghệ tiên tiến nhất trong một loạt các

cuộc cách mạng công nghệ nhằm tăng hiệu suất làm

việc của máy tính lên một cấp độ chưa từng có.

Ảo hóa hệ thống máy chủ tức là ta tiến hành phân chia

một server thành nhiều server ảo hoặc kết hợp nhiều

máy chủ vật lý thành một máy chủ logic

 Ảo hoá là công nghệ tiên tiến nhất trong một loạt các

cuộc cách mạng công nghệ nhằm tăng hiệu suất làm

việc của máy tính lên một cấp độ chưa từng có.

Ảo hóa hệ thống máy chủ tức là ta tiến hành phân chia

một server thành nhiều server ảo hoặc kết hợp nhiều

máy chủ vật lý thành một máy chủ logic

Lợi ích ảo hoá

Quản lí đơn giản

Triển khai nhanh

Tăng cường tính liên tục Tiết kiệm

Cân bằng tải và phân phối tài nguyên linh hoạt

Phục hồi và lưu trữ hệ thống nhanh

Lợi Ích

1 Kiến trúc ảo hóa

Hosted-based Hypervisor -based Hybri

d

Hosted - based

Kiến trúc Hosted-based

Còn gọi là hosted hypervisor, kiến trúc này sử dụng một lớp hypervisor chạy trên nền tảng hệ điều hành, sử dụng các dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài nguyên tới các máy ảo

Kiến trúc Hosted-based

Còn gọi là hosted hypervisor, kiến trúc này sử dụng một lớp hypervisor chạy trên nền tảng hệ điều hành, sử dụng các dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài nguyên tới các máy ảo

Hypervisor - based

Hypervisor-based

Còn gọi là bare-metal hypervisor Trong mô hình này, lớp phần mềm hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, không thông qua bất kì một hệ điều hành hay một nền tảng nào khác

Qua đó, các hypervisor này có khả năng điều khiển, kiểm soát phần cứng của máy chủ Đồng thời, nó cũng có khả năng quản lý các hệ điều hành chạy trên nó Nói cách khác, các hệ điều hành sẽ chạy trên một lớp nằm phía trên các hypervisor dạng bare-metal

Hypervisor-based

Còn gọi là bare-metal hypervisor Trong mô hình này, lớp phần mềm hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, không thông qua bất kì một hệ điều hành hay một nền tảng nào khác

Qua đó, các hypervisor này có khả năng điều khiển, kiểm soát phần cứng của máy chủ Đồng thời, nó cũng có khả năng quản lý các hệ điều hành chạy trên nó Nói cách khác, các hệ điều hành sẽ chạy trên một lớp nằm phía trên các hypervisor dạng bare-metal

riêng của nó để truy cập phần

cứng bên dưới Guest OS

(VMM) khi truy cập phần

cứng thì sẽ thông qua

hypervisor và mô hình driver

của hypervisor

• Mô hình mololithic hypervisor

mang lại hiệu suất hoàn hảo,

nhưng nó có những điểm yếu

và độ tin cậy cao hơn.

• Ex: Windows Server s008 Hyper-V

Hybrid

Hybrid là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm

Trong đó lớp ảo hóa hypervisor chạy song song với hệ điều

hành máy chủ Tuy nhiên trong cấu trúc ảo hóa này các máy

chủ ảo vẫn phải đi qua hệ điều hành máy chủ để truy cập

phần cứng nhưng khác biệt ở chỗ cả hệ điều hành máy chủ

và các máy chủ ảo đều chạy trong chế độ hạt nhân.

2 Mức độ ảo hoá

Toàn

phần

• Không cần chỉnh guest OS cũng như các phần mềm đã được cài đặt trên nó

để chạy trong môi trường host OS.

• Khi một phần mềm chạy trên guest OS, các đoạn code của nó không bị biến đổi

mà chạy trực tiếp trên host OS và nó sẽ tưởng là mình đang được chạy trên một hệ thống thực sự.

Song song

• Là một lớp mỏng dồn các truy cập các hệ điều hành máy chủ vào tài nguyên máy vật lý

cơ sở, sử dụng một kernel đơn để quản lý các server ảo và cho phép chúng chạy cùng một lúc, đem lại tốc độ cao hơn so với ảo hóa toàn phần và hiệu quả sử dụng các nguồn tài nguyên cũng cao hơn

• XP Mode của Windows 7 là một ví dụ điển hình về ảo hóa song song.

Hệ điều

hành

• Một hệ điều hành được vận hành ngay trên một hệ điều hành chủ đã tồn tại và có khả

năng cung cấp một tập hợp các thư viện tương tác với các ứng dụng, khiến cho mỗi ứng dụng truy xuất tài nguyên phần cứng cảm thấy như truy xuất trực tiếp máy chủ vật lý

Ứng dụng • Là giải pháp tiến đến công nghệ "điện toán đám mây" cho phép bạn sử dụng phần

mềm của công ty mà không cần phải cài phần mềm này vào bất cứ máy tính con nào

Công nghệ ảo hoá máy chủ

Virtual machine High available RAID SAN

Điều khác biệt ở đây là lớp phần cứng của máy ảo không phải là các thiết bị thường mà chỉ là một môi trường hay phân vùng mà ở đó

nó được cấp phát một số tài nguyên như là chu kì CPU,

bộ nhớ, ỗ đĩa….

Virtual machine

 Công nghệ máy ảo cho phép cài và chạy nhiều máy ảo trên một máy tính vật lý

 Khi máy ảo cần truy xuất tài nguyên phần cứng thì nó hoạt động giống như một máy thật hoàn chỉnh.

Trong kiến trúc của một bộ xử lý

ảo hóa được chia thành 4 lớp

• là lớp ảo hóa Hypervisor

• Lớp này dùng đề quản lý và phân phối tài nguyên đến các máy ảo

Lớp 2

• là các hệ điều hành khách chạy trên các máy ảo

• Để truy cập tài nguyên phần cứng nó phải liên lạc với lớp ảo hóa và phải qua hệ điều hành máy chủ

Lớp 3 •3 là các ứng dụng hoạt động trên các máy ảo

Công nghệ RAID

• RAID là chữ viết tắt của Redundant Array

of Independent Disks Ban đầu, RAID được

sử dụng như một giải pháp phòng hộ vì nó

cho phép ghi dữ liệu lên nhiều đĩa cứng

cùng lúc Về sau, RAID đã có nhiều biến thể

cho phép không chỉ đảm bảo an toàn dữ liệu

mà còn giúp gia tăng đáng kể tốc độ truy

xuất dữ liệu từ đĩa cứng.

• RAID chính là sự kết hợp giữa các đĩa

cứng vật lý vào trong một chuẩn luận lý độc

lập và RAID được sử dụng với phần mềm

hoặc với phần cứng đặc biệt Đối với các

Mainboard hiện nay, đa số là hỗ trợ RAID

0 ,1

A RAID level 0 itle Click t RAID level 1 o add Ttle

Clic RAID level 5 k to add

Click RAID level 1+0 d Title

Phân loại RAID

RAID level 0 là dạng RAID đang được người dùng ưa

thích do khả năng nâng cao hiệu suất trao đổi dữ liệu

của đĩa cứng vì nó cho phép máy tính ghi dữ liệu lên

chúng theo một phương Striping.

RAID level

RAID level 1 đòi hỏi ít nhất 2 đĩa cứng để làm việc

giống như RAID 0, Dữ liệu được ghi vào 2 ổ giống hệt nhau (Mirroring) Trong trường hợp một ổ bị trục

trặc, ổ còn lại sẽ tiếp tục hoạt động bình thường

Đối với RAID 1, hiệu năng không phải là yếu tố hàng đầu nên chẳng có gì ngạc nhiên nếu nó không

phải là lựa chọn số một cho những người say mê tốc

độ Tuy nhiên đối với những nhà quản trị mạng hoặc

những ai phải quản lý nhiều thông tin quan trọng thì

hệ thống RAID 1 là thứ không thể thiếu

Đối với RAID 1, hiệu năng không phải là yếu tố hàng đầu nên chẳng có gì ngạc nhiên nếu nó không

phải là lựa chọn số một cho những người say mê tốc

độ Tuy nhiên đối với những nhà quản trị mạng hoặc

những ai phải quản lý nhiều thông tin quan trọng thì

hệ thống RAID 1 là thứ không thể thiếu

Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 1 bằng dung lượng của ổ đơn

Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 1 bằng dung lượng của ổ đơn

RAID level

RAID level 5 có lẽ là dạng RAID mạnh

mẽ nhất cho người dùng văn phòng và gia đình với 3 hoặc 5 đĩa cứng riêng

biệt Dữ liệu và bản sao lưu được chia lên tất cả các ổ cứng

RAID level

RAID 0+1 kết hợp ưu điểm của RAID

level 1 và 0

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)

High availability

- Là 1 mô hình hệ thống có tính dự ph ng sự cố về đường

truyền trên mạng

Đề xuất mô hình ảo hóa

 Giảm thời gian khôi phục sự cố

 Tạo lập được môi trường kiểm tra chạy thử

 Giảm thời gian khôi phục sự cố

 Tạo lập được môi trường kiểm tra chạy thử

và kết nối

Lựa chọn 2

hạn chế vật lý

Lựa chọn 3

(tối ưu)

doanh nghiệp

dịch vụ Cloud