Giáo trình Công nghệ ảo hóa

Sử dụng các phần mềm như VMware Infrastructure và VMware ESX Server để biến đổi hay “ảo hóa” các tài nguyên phần cứng của một máy chủ x86 - bao gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ, ổ đĩa cứ[r]

Trang 1

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT

Tháng 12, năm 2017

Trang 2

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT

THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

Tháng 12, năm 2017

Trang 3

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin

có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích

về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Giáo trình này được biên soạn dựa trên chương trình môn học bậc cao đẳng nghề Công nghệ thông tin (Quản Trị Mạng Máy Tính) của Trường Cao đẳng Kinh

tế - Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Giáo trình được áp dụng cho sinh viên Cao đẳng và Liên thông Cao đẳng

Tài liệu được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức nền tảng, giúp sinh viên nắm vững và vận dụng các kỹ thuật “Ảo hoá máy chủ” để triển khai các dịch vụ mạng trong quá trình xây dựng hệ thống mạng Từ đó, sinh viên có thể vận dụng các kiến thức, kỹ năng trong công nghệ ảo hoá chuyên sâu hơn

Trong tài liệu này tác giả sử dụng phương pháp logic trình tự cho từng kỹ thuật từ khái niệm, phân tích mô hình mạng, mô phỏng và bài tập áp dụng cho các

kỹ năng được trình bày Qua đó, giúp sinh viên nắm bắt kiến thức và kỹ năng thực hành cơ bản để vận dụng trong thực tiễn

Trong quá trình biên soạn chắc chắn giáo trình sẽ còn nhiều thiếu sót và hạn chế Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của sinh viên và các bạn đọc để giáo trình ngày một hoàn thiện hơn

TP.HCM, ngày ……tháng 12 năm 2017

Tham gia biên soạn:

1 Chủ biên: Th.s Dương Đình Dũng

Trang 5

2

MỤC LỤC

Chương 1.Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphere 7

1.1Giới thiệu về công nghệ ảo hóa VMware vSphere 8

1.1.1 Giới thiệu về ảo hoá 8

1.1.2 Điện toán đám mây 9

1.1.3 Ảo hoá là gì? 10

1.1.4 Lịch sử ảo hoá 10

1.1.5 Tại sao ảo hóa lại quan trọng đối với doanh nghiệp? 11

1.1.6 Tình hình ảo hoá ở Việt Nam và Thế giới 13

1.1.7 Ảo hoá hoạt động như thế nào? 14

1.1.8 Phân loại ảo hoá? 15

1.1.9 Các môi trường ảo hóa 18

1.1.10 VMware giải pháp cho Cloud Computing 19

1.2Giới thiệu và cài đặt các thành phần của VMware vSphere 6.7 21

1.2.1 Giới thiệu 21

1.2.2 Cài đặt thành phần và cấu trúc VMware ESXi Server 22

1.2.3 Tính Năng Của ESX Server 26

1.2.4 VMotion và Storage Vmotion 29

1.2.5 VMware Consolidated Backup (VCB) 29

1.2.6 vCenter update Manager 30

1.2.7 Phân phối tài nguyên theo lịch trình 30

1.2.8 Quản lý phân phối điện năng 31

1.2.9 VMware vShere Data Recovery 31

1.2.10 Virtual Center (VC) và VMware vSphere Client 32

1.3Bài tập cuối chương 32

Trang 6

1.3.1 Câu hỏi lý thuyết 32

1.3.2 Bài tập áp dụng 32

Chương 2.Quản trị VMware vSphere cơ bản 34 2.1Tạo và cấu hình máy ảo 35

2.1.1 Cài đặt ESXi 35

2.1.2 Cấu hình ESXi: 41

2.1.3 Kết nối vào ESXi qua Web Client và upload ISO 43

2.1.4 Cài đặt hệ điều hành trong môi trường ảo hoá 44

2.2Cấu hình và quản trị VMware vCenter Server 55

2.2.1 Mô hình vCenter 55

2.2.2 Kiến trúc VCenter 56

2.2.3 Cài đặt vCenter Server Appliance (VCSA) 58

2.3Cấu hình và quản trị hệ thống mạng ảo 67

2.3.1 Sơ lược về hệ thống mạng ảo: 67

2.3.2 NIC Teaming 73

2.3.3 Network failover detection 76

2.3.4 Security 79

2.4Cấu hình và quản trị hệ thống lưu trữ ảo 79

2.4.1 Cài đặt Openfiler 79

2.4.2 Cấu hình Openfiler 81

2.4.3 Cấu hình Datastore ESXi Server dùng iSCSI SAN 86

2.5Quản trị máy ảo 89

2.5.1 Liên kết các máy ESXi vào vCenter Server (Add host) 89

2.5.2 Tạo máy ảo trên máy chủ ESXi 91

2.5.3 Di chuyển các máy ảo giữa các host và datastore 92

2.5.4 Di chuyển máy ảo đang chạy bằng vMotion 93

2.5.5 Thực hiện VMWare DRS 94

2.5.6 Cài đặt VMWare Tools trên window 96

Trang 7

4

2.6.2 Bài tập thực hành 97

Chương 3.Quản trị VMware vSphere nâng cao 100 3.1Bảo vệ dữ liệu 101

3.1.1 Tạo datacenter 101

3.1.2 Tạo Cluster 101

3.1.3 Add Host vào Cluster : 102

3.2Quản lý quyền hạn và truy xuất hệ thống 104

3.2.1 Giới thiệu sơ lược: 104

3.2.2 Phân quyền vCenter 106

3.3Giám sát và quản trị tài nguyên 107

3.4Cấu hình đặc tính sẵn sàng và khả năng chịu lỗi cao 108

3.5Cấu hình đặc tính mở rộng cao 110

3.5.1 “Cắm nóng” các thiết bị 110

3.5.2 Nâng cao việc quản lý nguồn điện 110

3.5.3 Khả năng tương thích của máy ảo trong ESXi 111

3.5.4 VM Latency Sensitivity (Độ nhạy trễ trong mảy ảo) 111

3.5.5 Mở rộng hỗ trợ vGPU: 111

3.5.6 vCenter Single Sign-On (SSO): 111

3.5.7 vSphere Web Client 112

3.5.8 vCenter Server Appliance 113

3.5.9 vSphere App HA: 113

3.5.10 Mở rộng vSphere Big Data (Big Data Extension - BDE): 113

3.5.11 Hỗ trợ tới kích thước file VMDK lên tới 62TB: 113

3.5.12 Cập nhật Microsoft Cluster Server (MSCS): 113

3.5.13 Hỗ trợ tốc độ kết nối End-to-End lên đến 16GB: 114

3.5.14 Tự động xóa thiết bị trên PDL: 114

3.5.15 Hỗ trợ tốc độ cho card mạng lên tới 40GB: 114

3.5.16 vSphere Data Protection (VDP): 114

Trang 8

3.5.17 Cải tiến bộ lọc lưu lượng (Traffic Filtering): 114

3.6Quản trị cập nhật vá lỗi 114

3.7Bài tập cuối chương 125

3.7.2 Bài tập thực hành 125

PHỤ LỤC 127

Trang 9

+ Trình bày được quy trình triển khai giải pháp ảo hóa VMware vSphere trên thực tế

- Về kỹ năng:

+ Cài đặt các thành phần ESXi 6.7 và vCenter Server 6.7 của VMware vSphere

+ Cấu hình và quản trị cơ bản với VMware ESXi 6.7

+ Cấu hình và quản trị nâng cao với VMware vCenter Server 6.7

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Nhận thức được tầm quan trọng của công nghệ ảo hóa trên thực tế và tự tin tư vấn, triển khai giải pháp ảo hóa VMware vSphere khi có điều kiện cho phép

+ Hình thành thái độ làm việc nghiêm túc, thận trọng và tinh thần trách nhiệm cao đối với công việc của người quản trị mạng

+ Hình thành niềm đam mê theo đuổi nghề quản trị mạng

+ Hình thành sự tự tin và tính chuyên nghiệp

+ Hình thành tinh thần làm việc nhóm cao, biết phối hợp cùng nhau giải quyết vấn đề

Trang 10

Chương 1: Tổng quan về công nghệ ảo hoá VMware vSphere

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA VMWARE

VSPHERE

➢ Giới thiệu chương:

Trong chương này nhằm giúp cho sinh viên có cái nhìn tổng quan về cơ chế hoạt động của hệ thống ảo hoá, cũng như các mô hình ảo hoá trong hệ thống mạng máy tính ngày nay Bên cạnh đó, chương này cũng giới thiệu đến người đọc một

số khái niệm về điện toán đám mây Vai trò của ảo hoá ngày nay đã chứng minh cho nhà đầu tư thấy được tính ưu việt và tiết kiệm chi phí trong xây dựng hạ tầng mạng Điểm nhấn của chương này là phần mềm cài cho máy ảo hoá vSphere của VmWare

➢ Mục tiêu chương:

- Trình bày được vai trò, chức năng và nguyên tắc hoạt động của dịch vụ ảo hoá

- Nêu được cấu trúc hạ tầng của ảo hoá

- Cài đặt và cấu hình một máy chủ ảo hoá trên nền vSphere

Trang 11

Chương 1 Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphere

1.1 Giới thiệu về công nghệ ảo hóa VMware vSphere

1.1.1 Giới thiệu về ảo hoá

Lĩnh vực ảo hoá hiện đang nóng! Nhiều nền tảng ảo hoá mới xuất hiện, có

cả giải pháp phần mềm và phần cứng, ảo hoá từ chip xử lý đến cả hạ tầng Công nghệ thông tin (CNTT) Cộng đồng CNTT nói chung đang háo hức với công nghệ này vì những lợi ích mà nó đem lại

Kỹ thuật "ảo hoá” đã không còn xa lạ với thực tế đời thường kể từ khi VMware giới thiệu sản phẩm VMware Workstation đầu tiên vào năm 1999 Sản phẩm này 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 máy tính "ảo" chạy đồng thời nhiều hệ điều hành (HĐH) khác nhau trên cùng một máy tính “thực” (khác với chế độ “khởi động kép” - Máy tính được cài nhiều HĐH và có thể chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với 1 HĐH) Là một phương pháp cho phép nhiều hệ điều hành cùng chạy trên 1 máy tính vật lý

Hình 1.1 Giới thiệu về ảo hóa

Hình 1.2 Giới thiệu về ảo hóa

VMware, được EMC (hãng chuyên về lĩnh vực lưu trữ) mua lại vào tháng

12 năm 2003, đã mở rộng tầm hoạt động từ PC (desktop) đến máy chủ (server) và hiện hãng vẫn giữ vai trò thống lĩnh thị trường ảo hoá nhưng không "độc tôn" mà

Máyvật lý

Host Operating System

Trang 12

Chương 1 Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSpherephải cạnh tranh với sản phẩm nguồn mở Xen, Virtualization Engine 2.0 của IBM, Virtual Server của Microsoft, Virtuozzo của SWSoft và Virtual Iron của Iron Software Và "ảo hoá” cũng không còn bó hẹp trong 1 lĩnh vực mà mở rộng cho toàn bộ hạ tầng CNTT, từ phần cứng như chip xử lý cho đến hệ thống máy chủ và

cả hệ thống mạng

1.1.2 Điện toán đám mây

Điện toán đám mây có thể được định nghĩa một cách đơn giản như là sự sử dụng tài nguyên tính toán có khả năng thay đổi theo nhu cầu được cung cấp giống như một dịch vụ từ bên ngoài với chi phí phải trả cho mỗi lần sử dụng Bạn có thể truy cập đến bất kỳ tài nguyên nào tồn tại trong "đám mây (cloud)" tại bất kỳ thời điểm nào và từ bất kỳ đâu thông qua hệ thống Internet Bạn không phải quan tâm xem làm cách nào các thứ đang được duy trì phía trong của đám mây

Đám mây được đánh giá cao và sẵn sàng đáp ứng cho các nhu cầu cần thiết của ứng dụng của bạn Điện toán đám mây cũng có thể được gọi là tính toán tiện ích hay là tính toán lưới (grid computing)

Điện toán đám mây là mô hình dịch chuyển trong cách thức làm thế nào chúng ta cung cấp kiến trúc và khả năng mở rộng của các ứng dụng Trong quá khứ, các công ty thành công thường dành thời gian quý báu và nguồn lực xây dựng để xây dựng cơ sở hạ tầng

Trong hầu hết các trường hợp thì cách tiếp cận theo kiểu cũ thì sẽ có những vấn đề sau:

- Để lại một lượng lớn các tài nguyên tính toán không được sử dụng làm tiêu tốn không gian trong các trung tâm dữ liệu lớn

- Bắt buộc một ai đó phải trông giữ các máy chủ

- Gắn liền với chi phí năng lượng

Với điện toán đám mây, các máy tính dư thừa có thể được đưa vào sử dụng

và được sinh lời bằng cách bán cho khách hàng Sự chuyển đổi của việc tính toán

và cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin vào một tiện ích, nó có tác dụng trong các trường hợp hoặc một số mức độ cho phép Điều đó mang ý nghĩa nỗ lực cạnh tranh dựa trên ý tưởng hơn là dựa trên các tài nguyên tính toán

Các tài nguyên ứng dụng của bạn và các hệ thống công nghệ thông tin thì rất cần thiết (để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn cho lưu trữ, cho tài nguyên tính toán, cho các hệ thống nhắn tin và cho các cơ sở dữ liệu) Bạn có thể trả chi phí hạ tầng

Trang 13

Chương 1 Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphereĐiều này bây giờ là đứng đầu trong các xu hướng công nghệ hiện đại bởi vì môi trường điện toán đám mây được Amazon đưa ra đầu tiên

1.1.3 Ảo hoá là gì?

Ảo hóa là một công nghệ được thiết kế để tạo ra một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó Bằng cách đưa ra một khái niệm logic về tài nguyên máy tính hơn là một khái niệm vật lí, các giải pháp ảo hóa có thể thực hiện rất nhiều việc có ích

Hình 1.3 x86 Virtuallization

ẢO HÓA là một công nghệ phần mềm, nó thay đổi nhanh chóng toàn cảnh của lĩnh vực Công nghệ Thông tin (CNTT) và cách tính toán của con người.Nó thu hẹp không gian trong lĩnh vực CNTT nhỏ lại về mặt vậy lý cũng như luận lý Máy chủ trong các hệ thống CNTT ngày nay thường được thiết kế để chạy một hệ điều hành và một ứng dụng Điều này không khai thác triệt để hiệu năng của hầu hết các máy chủ rất lớn Ảo hóa cho phép bạn vận hành nhiều máy chủ

ảo trên cùng một máy chủ vật lý, dùng chung các tài nguyên của một máy chủ vật

lý qua nhiều môi trường khác nhau Các máy chủ ảo khác nhau có thể vận hành nhiều hệ điều hành và ứng dụng khác nhau trên cùng một máy chủ vật lý

1.1.4 Lịch sử ảo hoá

Ảo hoá được phát triển đầu tiên từ những năm 1960 để những máy mainframe sử dụng phần cứng tốt hơn.Như vậy ảo hoá vốn có nguồn gốc từ mainframe Ngày nay những máy tính dựa trên nền tảng kiến trúc X86 đang đối mặt với những vấn đề cứng nhắc về sử dụng không đúng mức mà mainframe đã đối mặt phải ở những năm thập niên 60 VMware đã phát minh ra công nghệ ảo

Trang 14

Chương 1 Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSpherehóa cho nền tảng x86 trong những năm 1990 đến địa chỉ sử dụng không đúng mức

và các vấn đề cấp phát khác, vượt qua nhiều thách thức trong tiến trình xử lý Năm 1999, VMware giới thiệu ảo hóa cho các hệ thống và có rất nhiều những thách thức.giải pháp nầy chuyển đổi các hệ thống x86 vào một mục đích chung, chia sẻ cơ sở hạ tầng phần cứng mà cung cấp cách ly đầy đủ, tính di động

và sự lựa chọn hệ điều hành cho các môi trường ứng dụng

1.1.5 Tại sao ảo hóa lại quan trọng đối với doanh nghiệp?

Dường như mọi nơi ta đến, người ta đều đang đang nói đến ảo hóa Cáctạp chí công nghệ thổi phồng công nghệ này trên các mặt báo Các phiênbản ảo hóa luôn được đề cao trong các hội nghị công nghệ Và các nhà cungứng công nghệ

mô tả tại sao sản phẩm của họ lại tân tiến nhất trong côngnghệ ảo hóa Tại sao ảo hóa là chủ đề nóng hổi như vậy?Tại sao mọi người đều nói về ảo hóa? Tại sao ảo hóa lại thu hút sự quan tâmcủa mọi người? Trong phần này, hãy cùng nhau tìm hiểu 4 lý do tại sao ảohóa lại quan trọng đến vậy ?

1.1.5.1 Tối ưu hóa công suất sử dụng phần cứng:

Ngày nay, hệ thống máy chủ ở các trung tâm dữ liệu thường hoạt động với

10 hoặc 15% tổng hiệu suất Nói cách khác, 85% hoặc 90% công suất của máy không được dùng đến Tuy nhiên, một máy chủ dùng chưa hết công suất vẫn chiếm diện tích sử dụng và hao tổn điện năng, vì vậy chi phí hoạt động của một máy không được sử dụng đúng mức có thể gần bằng với chi phí khi chạy hết công suất

Như vậy, quả thật là chúng ta đang lãng phí các tài nguyên của cả hệ thống Hãy xem điều gì sẽ xảy ra? Với sự không ngừng cải tiến các đặc điểm hoạt động của phần cứng máy tính, máy tính trong năm tới sẽ có công suất gấp đôi máy tính của năm nay (đây là tương lai có thể thấy trước được) Hiển nhiên, phải có một cách nào đó hữu hiệu hơn để công suất của làm việc của máy tương ứng với tỷ lệ

sử dụng và đó là những gì mà ảo hóa có thể làm được – bằng việc dùng một phần cứng duy nhất để hỗ trợ cùng một lúc nhiều hệ thống Ứng dụng ảo hóa, các công

ty có thể nâng cao đáng kể hiệu suất sử dụng phần cứng và sử dụng vốn hiệu quả hơn Vì vậy, đây chính là lý do tại sao ảo hóa giúp nâng cao công suất của máy tính lại khiến mọi người quan tâm đến vậy

1.1.5.2 Nhu cầu ảo hóa dữ liệu:

Các trung tâm dữ liệu đang dùng hết dung lượng của mình Trong 20 năm

Trang 15

Sự xuất hiện của Internet đã thúc đẩy nhanh hơn nữa sự chuyển biến này Các công ty muốn trao đổi trực tiếp với khách hàng và đối tác qua Internet Đương nhiên, việc này thúc đẩy việc các tài liệu kinh doanh được vi tính hóa Tại sao ảo hóa lại quan trọng đối với doanh nghiệp

Trong một thấp kỷ qua, ảnh hưởng của Internet khiến một số lượng lớn các máy chủ được đồng loạt đưa vào sử dụng tại các trung tâm dữ liệu để lưu trữ hệ thống tài liệu khổng lồ này và vấn đề của nó là: khả năng lưu trữ của các trung tâm dữ liệu này đang cạn kiệt và sự gia tăng nhanh chóng dữ liệu đòi hỏi phương pháp lưu trữ dữ liệu mới Những phương pháp này thường được gọi là ảo hóa lưu trữ, như bạn có thể đoán được có nghĩa là việc lưu trữ này có khả năng được xử

lý bởi bất kỳ một phần cứng độc lập nào

Với khả năng host cùng lúc các hệ thống khách trên một máy chủ vật lý duy nhất, ảo hóa cho phép các công ty nâng cấp trung tâm dữ liệu, do đó cắt giảm chi phí mở rộng dung lượng trung tâm dữ liệu Đây là lợi ích lớn nhất của ảo hóa, vì chi phí xây dựng các trung tâm dữ liệu có thể lên tới hàng chục triệu đôla

1.1.5.3 Ứng dụng công nghệ xanh để đạt hiệu quả sử dụng năng lượng tốt hơn:

Tác động của cuộc cách mạng xanh khiến các công ty đang tìm cách giảm lượng năng lượng tiêu thụ và một trong số những nơi họ nhận thấy có thể làm được điều đó đầu tiên là các trung tâm dữ liệu Để thấy rõ sự quan tâm của mọi người đến lượng năng lượng tiêu thụ trong các trung tâm dữ liệu, hãy xem xét thực tế sau: “Một cuộc nghiên cứu do một nhà khoa học thực hiện chỉ ra rằng trong những năm 2000 đến năm 2005, lượng năng lượng các trung tâm dữ liệu ở

Mỹ tiêu thụ tăng đã gấp đôi Hơn nữa, nhà khoa học này cũng dự đoán tới cuối thập niên này, lượng năng lượng tiêu thụ sẽ tăng 40% Lượng năng lượng các máy chủ ở trung tâm dữ liệu tiêu thụ và để làm mát chiếm khoảng 1,2% tổng năng lượng tiêu thụ ở Mỹ

Dựa trên kết quả của cuộc nghiên cứu, Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã thành lập một nhóm làm việc để xây dựng các tiêu chuẩn cho các kế hoạch và việc tiêu thụ năng lượng của máy chủ và áp dụng các tiêu chí “Ngôi sao năng lượng” (ES) mới cho các máy chủ sử dụng năng lượng hiệu quả

Do chi phí để vận hành các máy tính cùng với thực tế là nhiều máy tính choán hết trung tâm dữ liệu và đang hoạt động với hiệu suất thấp, khả năng giảm số lượng máy chủ vật lý có thể giúp cắt giảm rất đáng kể tổng chi phí năng lượng của các công ty

Trang 16

1.1.5.4 Chi phí quản lý hệ thống rất lớn và ngày càng tăng

Các máy không hoàn toàn tự hoạt động Mỗi máy chủ đều cần đến sự giám sát và cung cấp điện của hệ thống quản lý Các tác vụ quản lý phổ biến của hệ thống bao gồm: giám sát trạng thái của phần cứng

Tại sao ảo hóa lại rất quan trọng đối với doanh nghiệp? các chi tiết phần cứng

bị lỗi; cài đặt hệ điều hành (OS) và phần mềm ứng dụng; bảo trì và sửa chữa nhanh ứng dụng; quản lý các tài nguyên máy chủ then chốt như bộ nhớ và đĩa; và sao lưu dữ liệu máy chủ sang các phương tiện lưu trữ để bảo mật và dự phòng

Như mọi người có thể tưởng tượng, những công việc này đòi hỏi rất nhiều nhân lực Để thuê những nhân viên quản trị hệ thống – người giữ cho các máy có thể hoạt động tốt – không hề rẻ chút nào Và không giống như các lập trình viên, các nhân viên quản trị hệ thống thường làm việc bên cạnh máy chủ, do họ cần xử

1.1.6 Tình hình ảo hoá ở Việt Nam và Thế giới

1.1.6.1 Tình hình ảo hoá ở Việt Nam

Tại Việt Nam, các "đại gia" Microsoft, IBM, HP, Intel đã ồ ạt đưa ảo hóa vào thị trường công nghệ ảo hóa

Ảo hóa thâm nhập vào VN được hơn một năm và hiện đã có những khách hàng sử dụng Song, theo đánh giá chung của các tập đoàn IT trên, thị trường ảo hóa tại Việt Nam vẫn đang ở mức độ sơ khai

Trong ngày 24/9/2008, IBM đã công bố khách hàng đầu tiên của Trung tâm điện toán đám mây tại TP HCM Đó là Công ty cổ phần Công nghệ và Truyền thông Việt Nam (VNTT) và tiếp sau đó là hàng loạt các doanh nghiệp triển khai thành công công nghệ ảo như VIETTIN BANK, FPT….triển khai thành công công nghệ này

Trang 17

1.1.6.2 Tình hình ảo hoá ở Nước ngoài

Năm 2005, ảo hóa bắt đầu được triển khai với tốc độ nhanh hơn cả những gì các chuyên gia công nghệ dự đoán Từ "gã khổng lồ" ảo hóa VMware đến các công ty cung cấp phần cứng và phần mềm lớn là IBM, Intel, Microsoft, HP đều đầu tư các khoản tiền lớn cho công nghệ này Không dừng lại ở quy mô máy tính, các “đại gia” còn đưa ảo hóa cả vào điện thoại di động, các thiết bị cầm tay, thiết

bị lưu trữ

Theo khảo sát gần đây của Enterprise Strategy Group, tại thị trường Mỹ, 28%

DN có kế hoạch sử dụng môi trường ảo hóa sẽ thực hiện ảo hóa máy chủ trong vòng 6 tháng tới và 42% có kế hoạch khai thác ảo hóa trong năm sau Các ban ngành IT tại Mỹ đang sử dụng ảo hóa đã ảo hóa 24% số máy chủ và dự kiến con

số này sẽ tăng lên 45% vào năm 2009 Ở những quốc gia phát triển như Singapore

đã có khoảng 40% DN trang bị kỹ thuật này

VMware ESX Server đã nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường ảo hóa với 60% máy chủ ảo hóa là sử dụng Vmware ESX Server Tiếp theo là đến Windows Server

2008 tích hợp Windows Virtualization

1.1.7 Ảo hoá hoạt động như thế nào?

Nền tảng ảo hóa của VMware được xây dựng trên kiến trúc sẵn sàng cho doanh nghiệp (businesss-ready) Sử dụng các phần mềm như VMware Infrastructure và VMware ESX Server để biến đổi hay “ảo hóa” các tài nguyên phần cứng của một máy chủ x86 - bao gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ, ổ đĩa cứng và bộ điều khiển mạng – để tạo ra các máy chủ ảo có đầy đủ các chức năng để có thể vận hành hệ điều hành và các ứng dụng giống như một máy chủ “thật” Mỗi máy chủ ảo là một hệ thống đầy đủ, loại bỏ các xung đột tiềm tàng

- Ảo hóa của VMware hoạt động bằng cách chèn một “lớp mỏng” (thin layer) phần mềm trực tiếp lên trên phần cứng máy chủ vật lý hay lên trên hệ điều hành chủ (host OS) Còn được gọi là bộ phận giám sát các máy chủ ảo hay “hypervisor”

để cấp phát động và trong suốt các tài nguyên phần cứng Nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trên một máy chủ vật lý và dùng chung các tài nguyên

- Xây dựng Trung tâm Dữ liệu trên nền kiến trúc linh động

Trang 18

Hình 1.4 Ảo hóa hoạt động như thế nào

Ảo hóa một máy tính vật lý chỉ là sự khởi đầu VMware vSphere dàn trãi qua hàng trăm các máy tính và hệ thống lưu trữ vật lý được liên kết với nhau để tạo thành một hạ tầng ảo hóa toàn bộ Bạn không cần gán cố định các máy chủ, hệ thống lưu trữ, hay băng thông mạng cho mỗi ứng dụng Thay vào đó, các tài nguyên phần cứng của bạn được cấp phát động khi nào chúng được cần Điều này

có nghĩa là các ứng dụng có mức độ ưu tiên cao nhất của bạn sẽ luôn luôn có các tài nguyên mà chúng cần và không cần lãng phí chi phí cho phần cứng phát sinh chỉ được cần cho các lần cao điểm

Nguyên lý làm việc của máy ảo PC cũng giống như máy ảo thời mainframe:

là một môi trường phần mềm bao gồm HĐH và các ứng dụng hoàn toàn chạy "bên trong" nó Máy ảo cho phép bạn chạy một HĐH nào đó trong một HĐH khác trên cùng hệ thống PC chẳng hạn như chạy Linux trong máy ảo trên PC chạy Windows

2000 Trong máy ảo, bạn có thể làm được hầu hết mọi thứ như với PC thật Đặc biệt, máy ảo này có thể được "đóng gói" trong 1 file và có thể chuyển từ PC này sang PC khác mà không phải bận tâm về việc tương thích phần cứng Các máy ảo

là những thực thể cách ly với hệ thống "chủ” (chứa các máy ảo) chạy trên máy thực

1.1.8 Phân loại ảo hoá?

1.1.8.1 Ảo hoá server

Một máy chủ riêng ảo tiếng anh Virtual Private Server hay máy chủ ảo hoá

là một phương pháp phân vùng một máy chủ vật lý thành máy tính nhiều máy chủ

ảo, mỗi máy chủ đã có khả năng của riêng của mình chạy trên máy tính dành riêng Mỗi máy chủ ảo riêng của nó có thể chạy full-fledged hệ điều hành, và mỗi

Trang 19

Chương 1 Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSphereLợi thế của ảo hoá máy chủ :

- Tiết kiệm được chi phí đầu tư máy chủ ban đâu

- Hoạt động hoàn toàn như một máy chủ riêng

- Có thể dùng máy chủ ảo hoá cài đặt các ứng dụng khác tùy theo nhu cầu của doanh nghiệp

- Bản trì sửa chữa nâng cấp nhanh chóng và dễ dàng

- Dễ dàng nâng cấp tài nguyên RAM, HDD, Băng thông khi cần thiết

- Có thể cài lại hệ điều hành từ 5-10 phút

- Không lãng phí tài nguyên

1.1.8.2 Ảo hoá Storage

Hiện nay các nhà lưu trữ cung cấp đã được cung cấp giải pháp lưu trữ hiệu suất cao cho khách hàng của họ trong một thời gian kha khá Trong hình thức cơ bản nhất của nó, lưu trữ ảo hóa tồn tại trong việc ta lắp ráp ổ đĩa vật lý nhiều thành một thực thể duy nhất được trình bày để các máy chủ lưu trữ và chạy hệ điều hành chẳng hạn như triển khai RAID Điều này có thể được coi là ảo bởi vì tất cả các ổ đĩa được sử dụng và tương tác với như một ổ đĩa logic duy nhất, mặc dù bao gồm hai hoặc nhiều ổ đĩa trong

Một công nghệ ảo hoá lưu trữ mà khá đình đám mà ta biết đến SAN (storeage area network – lưu trữ qua mạng) Storage Area Network (SAN) là một mạng được thiết kế cho việc thêm các thiết bị lưu trữ cho máy chủ một cách dễ dàng như:Disk Aray Controllers, hay Tape Libraries

Với những ưu điểm nổi trội SANs đã trở thành một giải pháp rất tốt cho lưu trữ thông tin cho doanh nghiệp hay tổ chức 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)

Có hai sự khác nhau cơ bản trong các thành phần của SANs

1 Mạng (network) có tác dụng truyền thông tin giữa thiết bị lưu trữ và hệ thống máy tính Một SAN bao gồm một cấu trúc truyền tin, nó cung cấp kết nối vật lý,

và quản lý các lớp, tổ chức các kết nối, các thiết bị lưu trữ, và hệ thống máy tính sao cho dữ liệu truyền trên đó với tốc độ cao và tính bảo mật Giới hạn của SAN thường được nhận biết với dịch vụ Block I/O đúng hơn là với dịch vụ File Access

Trang 20

2 Một hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, hệ thống máy tính, hay các ứng dụng chạy trên nó, và một phần rất quan trọng là các phần mềm điều khiển, quá trình truyền thông tin qua mạng

1.1.8.3 Ảo hoá Network

Các thành phần mạng trong cơ sở hạ tầng mạng như Switch, Card mạng, được ảo hoá một cách linh động Switch ảo cho phép các máy ảo trên cùng một máy chủ có thể giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức tương tự mà như trên thiết bị chuyển mạch vật lý mà không cần phần cứng bổ sung Chúng cũng hỗ trợ VLAN tương thích với việc triển khai VLAN theo tiêu chuẩn từ nhà cung cấp khác, chẳng hạn như Cisco

Một máy ảo có thể có nhiều card mạng ảo, việc tạo các card mạng ảo nầy rất đơn giản và không giới hạn số card mạng tạo ra.Ta có thể nối các máy ảo nầy lại với nhau bằng một Switch ảo Điều đặc biệt quan trọng, tốc độ truyền giữa các máy ảo nầy với nhau thông qua các switch ảo được truyền với tốt độ rất cao theo chuẩn GIGABITE(1GB), đẫn đến việc đồng bộ giữa các máy ảo với nhau diễn ra rất nhanh

Hình 1.5 Ảo hóa network

1.1.8.4 Ảo hoá Application

Ảo hóa ứng dụng là giải pháp tiến đến công nghệ “điện tóan đám mây” cho phép bạn sử dụng phần mềm của công ty mà không cần phải cài vài phần mềm này vào bất cứ máy tính con nào [1]

Trang 21

Hình 1.6 Ảo hóa Network

Giải pháp Ảo Hóa Ứng Dụng cho bạn những lợi ích nổi trội sau

- Tất cả các máy tính đều có thể sử dụng phần mềm ảo như đang cài trên máy tính của mình mà không phải lo về cấu hình (ví dụ chạy Photoshop trên máy P4 chỉ có 512 MB RAM) Tốc độ phần mềm luôn ổn định và ko phụ thuộc vào cấu hình từng máy

- Các máy tính con luôn ở trong tình trạng sạch và chạy nhanh hơn Lọai bỏ hòan tòan việc phải sửa lỗi phần mềm do virus, spyware hoặc do người dùng sơ ý

- Cho phép sử dụng phần mềm mà không phải quan tâm đến hệ điều hành bạn đang sử dụng (ví dụ: bạn có thể dùng Microsoft Office 2007 ngay trong Linux, Windows 98 hoặc MAC-OS)

- Bạn có thể phân phối phần mềm 1 cách linh động này đến 1 số cá nhân hoặc nhóm có nhu cầu sử dụng thay vì cài vào tất cả mọi máy như cách phổ thông Việc phân phối hoặc gỡ bỏ phần mềm ra các máy tính có thể diễn ra chỉ trong vòng chỉ vài giây thay vì hàng tuần nếu như công ty các bạn có hàng chục máy tính

- Thông tin luôn luôn được lưu trữ an tòan ở server trung tâm thay vì có thể phân tán ra từng máy con Cho dù bạn ở bất cứ nơi nào (tại 1 máy tính khác, tại nhà hay thậm chí ở internet cafe), việc truy nhập và sử dụng phần mềm của doanh nghiệp trở nên dễ dàng qua 1 hệ thống bảo mật hiện đại nhất

- Ảo hóa ứng dụng là giải pháp cho phép sử dụng và quản lý phần mềm doanh nghiệp 1 cách hiệu quả hệ thống Tiết kiệm tối đa chi phí bảo trì,

hỗ trợ kỹ thuật và quản lý từng máy tính.Các môi trường ảo hóa

Trang 22

Ảo hoá máy chủ là một hình thức ưu thế trong ảo hoá, được sử dụng ở ngày nay Có hai môi trường máy chủ ảo hoá, đó là ảo hoá toàn phần (Full virtualization) và ảo hoá một nữa (Paravirtualization)

Full-virtualization: Phần cứng được mô phỏng để mở rộng chạy những hệ điều hành khách trên nền tảng ảo hóa.Điều này có nghĩa rằng các thiết bị phần cứng khác nhau đều được mô phỏng.Thông thường, có nhiều nền tảng ảo hóa cố gắng chạy nhiều sự ủy nhiệm trên CPU chính (chạy nhanh hơn nhiều so với CPU mô phỏng) nhằm nắm bắt và xử lý các sự ủy nhiệm một cách thích hợp

Một số nền tảng ảo hóa hỗ trợ hoặc yêu cầu CPU mở rộng để hỗ trợ ảo hóa Trên

1 số những dòng chíp mới như x86 và x86_64 CPUs được cung cấp thông qua VT-x (Intel) và AMD-V (AMD).Chúng được gọi là Phần Cứng Hỗ Trợ Ảo Hóa (hardware-assisted full-virtualization) [2]

Hình 1.7 Kiến trúc xử lý mới hỗ trợ ảo hóa

Paravirtualization: là một phương pháp ảo hóa máy chủ khác Với phương pháp ảo hóa này, thay vì mô phỏng một môi trường phần cứng hoàn chỉnh, phần mềm ảo hóa này là một lớp mỏng (Hypervisor) dồn các truy cập các hệ điều hành máy chủ vào tài nguyên máy vật lý cơ sở

1.1.10 VMware giải pháp cho Cloud Computing

- Virtualization & Cloud

Các tổ chức, công ty đang dần chuyển sang Cloud Computing để cải thiện hiệu suất của hệ thống công nghệ thông tin và việc nắm bắt kinh doanh sẽ trở nên nhanh hơn, với Cloud Computing ta có thể cho phép cung cấp nhiều dịch vụ linh

Trang 23

cả người sử dụng và các ứng dụng được cung cấp cũng như việc quản lý hệ thống Các giải pháp ảo hóa của VMware thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hóa của một

tố chức hay một công ty trên một Cloud, bởi sự trừu tượng phức tạp và nó tạo ra một dãy linh hoạt của điện toán, lưu trữ và các tài nguyên mạng

Bằng cách ảo hóa tất cả trong một Infrastructure IT , ta có thể tạo ra một Private Cloud nhằm thúc đẩy nền tảng ảo hóa đáng tin cậy nhất của thế giới hiện nay đó là VMware vSphere

- VMware's Approach

Bằng cách tiếp cận thực tể VMware đã nhận ra giá trị thực tế của Cloud Computing và giảm mức độ rủi ro trong việc chuyển đổi này Ta có thể triển khai một cơ sở hạ tầng ảo hóa của VMware để tạo ra một Private Cloud nhằm tăng thêm sự đáp ứng nhanh nhạy của một hệ thống công nghệ thông tin trong khi đó vẫn thúc đẩy sự phát triển đầu tư hiện có Ta cũng có thể duy trì việc bảo mật dữ liệu, tuân thủ và kiểm soát, và hiệu quả sẽ đạt được trong việc sử dụng tài nguyên

và tự động hóa sẽ không ảnh hưởng đến SLAs và những ứng dụng hiện có

- Xây dựng một hạ tầng đám mây

Hình 1.8 Xây dựng một hạ tầng đám mây

Thật dễ dàng cùng với VMware đầu tư để ảo hóa cơ sở hạ tầng hiện tại như Server, Storage và Network, để tạo ra nơi lưu trữ luôn sẵn sàng của tài nguyên máy tính Bằng cách áp dụng các chính sách dịch vụ cho các ứng dụng

VMware cung cấp giải pháp đang được phổ biến hiện nay đó là nền tảng cơ

sở hạ tầng Cloud sẽ là cầu nối giữa các tài nguyên Private và Public Cloud để tạo nên một kiến trúc lai tạo giữa Private và Public Cloud

Trang 24

1.2 Giới thiệu và cài đặt các thành phần của VMware vSphere 6.7

1.2.1 Giới thiệu

Vmware được mọi người biết đến như là một nhà cung cấp các sản phẩm ảo hóa hàng đầu thế giới Các giải pháp công nghệ và ảo hóa của VMware đã trở thành chuẩn trong ứng dụng doanh nghiệp. Năm 1999 Vmware giới thiệu sản phẩm VMware Workstation Sản phẩm này 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 máy 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 hành

và có thể chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với một hệ điều hành

Hình 1.9 Các sản phẩm ảo hóa của Vmware

VMware Workstation là một phần mềm ảo hóa mạnh mẽ dành cho các nhà phát triển,kiểm tra phần mềm và các chuyên gia công nghệ thông tin cần chạy nhiều hệ điều hành một lúc trên một máy máy chủ để nghiên cứu kiểm tra hoặc đánh giá một sản phẩm nào đó

Tuy rất mạnh trong lĩnh vực nghiên cứu và học tập nhưng VMware Workstation còn nhiều giới hạn bởi vì nó chạy trên lớp 3 của mô hình ảo hóa Có nghĩa là lớp ứng dụng này có rất hạn chế quyền truy cập và kiểm soát tài nguyên phần cứng Các hoạt động của nó chủ yếu được mô phỏng bởi các máy ảo cho giống như là đang thao tác trên máy thật và nhược điểm lớn nhất của nó là không

có một công cụ quản lý từ xa nào Vì vậy nên Vmware workstation không đáp ứng được nhu cầu hiệu suất và độ tin cậy trong môi trường là những hệ thống lớn.tuy vậy VMware thật sự là một công cụ mạnh mẽ cho việc học tập và giả lập các môi trường làm việc một cách linh hoạt nhờ vào tính năng có thể chạy bất kì

hệ điều hành nào trên nó

Một bước tiến bộ hơn kế sau đó là máy chủ GSX Máy chủ GSX đơn giàn

Trang 25

Chương 1 Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSpheremáy ảo Điều giới hạn của nó là cũng như Vmware workstation làm việc tại lớp

3 của mô hình ảo hóa,nó vẫn phải thông qua hệ điều hành chủ Điều này làm giảm khả năng tương tác với phần cứng và dẫn tới hiệu suất không cao GSX không hẳn là một sản phẩm tốt nhưng cũng không thể phủ nhận lợi ích thực sự của nó đối với những hệ thống không yêu cầu khả năng mở rộng các tính năng cho các máy ảo, hoặc những hệ thống sử dụng rất ít máy ảo,và những hệ thống không yêu cầu tối đa hiệu suất GSX cũng được sử dụng trong các trung tâm thí nghiệm và đánh giá các sản phẩm trong một môi trường ảo

Sản phẩm thế mạnh của Vmware trong môi trường ảo hóa hệ thống đó là phiên bản ESX server Đây không phải đơn thuần chỉ là một gói phần mềm mà

nó là một hệ điều hành của riêng nó Nó khác hẳn VMware Workstation, GSX hay microsof virtual server 2005 là các gói phần mềm được cài đặt vào máy chủ lưu trữ Hệ điều hành ESX là một hệ điều hành máy chủ, nó được thiết kế cho phù hợp với nhu cầu ảo hóa ngày càng phát triển và vấn đề hiệu suất làm việc của các

hệ thống máy chủ ngày càng được chú tâm hơn Nó cung cấp việc quản lý và chia

sẻ tài nguyên phần cứng một cách chặt chẽ và hiệu quả Và việc quản lý các máy

ảo chạy trên nó cũng được dễ dàng hơn nhờ các công cụ hỗ trợ từ xa

Các máy chủ ESX cung cấp, phân phối và chia sẽ các tài nguyên hệ thống một cách linh hoạt.đặc biệt là vì esx là một hệ điều hành máy chủ nên nó có thề cung cấp cho các máy ảo khả năng tương tác cao nhất với phần cứng cũng như tài nguyên hệ thống Vì thế các máy ảo có thể đạt hiệu suất làm việc cao nhất

Ngoài hiệu suất thì độ tin cậy của sản phẩm ESX Server được người dùng đánh giá cao

1.2.2 Cài đặt thành phần và cấu trúc VMware ESXi Server

Máy chủ ESXi sử dụng cấu trúc VMM– Hypervisor, nghĩa là máy chủ ESXi

sẽ tạo một lớp ảo hóa hypervisor để điều khiển quá trình chia sẻ và sử dụng tài nguyên của các máy ảo.nhờ cấu trúc xử lý linh hoạt nên các máy ảo có thể tận dụng tối đa hiệu suất phần cứng và quản lý dễ dàng hơn

Trong mô hình này các máy ảo không phải thông qua hệ điều hành chủ để truy cập phần cứng Mọi vấn đề liên lạc giữa máy ảo với phần cứng được thực hiện qua lớp ảo hóa Hypervisor do máy chủ ESXi tạo ra Vì vậy tốc độ làm việc của các máy ảo nhanh hơn và đạt hiệu quả cao hơn

Trang 26

Hình 1.10 Các Cấu trúc của ESX Server

ESXi server được tạo thành từ hai thành phần chính đó là:

- Hạt nhân máy chủ ESX hay còn gọi là vmkernel, vmkerlnel quản lý và phân phối việc truy cập tới tài nguyên phần cứng trên máy chủ, nhờ đó vmkernel cho phép cài hệ điều hành lên các máy ảo nó quản lý bộ nhớ cho các máy ảo, phân phối các chu kì của bộ xử lý, duy trì các thiết bị chuyển mạch của các kết nối mạng

- Hệ điều hành điều khiển (t) hay còn gọi là COS

Hình 1.11 Sơ đồ tương tác trong ESX Server

1.2.2.1 Hệ điều hành điều khiển (Console Operating System)

Hệ điều hành điều khiển (COS) được sử dụng để khởi động hệ thống và chuẩn bị quá trình làm việc của phần cứng cho vmkernel Khi hệ điều hành điều khiển được tải lên nó hoạt động như các chương trình khởi động cho vmkernel,

có nghĩa là nó chuẩn bị tất cả các tài nguyên cần thiết cho hoạt động của vmkernel

Trang 27

số thành phần phụ gọi là “người giúp đỡ công việc (helper works)” và hoạt động

ở chế độ đặc quyền.Lúc này hệ điều hành điều khiển có một số nhiệm vụ khác khá quan trọng ảnh hưởng tới sự hoạt động của các máy ảo như là

- User interaction with ESX ,đây là giao diện tương tác giữa người dùng với esx server COS có trách nhiệm trình bày bằng nhiều phương pháp khác nhau để thực hiện giao tiếp giữa máy chủ ESXi với hệ thống nó cho phép người sử dụng tương tác với máy chủ sử dụng các dịch vụ như là:

o Giao diện truy cập trực tiếp(Direct console access)

- Authentication :có những tiến trình trong cos đòi hỏi cung cấp chứng thực

để có cơ chế cho phép và ngăn chặn truy cập vào hệ thống

- Running Support Applications.có một số ứng dụng chạy trong COS cung cấp các hỗ trợ mở rộng trên môi trường máy chủ mỗi nhà cung cấp phần cứng sẽ có một số phương pháp đề phát hiện các vấn đề vế phần cứng khi chúng phát sinh.trong một số trường hợp nó còn khuyến cáo người dùng backup hệ thống lên cos để cos backup các file hệ thống quan trọng

1.2.2.2 Vmkernel

Khi hệ điều hành được nạp ,các vmkernel bắt đầu khởi động và khởi động

hệ thống.nó chịu trách nhiệm quản lý và phân phối tài nguyên.các COS cũng được nạp lại như một máy ảo và được quản lý bằng các cấu hình của nó các COS thực hiện các quy tắc tương tự cho các nguồn tài nguyên và phân bổ nó cho người dùng trên hệ thống

Vmkernel thực hiện nhiều chức năng nhưng chức năng chính của nó là quản

lý sự tương tác giữa phần cứng máy ảo và phần cứng của server vật lý.nó hoạt động như một người đứng giữa và điều phối tài nguyên cho máy ảo khi cần thiết

1.2.2.3 Quá trình khởi động ESXi (ESXi Boot Process)

Là quá trình khởi động máy chủ ESXi Bằng việc quan sát quá trình khởi động của một hệ thống máy chủ ESXi này chúng ta có thể thấy COS và vmkernel tương tác với nhau như thế nào và lúc nào vmkernel nắm quyền quản lý tài nguyên

hệ thống cần phải nắm rõ quá trình này để hiểu rằng COS là một phần tách biệt với vmkernel ngoài ra nếu máy chủ không thể khởi động hoặc một số dịch vụ

Trang 28

Chương 1 Tổng quan về công nghệ ảo hóa VMware vSpherehoặc ứng dụng không thể hoạt động được thì những kiến thức am tường về quá trình này sẽ giúp ích rất nhiều trong quá trình tìm kiếm, phát hiện và xử lý các sự cố.có nhiều bước trong quá trình khởi động hệ thống và sau đây là một số quá trình quan trọng

1.2.2.4 LILO

Còn gọi là linux loader là một bộ nạp khởi động ứng dụng.giống như ntloader của windows khi khởi động hệ thống đọc nó từ trong ổ cứng Dựa trên các thông tin có trong file etc/LiLo Cấu hình hệ thống bắt đầu khởi tạo quá trình khởi động của nó trong esx mặc định LiLo sẽ tải và khởi động Vmkernel trong file này còn chứa các thông tin về cấu hình cos như nó khởi động thông tin này chứa một lượng bộ nhớ để phân bổ cho các thiết bị được cấu hình để cos sử dụng

Nếu bình thường LiLo được cài trên master boot record thì mặc định nó sẽ tải hệ điều hành mà phân vùng đã được đánh dấu tích cực lên để khởi động Trong trường hợp có nhiều hệ điều hành và có nhiều sự lựa chọn để khởi động thì LiLo

sẽ khởi tạo dấu nháy báo hiệu cho người dùng lựa chọn một hệ điều hành để khởi động,

Sau khi LiLo được nạp thành công thì cos sẽ được tải lên Đa số các quá trình khởi động đều nằm trong COS

1.2.2.5 init

Quá trình đầu tiên mà COS thực hiện là init, quá trình này đọc file etc/inittab

là tập tin xác định runlevel mà hệ thống đó sẽ thực thi Runlevel xác định những dịch vụ sẽ được khởi động và thứ tự khởi động của chúng Các giá trị runlevel biến đổi trong linux được so sánh như các tùy chọn có sẵn trong Windows như là safe mode hoặc command prompt Hệ thống ESXi mặc định runlevel là 3 (mode command)

1.2.2.6 Phần cứng ảo (HardwareVirtualization)

ESX có trách nhiệm cung cấp các phần cứng ảo cho các máy ảo.khi một máy

ảo yêu cầu truy suất hay truy cập một tài nguyên nào đó thì vmkernel sẽ chịu trách nhiệm thiết lập một bản đồ ảo tương tác giữa các yêu cầu của máy ảo với phần cứng vật lý để xử lý một số tài nguyên như ổ cứng ,card mạng có nhiều lựa chọn ,vì thế am hiểu về những phần cứng này sẽ giúp chúng ta xây dựng một hệ thống tương thích để hoạt động một cách hoàn hảo nhất

Trang 29

Hình 1.12 Sơ đồ phân phối card mạng

1.2.3 Tính Năng Của ESX Server

1.2.3.1 Virtual Machine File System (VMFS)

Đây là một hệ thống tập tin hiệu suất cao cho phép nhiều hệ thống có thể truy cập vào hệ thống tập tin tại cùng một thời điểm Nó là công nghệ hỗ trợ cho VMotion và High Availability.VMFS cho phép thêm và xóa các máy chủ ESXi

mà không làm ảnh hưởng đến các máy chủ khác

Trang 30

Hình 1.13 Sơ đồ hoạt động của VMFS

1.2.3.2 Virtual symmetric multi-processing (Virtual SMP)

Virtual SMP cho phép VMware ESX Server có thể tận dụng đến bốn bộ vi

xử lý vật lý trên hệ thống cùng lúc Cân bằng tải các tác vụ giữa các bộ vi xử lý

1.2.3.3 VMware High Availability (VMHA)

Đây là một tiện ích hoàn hảo được thiết kế cho hệ thống máy chủ ESX và VMware Infrastructure Mục đích của công nghệ này là di chuyển các máy ảo từ máy chủ ESX này sang một máy chủ ESX khác khi sảy ra sự cố về hỏng hóc máy chủ vật

lý hay mất kết nối mạng Giúp các máy ảo đang ở máy ESX vật lý bị hỏng chuyển qua máy ESX khác và phục hồi tình trạng mà không mất nhiều thời gian chết nên

nó không ảnh hưởng đến tiến trình làm việc

Đây là một tính năng rất mạnh vì bất cứ hệ thống hoặc thiết bị phần cứng nào cũng đều có thể bị rủi ro và hư hỏng,và các vấn đề trục trặc này khó có thể đoán trước được Vì vậy để đảm bảo an toàn dữ liệu và các máy chủ ứng dụng có thể hoạt động trực tuyến ngay lập tức khi bị sự cố thì giải pháp chính là cấu hình cho

hệ thống hoạt động tính năng High Availability

Trang 31

Hình 1 14 sơ đồ hoạt động của VMware High Availability

1.2.3.4 Yêu cầu của VMware High Availability

- Công nghệ High Availability chỉ hỗ trợ cho một số phần Phần mềm ảo hóa do VMware cung cấp như là VMware Infrastructure hoặc VMware ESX Server

- Để cấu hình tính năng này phải có ít nhất là hai hệ thống máy chủ sử dụng

ảo hóa

- Phải có ít nhất một thiết bị lưu trữ mạng SAN để kết nối hai hệ thống

- Yêu cầu phải có tương thích về hoạt động của các hệ thống máy chủ

1.2.3.5 Ưu điểm của High Availability

- Cung cấp độ an toàn cao cho các máy ảo, nhờ đó các máy ảo có thể hoạt

động được ngay khi đươc di chuyển sang hệ thống máy chủ mới

- Không phân loại hệ điều hành, bất cứ hệ điều hành nào được cài trên máy

ảo cũng sẽ được chuyển đồi

- Cấu hình dễ dàng và triển khai nhanh chóng

- Có thể kết hợp với các công nghệ khác như bộ phân phối tài nguyên nguyên (Distributed Resource Scheduler) và VMonitor để các máy ảo di chuyển sang hệ thống khác mà không gây mất kết nối đối với người dùng

- Có thể cấu hình độ ưu tiên khởi động lại khi chuyển qua máy chủ ESX server mới

Trang 32

1.2.3.6 Hạn chế

- Các CPU trên mỗi máy chủ phải tương thích với nhau

- Các máy ảo nằm trên hệ thống máy chủ gặp trục trặc cần phải khởi động lại

- Không đảm bảo an toàn cho các ứng dụng khi máy tự động khởi động lại sau khi chuyển qua máy chủ mới

1.2.4 VMotion và Storage Vmotion

Vmonitor cho phép di chuyển các máy ảo từ máy chủ ESXi này sang máy chủ ESXi khác mà không gây đứt kết nối với người dùng Storage Vmonitor cũng giống như Vmonitor nhưng nó cho phép di chuyển và lưu trữ máy ảo trên các thiết

bị lưu trữ mạng

Hình 1.15 Mô hình hoạt động của Vmmonitor

Khi một máy chủ ESXi bị sự cố thì các máy ảo được di chuyển đến một máy chủ ESXi hoạt động bình thường khác để hoạt động trở lại

1.2.5 VMware Consolidated Backup (VCB)

VMware Consolidated Backup là một phần mềm tiện ích của VMware được cài trên hệ điều hành.Nó cho phép hệ thống có thể kết nối hệ thống lưu trữ SAN bên ngoài với hệ thống tập tin của máy chủ

Trang 33

Hình 1 16 Mô hình hoạt động của VMware Consolidated Backup

Bước 1: VCB thực hiện ghi lại các cấu hình và dữ liệu trên các máy ảo ra ổ đĩa

Bước 2: VCB đưa các tập tin sao lưu dự phòng này lên một máy chủ hoặc một máy ảo có chức năng và nhiệm vụ lưu trữ

Bước 3: Máy chủ hoặc máy ảo có nhiệm vụ lưu trữ sẽ sao lưu các tập tin dự phòng này ra ổ đĩa hoặc băng từ để thuận tiện cho việc sao lưu lần tiếp theo và phục hồi nếu có lỗi

1.2.6 vCenter update Manager

Quản lý nâng cấp(Update Manager) là một tính năng mới đi kèm với Virtual Center và ESX Server Có thể thực hiện các nâng cấp ESX Server, các nâng cấp của hệ điều hành Windows và Linux đối với máy ảo để vá lỗi cho các hệ thống này Để thực hiện các nâng cấp ESX Server Có thể dùng kết hợp với công nghệ Vmonitor để thực hiện update mà không ảnh hưởng đến kết nối với người dùng

1.2.7 Phân phối tài nguyên theo lịch trình

Phân phối tài nguyên theo lịch trình (Distributed resource scheduler (DRS))

về cơ bản là một hệ thống lập lịch trình tài nguyên và cân bằng tải của các máy chủ ESX Khi tài nguyên trên một máy chủ ESXi trở nên thiếu thốn và không thể đáp ứng cho nhu cầu hoạt động của máy ảo thì hệ thống phân phối sẽ tìm một máy chủ ESXi khác còn nhiều tài nguyên đáp ứng hơn và chuyển máy ảo sang đó bằng công nghệ Vmonitor đề không bị ngắt kết nối với người dùng Và cứ tuần hoàn như vậy thì hệ thống sẽ tận dụng được tối đa năng suất hoạt động của nó

Trang 34

Hình 1.17 Mô hình hoạt động của DRS

1.2.8 Quản lý phân phối điện năng

Quản lý phân phối điện năng (Distributed Power Manager (DPM)) cũng là một phần của hệ thống quản lý phân phối tài nguyên Nếu nó thấy các máy chủ còn quá nhiều tài nguyên chưa sử dụng thì nó sẻ dồn các máy ảo về máy chủ này

để khi một máy chủ không còn máy ảo nào hoạt động trên nó nữa thì trình quàn

lý phân phối điện năng sẽ tắt máy chủ này để tiết kiệm điện

1.2.9 VMware vShere Data Recovery

Khôi phục dữ liệu (Data Recovery)Một trong những tính năng mới trong các máy chủ ESXi Backup dự phòng và tránh backup những phần đã backup nhằm tiết kiệm không gian lưu trữ

Hình 1 18 Mô hình hoạt động của VMware vSphere data recovery

Trang 35

1.2.10 Virtual Center (VC) và VMware vSphere Client

VMware vSphere Client và Virtual Center cũng là một tính năng tiên tiến của máy chủ ESX Nó cung cấp nhiều công cụ quản lý từ xa đối với các máy chủ ESXi

Hình 1 19 Mô hình hoạt động của VirtualCenter Manager

1.3 Bài tập cuối chương

1.3.1 Câu hỏi lý thuyết

1 Phân biệt hai khái niệm điện toán đám mây và ảo hoá? Cho ví dụ vệ điện toán đám mây và ảo hoá hệ thống?

2 Vai trò của ảo hoá và doanh nghiệp hiện nay? Sự phát triển ảo hoá trên thế giới

và ở Việt Nam?

3 Trình bày các thành phần và cấu trúc của VMWare vSphere

1.3.2 Bài tập áp dụng

Cài đặt máy ESXi trên nền VMWare Workstation, mô tả như sau:

- Dung lượng đĩa: 100 GB

- Ram: 2/3 RAM máy thật

- Cài đặt từ file iso vSphere

Cấu hình các yêu cầu sau:

Trang 36

- Thiết lập IP động cho card WAN: kết nối với card Bridge

- Thiết lập IP tĩnh cho card LAN bên trong

- Đặt password cho user root: Pa$$w0rd

- Cấu hình hostname: tên sinh viên (không dấu viết liền)

- Cầu hình suffix cho hệ thống: hotec.vn

Quy trình thực hiện:

Bước 1: Tạo máy ảo

Bước 2: Gắn DVD iso vSphere để cài đặt

Bước 3: Quá trình cài đặt

Bước 4: Khởi động máy, đăng nhập và cấu hình

Trang 37

Chương 2: Quản Trị Vmware Vsphere Cơ Bản

CHƯƠNG 2 QUẢN TRỊ VMWARE VSPHERE CƠ BẢN

➢ Giới thiệu chương:

Trong chương này, người đọc được giới thiệu các phương pháp quản trị VMware cơ bản như tạo máy ảo, xây dựng vCenter và cấu hình hệ thống ảo lưu trữ ảo, quản lý và điều hành các máy ảo trong hệ thống

➢ Mục tiêu chương:

- Trình bày được vai trò và chức năng của các công cụ quản trị vSphere

- Cài đặt được máy ảo trên EXSi và cài đặt driver VMWare cho máy ảo trên

hệ thống ảo hoá

- Cài đặt vCenter và cấu hình kết nối đến các EXSi để quản lý các máy ảo

- Thiết lập hệ thống lưu trữ ảo, hệ thống mạng ảo

➢ Nội dung chương:

2.1 Tạo và cấu hình máy ảo

2.2 Cấu hình và quản trị VMware vCenter Server

2.3 Cấu hình và quản trị hệ thống mạng ảo

2.4 Cấu hình và quản trị hệ thống lưu trữ ảo

2.5 Quản trị máy ảo

Trang 38

2.1 Tạo và cấu hình máy ảo

2.1.1 Cài đặt ESXi

2.1.1.1 Chuẩn bị hạ tầng:

Download Source ESXi

Các bạn tải file cài đặt ESXi 6.7 (Phiên bản mới nhất) ở đường link sau: https://bit.ly/3ccvjCs

Sau khi tải xong các bạn sẽ có 1 file iso để cài đặt Các bạn có thể ghi vào đĩa CD/DVD hoặc tạo Bootable USB để cài đặt Hoặc cài trực tiếp bằng file iso nếu cài trên máy ảo VirtualBox hoặc VMWarre

Yêu cầu phần cứng để cài đặt

Để cài đặt ESXi chúng ta cần phần cứng đáp ứng được yêu cầu sau:

- CPU 64bit

- RAM tối thiểu 2GB ( khuyến nghị sử dụng 8GB RAM )

- Ổ cứng phụ thuộc vào tài nguyên sử dụng

2.1.1.2 Quá trình cài đặt:

Đầu tiên chúng ta boot file cài đặt iso, hoặc ổ đĩa CD/DVD nếu cài đặt trên máy tính

Hình 2.1 Quá trình nạp các module

Trang 39

Hình 2.2- Khởi tạo quá trình

Ở màn hình Welcome ➔ Bấm phím [ Enter ] để tiếp tục

Hình 2.3- Màn hình chào mừng của hệ thống

Màn hình “End User License Agreement” ➔ Bấm phím F11, để chấp nhận chính sách của VMWare

Trang 40

Hình 2.4- Thoả thuận bản quyền sử dụng phần mềm

Tùy chọn ổ đĩa cứng cài đặt hoặc nâng cấp

Chọn ổ đĩa cứng ➔ Bấm phím [Enter] để tiếp tục

Hình 2.5- Chọn thiết bị lưu trữ để cài đặt

Chọn loại bàn phím ➔ Mặc định là US Default ➔ Bấm phím [Enter] để tiếp tục

Định dạng
Số trang	138
Dung lượng	5,28 MB