Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng.

- Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy, cô giáo Viện Công Nghệ Thông tin & Truyền thông đã tận tình chỉ bảo em trong suốt thời gian học tập tại nhà trường.
- HỌC VIÊN Đàm Truyền Đức Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng” là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
- tháng ….năm 2015 Tác giả luận văn Đàm Truyền Đức Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC HÌNH PHẦN MỞ ĐẦU.
- 1 CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA.
- Tổng quan Ảo hóa.
- Các lợi ích của công nghệ Ảo hóa.
- Nhược điểm của việc ảo hóa.
- Một số hệ thống ảo hóa điển hình.
- Kiểu ảo hóa VMM – Hypervisor.
- Kiểu ảo hóa Hybrid.
- Kiểu ảo hóa Monolithic Hypervisor.
- Kiểu ảo hóa Microkernelized Hypervisor.
- Ứng dụng của Ảo hóa.
- 16 CHƯƠNG 2 - CÁC CÔNG NGHỆ NỀN TẢNG CỦA ẢO HÓA.
- Các thành phần của một hệ thống Ảo hóa.
- Tài nguyên ảo hóa.
- Phần mềm ảo hóa.
- Máy Ảo.
- Các kiểu Ảo hóa cơ bản.
- Ảo hóa Hệ thống mạng.
- Ảo hóa Hệ thống lưu trữ.
- Ảo hóa ứng dụng.
- Ảo hóa hệ thống máy chủ.
- 20 Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 3.
- Các công nghệ hỗ trợ Ảo hóa.
- Công nghệ ảo hóa CPU.
- Công nghệ ảo hóa mạng.
- 30 CHƯƠNG 3 - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢO HÓA XENSERVER TRIỂN KHAI THỰC TẾ TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ BÁCH KHOA HÀ NỘI.
- Thử nghiệm ảo hóa Xenserver tại trường CĐN Bách khoa Hà Nội.
- Bài toán triển khai và quản lý Ảo hóa Xen Server tại trường CĐN Bách Khoa Hà Nội.
- Đề xuất giải pháp kỹ thuật triển khai ảo hóa tại trường CĐN.
- 59 Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Khảo sát ứng dụng ảo hóa.
- 3 Hình 1.2 Hai loại ảo hóa hypervisor.
- 9 Hình 1.3 Kiểu ảo hóa Hybrid.
- 10 Hình 1.4 Kiểu ảo hóa Monolithic Hypervisor.
- 11 Hình 2.1 Các thành phần của một hệ thống ảo hóa.
- 42 Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 1 PHẦN MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài.
- Chi phí đầu tư mua các máy chủ cấu hình mạnh, các phần mềm bản quyền và nhân lực quản trị duy trì hoạt động của hệ thống.
- Thế nên việc ứng dụng ảo hóa trở thành nhu cầu cần thiết của bất kì doanh nghiệp lớn hay nhỏ.
- Thay vì việc phải mua nhiều máy chủ phục vụ đáp ứng được công việc trong công ty thì chỉ cần mua một hoặc hai máy chủ có hỗ trợ ảo hóa thì vẫn có thể chạy tốt các ứng dụng cần thiết.
- Điều này cho ta thấy sự khác biệt giữa hệ thống ảo hóa và không ảo hóa.
- Bên cạnh đó việc ứng dụng ảo hóa còn đem lại những lợi ích sau đây.
- Với cách làm này sẽ giảm thời gian cài đặt từng máy ảo và tận dụng tối đa tài nguyên nhàn rỗi của tất cả các máy chủ vật lý.
- Vì thực tế hiện nay tại trung tâm dữ liệu có nhiều máy chủ không khai thác thác hết tài nguyên phần cứng của hệ thống.
- Khi một máy ảo Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 2 gặp sự cố và hỏng hóc do lỗi hệ điều hành nào đó thì việc phục hồi đơn giản là chép đè tập tin đã được sao chép lên tập tin cũ và hệ thống có thể hoạt động bình thường lại ngay như lúc chưa bị lỗi.
- Nếu được đầu tư thêm một số máy chủ khác thì ta có thể cấu hình tính năng High Availibility cho các máy chủ ảo hóa này.
- Tiết kiệm: công nghệ ảo hóa giúp các doanh nghiệp có thể tiết kiệm được một chi phí lớn đó là điện năng chiếu sáng, hệ thống làm mát và ngoài ra còn tiết kiệm được thời gian và chi phí vận hành.
- Ảo hóa cho phép gom nhiều máy chủ vào một máy chủ vật lý nên chỉ tốn kém chi phí điện tiêu thụ, làm mát và chiếu sáng cho một vài máy chủ thôi, bên cạnh đó thì diện tích sử dụng để đặt máy chủ cũng được thu hẹp lại.
- Ảo hóa góp phần tăng cường tính liên tục trong doanh nghiệp và bảo mật của hệ thống các ứng dụng ví dụ việc sao lưu các máy ảo có thể thực hiện dễ dàng vì thông thường máy chủ ảo là một tập tin (file) trên máy chủ vật lý gốc, chỉ cần sao lưu tập tin này là đủ.
- Các tính năng ưu việt của các phần mềm ảo hóa cũng cho phép thiết lập sự kết hợp các máy ảo cài đặt trên các máy chủ vật lý khác nhau.
- Những lợi ích thu được khi áp dụng ảo hóa đã thúc đẩy mạnh mẽ xu hướng này trong các hệ thống IT.
- Kết quả khảo sát từ nhiều tổ chức khác nhau đều đã xác nhận vị thế của xu hướng ảo hóa.
- Theo khảo sát của InformationWeek, khoảng 90% chuyên gia IT khẳng định rằng công ty của họ đã triển khai hoặc có kế hoạch triển khai công nghệ ảo hóa.
- Câu trả lời tại sao ảo hóa được đưa vào sử dụng cho thấy Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 3 88% hướng tới mục đích hợp nhất hệ thống máy chủ, 55% cho mục đích phục hồi thảm họa, 50% cho mục đích thử nghiệm phần mềm, 26% cho mục đích quản trị hệ thống lưu trữ, và 5% cho các mục đích khác Một khảo sát khác được Tạp chí CIO thực hiện với gần 300 CIO (Chief Information Officer) cũng cho kết quả tương tự.
- Theo khảo sát này, động lực để áp dụng ảo hóa của các DN một lần nữa khẳng định những lợi ích đã phân tích của ảo hóa.
- 81% số câu trả lời hướng tới giảm thiểu chi phí nhờ vào sự hợp nhất hệ thống máy chủ bằng công nghệ ảo hóa.
- 63% hướng tới hoàn thiện các giải pháp sao lưu và phục hồi thảm họa qua các giải pháp ảo hóa.
- Một khảo sát mới đây khác của nhóm Techaisle Hình 1.1 Khảo sát ứng dụng ảo hóa Áp dụng ảo hóa trong các hệ thống IT mang lại những lợi ích thiết thực như đã được phân tích trong bài viết.
- Với người sử dụng đầu cuối, việc tạo máy ảo (ví dụ với VMware) trên các máy cá nhân (PC, laptop) đã không còn xa lạ và nhìn chung họ đều trực tiếp trải nghiệm được những lợi ích mà áp dụng ảo hóa mang lại.
- Tuy nhiên khi tiến ra quy mô lớn hơn cho một hệ thống IT của Doanh nghiệp, tổ chức, việc áp dụng các công nghệ ảo hóa vẫn cần có sự cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên đánh giá thực trạng hệ thống và nhu cầu sử dụng, cũng như đường hướng phát triển của DN, tổ chức.
- Trong nhiều trường hợp, quyết định có áp dụng ảo hóa trong hệ thống IT của DN hay không bao hàm thách thức mang tính tổ chức Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 4 và chính sách nhiều hơn là thách thức về mặt công nghệ.
- Lợi ích của ảo hóa chỉ thực sự được phát huy khi ảo hóa được áp dụng trong các hoàn cảnh phù hợp.
- Để hiểu rõ hơn về Công nghệ ảo hóa và lợi ích của ảo hóa mang lại, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng” để làm luận văn tốt nghiệp.
- Công nghệ ảo hóa, Ảo hóa dựa trên vmWare, Microsoft Hyer-V, Citrix và thử nghiệm Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Tổng quan về công nghệ ảo hóa.
- Mô hình kiến trúc chung của ảo hóa.
- Phương pháp tài liệu: nghiên cứu các tài liệu liên quan đến công nghệ ảo hóa, cung cấp tài nguyên trong nền tảng máy chủ chia sẻ,các công nghệ nền tẳng của ảo hóa, Ảo hóa dựa trên vmWare, Microsoft Hyer-V, Citrix.
- Phương pháp thực nghiệm: Cài đặt thử nghiệm các chương trình liên quan đến kỹ thuật cung cấp tài nguyên cho dịch vụ ảo hóa dựa trên nền tảng máy chủ chia sẻ.
- Bố cục của luận văn gồm có 4 chương: Chương 1: Tổng quan về công nghệ ảo hóa: tập trung trình bày giới thiệu về công nghệ ảo hóa, lợi ích của việc ảo hóa, tìm hiểu một số hệ thống ảo hóa điển hình, so sánh các ứng dụng ảo hóa, ứng dụng của ảo hóa.
- Chương 2: Các công nghệ nền tảng của ảo hóa: trình bày các thành phần của một hệ thống ảo hóa, các kiểu ảo hóa cơ bản, các công nghệ hỗ trợ ảo hóa.
- Chương 3: Triển khai dịch vụ Ảo hóa dựa trên XenServer: nhằm hỗ trợ các Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 5 phòng thực hành, và các phòng ban làm việc tại trường Cao Đẳng Nghề Bách Khoa Hà Nội.
- Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 6 CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA 1.
- Tổng quan Ảo hóa Ảo hóa là một công nghệ được ra đời nhằm khai thác triệt để khả năng làm việc của các phần cứng trong một hệ thống máy chủ.
- Ý tưởng của công nghệ ảo hóa máy chủ là từ một máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập.
- Ảo hóa cho phép tạo nhiều máy ảo trên một máy chủ vật lý, mỗi một máy ảo cũng được cấp phát tài nguyên phần cứng như máy thật gồm: CPU, Ram, Card mạng, ổ cứng, các tài nguyên khác và hệ điều hành riêng.
- Các bộ xử lý của hệ thống máy tính lớn được thiết kế hỗ trợ công nghệ ảo hoá và cho phép chuyển các lệnh hoặc tiến trình của các máy ảo có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên hệ thống cho hệ điều hành chủ xử lý, sau đó lớp ảo hóa sẽ mô phỏng kết quả để trả về cho máy ảo.
- Tuy nhiên không phải tất cả bộ xử lý đều hỗ trợ ảo hóa.
- Ngày nay hai nhà sản xuất bộ xử lý lớn trên thế giới là Intel và AMD đều cố gằn tích hợp công nghệ ảo hóa vào trong các sản phẩm của họ.
- Các bộ xử lý có ứng dụng ảo hóa thường là Intel VT(Virtual Technology) hoặc AMD Pacifica.
- Nhưng không ngừng lại ở đó, những khả năng và lợi ích của ảo hoá còn hơn thế và nơi gặt hái được nhiều thành công và tạo nên thương hiệu của công nghệ ảo hóa đó chính là trong môi trường hệ thống máy chủ ứng dụng và hệ thống mạng.
- Các lợi ích của công nghệ Ảo hóa Việc sử dụng công nghệ ảo hóa làm giảm số lượng máy chủ vật lý, giảm lượng điện tiêu thụ, tiết kiệm được chi phí cho việc bảo trì phần cứng, nâng cao Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 7 hiệu quả công việc.
- Nhược điểm của việc ảo hóa Đáng lưu ý nhất là vấn đề lưu trữ dữ liệu.
- Nếu máy chủ vật lý có cấu hình phần cứng thấp nhưng lại có một máy ảo sử dụng quá nhiều tài nguyên hoặc chạy quá nhiều máy ảo thì sẽ làm chậm toàn bộ hệ thống.
- Ngoài ra nếu thiết bị phần cứng của máy chủ vật lý bị lỗi, hỏng sẽ gây ảnh Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 8 hưởng trực tiếp đến toàn bộ hệ thống server ảo bên trong.
- Một số hệ thống ảo hóa điển hình Ảo hóa được xây dựng dựa trên giải pháp chia một máy vật lý thành nhiều máy con.
- Đó là vì các vấn đề tương thích giữa hệ điều hành máy ảo với hệ điều hành máy chủ và hệ điều hành máy chủ với phần cứng.
- Dựa vào đặc điểm cấu trúc thì có thể phân loại ảo hóa thành những dạng sau.
- Kiểu ảo hóa VMM – Hypervisor Công nghệ VMM-Hypervisor là một dạng ảo hóa cơ bản.
- Một máy tính mà một máy tính ảo đang chạy một hoặc nhiều máy ảo được định nghĩa là một máy chủ.
- Nhiều trường hợp của một loạt các hệ điều hành có thể chia sẻ các tài nguyên phần cứng ảo hóa.
- Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 9 Hình 1.2 Hai loại ảo hóa hypervisor Loại 1(type 1): Hypervisor chạy trực tiếp trên phần cứng của máy chủ để kiểm soát phần cứng và quản lý các hệ điều hành khách(OS).
- Kiểu ảo hóa 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.
- Lý do khiến Hyrbird nhanh hơn là lớp ảo hóa chạy trong trong chế độ hạt nhân (chạy song song với hệ điều hành) trái với Virtual Machine Monitor Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 10 với lớp ảo hóa chạy trong trong chế độ người dùng (chạy như một ứng dụng cài trên hệ điều hành).
- Hình 1.3 Kiểu ảo hóa Hybrid 4.3.
- Kiểu ảo hóa Monolithic Hypervisor Monolithic Hypervisor là một hệ điều hành máy chủ.
- Thêm vào đó là thị trường phần cứng ngày nay rất đa dạng, nhiều loại và do nhiều nhà cung cấp khác nhau nên trình điều khiển của Hypervisor trong loại ảo hóa này có thể sẽ không thể hỗ trợ điều khiển hoạt động của phần cứng này một cách đúng đắn và hiệu suất chắc chắn cũng sẽ không được như mong đợi.
- Nghiên cứu các giải pháp ảo hóa và ứng dụng Học viên thực hiện: Đàm Truyền Đức – CB130030 – 13BMTTT 11 Hình 1.4 Kiểu ảo hóa Monolithic Hypervisor 4.4.
- Kiểu ảo hóa Microkernelized Hypervisor Microkernelized Hypervisor là một kiểu ảo hóa giống như Monolithic Hyperviso

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt