Nghiên cứu xây dựng hệ thống điện toán đám mây cung cấp dịch vụ IAAS

- NGUYỄN HÀ GIANG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CUNG CẤP DỊCH VỤ IAAS Chuyên ngành: Kỹ thuật truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VĂN KHANG Hà Nội - 2015 1 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên tác giả luận văn.
- Tác giả Nguyễn Hà Giang 3 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Tên đầy đủ 1 SLA Service Level Agreement 2 CP Content Provider 3 NIST National Instute Standard and Technology 4 NFS Network File System 5 FCP Fibre Channel Protocol 6 SaaS Software as a Service 7 PaaS Platform as a Service 8 IaaS Infrastructure as a Service 9 VM Virtual Machine 10 RDP Remote Desktop Protocol 11 SSVM Secondary Storage VM 12 CPVM Console Proxy VM 4 MỤC LỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mọi thứ đều tập trung vào đám mây.
- 10 Hình 1.2 Minh họa về cloud computing.
- 11 Hình 1.3 Các mô hình triển khai.
- 12 Hình 1.4 Minh họa về các dịch vụ.
- 13 Hình 1.5 Minh họa về các dịch vụ.
- 15 Hình 1.6 Biểu đồ xu hƣớng phát triển của cloud computing.
- 17 Hình 1.7 Kiến trúc hệ thống cloud computing.
- 22 Hinh2.1 Mô hình kết nối tổng thể hệ thống VTN.
- 23 Hinh2.2 Mô hình kết nối vật lý đề xuất.
- 38 Hinh2.3 Mô hình kết nối vật lý đề xuất tại một địa điểm (Hà Nội.
- 38 Hinh2.4 Mô hình luận lý giải pháp cloud computing.
- 42 Hinh2.5 Mô hình triển khai hệ thống quản lý CloudStack.
- 43 Hinh2.6 Mô hình hệ thống chuyển mạch mạng vật lý tại ba địa điểm.
- 44 Hinh2.7 Mô hình hệ thống chuyển mạch mạng vật lý tại một địa điểm.
- 44 Hinh2.8 Mô hình mạng luận lý trong một máy chủ vật lý và giữa các máy chủ vật lý.
- 47 Hinh2.9 Mô hình mạng luận lý trong một máy chủ vật lý.
- 48 Hinh2.10 Hệ thống bảo mật cho nội bộ VTN.
- 51 Hinh2.11 Hệ thống bảo mật cho khách hàng CP.
- 52 Hinh2.12 Mô hình phân hệ lƣu trữ.
- 62 Hinh2.13 Mô hình phân hệ lƣu trữ tại một địa điểm.
- 63 Hinh2.14 Mô hình cluster-mode khi mở rộng.
- 64 Hinh2.15 Giao diện thêm một hệ thống CloudStack vào Zenoss.
- 65 Hinh2.16 Giao diện trực quan đơn giản, dễ sử dụng.
- 65 Hinh2.17 Thông tin sự kiện xảy ra trong hệ thống và tính chất quan trọng của từng sự kiện.
- 66 Hinh2.18 Thông tin tổng quát trạng thái sử dụng.
- 67 Hinh2.19 Thông tin chi tiết trạng thái sử dụng.
- 68 Hinh2.20 Cấp độ VM.
- 72 Hinh2.21 Cấp độ Virtual Private Cloud.
- 72 Hinh2.22 Giao diện tạo máy chủ ảo dành cho khách hàng.
- 73 Hinh2.23 Giao diện quản lý tập trung.
- 74 Hinh2.24 Mô hình Virtual Private Cloud điển hình cho một khách hàng.
- 75 Hinh2.25 Sao lƣu mức Hypervisor.
- 76 Hinh2.26 Sao lƣu mức tủ đĩa.
- 77 Hinh2.27 Sao lƣu cấp độ DR Site.
- 78 Hinh2.28 Easy backup.
- 79 Hình 3.1 Giao diện đăng nhập.
- 92 5 Hình 3.2 Mô hình cơ bản 1.
- 93 Hình 3.3 Tạo 1 account đăng nhập cho khách hàng.
- 93 Hình 3.4 Thông tin account.
- 94 Hình 3.5 Giới hạn quyền account.
- 94 Hình 3.6 Thiết lập card mạng cho máy ảo.
- 96 Hình 3.7 Gán định tuyến và giới hạn cho card mạng.
- 97 Hình 3.8 Tạo máy ảo.
- 98 Hình 3.9 Thiết lập các thông số cho máy ảo.
- 99 Hình 3.10 Gói cơ bản mô hình 2.
- 100 Hình 3.11 Thiết lập dải IP cụ thể cho account.
- 101 Hình 3.12 Kết nối máy ảo đến mạng VN2 của VTN.
- 102 Hình 3.13 Thiết lập account.
- 103 Hình 3.14 Thêm card mạng cho máy ảo.
- 103 6 MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng thông tin chi tiết danh mục thiết bị.
- 23 Bảng 2.2 Danh sách các phần mềm ứng dụng cài đặt trên các máy chủ của VTN.
- 24 Bảng 2.3 Cấu hình các máy chủ mới hiện nay của VTN.
- 25 Bảng 2.4 Nhu cầu nâng cấp hệ thống máy chủ của VTN đến hết 2015.
- 26 Bảng 2.5 Cấu hình các máy chủ CP đƣợc mô tả trong bảng bên dƣới.
- 28 Bảng 2.6 Dự kiến lƣợng máy ảo cung cấp qua các giai đoạn.
- 35 Bảng 2.7 Cấu hình các máy chủ ảo dự kiến.
- 35 Bảng 2.8 Thống kê bên dƣới mô tả thông tin hệ thống máy chủ nội bộ và máy chủ CP sau khi thống kê và các ƣớc lƣợng theo tỷ lệ.
- 36 Bảng 2.9 So sánh 3 nền tảng mã nguồn mở sử dụng cho cloud computing.
- 37 Bảng 2.10 Thiết bị dự kiến cho giải pháp.
- 45 Bảng 2.11 Tài nguyên của hệ thống dành cung cấp cho khách hàng bên ngoài.
- 53 Bảng 2.12 Thông tin về CPU và Memory dành cho hệ thống nội bộ và CP hiện tại gồm.
- 54 Bảng 2.13 Các ƣớc lƣợng về dung lƣợng lƣu trữ, IOPS dành cho hệ thống nội bộ và CP.
- 55 Bảng 2.14 Bảng tổng hợp năng lực dành cho hệ thống cloud computing.
- 55 Bảng 2.15 Cấu hình đề xuất đầu tƣ cho mỗi máy chủ nhƣ sau.
- 56 Bảng 2.16 Sử dụng phƣơng pháp tính ngƣợc ra tổng số VM của toàn hệ thống.
- 57 Bảng 2.17 Thông tin sau mô tả giải pháp ảo hóa trên thị trƣờng hiện tại.
- 60 Bảng 2.20 Bảng giá phí cho mỗi thành phần.
- 69 Bảng 2.21 Một mẫu hóa đơn tính tiền.
- 70 Bảng 2.22 Chi tiết dịch vụ khách hàng đã sử dụng.
- Mạng internet ra đời đã gắn kết các hệ thống máy tính với nhau, các thông tin đƣợc dùng chung một cách có hiệu quả hơn, tuy nhiên chi phí hoạt động còn rất cao.
- Từ hoàn cảnh đó “cloud computing” ra đời.
- Là mô hình dịch vụ trong đó các tài nguyên nhƣ: hardware, platform (OS, DB, Middleware.
- Các “máy chủ ảo” sẽ cung cấp các dịch vụ giúp cho doanh nghiệp có thể quản lý dữ liệu dễ dàng hơn, họ sẽ chỉ trả chi phí cho lƣợng sử dụng dịch vụ của họ, mà không cần phải đầu tƣ nhiều vào cơ sở hạ tầng cũng nhƣ quan tâm nhiều đến công nghệ.
- Trong phạm vi của đề tài này tôi xin trình bày về vấn đề xây dựng hệ thống cloud computing cung cấp dịch vụ IaaS, tức cung cấp phân phối hạ tầng máy tính nhƣ một dịch vụ.
- Dựa theo định nghĩa của NIST (National Institute of Standards and Technology – Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ): Cloud Computing là một mô hình cho phép tiếp cận 1 hệ thống tài nguyên tính toán (vd: tài nguyên mạng, server, lƣu trữ, ứng dụng và dịch vụ.
- Hệ thống này phải đƣợc cung cấp và triển khai với mà tốn ít công sức quản lý hoặc tác động nhất có thể từ nhà cung cấp dịch vụ.
- Cloud computing có khả năng co giãn (scalable) linh động và các tài nguyên thƣờng đƣợc ảo hóa và cung cấp nhƣ một dịch vụ trên mạng Internet.
- Một mô hình điện toán nơi mà khả năng mở rộng và linh hoạt về công nghệ thông tin đƣợc cung cấp nhƣ một dịch vụ cho nhiều khách hàng đang sử dụng các công nghệ trên Internet.
- Một mô hình điện toán phân tán có tính co giãn lớn mà hƣớng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lƣu trữ, các nền tảng (platform) và các dịch vụ đƣợc trực quan, ảo hóa và co giãn linh động, sẽ đƣợc phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngoài thông qua Internet.
- 10 Hình 1.1 Mọi thứ đều tập trung vào đám mây 1.2 Mô hình tổng quan Theo định nghĩa, các nguồn điện toán khổng lồ nhƣ phần mềm, dịch vụ.
- 11 Hình 1.2 Minh họa về cloud computing Cơ sở hạ tầng của Cloud Computing đƣợc xây dựng để phục vụ cho 1 cộng đồng nào đó sử dụng (VD: 1 cộng đồng doanh nghiệp chung ngành nghề, 1 nhóm các trƣờng đại học.
- Hiện nay, các nhà cung cấp đƣa ra nhiều dịch vụ của cloud computing theo nhiều hƣớng khác nhau, đƣa ra các chuẩn riêng cũng nhƣ cách thức hoạt động khác nhau.
- Chính vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ đang có xu hƣớng tích hợp các cloud lại với nhau thành “sky computing”, đƣa ra các chuẩn chung để giải quyết các bài toán lớn của khách hàng.
- 12 Hình 1.3 Các mô hình triển khai Các giải pháp Cloud Computing ra đời để giải quyết các vấn đề sau: Vấn đề về lƣu trữ dữ liệu: Dữ liệu đƣợc lƣu trữ tập trung ở các kho dữ liệu khổng lồ.
- Các công ty lớn này sẽ cung cấp các dịch vụ cho phép doanh nghiệp có thể lƣu trữ và quản lý dữ liệu của họ trên các kho lƣu trữ trung tâm.
- Sử dụng các hệ thống tính toán song song, phân tán, tính toán lƣới (grid computing).
- Vấn đề về cung cấp tài nguyên, phần mềm: Cung cấp các dịch vụ nhƣ IaaS (infrastructure as a service), PaaS (platform as a service), SaaS (software as a service).
- 13 Hình 1.4 Minh họa về các dịch vụ 1.3 Đặc điểm của cloud computing Nhanh chóng cải thiện với ngƣời dùng có khả năng cung cấp sẵn các tài nguyên cơ sở hạ tầng công nghệ một cách nhanh chóng và ít tốn kém.
- Điều này làm giảm rào cản cho việc tiếp nhận, chẳng hạn nhƣ cơ sở hạ tầng đƣợc cung cấp bởi đối tác thứ 3 và không cần phải mua để dùng cho các tác vụ tính toán thực hiện 1 lần hay chuyên sâu mà không thƣờng xuyên.
- Sự độc lập giữa thiết bị và vị trí làm cho ngƣời dùng có thể truy cập hệ thống bằng cách sử dụng trình duyệt web mà không quan tâm đến vị trí của họ hay thiết bị 14 nào mà họ đang dùng, ví dụ nhƣ PC, mobile.
- Cải thiện việc sử dụng và hiệu quả cho các hệ thống mà thƣờng chỉ 10-20% đƣợc sử dụng.
- Tuy nhiên, phần lớn các dịch vụ của cloud computing có những lúc thiếu hụt và ngƣời giám đốc kinh doanh, IT phải làm cho nó ít đi.
- Tính co giãn linh động (“theo nhu cầu”) cung cấp tài nguyên trên một cơ sở mịn, tự bản thân dịch vụ và gần thời gian thực, không cần ngƣời dùng phải có kỹ sƣ cho chịu tải.
- Hiệu suất hoạt động đƣợc quan sát và các kiến trúc nhất quán, kết nối lỏng lẽo đƣợc cấu trúc dùng web service nhƣ giao tiếp hệ thống.
- Bảo mật thƣờng thì tốt hay tốt hơn các hệ thống truyền thống, một phần bởi các nhà cung cấp có thể dành nhiều nguồn lực cho việc giải quyết các vấn đề bảo mật mà nhiều khách hàng không có đủ chi phí để thực hiện.
- Các nhà cung cấp sẽ 15 ghi nhớ (log) các truy cập, nhƣng việc truy cập vào chính bản thân các audit log có thể khó khăn hay không thể.
- Khả năng chịu đựng xảy ra thông qua việc tận dụng tài nguyên đã đƣợc cải thiện, các hệ thống hiệu quả hơn.
- Hình 1.5 Minh họa về các dịch vụ Với mục tiêu giải quyết các bài toán về dữ liệu, tính toán, dịch vụ.
- cho khách hàng, cloud computing đã và đang mang lại lợi nhuận lớn, đem đến một sân chơi, một thị trƣờng rộng lớn cho các nhà cung cấp dịch vụ, nên sự phát triển nhanh chóng của nó có thể đƣợc tính bằng từng ngày

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