Xây dựng và phát triển hệ thống cloud computing

- Với nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing.
- Bước đầu triển khai một hệ thống cung cấp dịch vụ Cloud Computing tại doanh nghiệp công nghệ thông tin.
- Lựa chọn một số công nghệ hỗ trợ trong xây dựng hệ thống.
- Vấn đề redundant cho các thành phần của hệ thống.
- Xây dựng hệ thống giám sát, cảnh báo.
- TRIỂN KHAI HỆ THỐNG CLOUD COMPUTING VỚI CLOUDSTACK.
- Triển khai cài đặt Cloudstack trên hệ thống.
- Các thành phần của hệ thống sau khi triển khai Zone.
- Bài test kiểm tra lại khả năng loadbalancing và redundant của hệ thống.
- Mô hình triển khai hệ thống.
- Đồng thời, đây cũng là một cơ hội lớn mở ra với các doanh nghiệp kinh doanh và cung cấp dịch vụ Cloud Computing.
- Vì những lí do đó, em đã chọn đề tài: “Xây dựng và triển khai hệ thống Cloud Computing” cho đồ án tốt nghiệp của mình.
- Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án với đề tài: “Xây dựng và triển khai hệ thống Cloud Computing” ngoài việc giới thiệu tổng quan về Cloud Computing và các giải pháp Cloud Computing, sẽ đi sâu vào một giải pháp opensources cho Cloud Computing, đó là Cloudstack.
- Theo đó tính năng chủ yếu của Cloud Computing là cung cấp cơ sở hạ tầng và các ứng dụng dưới dạng dịch vụ có thể sử dụng được.
- Broad network access (Truy xuất diện rộng) Cloud Computing cung cấp các dịch vụ bằng cách thông qua môi trường Internet public.
- Đây là khả năng mở rộng và thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu người sử dụng.
- Nếu nhu cầu của người dùng cao, hệ thống Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT sẽ phân bổ thêm tài nguyện cho họ, tất nhiên là trong hạn mức đã thỏa thuận giữa bên cung cấp dịch vụ và khách hàng.
- Khi đó hệ thống của nhà cung cấp sẽ ngắt bớt các CPU dư thừa để tối ưu việc tiết kiệm sử dụng tài nguyên, hoặc có thể sử dụng năng lực xử lí đó cho một VPS khác đang yêu cầu tải cao.
- Measured Service (Điều tiết dịch vụ) Hệ thống Cloud Computing tự động kiểm soát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên như dung lượng lưu trữ, đơn vị xử lý, băng thông.
- Lượng tài nguyên sử dụng có thể được kiểm soát, theo dõi và báo cáo một cách minh bạch cho cả phía nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng.
- On-demand self-service (Tự phục vụ theo nhu cầu) Với những khách hàng của dịch vụ Cloud Computing, họ chỉ cần gửi yêu cầu thông qua giao diện web của nhà cung cấp dịch vụ, hệ thống sẽ đáp ứng yêu cầu của người dùng.
- Tăng sự linh hoạt của hệ thống (Increased Flexibility): mỗi khi cần thêm hay bớt một dịch vụ thành phần sẽ tốn rất ít thời gian.
- Tăng khả năng sẵn sàng của hệ thống (Increased availability): các ứng dụng và dịch vụ được cân bằng động để đảm bảo tính khả dụng.
- Khi một trong các thành phần phần cứng bị hư hỏng sẽ không làm ảnh hưởng đến hệ thống, chỉ suy giảm tài nguyên hệ thống.
- Tiết kiệm phần cứng (Hardware saving): mô hình truyền thống trong nhiều trường hợp cần một hệ thống riêng biệt cho mỗi tác vụ, dịch vụ.
- Cung cấp các dịch vụ với độ sẵn sang gần như 100.
- Các mô hình dịch vụ của Cloud Computing (Service Models) Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau.
- Platform as a Service – PaaS Nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp một nền tảng (platform) cho khách hàng.
- Public Cloud Các dịch vụ Cloud được nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho mọi người sử dụng rộng rãi.
- Trong mô hình này mnhà cung cấp dịch vụ Cloud đó bhàng, nhất là các công ty lcủa mình khi sử dụng dịch v2.3.2.2.
- Private Cloud có thể p hoặc có thể thuê một n chi phí đầu tư nhưng Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT Private Cloud lại cung cấp cho doanh nghiệp khả năng kiểm soát và quản lý chặt chẽ những dữ liệu quan trọng.
- Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT Một hệ thống ảo hóa sử d- Nền tảng phần cứng: Bao gbộ vi xử lý CPU, và các thithanh.
- Hệ điều hành Host: Hcứng, qua đó cung cấp các d- Hệ thống virtual machine monitor (hypervisor.
- Một số hệ thống hypervisor dServer,Microsoft Virtual PC, máy 3.2.2.
- Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT Hình 3.2.2.2.
- Bên cạnh đó, ảo hóa toàn phần có thể gặp một số vấn đề về hiệu năng và hiệu quả trong sử dụng tài nguyên hệ thống.Trình điều khiển máy ảo phải cung cấp cho máy ảo một “ảnh” của toàn bộ hệ thống, bao gồm BIOS ảo, không gian bộ nhớ ảo, và các thiết bị ảo.
- Phương pháp này đặc biệt hữu dụng nếu nhà cung cấp muốn mang lại cho cộng đồng người sử dụng khác nhau các chức năng khác nhau của hệ thống trên một một máy chủ duy nhất.
- Có thể thấy, sẽ có vấn đề nếu nhà cung cấp muốn chạy các ứng dụng khác nhau trên Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT các container, do các ứng dụng thường được chứng thực cho một phiên bản hệ điều hành và các bản vá lỗi.
- Ảo hóa hệ thống lưu trữ có ba dạng mô hình sau đây.
- Dịch vụ ảo hóa được cung cấp cho các Server thông qua một thiết bị điều khiển gọi là Primary Storage Controller.
- Ảo hóa hệ thống mạng: đây là một tiến trình hợp nhất tài nguyên, thiết bị mạng cả phần cứng lẫn phần mềm thành một hệ thống mạng ảo.
- Có nhiều phương pháp để thực hiện việc ảo hóa hệ thống mạng.
- Các phương pháp này tùy thuộc vào các thiết bị hỗ trợ, tức là các nhà sản xuất thiết bị đó, ngoài ra còn phụ thuộc vào hạ tầng mạng sẵn có, cũng như nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP).Phần sau đây sẽ giới thiệu một vài mô hình ảo hóa hệ thống mạng.
- Ảo hóa lớp mạng (Virtualized overlay network): Trong mô hình này, nhiều hệ thống mạng ảo sẽ cùng tồn tại trên một lớp nền tài nguyên dùng chung.
- đồng thời qua đó cung cấp quyền truy cập đến dịch vụ cho người dùng.
- Đồng thời đi sâu xem xét các giải pháp cụ thể để có thể hiện thực hóa bài toán triển khai hệ thống Cloud Computing với vai trò của một nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing.
- khách hàng không có nhu cầu, tài nguyên rảnh sẽ được hệ thống thu hcho khách hàng khác có nhu cầu.
- Tuy nhiên, Public Cloud không hẳn đã có nhiều nguy cơ nếu như người quản trị hệ thống có thể triển khai các biện pháp an toàn thông tin phù hợp.
- Trong trường hợp thứ 2, nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho doanh nghiệp hạ tầng để họ có thể độc lập cài đặt, quản lý tài nguyên của mình.
- Và yếu tố quan trọng nhất với doanh nghiệp khi chọn một nhà cung cấp dịch vụ đó là sự ổn định của hệ thống thể hiện bằng thời gian downtime.
- Với nhà cung cấp dịch vụ, có rất nhiều các câu hỏi, các vấn đề đặt ra trong việc triển khai một hệ thống Cloud Computing để có thể sử dụng vào mục đích thương mại và tạo được sự tin tưởng từ phía người sử dụng.
- Ví dụ như việc triển khai hệ thống cung cấp dịch vụ Public Cloud sẽ thích hợp với một nhà cung cấp vừa và nhỏ bởi chi phí đầu tư thấp hơn, dễ dàng cạnh tranh về giá và các ưu đãi.
- Tính sẵn sàng của hệ thống Trong quá trình xây dựng nên một hệ thống cung cấp dịch vụ Cloud Computing thì đây là một yếu tố mà đội ngũ kĩ thuật rất cần phải quan tâm.
- Vấn đề bảo mật và kiểm tra dữ liệu Đây là một vấn đề mà tất cả các nhà cung cấp dịch vụ đều rất quan tâm.
- Vấn đề truyền dữ liệu Đây là vấn đề thường gặp ở những nhà cung cấp lớn, khi họ triển khai những hệ thống cung cấp dịch vụ trải trên nhiều vị trí cách xa nhau về địa lí.
- Khả năng co giãn của hệ thống Đây là một bài toán tối ưu chi phí rất thường gặp với người thiết kế hệ thống.
- Nhất là khi họ cung cấp những hệ điều hành có bản quyền, đi kèm đó là các phần mềm có bản Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT quyền.
- Tuy nhiên như đã trình bày ở phần mở đầu, trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp này, em xin tiếp cận từ hướng xây dựng một hệ thống cung cấp dịch vụ Cloud Computing tại doanh nghiệp.
- Lựa chọn mô hình Cloud Computing có nhiều cấp độ của dịch vụ và triển khai, tuy nhiên, trong đồ án này em sẽ lựa chọn mô hình dịch vụ IaaS và mô hình triển khai Public Cloud làm mục tiêu cho hệ thống.
- Lựa chọn giải pháp Thực tế hiện nay có rất nhiều nhà cung cấp chọn hướng sử dung các sản phẩm thương mại cho hệ thống Cloud Computing của mình.
- Thêm vào đó, các hệ thống với giải pháp đóng và bản quyền có thể gặp một số vấn đề trong việc migration một số dịch vụ sang những hệ thống cloud khác.
- Phần tiếp sau sẽ trình bày về bộ giải pháp mã nguồn mở này và các thông tin cơ bản để có thể thiết kế nên một hệ thống cung cấp dịch vụ Cloud Computing.
- Bên cạnh những ưu điểm của một hệ thống cloud computing điển hình, một số ưu điểm và tính năng khác có thể kể ra của Cloudstack có thể kể ra như.
- Một gợi ý cho những nhà cung cấp dịch vụ là tạo ra một quy trình tự động đăng ký máy ảo, thanh toán chi phí và khởi tạo máy ảo trên hệ thống CloudStack hoàn toàn tự động.
- Host cung cấp tài nguyên điện toán (compting) cho các máy ảo (RAM, CPU.
- Cloudstack management server Management server đảm nhận việc quản trị, cung cấp và phân bổ tài nguyên cho hệ thống.
- c gán tài nguyên compute (RAM, CPU) đến từng máy ến máy ảo ạo snapshot, disk image (templates) và ISO images.u hình tập trung cho toàn hệ thống.
- Management server cung cấp một giao diện web rất dễ sử dụng và quuser.
- Cấu hình các dịch vụ cung cấp cho khách hàng như : firewall, load balancer.
- Console Proxy là một máy ảo của hệ thống đảm nhận nhiệm vụ cung cấp đến người quản trị và người sử dụng màn hình console của máy ảo thông qua giao diện web.
- Để hoàn thiện một thiết kế về hệ thống Cloud Computing.
- Như đã trình bày ở phần trước, Management server là một thành phần quan trọng trong việc quản lí toàn bộ hệ thống Cloudstack.
- Nó cung cấp giao diện quản trị cho quản trị viên cũng như cho user và cũng là nơi tiếp nhận và xử lí tất cả request cũng như reply từ các thành phần của hệ thống.
- Trong các mô hình này, mô hình Virtual Server via NAT là mô hình được lựa chọn bởi đáp ứng đủ các yêu cầu của hệ thống và đơn giản trong triển khai.
- Vấn đề redundant cho các thành phVới một hệ thống cung ctrọng.
- redundant cho các thành phần của hệ thống ng cung cấp dịch vụ, việc hạn chế gián đoạn dịch vn vấn đề redundant cho các thành phần quan trn nào trong hệ thống Cloudstack sẽ cần phải triển khai redundant?Management server mục 2.3.1.
- Hệ thống sẽ bao gồm 1 Master DB và 1 Slave DB.
- Primary Storage Primary Storage là thành phần cung cấp ổ cứng cho máy ảo, yêu cầu phải online 24/7 để hệ thống hoạt động mượt mà.
- Secondary Storage cũng là một thành phần mà nhà cung cấp cũng có thể xem xét việc backup.
- Vấn đề performance của Primary Storage Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT Primary Storage là nơi chứa toàn bộ ổ cứng máy ảo của hệ thống.
- Với yêu cầu này của Primary Storage, hiển nhiên việc sử dụng một hệ thống SAN storage sẽ là sự lựa chọn hợp lí.
- DM-Multipath có thể được sử dụng để cung cấp các tính năng.
- Dự phòng: DM-Multipath có thể cung cấp failover ở cấu hình active/passive.
- Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT 2.3.4.
- c triển khai hệ thống ng Cloud Computing o hoạt động của từng ng như sau ạng online liên tục.
- Hệ thống Plugin đơn giản cho phép người dùng dễ dàng phát triển những lệnh kiểm tra dịch vụ riêng biệt.
- Vấn đề xây dựng hệ thống bán hàng và giao diện cho khách hàng.
- Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT Với mục đích xây dựng một hệ thống cung cấp dịch vụ cho khách hàng sẽ dẫn đến yêu cầu phải có trang quản trị việc bán hàng cũng như giao diện quản trị tài nguyên cho khách hàng.
- Tuy nhiên với yêu cầu thứ nhất, Cloudstack không hỗ trợ, do đó nhà cung cấp bắt buộc phải xây dựng một hệ thống web bán hàng, CMS quản trị bán hàng và cơ sở dữ liệu riêng.
- Dải Management: tương ứng với traffic Management, cung cấp kết nối giữa Management server và các thành phần khác của hệ thống.
- Dải mạng này yêu cầu băng thông tối đa có thể để đảm bảo khả năng đọc/ghi của các VM trên hệ thống được trôi chảy.
- Triển khai cài đặt Cloudstack trên hệ thống 2.1.
- Triển khai các System VM template Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT Hệ thống Cloudstack có một số máy ảo hệ thống tương đối đặc biệt đó là các System VM và Virtual Router.
- Đến đây, các thành phần cơ bản của hệ thống đã hoàn thiện.
- Cấu hình Cloudstack trên giao diện web Sau khi cài đặt thành công các thành phần của hệ thống.
- Nguyễn Nam Hà – BK15BMMT 3.2.
- Các Alert có thể gặp phải như : service trên management restart, host down, hay các VMs bị tắt ngoài ý muốn,… cung cấp thông tin về các account trên hệ thống.
- Tab Domain: cung cấp thông tin về các domain trên hệ thống.
- t của hệ thống như: nh, turning hệ thống với nhiều ụ và cung cấp cho khách hàng.
- Bài test kiểm tra lại khả năng loadbalancing và redundant của hệ thống 4.1

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