TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNH


BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Đề tài:
Xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên trên nền
tảng điện toán đám mây cho hệ thống Virtual Lab
trong trường đại học GVHD: PGS.TS. Thoi Nam
TS. Phm Tr
Thc hin: Nguyn Hu Nht Minh (50801265)
c (50801389)

TP. H CHÍ MINH THÁNG 6/2012
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

i

Mục lục

Li m u 1
 Gii thi tài 2
1.1. Bi cnh 2
1.1.1. Tng quan Virtual Computing Laborator 2
1.1.2. Xây dng h thi hc 3
1.1.3. V gii quyt 4
1.2. Mc tiêu 4

3.2. Giao tip 41
3.2.1. Vi nhóm qun lý tài nguyên 41
3.2.2. Vi nhóm tính phí 42
3.3. n thc 43
 Hin thc 44
4.1. Hin thc Zenpack dùng ssh ly thông tin thit b 44
4.1.1. Cu trúc Zenpack hin thc 44
4.1.2. Deloy và demo 44
4.2. Các plugin s dng trong Monitor template 51
4.2.1. Plugin mnh ca Zenoss 51
4.2.2. Plugin m rng ca Zenoss 51
4.2.3. Plugin t cng Nagios 52
4.3. Hin thc module giám sát trong Virtual Lab 53
  55
Tài liu tham kho 56

Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

1

Lời mở đầu Trong khong nh lng thu
hút các doanh nghip và gii nghiên cu quan tâm bi nhng li ích mà nó mang li.
n mây là mn toán mi có kh ng tùy
thuc vào nhu cu thc tt c các tài nguyên tn ti dng dch v

máy tính không nhng trong mà còn ngoài các gi lên l có th nghiên cu và
luyn tp các bài hc trên lp. Vic cung cp các phòng thc hành cho sinh viên
s dng ngoài gi lên lp có nhi chi phí mua và qun lý tài nguyên
phn cm xây dt trên máy cho
phù hp vi nhu cu ca các môn ht gic s dng là các phòng
thc hành o (Virtual Computing Laboratory).
Virtual Computing Laboratory (VCL) là sn phm c  i hc Bc
c bu phát trim mu
qu trong vic s dng phn cng và cung cp kh p t xa ti các máy
tính cho các sinh viên, ging viên hoc nhà nghiên cu cng.
m ca VCL:
 Cung cp linh hot các tài nguyên theo yêu cu
 Tit kim các chi phí tài nguyên vt lý.
 i dùng có th s dng t xa bngmáy tinh cá nhân qua trình duyt
web. Nhng máy tính này không ci c có th chc
các ng dng vì các ng dc thc hin trên các server.
 Sinh viên có th tit kim chi phi mua bn quyn các phn mm ng dng
dành cho môn hc.
 Bt li ca VCL là thng yêu cu còn ln. Ngoài ra nó còn yêu
cng truyn mng nh nu mun truy cp t xa.
b. Mô hình hoạt động
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

3 Hình 1.1: Mô hình tổng quát của VCL

 Giao dii dùng.
 Công c qun lý tài nguyên dành bao gm các hong giám sát, lp lch, an

nhng thông tin này cho các công ving d liu này còn phi
c th hin b th trc quan nhm giúp vic quan sát, thng kê d dàng
Ngoài ra, vic giám sát phng ci qun tr  h 
ra nhng kp thi phù hp vi h thng.
Mt v na cng thi gian dùng ca mt ng
dng trên mt máy. Mt máy khi khng s có kèm theo nhng ng dng. Nhng
ng dng có th là min phí hoc bn quyn, vì th phc thi gian s
dng ci vi nhng ng dng nào yêu cu bn quyn. Thi gian này s
c dùng cho vic tính toán chi phí ci dùng.
1.2. Mục tiêu
1.2.1. Đồ án
 Giám sát các thông tin v    
vt lý và máy o.
 V  th biu din hiu sut ca các máy.
 Giám sát các ng dng chy trên máy.
1.2.2. Luận văn
 Nghiên cu ch ng giám sát
 Hoàn thin các chng
 Tích hp h thng giám sát vào h thng chung virtual lab.

Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

5

1.3. Triển khai
1.3.1. Giai đoạn nghiên cứu
- Tìm hiu v mc tiêu c tài.
- Mô t các yêu cu v chn có ca h thng
- Xây d giao tip gia các thành phn khác trong h thng vi h thng
giám sát.


2.1. Tổng quan
2.1.1. Điện toán đám mây
a. Định nghĩa

Hình 2.1: Mô hình điện toán đám mây
Điện toán đám mây là một thuật ngữ đề cập đến việc phân phối máy tính và khả
năng lưu trữ như là một dịch vụ cho một cộng đồng không đồng nhất của người
dùng cuối. Trong mô hình điện toán này mọi khả năng liên quan đến công nghệ
thông tin đều được cung cấp dưới dạng dịch vụ cho phép người dùng sử dụng các
dịch vụ công nghệ từ các nhà cung cấp mà không cần phải có các kiến thức về nó
cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó.

Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

7

b. Các tính chất chính
 Linh hot: cung cp dch v i dùng mt cách nhanh chóng
 Giao din lp trình ng dng s dng các
API da trên REST / RPC  i nhau trong h thng.
 Giá c: c gim xung m, ch có chi phí vn hành.
 S c lp thit b và v trí: cho phép ni dùng có th s dng các trình
duy truy cn h thng t bt c ng bt c thit b gì
ca chính h.
 t cho phép servers và thit b  có th c chia s vi
 hiu dng ca h thng.

mt vài t chc t mt cc qun lý h
thng s do bên trong hoc mt bên th ba hoc do bên ngoài thc
hin.
 Private Cloud): là mt h thc
v cho mt t chc. Nó có th c qun lý bi các b phn bên trong
hoc bên ngoài hoc mt t chc th ba.
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

9

   Hybric Cloud): là mt h thng kt hp t hai hoc
nhiu mô hình trên li v to ra li ích tt.
Phân loại theo dịch vụ: Hình 2.3: Minh họa về các dịch vụ
 Các dch v  h tng (IaaS):
Iaas là t        c cung cp bao
gm: servers, mng, b nh, CPU, , công c qun lý.
Các dch v   tr  h tng ng dng bt k  h t
c cung cp qua m. Nó s dng 
to ra ch  phân phi các ngun tài nguyên theo yêu cu m
bo tit kic các chi phí cho vic s dng tài nguyên m bo
s co giãn ca h thng theo nhu cu ca ng di vi
dùng Iaas thì giá s dng s  hiu dn
ng là qua tài nguyên h s dng.
 Các dch v nn tng (PaaS):
Trong mô hình này các nhà cung cp s phân phi các nn tng kèm
theo các ti        d liu, web
server, ng lp trình và phát trin phn mm vào h thng. Thông

mt cách nhanh chóng và ít tn kém. Khách hàng có th chn la nhà
cung cp tt nht cho nhu cu v tài nguyên và giá c ca mình.
 c s dng hiu qu theu ca khách hàng.
 Các dch v  có th c truy xut  bt k t
k lúc nào thông qua mng internet.
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

11

 Nh kh      y cung cp, h thng ca
khách hàng có kh  rng hoc thu nh mt cách linh hot tùy
theo nhu cu c th.
 ng tt cho vi d liu.

e. Thách thức
 Chi phí bn quyn phn mu có th khá cao
 Tính sn sàng vm bo.
 An toàn thông tin, mt tr ngi c 
 tp trung nên dn s mi dùng.
 n còn nguyên.
 Lo trc tuyn và các l hng Web.

f. Opennebula
     c phát trin mnh m da vào cng
ng mã ngun m. Các phiên bn và các bn vá ca h thc cp
nht liên tc th hin s phát trin, kh   ng và m rng ca nó.
Nha OpenNebula là: Cung ca các nh máy o
  a các mu máy o (template), mng máy tính o(virtual
 load nh t kho vi các thông s u
máy c vào mt máy tính vt lý da trên b phân phi

  có th to thành nhiu máy  c lp. Mi máy  u có th có
ngun h thng riêng l, h u hành riêng và ng dng riêng.
My o là mng hoc lp tcó các phn
mm hoc lp vi h u hành máy ch. Ví
d mt máy o Java s ch    t bng ngôn ng Java, nó
không ph thuc vào h u hành c
Vic áp dng công ngh o hóa khi áp d  n toá   
mang li nhiu li ích cho h thi ích ln nht mà chúng ta có
th thy chính là kh p nht hàng lot các server dch v li vi nhau.
ng thì mi server ch s dng rt ít tài nguyên trên h thng, ch
yu là CPU và b nh gây ra mt s lãng phí v tài nguyên ca h
th ng th không cn. Vì vy gii pháp
n khai hàng lot máy o (mi máy ng chy 1 dch v)
trên mt server duy nht s giúp nâng cao hiu sut s dng h thng.
b. Đặc điểm
 Tt ca phn cng
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

13

Vi các h thng dch v chy trên tng máy riêng l s gây ra mt s
lãng phí v công sut ca t        t
ng cho toàn h thng. Gi ây vi vic các phn cc ci tin và s ra
i ca công ngh o hóa s giúp cho vic s dng tài nguyên phn cng thêm
hiu qu. Khi mt tài nguyên phn cc dùng trên máy o này thì
nó s c cp phát cho máy o khác.  giúp nâng cao hiu sut ca
phn cng.
 Gim s ng máy vt lý
Nh vic tích hp nhiu h thng dch v trên mt máy vt lý s làm gim
t nhiu s ng máy vt lý cho toàn h thng cùng vng

công ty máy ch Web. H s d khin mt trang ch
Web ch tin rng trang web mình kim soát toàn b máy ch h thng. Tuy
nhiên trên thc t mi trang web ch chia s cùng mt máy vi các trang Web
khác.
m ca o hóa h u hành là cn rt ít tài nguyên h thng. Ngoài ra
nó còn tn rt ít chi phí bi vì m u hành o thì s
dng các li gi h thng và không cn phi ch th  mô
pht s n h tr
phn cc bi có th thc hin nó.
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

15

m ln c gii hn trong vic
chn la h u này làm gi ng ca nó. Nó không
th cung cp mt h u hành o khác vi nhân ca h u hành ch vì các
h u hành o cùng chy trên mt tài nguyên vi h u hành ch. Vì th
cn mt s thng nht trong phiên bn ca cá h u hành o.
    o hóa h u hành ch thích hp cho h
thng gm các h u hành vi cu hình thun nht.
 o hóa hoàn toàn (FullVirtualization)
Hình 2.5: Ảo hóa hoàn toàn (Full Virtulization)
        n m   mô
phng mng phn c các h u hành chy trên. Hypervisor là
mt lp phn mm nm ngay trên phn cng hoi h u hành.
Mca nó là cung cp các phân vùng ng thc thi tách bit
o cha các h u hành khách có th chy. Mi phân vùng
c cung cp tp hp các tài nguyên phn cng riêng ca nó chng h
b nh, CPU và thit b. Hypervisor có nhim v chuyn yêu cu tài nguyên t
phn cng o này sang cho phn cng vt lý. Ncó trách nhim phi to

i t, và hiu qu s di o hóa hoàn
toàn   i yêu cu các h u hành khách chy trên máy o phi
chnh su này dn ti vic không phi bt c h 
th s do hóa lai này. Mt ví d 
mode ca windows 7.
ng pháp m chính. Th nht hiu sut s
dng h thng s ng hoàn toàn. Vì
nó ch có mt lp mô phng mng gia h u hành ch và phn cng vt lý.
L u phi qun lý dòng truy cp ca các h u hành
 tránh tình trng cùng s dng chung m
m th hai c gii hn bu khin
thit b. Vì nó s du khin thit b có trong h u hành ch
ch không phi s dng nhu khin có trong phn mm o hóa.
m ln là h u hành
khách phc tinh ch có th i các dch v ca h u
hành ch u hành khách chy o hóa không phi là phiên bn gc
i bt c h 
th s do hóa li này.
d. KVM
KVM  (Kernel-c biu tiên v
công ngh o hóa hoàn toàn (o hóa phn cng) trong gii cng mã ngun
m u bi vic biên dng
thi gian dài phát trin gii pháp này dn cung cp kh nh m trong vic
qun lý và cung c ng thc thi i nh cho nhiu máy o.
Máy o KVM có th c gi l ha, PCI, thit b u vào PS/2, card âm
thanh, card mng Ethernet, Ram (50MB  32 TB), CPU 1-16 CPUs. Vi các phiên
bn hin thc khác nhau trên nn tng Linux, OpenSolaris và cho phép chy các
h  Linux, BSD, Solaris, Windows và MacOS X.
Nhóm chúng tôi chn KVM làm mng o hóa th nghim phù hp cho
các máy o trong quá trình trin khai d án phòng thí nghim  xây

19

Nguyên tc hong: Trung tâm giám sát s ng xuyên hi thông tin
ca thit b  cp nht thông tin mi nht v thit b. Nu trung tâm
hi thì thit b tr li, không hi thì s không tr li.
 Alert

Hình 2.8: Cơ chế Alert
Nguyên tc hong: mi khi trong thit b xy ra s kit b
s t ng gi thông báo cho trung tâm. Thit b ch gi thông tin mang tính
s kin ch không gi nhi
 
Vi m m ca nó.
- Poll: chúng ta có th ch ng ly thông tin cn thing xung
u có s i trong thit b thì poll s cp nht chm vì
phi ch n th ly thông tin
- Alert: khi có bt kì s kin gì thì trung tâm có th cp nht mt cách
nhanh nhu trong quá trình có xy ra s c ng truyn gì thì
trung tâm s không th cp nhc trng thái ca thit b.
Vì vy trong ving dùng c   có
b m cho nhau.
c. So sánh các công cụ
Các công c giám sát thì rng và mi công c m
riêng, nên vic la chn s dng công c t v cn phc
i vi d án này chúng tôi ch n nhng công c
min phí và mã ngun m vì chi phí và tính linh hot ca nó. 
các so sánh gia các công c trên v mt s mt quan trng ca vic giám sát.
 V kh 
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên


Nagios nên t  tn dng các plugin này giúp cho
i dùng d dàng la chn thêm nhiu plugin. Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

21

 Bng so sánh tóm tt gia các công c.
Name
Auto
Discovery
Agent
SNMP
Syslog
Plugins
Triggers
/ Alerts
WebApp
Data Storage
Method
Ganglia
Via gmond
check in
Yes
Via
plugin
No
Yes
No

Cacti
Via plugin
No
Yes
Yes
Yes
Yes
Full
Control
RRDtool, MySQL Zabbix

Yes

Supported

Yes

Yes

Yes

d. Tổng kết
Qua nhng so sánh trên nhóm chúng tôi quynh chn Zenoss làm công c
giám sát cho h thng hong. Vì Zenoss là mt phn mm mã ngun m và có
phiên bn min phí (Zenoss Core) i s dng. Công c này cung cp giao
di h tr i qun tr. Nó còn có th c các
 th trc quan v các thông s giám sát giúp cho vic qu thng
thêm d dàng. Ngoài ra nó s dng ng plugin ln ca Zenoss và Nagios v
nhiu ch nhau. m bo nhng nhu cu giám sát khác nhau
ca h thng.
2.2. Zenoss Core
2.2.1. Giới thiệu
Zenoss là mt platform mã ngun mc s d qun lý h thng mng.
Nó cho phép nhà qun tr giám sát h thng, quc trng thái, cu hình, hiu
sut và hong ca các thit b trong h thng thông qua giao din Web trc
quan. Zenoss có kh t khá cáo nh  m rng thông qua Zenpack
Zenoss cung cp kh ng nhic: SNMP, SSH, WMI,
Telnet
Đồ án môn học: Giám sát tài nguyên

22

Lch s phát trin:
c bu phát trin.
11/2006: Zenoss Core phiên bn 1.0 c phát hành
6/200 7: Zenoss Core phiên bn 2.0 c phát hành
7/2010: Zenoss Core phiên bn 3.0 c phát hành
9/2011: Zenoss Core phiên bn 3.2 c phát hành
2.2.2. Kiến trúc