1
LỜI CẢM ƠN 2
MỞ ĐẦU
5 DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH
8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ẢO HÓA 10
1.1 Giới thiệu về ảo hóa 10
1.2 Ảo hóa là gì? 10
1.3 Cách thức hoạt động của ảo hóa 11
1.4 Phân loại ảo hóa 12
1.4.1 Ảo hóa Server
12
1.4.2 Ảo hóa Storage
12
1.4.3 Ảo hóa Network
13
1.4.4 Ảo hóa Application
14
1.5 Lợi ích của việc ảo hóa 15
1.6 Nhược điểm của việc ảo hóa 15
CHƯƠNG 2. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA 17
2.1 Hyper-V 17
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
49
3.4.3 Tạo máy ảo 53
3.5 Tổng kết 60
KẾT LUẬN 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
3 Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
4
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, nền kinh tế đang trên đà tăng trưởng mạnh. Cùng với nó là sự tiến bộ
vượt bậc của nền khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin.
Máy tính đã giúp con người rất nhiều từ tối ưu hóa công việc, giảm thời gian làm
việc, tăng hiệu suất và mang lại hiệu quả cao.
Với tình hình phát triển hiện nay thì các tổ chức, doanh nghiệp cần một hoặc
nhiều máy chủ để chạy các ứng dụng cho toàn doanh nghiệp mà các máy tính để
bàn không hề được thiết kế để làm các công việc đó.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Việc ra đời của công nghệ ảo hóa đã dẫn đến những động lực phát triển và các
mục tiêu mới cho các nhà cung cấp sản phẩm ảo hóa cho phù hợp với nhu cầu thị
trường và yêu cầu thực tiễn.
Nhiệm vụ chính của khóa luận là nghiên cứu về công nghệ ảo hóa nhằm áp
dụng vào ảo hóa máy chủ và ứng dụng tại trường Cao Đẳng Công nghệ
Viettronics. Từ đó có thể cho thấy được các lợi ích mà công nghệ ảo hóa đem lại
và cũng để đánh giá để tìm giải pháp xây dựng các giải pháp nhằm tối ưu hóa hệ
thống công nghệ thông tin.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Khóa luận nghiên cứu về công nghệ ảo hóa
Phạm vi nghiên cứu: Công nghệ ảo hóa Hyper-V và Vmware ESXi phiên bản 5.5
5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu: nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu liên quan và triển khai cài
đặt thử nghiệm và đánh giá công nghệ ảo hóa Hyper-V và VMware ESXi phiên
bản 5.5
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
6
6. Những đóng góp thực tiễn
Tài liệu báo cáo khóa luận trình bày chi tiết về vấn đề công nghệ ảo hóa hiện nay
và sản phẩm ảo hóa Hyper-V và Vmware ESXi phiên bản 5.5
Hoàn thành triển khai hệ công nghệ ảo hóa Hyper-V và VMware ESXi
phiên bản 5.5
7. Kết cấu đề tài
Ngoài phần mở đầu và kết luận, khóa luận chia làm 3 chương:
37
Hình 3.6: Màn hình xác nhận cài đặt
37
Hình 3.7: Kết quả cài đặt
38
Hình 3.8: Cài đặt Hyper-V hoàn thành
38
Hình 3.9: Tạo máy ảo mới
39
Hình 3.10: Giới thiệu trước khi cài đặt
40
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
8
Hình 3.11: Đặt tên cho máy ảo
40
Hình 3.12: Đặt RAM cho máy ảo
41
Hình 3.13: Chọn card mạng kết nối đến máy ảo
41
Hình 3.14: Chỉ định tên, vị trí và kích thước của đĩa cứng ảo.
42
Hình 3.15: Chọn phương thức cài đặt hệ điều hành cho máy ảo
42
Hình 3.16: Thông tin tóm tắt về máy ảo
43
Hình 3.29: Chọn ngôn ngữ
50
Hình 3.30: Màn hình bắt đầu cài đặt vShere Client
51
Hình 3.31: Đồng ý cài đặt
51
Hình 3.32: Chọn nơi cài vShere Client
52
Hình 3.33: Bắt đầu cài đặt vShare Client
52
Hình 3.34: Hoàn thành cài đặt
53
Hinh 3.35: Màn hình đăng nhập vShere Client
53
Hình 3.36: Tạo thêm một máy ảo mới
54
Hình 3.37: Cấu hình máy ảo
55
Hình 3.38: Đặt tên cho máy ảo
55
Hình 3.39: Chọn nơi lưu trữ máy ảo
56
Hình 3.40: Chọn hệ điều hành cân cài cho máy ảo
56
Hình 3.41: Chọn card mạng cho máy ảo
57
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
11
cạnh tranh với các sản phẩm nguồn mở Xen, Virtualization Engine 2.0 của IBM,
Virtual Server của Microsoft, Virtuozzo của SWSoft và Virtual Iron Software. Và
“ảo hóa” cũng không còn bó hẹp trong một lĩnh vực mà mở rộng cho toàn bộ hạ
tầng công nghệ thông tin, từ phần cứng vi xử lý cho đến hệ thống máy chủ và cả
hệ thống mạng.
1.2 Ảo hóa là gì?
Ảo hóa là bước chuyển trung gian từ phần cứng vật lý sang phần cứng ảo và nó
đang trở thành một trong những xu hướng phát triển lớn tiếp theo trong nghành
công nghiệp IT. Hiện nay đã có nhiều lựa chọn ảo hóa hơn trong nhiều từng lĩnh
vực cho các chuyên gia công nghệ thông tin lựa chọn, như các ứng dụng mã
nguông mở của Xen và Virtual Iron, hay Hyper-V của Microsoft và các sản phẩm
mới của Vmware. Có thể nói công nghệ ảo hóa là một công nghệ được thiết kế để
tạo ra một phiên bản ảo từ thiết bị lưu trữ, một thiết bị mạng cho đến một hệ điều
hành. Mục đích của công nghệ ảo hóa là đơn giản hóa việc quản lý nhưng lại đạt
hiệu quả cao hơn về khả năng, tốc độ làm việc cũng như nâng cao khả năng mở
rộng hệ thống.
1.3 Cách thức hoạt động của ảo hóa
Ảo hóa là một phần mềm riêng biệt bao gồm hệ điều hành và ứng dụng bên trong.
Bởi vì mỗi máy chủ ảo là độc lập và riêng biệt, nên nhiều máy ảo có thể chạy đồng
thời trên cùng một máy chủ. Có các lớp mỏng phần mềm gọi là hypervisor tách
riêng các máy ảo từ host và các máy ảo được cấp phát tài nguyên tự động theo
nhu cầu sử dụng. Cấu trúc này giúp cân bằng khả năng điện toán để mang lại:
Nhiều ứng dụng chạy trên cùng một server, mỗi máy ảo được lập trình trên
của doanh nghiệp
Bảo trì sửa chữa nâng cấp nhanh chóng và dễ dàng.
Dễ dàng nâng cấp tài nguyên RAM, HDD, băng thông khi cần thiết.
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
13
Có thể cài lại HĐH từ 5-10 phút.
Không lãng phí tài nguyên.
1.4.2 Ảo hóa 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 lâu dài. 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). 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 SAN 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 SAN
bạn sử dụng phần mềm của công ty mà không cần phải cài vài phần mềm này vào
bất cứ máy tính con nào.
Giải pháp ảo hóa ứng dụng cho doanh nghiệp những lợi ích nổi trội:
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 không phụ thuộc vào cấu hình
từng máy.
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
15
Các máy tính con luôn ở trong tình trạng sạch và chạy nhanh hơn. Lọai bỏ hòan
toàn 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.
Đáng lưu ý nhất là vấn đề lưu trữ dữ liệu. Thông thường, mỗi máy ảo chỉ sử dụng
một file vmdk (file này có thể được chia nhỏ tùy theo cách cài đặt) để lưu lại toàn
bộ dữ liệu trong máy ảo và một số file nhỏ khác để lưu cấu hình máy ảo. Do đó
nếu một trong số những tệp tin bị lỗi hoặc bị mất mà chưa được backup thỳ có thể
xem như máy ảo đã bị hư hoàn toàn và không thể phục hồi.
Ngoài ra nếu máy chủ có cấu hình phần cứng thấp nhưng lại có một máy ảo sử
dụng quá nhiều tài nguyên hoặc chạy quá nhiều máy ảo thỳ sẽ làm chậm toàn bộ
hệ thống bao gồm các máy ảo và các ứng dụng chạy trên máy ảo. Đồng thời do
một hoặc vài máy chủ phải đảm nhận nhiều máy ảo chạy trên nó nên nếu máy chủ
gặp trục trặc, sự cố thì các máy ảo cũng sẽ bị ảnh hưởng theo.Còn ở góc độ bảo
Chương 1. Tổng quan về ảo hóa
17
mật, nếu hacker nắm được quyền điều khiển một máy chủ vật lý chứa các máy ảo
thì hacker có thể kiểm soát được tất cả các máy ảo trong nó.
Giảm chi phí vận hành và duy trì các máy chủ vật lý bằng cách tăng sử dụng phần
cứng của bạn. Bạn có thể giảm số lượng phần cứng cần thiết để chạy khối lượng
công việc máy chủ của bạn.
Tăng cường phát triển và hiệu quả kiểm tra bằng cách giảm số lượng thời gian
cần thiết để thiết lập phần cứng và phần mềm và tái tạo môi trường kiểm tra.
Chương 2. Một số công nghệ ảo hóa
19
Cải thiện tính sẵn sàng phục mà không cần sử dụng nhiều máy tính vật lý như
bạn sẽ cần trong một cấu hình chuyển đổi dự phòng mà chỉ sử dụng máy tính vật
lý.
Những điểm nổi bật của Hyper-V:
Broad operating system support: khả năng hỗ trợ đa dạng các hệ điều hành của
máy trạm khác nhau bao gồm cả 32 bit lẫn 64 bit và đa dạng về nền tảng máy chủ
như Windows, Linux…
Hardware Assisted Virtualization: yêu cầu cao về hệ thống phải có hỗ trợ Intel-
VT hoặc AMD-V khi triển khai.
Symmetric Multiproccessor (SMP) Support: hỗ trợ 4 bộ vi xử lý cho một môi
trường máy ảo từ đó tận dụng được lợi thế nhiều luồng ứng dụng được xử lý trên
một máy ảo.
Virtual Machine Snapshots: cho phép chụp lại cấu hình và tình trạng của một máy
ảo ở bất kỳ thời điểm nào, cung cấp khả năng khôi phục lại các Snapshot hiện
hành nào đó chỉ vài giây.Giúp cho việc khôi phục lại hiện trạng ban đầu của các
máy trạm khi bị lỗi một cách nhanh chóng, không tốn nhiều thời gian. Chức năng
Snapshot Hyper-V được thiết kế đặc biệt để kiểm tra và phát triển môi trường,
không phải trong cấu trúc làm việc.
hồi đáp cũng được chuyển qua VMBus. Nếu thiết bị ở partition cha cũng là thiết
bị ảo, nó sẽ được chuyển tiếp cho đến khi gặp được thiết bị thực ở partition gốc.
Toàn bộ tiến trình trong suốt đối với hệ điều hành khách.
Hyper-V được tích hợp sẵn tronh hệ điều hành Windows Server, và hypervisor
móc trực tiếp đến các luồng xử lý của bộ xử lý, nhờ vậy việc vận hành ảo hóa hiệu
quản hơn so với kiến trúc ảo hóa trước đây.
Chương 2. Một số công nghệ ảo hóa
21 Hình 2.1: Kiến trúc Hyper-V
2.1.4 Yêu cầu cài đặt Hyper-V
2.1.4.1 Bộ vi xử lý
• Bộ xử lý x64 sử dụng các phiên bản Standard, Enterprise và Datacenter
• Bộ vi xử lý hỗ trợ ảo hóa
• Tính năng hardware-enforced Data Execution Prevention (DEP) phải sẵn
sàng dùng và kích hoạt.
• Hyper-V hỗ trợ máy tính vật lý lên đến 16 bộ xử lý. Đối với máy ảo là 4
bộ vi xử lý
2.1.4.2 Bộ nhớ RAM
• Windows Server 2008 Enterprise và Windows Server 2008 Datacenter có
thể sử dụng đến 1TB bộ nhớ vật lý và các máy ảo có thể sử dụng 64GB
trên mỗi máy ảo
• Windows Server 2008 Standard, máy tính vật lý có thể sử dụng 32 GB bộ
nhớ vật lý và các máy ảo có thể sử dụng 32GB trên mỗi máy ảo.
2.1.4.3 Cấu hình mạng
Chương 2. Một số công nghệ ảo hóa
23
Windows Server Web Edition with SP2
Windows Server Standard Edition with SP2
Windows Server Enterprise Edition with SP2
Windows Server Datacenter Edition with SP2
Windows Server 2003 x64 (hỗtrợ1 đến 2 bộxửlý ảo)
Windows Server Standard Edition with SP2
Windows Server Enterprise Edition with SP2
Windows Server Datacenter Edition with SP2
Windows Server 2003 R2 x64 (hỗtrợ1 đến 2 bộxửlý ảo)
Windows Server Standard Edition with SP2
Windows Server Enterprise Edition with SP2
Windows Server Datacenter Edition with SP2
Windows Server 2008 x86 (hỗtrợ1, 2 đến 4 bộxửlý ảo)
Windows Server 2008 Standard Edition
Windows Server 2008 Enterprise Edition
Windows Server 2008 Datacenter Edition
Windows Web Server 2008 Edition
Windows Server 2008 Standard Edition without Hyper-V
Windows Server 2008 Enterprise Edition without Hyper-V
Windows Server 2008 Datacenter Edition without Hyper-V
Windows Server 2008 x64 (hỗtrợ1, 2 đến 4 bộxửlý ảo)
Windows Server 2008 Standard Edition
Chương 2. Một số công nghệ ảo hóa 25 Hình 2.2: Các sản phầm của Vmware
Vmware Workstation là một phần mềm ảo hóa mạnh mẽ dành cho các nhà phát
triển, triểm tra phần mềm và các chuyên gia công nghệ thông tin cần chạy nhiều
hệ điều hành một lúc trên một máy tính 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 (Hình 2.2.1) có nghĩa là lớp ứng dụng này có rât 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 tính 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 học
tập và giả lập các môi trường làm việc một cách linh hoạt nhờ vào các 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 giản chỉ là
một gói phần mềm cài đặt trên một hệ điều hành chủ nào đó (linux hoặc window).
Nó cung cấp một số phươn pháp quản lý và giao diện truy cập vào các máy ảo.
Điều giới hạn của nó 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
Copyright: Tài liệu đại học ©