Chương 1 Tìm hiểu từ vấn đề tổng quát nhất của ĐTĐM cho ta nhìn nhận đƣợc một cách tổng thể về mô hình dịch vụ, mô hình triển khai của ĐTĐM từ đó ta có thể rút ra đƣợc những ƣu điểm và nhƣợc điểm của nó để đƣa ra cách tiếp cận cho phù hợp với nhu cầu. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 24 CHƢƠNG 2. CÔNG NGHỆ ẢO HÓA 2.1 Ảo hóa là gì? Ảo hóa là một thiết kế nền tảng kỹ thuật cho tất cả các kiến trúc điện toán đám mây. Điện toán đám mây đề cập chủ yếu đến nền tảng ảo hóa.
Ảo hóa là công nghệ đƣợc thiết kế để tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ảo hóa cho ngƣời dùng thấy các máy chủ, thiết bị lƣu trữ, và phần cứng khác đƣợc coi là một khối tổng thể các nguồn lực hơn là các hệ thống rời rạc, do đó những nguồn tài nguyên này có thể đƣợc phân bổ theo yêu cầu. Trong điện toán đám mây, công nghệ ảo hóa máy chủ đƣợc quan tâm hàng đầu, ở đó một máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập. Mỗi một máy ảo đều có một thiết lập nguồn hệ thống riêng rẽ, hệ điều hành riêng và các ứng dụng riêng.2 Lợi ích từ ảo hóa Ảo hóa giải quyết các thách thức của việc quản lý trung tâm dữ liệu và cung cấp một số lợi thế nhƣ sau: Tỷ lệ sử dụng cao hơn - Trƣớc khi sử dụng ảo hóa, máy chủ và các thiết bị lƣu trữ trong trung tâm dữ liệu doanh nghiệp thƣờng đƣợc sử dụng trung bình ít hơn 50% (trên thực tế, tỷ lệ sử dụng phổ biến là 10% đến 15%).
Thông qua ảo hóa, công việc có thể đƣợc đóng gói và chuyển tới nơi hệ thống nhàn rỗi hoặc chƣa đƣợc tận dụng - có nghĩa là hệ thống hiện tại có thể đƣợc củng cố, do đó có thể tránh hoặc trì hoãn việc mua thêm máy chủ. Hợp nhất tài nguyên - Ảo hóa cho phép hợp nhất nhiều tài nguyên CNTT. Ngoài sự hợp nhất máy chủ và thiết bị lƣu trữ, ảo hóa cung cấp một cơ hội để củng cố kiến trúc hệ thống, cơ sở hạ tầng ứng dụng, dữ liệu và cơ sở dữ liệu, giao diện, mạng, máy tính để bàn, và thậm chí cả quy trình kinh doanh, kết quả là tiết kiệm chi phí và hiệu quả cao hơn. Sử dụng điện năng thấp hơn - chi phí điện cần thiết để chạy các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp không phải có sẵn trong nguồn cung cấp vô hạn, và chi phí là một xoắn ốc đi lên.
Ngoài chi phí điện năng cho vận hành máy chủ còn phải quan tâm đến chi phí hao tổn và làm mát các máy chủ. Sử dụng ảo hóa có thể cắt giảm tổng tiêu thụ điện năng và tiết kiệm chi phí đáng kể. Tiết kiệm không gian – Việc mở rộng, phát triển thêm các máy chủ vẫn còn là một vấn đề tối quan trọng trong hầu hết các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp, nhƣng điều đó không phải luôn luôn đƣợc lựa chọn bởi việc xây dựng với chi phí trung bình vài ngàn USD. Ảo hóa có thể loại bỏ sự tính toán căng thẳng đó bằng cách hợp nhất nhiều hệ thống ảo vào hệ thống vật lý ít hơn.
Khắc phục rủi ro - Ảo hóa có thể tăng khả năng cung cấp dịch vụ và cung cấp nhiều tùy chọn mới cho các giải pháp khắc phục rủi ro. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 25 Giảm chi phí hoạt động – Với mỗi USD chi cho cơ sở hạ tầng mới thì trung bình các doanh nghiệp phải dành 8USD cho việc bảo trì. Ảo hóa có thể giảm tổng khối lƣợng công việc hành chính, và cắt giảm tổng chi phí hoạt động.3 Các phƣơng pháp ảo hóa phổ biến: 2.1 Ảo hóa máy chủ (Server Vitualization) Hình 2.1: Server Vitualization Mục đích chính của việc ảo hóa máy chủ chính là tách rời mối liên hệ luồng công việc của máy chủ. Do đó, từ máy chủ vật lý để từ đó có khả năng phân thành nhiều luồng công việc hơn đem đến sự hiệu quả đáng kể trong đơn vị.
Ví dụ, đơn cử trung bình với một máy vật lý dùng làm DHCP chỉ sử dụng hết 3/10 khả năng của máy vật lý vậy còn 7/10 sẽ về đâu. Đó là sự lãng phí và không hiệu quả. Với ảo hóa máy chủ cho phép dùng hết 10/10 khả năng máy vật lý lúc này máy vật lý sẽ kiêm nhiều nhiệm vụ hơn nhƣ DNS, FTP và các ứng dụng khác, tăng cao tính hiệu quả và Hyper- V trên Windows Server 2008 sử dụng nền tảng công nghệ hypervisor là một minh chứng hiệu quả nó đem lại khả năng chạy nhiều hệ điều hành máy khách thƣờng gọi là Partition (phân vùng) trên một máy chủ đơn lẻ. Khả năng phân luồng công việc máy chủ trở thành hiện thực.
Bên cạnh đó Hyper-V cũng đem đến những cải thiện đáng kể cho máy chủ nâng cao tính sẵn sàng cho hệ thống và khả năng mở rộng hạ tầng, đơn giản hóa việc sao lƣu và phục hồi, giảm chi phí điều hành Hyper-V của Microsoft là sản phẩm kế thừa trƣớc đó Microsoft Virtual Server và là nền tảng giải pháp ảo hóa của Microsoft. Ảo hóa ứng dụng (Application virtualization) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 26 Ảo hóa ứng dụng là một dạng công nghệ ảo hóa khác cho phép tách rời mối liên kết giữa ứng dụng và hệ điều hành chủ bằng cách tạo ra “lớp tƣơng thích” giúp tăng sự mềm dẻo trong quản lý và tƣơng thích của các ứng dụng. Bằng cách chạy các ứng dụng một cách tập trung thay vì cài đặt lên mỗi máy trạm, quản lý việc cập nhật phiên bản ứng dụng phần mềm trở nên dễ dàng hơn, giải quyết sự đụng độ giữa các ứng dụng và việc thử nghiệm sự tƣơng thích của chúng cũng trở nên dễ dàng hơn. Microsoft Application Virtualization (App-V) trƣớc đây đƣợc biết đến với cái tên Microsoft SoftGird Application Virtualization là một giải pháp ảo hóa ứng dụng cho nhiều tổ chức ngày nay.3 Ảo hóa lƣu trữ Số lƣợng các công ty phát triển và lƣu trữ dữ liệu tăng ngày càng nhanh.
Do sự chuyển dịch các chu trình kinh doanh sang các ứng dụng số dựa trên Web, các công ty đang bị chìm ngập trong biển dữ liệu. Việc tăng quá nhanh dữ liệu đang gây ra vấn đề cho nhiều công ty. Thứ nhất, do dung lƣợng lƣu trữ nhỏ, nhiều ứng dụng đã tạo ra quá nhiều dữ liệu hơn khả năng lƣu trữ vật lý trên một máy chủ. Thứ hai, nhiều ứng dụng, đặc biệt những ứng dụng dựa trên Internet, có nhiều máy cần truy cập cùng dữ liệu.
Tất cả các dữ liệu trì hoãn trên một máy có thể gây ra sự tắc nghẽn, đó là không đề cập đến nguy cơ các máy chủ có thể không hoạt động nếu một máy chủ chứa toàn bộ các dữ liệu của ứng dụng bị hỏng. Cuối cùng, sự bùng nổ các máy có thể gây ra các vấn đề về sao lƣu; nói cách khác, sao chép dữ liệu là nhiệm vụ không tƣởng khi có hàng trăm nghìn máy cần đƣợc sao lƣu dữ liệu. Vì những lý do này, dữ liệu cũng đƣợc ảo hóa. Các công ty sử dụng phƣơng pháp lƣu trữ tập trung (lƣu trữ ảo hóa) nhƣ một biện pháp tránh các vấn đề truy cập dữ liệu.
Hơn nữa, chuyển sang lƣu trữ dữ liệu tập trung có thể giúp các công ty CNTT giảm chi phí và tăng hiệu quả quản lý dữ liệu. Vai trò của phần cứng Mặc dù ảo hóa là một công nghệ phần mềm, tác động của ảo hóa là khiến phần cứng trở nên càng quan trọng hơn. Đó là do việc tháo dỡ rất nhiều máy chủ và dịch chuyển các hệ điều hành đến các máy ảo khiến các máy chủ còn lại, những máy mà hỗ trợ tất cả các máy ảo đó, trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Mặc dù, các công ty CNTT có thể chấp nhận các máy chủ riêng rẽ trong môi trƣờng “một ứng dụng, một máy chủ” bị hỏng bởi mỗi lỗi hệ thống sẽ ảnh hƣởng đến một nhóm ngƣời sử dụng, ảo hóa thì hoàn toàn khác.
Mỗi máy chủ hỗ trợ nhiều máy ảo và nhiều ứng dụng của ngƣời sử dụng. Nếu một máy chủ ảo hóa gặp sự cố, nó sẽ gây ảnh hƣởng đến nhiều ứng dụng và toàn bộ ngƣời sử dụng các ứng dụng đó. Phần cứng sẽ chỉ trở nên quan trọng hơn khi một phần cứng mới và sẵn sàng để ảo hóa xuất hiện trên thị trƣờng. Các nhà sản xuất phần cứng đang tạo ra những khả LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 27 năng ảo hóa có tầm quan trọng lớn.
Do vậy, khi ứng dụng phần mềm ảo hóa, một tác động không ngờ là phần cứng mới trở nên ngày càng quan trọng hơn. Ảo hóa máy chủ với Hyper-V 2. Tổng quan, kiến trúc Đƣợc biết đến nhiều nhất cho giải pháp ảo hóa máy chủ của Microsoft là Hyper- V, giải pháp đƣợc xem là cạnh tranh trực tiếp với VMware ESX Server. Ngƣời sử dụng có thể dùng Hyper-V nhƣ là 1 role trong Windows Server 2008 và Server 2008 R2 hoặc đƣợc tích hợp miễn phí sẵn trong Hyper-V Server 2008 R2.
Các phiên bản mới nhất của Hyper-V còn đƣợc gọi là Hyper-V 2. Hyper-V là một giải pháp ảo hóa dựa trên kiến trúc hypervisor, có nghĩa là lớp phần mềm cung cấp sự hỗ trợ ảo hóa chạy trực tiếp trên hệ thống phần cứng vật lý, cấu hình này cung cấp một nền tảng ảo hóa hiệu năng cao cho hệ thống. Hyper-V ban đầu đƣợc phát hành cùng với Server 2008, với tên gọi là Hyper-V 1.0 không hỗ trợ Live Migration thay vào đó nó chỉ hỗ trợ Quick Migration, giúp làm giảm thời gian chết khi di chuyển máy ảo giữa các nút cluster. Sang đến Hyper-V mới 2.0 thì với việc hỗ trợ Live Migration giúp cho việc di chuyển các máy ảo giữa các máy chủ vật lý với nhau đơn giản hơn và không có thời gian chết khi di chuyển chúng.
Hyper-V Server 2008 R2 hay role Hyper-V trong Server 2008 R2 đƣợc dựa trên cùng một công nghệ hypervisor với khả năng Live Migration, nâng cao tính sẵn sàng cho hệ thống Hình 2.2: Kiến trúc Hyper-V Microsoft cung cấp một nền tảng ảo hóa mạnh và linh hoạt, có thể đáp ứng nhu cầu ảo hóa mọi cấp độ cho môi trƣờng doanh nghiệp. Trong cấu trúc Hyper-V gồm 3 phần chính: phân vùng cha hay con gọi là Parent, các phân vùng con (Child partition) hay còn gọi là máy ảo chạy hệ điều hành máy khách và cuối cùng mang tính quyết LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 28 định đó là lớp Hypervisor.