Luận văn tốt nghiệp - Đề tài: " Tìm hiểu giải pháp ảo hóa của VMWARE và triển khai Data Center trên nên ESXserver" - Nguyễn Văn Tài, Nguyễn Bảo Lộc

223 trang phuongnguyen 3050

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn tốt nghiệp - Đề tài: " Tìm hiểu giải pháp ảo hóa của VMWARE và triển khai Data Center trên nên ESXserver" - Nguyễn Văn Tài, Nguyễn Bảo Lộc", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

luan_van_tot_nghiep_de_tai_tim_hieu_giai_phap_ao_hoa_cua_vmw.doc

Nội dung text: Luận văn tốt nghiệp - Đề tài: " Tìm hiểu giải pháp ảo hóa của VMWARE và triển khai Data Center trên nên ESXserver" - Nguyễn Văn Tài, Nguyễn Bảo Lộc

TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1.CƠ SỞ CỦA LUẬN VĂN 1.1 . Ảo hóa "chạm ngõ" thị trường Việt Nam - Vừa qua, các "đại gia" công nghệ như Microsoft, IBM, HP, Intel đua nhau quảng cáo rầm rộ các sản phẩm, dịch vụ, giải pháp sử dụng công nghệ ảo hóa với những cam kết rằng ảo hóa là sự phát triển cho tương lai, giúp các doanh nghiệp nâng cao hiệu quả với chi phí thấp nhất trong bối cảnh phần lớn doanh nghiệp Việt Nam "lơ mơ" về khái niệm này. 1.2. Tình hình phát triển công nghệ ảo hóa ở các nước khác - Kể từ năm 2005, ảo hóa bắt đầu được triển khai với tốc độ nhanh hơn cả những gì các chuyên gia công nghệ dự đoán. Từ "gã khổng lồ" ảo hóa VMWARE đến các công ty cung cấp phần cứng và phần mềm lớn là IBM, Intel, Microsoft, HP đều đầu tư các khoản tiền lớn cho công nghệ này. Không dừng lại ở quy mô máy tính, các "đại gia" còn đưa ảo hóa cả vào điện thoại di động, các thiết bị cầm tay, thiết bị lưu trữ - Theo khảo sát gần đây của Enterprise Strategy Group, tại thị trường Mỹ, 28% DN có kế hoạch sử dụng môi trường ảo hóa sẽ thực hiện ảo hóa máy chủ trong vòng 6 tháng tới và 42% có kế hoạch khai thác ảo hóa trong năm sau. Các ban ngành IT tại Mỹ đang sử dụng ảo hóa đã ảo hóa 24% số máy chủ và dự kiến con số này sẽ tăng lên 45% vào năm 2009. Ở những quốc gia phát triển như Singapore đã có khoảng 40% DN trang bị kỹ thuật này. - VMWAREESX Server đã nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường ảo hóa với 60% máy chủ ảo hóa là sử dụng VMWAREESX Server. Tiếp theo là đến Windows Server 2008 tích hợp Windows Virtualization. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 1
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 1.3. Tình hình phát triển công nghệ ảo hóa tại Việt Nam - Tại VN, các "đại gia" Microsoft, IBM, HP, Intel đã ồ ạt đưa ảo hóa vào thị trường công nghệ ảo hóa. - Ảo hóa thâm nhập vào VN được hơn một năm và hiện đã có những khách hàng sử dụng. Song, theo đánh giá chung của các tập đoàn IT trên, thị trường ảo hóa tại Việt Nam vẫn đang ở mức độ sơ khai. 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN - Nghiên cứu, tìm hiểu về công nghệ ảo hóa với VMwareESX Server. - Triển khai mô hình DataCenter dựa trên nền tảng công nghệ và giải pháp ảo hóa của VMWARE. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - ESX Server. - vCenter Server. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 2
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VỀ ẢO HÓA 1. GIỚI THIỆU VỀ ẢO HÓA - Lĩnh vực ảo hoá hiện đang nóng! Nhiều nền tảng ảo hoá mới xuất hiện, có cả giải pháp phần mềm và phần cứng, ảo hoá từ chip xử lý đến cả hạ tầng CNTT. Cộng đồng CNTT nói chung đang háo hức với công nghệ này vì những lợi ích mà nó đem lại. - Kỹ thuật "ảo hoá” đã không còn xa lạ với thực tế đời thường kể từ khi VMWARE giới thiệu sản phẩm VMWARE Workstation đầu tiên vào năm 1999. Sản phẩm này ban đầu được thiết kế để hỗ trợ việc phát triển và kiểm tra phần mềm và đã trở nên phổ biến nhờ khả năng tạo những máy tính "ảo" chạy đồng thời nhiều hệ điều hành (HĐH) khác nhau trên cùng một máy tính "thực" (khác với chế độ "khởi động kép" - Máy tính được cài nhiều HĐH và có thể chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với 1 HĐH). Là một phương pháp cho phép nhiều hệ điều hành cùng chạy trên 1 máy tính vật lý. Hình : giới thiệu về ảo hóa (Hình 1) SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 3
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER Hình : giới thiệu về ảo hóa (hình 2) - VMWARE, được EMC (hãng chuyên về lĩnh vực lưu trữ) mua lại vào tháng 12 năm 2003, đã mở rộng tầm hoạt động từ PC (desktop) đến máy chủ (server) và hiện hãng vẫn giữ vai trò thống lĩnh thị trường ảo hoá nhưng không "độc tôn" mà phải cạnh tranh với sản phẩm nguồn mở Xen, Virtualization Engine 2.0 của IBM, Virtual Server của Microsoft, Virtuozzo của SWSoft và Virtual Iron của Iron Software. Và "ảo hoá” cũng không còn bó hẹp trong 1 lĩnh vực mà mở rộng cho toàn bộ hạ tầng CNTT, từ phần cứng như chip xử lý cho đến hệ thống máy chủ và cả hệ thống mạng. 2. ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY - Điện toán đám mây có thể được định nghĩa một cách đơn giản như là sự sử dụng tài nguyên tính toán có khả năng thay đổi theo nhu cầu được cung cấp giống như một dịch vụ từ bên ngoài với chi phí phải trả cho mỗi lần sử dụng. Bạn có thể truy cập đến bất kỳ tài nguyên nào tồn tại trong "đám mây (cloud)" tại bất kỳ thời điểm nào và từ bất kỳ đâu thông qua hệ thống Internet. Bạn không phải quan tâm xem làm cách nào các thứ đang được duy trì phía trong của đám mây. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 4
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - Đám mây được đánh giá cao và sẵn sàng đáp ứng cho các nhu cầu cần thiết của ứng dụng của bạn. Điện toán đám mây cũng có thể được gọi là tính toán tiện ích hay là tính toán lưới (grid computing). - Điện toán đám mây là mô hình dịch chuyển trong cách thức làm thế nào chúng ta cung cấp kiến trúc và khả năng mở rộng của các ứng dụng. Trong quá khứ, các công ty thành công thường dành thời gian quý báu và nguồn lực xây dựng để xây dựng cơ sở hạ tầng. - Trong hầu hết các trường hợp thì cách tiếp cận theo kiểu cũ thì sẽ có những vấn đề sau: Để lại một lượng lớn các tài nguyên tính toán không được sử dụng làm tiêu tốn không gian trong các trung tâm dữ liệu lớn. Bắt buộc một ai đó phải trông giữ các máy chủ. Gắn liền với chi phí năng lượng. - Với điện toán đám mây, các máy tính dư thừa có thể được đưa vào sử dụng và được sinh lời bằng cách bán cho khách hàng. Sự chuyển đổi của việc tính toán và cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin vào một tiện ích, nó có tác dụng trong các trường hợp hoặc một số mức độ cho phép. Điều đó mang ý nghĩa nỗ lực cạnh tranh dựa trên ý tưởng hơn là dựa trên các tài nguyên tính toán. - Các tài nguyên ứng dụng của bạn và các hệ thống công nghệ thông tin thì rất cần thiết (để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn cho lưu trữ, cho tài nguyên tính toán, cho các hệ thống nhắn tin và cho các cơ sở dữ liệu). Bạn có thể trả chi phí hạ tầng cơ sở này cho nhà cung cấp nào mà cung cấp giá và dịch vụ tốt nhất. Đó là một ý tưởng đơn giản nhưng cuộc cách mạng về tư duy không phải là hoàn toàn mới. Điều này bây giờ là đứng đầu trong các xu hướng công nghệ hiện đại bởi vì môi trường điện toán đám mây được Amazon đưa ra đầu tiên. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 5
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 3.ẢO HÓA LÀ GÌ ? - Ảo hóa là một công nghệ được thiết kế để tạo ra một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Bằng cách đưa ra một khái niệm logic về tài nguyên máy tính hơn là một khái niệm vật lí, các giải pháp ảo hóa có thể thực hiện rất nhiều việc có ích. Hình : x86 Virtuallization -ẢO HÓA là một công nghệ phần mềm, nó thay đổi nhanh chóng toàn cảnh của lĩnh vực Công nghệ Thông tin (CNTT) và cách tính toán của con người.Nó thu hẹp không gian trong lĩnh vực CNTT nhỏ lại về mặt vậy lý cũng như luận lý. - Máy chủ trong các hệ thống CNTT ngày nay thường được thiết kế để chạy một hệ điều hành và một ứng dụng. Điều này không khai thác triệt để hiệu năng của hầu hết các máy chủ rất lớn. Ảo hóa cho phép bạn vận hành nhiều máy chủ ảo trên cùng một máy chủ vật lý, dùng chung các tài nguyên của một máy chủ vật lý qua nhiều môi trường khác nhau. Các máy chủ ảo khác nhau có thể vận hành nhiều hệ điều hành và ứng dụng khác nhau trên cùng một máy chủ vật lý. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 6
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 4. LỊCH SỬ ẢO HÓA - Ảo hoá được phát triển đầu tiên từ những năm 1960 để những máy mainframe sử dụng phần cứng tốt hơn.Như vậy ảo hoá vốn có nguồn gốc từ mainframe. Ngày nay những máy tính dựa trên nền tảng kiến trúc X86 đang đối mặt với những vấn đề cứng nhắc về sử dụng không đúng mức mà mainframe đã đối mặt phải ở những năm thập niên 60. VMWARE đã phát minh ra công nghệ ảo hóa cho nền tảng x86 trong những năm 1990 đến địa chỉ sử dụng không đúng mức và các vấn đề cấp phát khác, vượt qua nhiều thách thức trong tiến trình xử lý  Giải pháp VMWARE: Toàn phần ảo hoá (của x86 Phần cứng) - Năm 1999, VMWARE giới thiệu ảo hóa cho các hệ thống và có rất nhiều những thách thức.giải pháp nầy chuyển đổi các hệ thống x86 vào một mục đích chung, chia sẻ cơ sở hạ tầng phần cứng mà cung cấp cách ly đầy đủ, tính di động và sự lựa chọn hệ điều hành cho các môi trường ứng dụng. 5. TẠI SAO ẢO HÓA LẠI QUAN TRỌNG ĐỐI VỚI DOANH NGHIỆP ? 5.1 Bốn lý do để ứng dụng ảo hóa - Dường như mọi nơi ta đến, người ta đều đang đang nói đến ảo hóa. Cáctạp chí công nghệ thổi phồng công nghệ này trên các mặt báo. Các phiênbản ảo hóa luôn được đề cao trong các hội nghị công nghệ. Và các nhà cungứng công nghệ mô tả tại sao sản phẩm của họ lại tân tiến nhất trong côngnghệ ảo hóa. Tại sao ảo hóa là chủ đề nóng hổi như vậy?Tại sao mọi người đều nói về ảo hóa? Tại sao ảo hóa lại thu hút sự quan tâmcủa mọi người? Trong phần này, hãy cùng nhau tìm hiểu 4 lý do tại sao ảohóa lại quan trọng đến vậy ? 5.1.1 Tối ưu hóa công suất sử dụng phần cứng: - Ngày nay, hệ thống máy chủ ở các trung tâm dữ liệu thường hoạt động với 10 hoặc 15%tổnghiệu suất. Nói cách khác, 85% hoặc 90% SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 7
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER công suất của máy không được dùng đến. Tuy nhiên, một máy chủ dùng chưa hết công suất vẫn chiếm diện tích sử dụng và hao tổn điện năng, vì vậy chi phí hoạt động của một máy không được sử dụng đúng mức có thể gần bằng với chi phí khi chạy hết công suất. - Như vậy, quả thật là chúng ta đang lãng phí các tài nguyên của cả hệ thống. Hãy xem điều gì sẽ xảy ra? Với sự không ngừng cải tiến các đặc điểm hoạt động của phần cứng máy tính, máy tính trong năm tới sẽ có công suất gấp đôi máy tính của năm nay (đây là tương lai có thể thấy trước được). Hiển nhiên, phải có một cách nào đó hữu hiệu hơn để công suất của làm việc của máy tương ứng với tỷ lệ sử dụng và đó là những gì mà ảo hóa có thể làm được – bằng việc dùng một phần cứng duy nhất để hỗ trợ cùng một lúc nhiều hệ thống. Ứng dụng ảo hóa, các công ty có thể nâng cao đáng kể hiệu suất sử dụng phần cứng và sử dụng vốn hiệu quả hơn. Vì vậy, đây chính là lý do tại sao ảo hóa giúp nâng cao công suất của máy tính lại khiến mọi người quan tâm đến vậy. 5.1.2 Nhu cầu ảo hóa dữ liệu: - Các trung tâm dữ liệu đang dùng hết dung lượng của mình. Trong 20 năm qua, các tài liệu kinh doanh đã và đang được chuyển từ dạng giấy tờ sang dạng điện tử. Đây là quá trình số hóa tài liệu. - Sự xuất hiện của Internet đã thúc đẩy nhanh hơn nữa sự chuyển biến này. Các công ty muốn trao đổi trực tiếp với khách hàng và đối tác qua Internet. Đương nhiên, việc này thúc đẩy việc các tài liệu kinh doanh được vi tính hóa.  Tại sao ảo hóa lại quan trọng đối với doanh nghiệp SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 8
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - Trong một thấp kỷ qua, ảnh hưởng của Internet khiến một số lượng lớn các máy chủ được đồng loạt đưa vào sử dụng tại các trung tâm dữ liệu để lưu trữ hệ thống tài liệu khổng lồ này và vấn đề của nó là: khả năng lưu trữ của cac trung tâm dữ liệu này đang cạn kiệt và sự gia tăng nhanh chóng dữ liệu đòi hỏi phương pháp lưu trữ dữ liệu mới. Những phương pháp này thường được gọi là ảo hóa lưu trữ, như bạn có thể đoán được có nghĩa là việc lưu trữ này có khả năng được xử lý bởi bất kỳ một phần cứng độc lập nào. - Với khả năng host cùng lúc các hệ thống khách trên một máy chủ vật lý duy nhất, ảo hóa cho phép các công ty nâng cấp trung tâm dữ liệu, do đó cắt giảm chi phí mở rộng dung lượng trung tâm dữ liệu. Đây là lợi ích lớn nhất của ảo hóa, vì chi phí xây dựng các trung tâm dữ liệu có thể lên tới hàng chục triệu đôla. 5.1.3Ứng dụng công nghệ xanh để đạt hiệu quả sử dụng năng lượng tốt hơn: - Tác động của cuộc cách mạng xanh khiến các công ty đang tìm cách giảm lượng năng lượng tiêu thụ và một trong số những nơi họ nhận thấy có thể làm được điều đó đầu tiên là các trung tâm dữ liệu. Để thấy rõ sự quan tâm của mọi người đến lượng năng lượng tiêu thụ trong các trung tâm dữ liệu, hãy xem xét thực tế sau: “Một cuộc nghiên cứu do một nhà khoa học thực hiện chỉ ra rằng trong những năm 2000 đến năm 2005, lượng năng lượng các trung tâm dữ liệu ở Mỹ tiêu thụ tăng đã gấp đôi. Hơn nữa, nhà khoa học này cũng dự đoán tới cuối thập niên này, lượng năng lượng tiêu thụ sẽ tăng 40%. Lượng năng lượng các máy chủ ở trung tâm dữ liệu tiêu SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 9
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER thụ và để làm mát chiếm khoảng 1,2% tổng năng lượng tiêu thụ ở Mỹ. - Dựa trên kết quả của cuộc nghiên cứu, Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã thành lập một nhóm làm việc để xây dựng các tiêu chuẩn cho các kế hoạch và việc tiêu thụ năng lượng của máy chủ và áp dụng các tiêu chí “Ngôi sao năng lượng” (ES) mới cho các máy chủ sử dụng năng lượng hiệu quả. - Do chi phí để vận hành các máy tính cùng với thực tế là nhiều máy tính choán hết trung tâm dữ liệu và đang hoạt động với hiệu suất thấp, khả năng giảm số lượng máy chủ vật lý có thể giúp cắt giảm rất đáng kể tổng chi phí năng lượng của các công ty. 5.1.4 Chi phí quản lý hệ thống rất lớn và ngày càng tăng - Các máy không hoàn toàn tự hoạt động. Mỗi máy chủ đều cần đến sự giám sát và cung cấp điện của hệ thống quản lý. Các tác vụ quản lý phổ biến của hệ thống bao gồm: giám sát trạng thái của phần cứng; thay thếTại Sao Ảo Hóa Lại Rất Quan Trọng Đối Với Doanh Nghiệp? các chi tiết phần cứng bị lỗi; cài đặt hệ điều hành (OS) và phần mềm ứng dụng; bảo trì và sửa chữa nhanh ứng dụng; quản lý các tài nguyên máy chủ then chốt như bộ nhớ và đĩa; và sao lưu dữ liệu máy chủ sang các phương tiện lưu trữ để bảo mật và dự phòng. - Như mọi người có thể tưởng tượng, những công việc này đòi hỏi rất nhiều nhân lực. Để thuê những nhân viên quản trị hệ thống – người giữ cho các máy có thể hoạt động tốt – không hề rẻ chút nào. Và không giống như các lập trình viên, các nhân viên quản trị hệ thống thường làm việc bên cạnh máy chủ, do họ cần xử lý phần cứng vật lý. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 10
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - Để kiểm soát sự gia tăng chi phí điều hành, ảo hóa mang lại cơ hội cắt giảm chi phí quản lý hệ thống bằng việc giảm số lượng máy tính cần được quản trị. Mặc dù, nhiều công việc liên quan đến quản lý hệ thống (hệ điều hành và ứng dụng, sao lưu dự phòng) không thể thay đổi trong một môi trường được ảo hóa, rất nhiều tác vụ không cần phải thực hiện nếu các máy chủ vật lý chuyển sang ảo hóa. Nói chung, ảo hóa có thể giảm thiểu phần lớn các yêu cầu quản lý. Do đó, ảo hóa trở thành sự lựa chọn tuyệt vời để giải quyết vấn đề tăng chi phí thuê nhân viên điều hành. 6. TÌNH HÌNH ẢO HOÁ Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 6.1 Tình hình ảo hoá ở Việt Nam - Tại VN, các "đại gia" Microsoft, IBM, HP, Intel đã ồ ạt đưa ảo hóa vào thị trường công nghệ ảo hóa - Ảo hóa thâm nhập vào VN được hơn một năm và hiện đã có những khách hàng sử dụng. Song, theo đánh giá chung của các tập đoàn IT trên, thị trường ảo hóa tại Việt Nam vẫn đang ở mức độ sơ khai. - Trong ngày 24/9/2008, IBM đã công bố khách hàng đầu tiên của Trung tâm điện toán đám mây tại TP. HCM. Đó là Công ty cổ phần Công nghệ và Truyền thông Việt Nam (VNTT)và tiếp sau đó là hàng loạt các doanh nghiệp triển khai thành công công nghệ ảo như VIETTIN BANK,FPT .triển khai thành công công nghệ này. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 11
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 6.2 Tình hình ảo hoá ở Nước ngoài - Năm 2005, ảo hóa bắt đầu được triển khai với tốc độ nhanh hơn cả những gì các chuyên gia công nghệ dự đoán. Từ "gã khổng lồ" ảo hóa VMWARE đến các công ty cung cấp phần cứng và phần mềm lớn là IBM, Intel, Microsoft, HP đều đầu tư các khoản tiền lớn cho công nghệ này. Không dừng lại ở quy mô máy tính, các "đại gia" còn đưa ảo hóa cả vào điện thoại di động, các thiết bị cầm tay, thiết bị lưu trữ - Theo khảo sát gần đây của Enterprise Strategy Group, tại thị trường Mỹ, 28% DN có kế hoạch sử dụng môi trường ảo hóa sẽ thực hiện ảo hóa máy chủ trong vòng 6 tháng tới và 42% có kế hoạch khai thác ảo hóa trong năm sau. Các ban ngành IT tại Mỹ đang sử dụng ảo hóa đã ảo hóa 24% số máy chủ và dự kiến con số này sẽ tăng lên 45% vào năm 2009. Ở những quốc gia phát triển như Singapore đã có khoảng 40% DN trang bị kỹ thuật này. - VMWAREESX Server đã nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường ảo hóa với 60% máy chủ ảo hóa là sử dụng VMWAREESX Server. Tiếp theo là đến Windows Server 2008 tích hợp Windows Virtualization. 7.ẢO HÓA HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO ? - Nền tảng ảo hóa của VMWARE được xây dựng trên kiến trúc sẵn sàng cho doanh nghiệp (businesss-ready). Sử dụng các phần mềm như VMWARE Infrastructure và VMWAREESX Server để biến đổi hay “ảo hóa” các tài nguyên phần cứng của một máy chủ x86 - bao gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ, ổ đĩa cứng và bộ điều khiển mạng – để tạo ra các máy chủ ảo có đầy đủ các chức năng để có thể vận hành hệ điều hành và các ứng SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 12
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER dụng giống như một máy chủ “thật”. Mỗi máy chủ ảo là một hệ thống đầy đủ, loại bỏ các xung đột tiềm tàng. - Ảo hóa của VMWARE hoạt động bằng cách chèn một “lớp mỏng” (thin layer) phần mềm trực tiếp lên trên phần cứng máy chủ vật lý hay lên trên hệ điều hành chủ (host OS). Còn được gọi là bộ phận giám sát các máy chủ ảo hay “hypervisor” để cấp phát động và trong suốt các tài nguyên phần cứng. Nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trên một máy chủ vật lý và dùng chung các tài nguyên. - Xây dựng Trung tâm Dữ liệu trên nền kiến trúc linh động Hình : Ảo hóa hoạt động như thế nào. - Ảo hóa một máy tính vật lý chỉ là sự khởi đầu. VMWARE vSphere dàn trãi qua hàng trăm các máy tính và hệ thống lưu trữ vật lý được liên kết với nhau để tạo thành một hạ tầng ảo hóa toàn bộ. Bạn không cần gán cố định các máy chủ, hệ thống lưu trữ, hay băng thông mạng cho mỗi ứng SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 13
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER dụng. Thay vào đó, các tài nguyên phần cứng của bạn được cấp phát động khi nào chúng được cần. Điều này có nghĩa là các ứng dụng có mức độ ưu tiên cao nhất của bạn sẽ luôn luôn có các tài nguyên mà chúng cần và không cần lãng phí chi phí cho phần cứng phát sinh chỉ được cần cho các lần cao điểm - Nguyên lý làm việc của máy ảo PC cũng giống như máy ảo thời mainframe: là một môi trường phần mềm bao gồm HĐH và các ứng dụng hoàn toàn chạy "bên trong" nó. Máy ảo cho phép bạn chạy một HĐH nào đó trong một HĐH khác trên cùng hệ thống PC chẳng hạn như chạy Linux trong máy ảo trên PC chạy Windows 2000. Trong máy ảo, bạn có thể làm được hầu hết mọi thứ như với PC thật. Đặc biệt, máy ảo này có thể được "đóng gói" trong 1 file và có thể chuyển từ PC này sang PC khác mà không phải bận tâm về việc tương thích phần cứng. Các máy ảo là những thực thể cách ly với hệ thống "chủ” (chứa các máy ảo) chạy trên máy thực. 8. PHÂN LOẠI ẢO HÓA 8.1 Ảo hoá server - Một máy chủ riêng ảo tiếng anh Virtual Private Server hay máy chủ ảo hoá là một phương pháp phân vùng một máy chủ vật lý thành máy tính nhiều máy chủ ảo, mỗi máy chủ đã có khả năng của riêng của mình chạy trên máy tính dành riêng. Mỗi máy chủ ảo riêng của nó có thể chạy full- fledged hệ điều hành, và mỗi máy chủ độc lập có thể được khởi động lại - Lợi thế của ảo hoá máy chủ : • Tiết kiệm được chi phí đầu tư máy chủ ban đâu. • Hoạt động hoàn toàn như một máy chủ riêng. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 14
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER • Có thể dùng máy chủ ảo hoá cài đặt các ứng dụng khác tùy theo nhu cầu của doanh nghiệp • Bản trì sửa chữa nâng cấp nhanh chóng và dễ dàng. • Dễ dàng nâng cấp tài nguyên RAM, HDD, Băng thông khi cần thiết. • Có thể cài lại hệ điều hành từ 5-10 phút. • Không lãng phí tài nguyên. 8.2 Ảo hoá 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 kha khá. 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). Storage Area Network (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 SANs 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) SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 15
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER o Có hai sự khác nhau cơ bản trong các thành phần của SANs 1. Mạng (network) có tác dụng truyền thông tin giữa thiết bị lưu trữ và hệ thống máy tính. Một SAN bao gồm một cấu trúc truyền tin, nó cung cấp kết nối vật lý, và quản lý các lớp, tổ chức các kết nối, các thiết bị lưu trữ, và hệ thống máy tính sao cho dữ liệu truyền trên đó với tốc độ cao và tính bảo mật. Giới hạn của SAN thường được nhận biết với dịch vụ Block I/O đúng hơn là với dịch vụ File Access. 2. Một hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, hệ thống máy tính, hay các ứng dụng chạy trên nó, và một phần rất quan trọng là các phần mềm điều khiển, quá trình truyền thông tin qua mạng. 8.3 Ảo hoá Network - Các thành phần mạng trong cơ sở hạ tầng mạng như Switch, Card mạng, được ảo hoá một cách linh động. Switch ảo cho phép các máy ảo trên cùng một máy chủ có thể giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức tương tự mà như trên thiết bị chuyển mạch vật lý mà không cần phần cứng bổ sung. Chúng cũng hỗ trợ VLAN tương thích với việc triển khai VLAN theo tiêu chuẩn từ nhà cung cấp khác, chẳng hạn như Cisco. - Một máy ảo có thể có nhiều card mạng ảo, việc tạo các card mạng ảo nầy rất đơn giản và không giới hạn số card mạng tạo ra.Ta có thể nối các máy ảo nầy lại với nhau bằng một Switch ảo. Điều đặc biệt quan trọng, tốc độ truyền giữa các máy ảo nầy với nhau thông qua các switch ảo được truyền với tốt độ rất cao theo chuẩn GIGABITE(1GB), đẫn đến việc đồng bộ giữa các máy ảo với nhau diễn ra rất nhanh. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 16
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER Hình : ảo hóa network (hình 1) 8.4 Ảo hoá Application - Ảo hóa ứng dụng là giải pháp tiến đến công nghệ "điện tóan đám mây" cho phép bạn sử dụng phần mềm của công ty mà không cần phải cài vài phần mềm này vào bất cứ máy tính con nào. Hình : Ảo hóa Network (hình 2) SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 17
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - Giải pháp Ảo Hóa Ứng Dụng cho bạn những lợi ích nổi trội sau 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 ko phụ thuộc vào cấu hình từng máy. Các máy tính con luôn ở trong tình trạng sạch và chạy nhanh hơn. Lọai bỏ hòan tòan 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. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 18
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 8.5 Các môi trường ảo hóa - Ảo hoá máy chủ là một hình thức ưu thế trong ảo hoá, được sử dụng ở ngày nay. Có hai môi trường máy chủ ảo hoá, đó là ảo hoá toàn phần (Full virtualization) và ảo hoá một nữa (Paravirtualization) . Full-virtualization: Phần cứng được mô phỏng để mở rộng chạy những hệ điều hành khách trên nền tảng ảo hóa.Điều này có nghĩa rằng các thiết bị phần cứng khác nhau đều được mô phỏng.Thông thường, có nhiều nền tảng ảo hóa cố gắng chạy nhiều sự ủy nhiệm trên CPU chính (chạy nhanh hơn nhiều so với CPU mô phỏng) nhằm nắm bắt và xử lý các sự ủy nhiệm một cách thích hợp. . Một số nền tảng ảo hóa hỗ trợ hoặc yêu cầu CPU mở rộng để hỗ trợ ảo hóa. Trên 1 số những dòng chíp mới như x86 và x86_64 CPUs được cung cấp thông qua VT-X (Intel) và AMD-V (AMD).Chúng được gọi là Phần Cứng Hỗ Trợ Ảo Hóa (hardware- assisted full-virtualization). Hình : Kiến trúc xử lý mới hổ trợ ảo hóa. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 19
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER Paravirtualization: là một phương pháp ảo hóa máy chủ khác. Với phương pháp ảo hóa này, thay vì mô phỏng một môi trường phần cứng hoàn chỉnh, phần mềm ảo hóa này là một lớp mỏng (Hypervisor) dồn các truy cập các hệ điều hành máy chủ vào tài nguyên máy vật lý cơ sở. 9. VMWARE GIẢI PHÁP CHO CLOUD COMPUTING 9.1 Virtualization & Cloud - Các tổ chức, công ty đang dần chuyển sang Cloud Computing để cải thiện hiệu suất của hệ thống công nghệ thông tin và việc nắm bắt kinh doanh sẽ trở nên nhanh hơn, với Cloud Computing ta có thể cho phép cung cấp nhiều dịch vụ linh hoạt hơn và tự động hóa các quy trình cốt lõi của công nghệ thông tin, bao gồm cả người sử dụng và các ứng dụng được cung cấp cũng như việc quản lý hệ thống. Các giải pháp ảo hóa của VMWARE thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hóa của một tố chức hay một công ty trên một Cloud, bởi sự trừu tượng phức tạp và nó tạo ra một dãy linh hoạt của điện toán, lưu trữ và các tài nguyên mạng. - Bằng cách ảo hóa tất cả trong một Infrastructure IT , ta có thể tạo ra một Private Cloud nhằm thúc đẩy nền tảng ảo hóa đáng tin cậy nhất của thế giới hiện nay đó là VMWARE vSphere. 9.2 VMWARE's Approach - Bằng cách tiếp cận thực tể VMWARE đã nhận ra giá trị thực tế của Cloud Computing và giảm mức độ rủi ro trong việc chuyển đổi này. Ta có thể triển khai một cơ sở hạ tầng ảo hóa của VMWARE để tạo ra một Private Cloud nhằm tăng thêm sự đáp ứng nhanh nhạy của một hệ thống công nghệ thông tin trong khi đó vẫn thúc đẩy sự phát triển đầu tư hiện có. Ta cũng có thể duy trì việc bảo mật dữ liệu, tuân thủ và kiểm soát, SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 20
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER và hiệu quả sẽ đạt được trong việc sử dụng tài nguyên và tự động hóa sẽ không ảnh hưởng đến SLAs và những ứng dụng hiện có. Build a Cloud Infrastructure Hình : Build a Cloud Infrastructure - Thật dễ dàng cùng với VMWARE đầu tư để ảo hóa cơ sở hạ tầng hiện tại như Server, Storage và Network, để tạo ra nơi lưu trữ luôn sẵn sàng của tài nguyên máy tính. Bằng cách áp dụng các chính sách dịch vụ cho các ứng dụng. - VMWARE cung cấp giải pháp đang được phổ biến hiện nay đó là nền tảng cơ sở hạ tầng Cloud sẽ là cầu nối giữa các tài nguyên Private và Public Cloud để tạo nên một kiến trúc lai tạo giữa Private và Public Cloud. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 21
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU VÀ TÌM HIỂU VỀ ESX SERVER 1.SƠ LƯỢC VỀ CẤU TRÚC ESX SERVER ESXserver được tạo thành bỡi hai thành phần cố lõi sau: - ESX Server Kernel (gọi là VM Kernel). - Giao diện điều khiển Hệ Điều Hành (Gọi là “COS” được chứa trong “VMnix”).  Thuật ngữ “ESX Server” dùng để mô tả tất cả những công trên cùng với nhau. Hình: ESX Server Simplified Hình : Hai thành phần cốt lõi của ESX. - Có khá nhiều rắc rối liên quan đến Vmnix và VM Kernel. VMnix là sự tùy biến phần lõi của Linux trên nền RedHat 7.2. Những phần lõi đặc trưng được thiết lập trong VMnix sẽ tối ưu hóa giao diện điều khiển hệ điều hành để chạy máy ảo. Những kịch bản khác nhau được khởi tạo trong quá trình khởi động ở giao diện điều khiển hệ điều hành nó sẽ gọi SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 22
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER và nạp VMkernel khi hệ thống được khởi động ở mức 3. Khi hệ thống đã nạp xong VMkernel, thì việc quản lý tài nguyên hệ thống và máy ảo sẽ thông qua COS (Console Operating System) đến VMkernel. - Từ bức ảnh trên ta có thế thấy được COS là những gì cho phép ta tương tác với Server. Hệ điều hành này cho phép ta truy cập một cách an toàn vào các trình đơn shell, hỗ trợ quản lý dựa trên web console, cho phép ta kết nối FTP và copy từ một host khác. Nhưng COS không phải là ESX, COS chỉ là giao diện cho phép ta tương tác với Server mà thôi. Nó không có một lịch biểu quản lý tài nguyên hay việc truy cập quản lý phần cứng, về cơ bản ESX chỉ là một Server chạy RedHat nếu nó không có VMkernel. - VMkernel quản lý và lên lịch biểu việc truy cập đến một tài nguyên phần cứng cụ thể nào đó trên một Host. VMkernel cung cấp các máy ảo để cài đặt các hệ điều hành lên đó. Đây là phần cốt lõi tạo nên sự khác biệt của ESX từ những gói phần mềm có sẵn khác. VMkernel cho phép ta truy cập trực tiếp các tài nguyên phần cứng từ bốn phần cốt lõi của tài nguyên. Nó quản lý bộ nhớ của các máy ảo, lên lịch biểu cho các bộ vi xử lý trên máy ảo, các switch ảo thì duy trì việc kết nối mạng giữa các máy ảo cục bộ hay việc lưu trữ từ xa. - Phần kernel này được xây dựng cụ thể cho những công việc trên. Không giống như Windows hay các máy chủ Linux được xây dựng nên để có được các máy chủ với nhiều mục đích khác nhau. Mục đích của VMkernel được xây dựng lên chỉ là chia sẻ và quản lý truy cập tài nguyên hệ thống. Điều này làm cho nó nhanh lên gấp nhiều lần (ít hơn 80M cho một gói cài đặt) nhưng vẫn rất nhanh. Hiệu suất của VMWAREESX ước tính khoảng 3%-8%, trong khi đó ở hệ điều SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 23
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER hành khác trong các máy chủ thường là từ 10%-20% đôi khi lên đến 30% tùy thuộc từng cấu hình. - Không giống bất kỳ một công nghệ sẵn có nào, ESX sẽ gom tất cả tài nguyên phần cứng có sẵn của ta và cung cấp một cách hợp lý cho các máy ảo và tạo nên hiệu suất hoạt động tuyệt vời cho nó. Tương phản với điều đó là GSX, hai sản phẩm Workstation và Microsoft Virtual Server thật sự là một tiện ích để điều hành một hệ thống, chúng được xây dựng nên để xử lý đa nhiệm vụ chứ không tập trung vào hiệu suất của các máy ảo. 2. SO SÁNH GIỮA COSOLE OPERATING SYSTEM VÀ VMKERNEL 2.1. Tổng quan - Một trong điều khó khăn nhất cho các nhà quản trị VMWARE mới là hiểu được sự khác biệt giữa Console Operating System và VMkernel. Cả hai đều đóng vai trò rất quan trọng trong môi trường ESX của ta và điều quan trọng ở đây là hiểu được những gì đã và đang làm. Một trong những quan niệm sai lầm lâu nay đó là ESX được “chạy trên Linux”. Xin khẳng định một lần nữa “ESX không phải là Linux”. Nó không bắt nguồn từ Linux và cũng không chạy trên Linux. - Cách dễ dàng nhất để nhận biết rõ hai thành phần này là suy nghĩ giao diện điều khiển Server như là một “thế giới vật lý” và VMkernel là một “thế giới ảo”. Giao diện điều khiển cho phép ta tương tác bằng tay trực tiếp lên nó và nó cho phép ta truy cập hiệu chỉnh cấu hình và quản lý trong môi trường đó. VMkernel quản lý mọi thứ liên quan đến “thế giới ảo” và những thành phần khác chạy trong máy chủ. 2.2 Console Operating system SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 24
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - COS dùng để khởi động vào hệ thống của ta và chuẩn bị các phần cứng của hệ thống cho VMkernel. Khi COS được nạp, thì nó làm mồi cho VMkernel, nghĩa là nó chuẩn bị tất cả tài nguyên cần thiết để VMkernel thu nạp vào. Một khi COS đã nạp vào ESX thì VMkernel sẽ khởi động nóng hệ thống, và nó sẽ giả định nó là một hệ điều hành chính. VMkernel sẽ nạp COS và một vài sự “ giúp đỡ khác ” giống như là một đặc quyền của các máy ảo. COS chiệu trách nhiệm một số thứ liên quan cần thiết đến sự hoạt động chính xác của ESX: - Bao Gồm: o Người dùng tương tác với ESX: COS có trách nhiệm đưa ra các phương thức khác nhau để giao tiếp với các hệ thống máy chủ ESX. Nó chạy các dịch vụ cho phép người dùng tương tác với các máy chủ, nó sử dụng các phương thức khác nhau như: . Direct Console access. . Telnet/ssh access to the console. . Web Interface. . FTP. o Tập tin hệ thống Proc: Các tập tin hệ thống Proc có thể sử dụng cả hai COS và VMkernel để cung cấp số liệu thống kê thời gian thực và thay đổi cấu hình tùy chọn. o Authentication (Chứng thực): Một số quy trình xử lý trong COS được cung cấp các chứng thực là cơ chế xác định một User ID cụ thể nào đó đã qua COS và các tài khoản Guest khác nhau đang chạy trên Host. o Hỗ trợ những ứng dụng đang chạy: Có một số ứng dụng được chạy trong COS để mở rộng thêm sự hỗ trợ cho các môi trường SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 25
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER máy chủ. Các nhà cung cấp phần cứng lớn đều có một số phương thức để đưa vào và chạy trong COS để có thể phát hiện các phần cứng khác cũng như vấn đề phát khác như ( vấn đề điện áp, lỗi ổ đĩa, vấn đề về quạt tản nhiệt ). Trong một số trường hợp cần thiết nó cũng cần được cài đặt một bản backup local từ client để COS backup các tập tin hệ thống quan trọng. Số lượng ứng dụng được cài đặt và chạy trên COS nên hạn chế mặc dù nó được thiết kế để hỗ trợ ESX. 2.3 VMkernel -Một khi các hệ điều hành đã được nạp, thì VMkernel sẽ được bắt đầu. Tại thời điểm này VMkernel sẽ khởi động nóng hệ thống và sẽ chịu trách nhiệm cho việc quản lý toàn bộ phần cứng và lập thời gian biểu cho tài nguyên. Tất cả những điều này sẽ được chuyển cho VMkernel quản lý. Đôi lúc sẽ có việc nạp lại COS giống như máy ảo và sự hạn chế của nó bởi VMkernel và cấu hình của chính nó. Các COS phải tuân theo những quy tắc giống như trên trong việc phân bổ tài nguyên và chia sẻ cho mỗi tài khoản Guest ảo đang chạy trên Host. - VMkernel thực hiện một số chức năng, nhưng một trong những công việc quan trọng của nó là quản lý sự tương tác phần cứng giữa các máy ảo và phần cứng vật lý của Server. Nó hoạt động ở giữa để lập kế hoạch cấp phát tài nguyên cho máy ảo khi cần thiết và làm cơ sơ cho việc cấu hình. Trong khi điều này có thể là một mô tả ngắn gọn và đơn giản về VMkernel, thì phần còn lại của chương này sẽ tập trung nhiều vào những điểm nổi bật của VMkernel như nó làm việc như thế nào ?,nó giúp gì cho ESX ? 2.4 The ESX boot process SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 26
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER O Bằng cách quan sát quá trình khởi động của máy chủ ESX ta có thể thấy được sự ảnh hưởng qua lại giữa COS và VMkernel sự tương tác của chúng vào những điềm nào để VMkernel có thể nắm lấy quyền kiểm soát tài nguyên hệ thống. Có một số bước trong quá trình khởi động mà ở đây sẽ không nêu toàn bộ, ở đây chỉ nêu những bước quan trọng thật sự liên quan đến ESX. 2.5 LILO O LILO (hoặc Linux Loader) là bước khởi động nạp ứng dụng (tương tự như việc nt loader cho windows) để hệ thống có thể đọc nó khi khởi động từ đĩa cứng. Dựa trên các thông tin có trong file “ /etc/lilo.conf ”, hệ thống sẽ bắt đầu quá trình khởi động của nó. Mặc định trong việc lựa chọn khởi động của LILO trong ESX sẽ là khởi động và nạp VMkernel. File /etc/lilo.conf cũng chứa các thông tin của COS. Thông tin này có chưa một số lượng lớn của bộ nhớ cấp phát cho nó và các thiết bị được cấu hình để COS sử dụng. Một số cấu hình của LILO được điều khiển bởi lệnh “vmkpcidivy”. 2.6 Console operating system O Sau khi khởi chạy LILO theo đúng quy trình khởi động thì COS sẽ bắt đầu nạp. Đa số các tiến trình khởi động được chứa trong COS. Hầu hết các bước đều là chuẩn bị cho VMkernel để điều khiển và quản lý tài nguyên phần cứng. 2.7 INIT O Quá trình đầu tiên mà COS thực thi là init. Qúa trình này là đọc file “/etc/inittab” và xác định runlevel mà hệ thống đó phải được SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 27
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER thực hiện.( runlevel trong Linux là xác định những dịch vụ nào được bắt đầu và thứ tự chúng được bắt đầu ). Những mức runlevel khác nhau trên hệ thống Linux có thể so sánh với các tùy chọn khởi động sẵn có của Windows Server chẳng hạn như: “SafeMode” hoặc “ Command Prompt Only”. Mặc định mức runlevel trong hệ thống ESX là 3, có nghĩa là hệ thống sẽ khởi động và đưa ra một giao diện điều khiển cho việc đăng nhập vào hệ thống. Dựa trên giá trị này COS sẽ chạy các đoạn script có chứa trong thư mục: “/etc/rc.d/rc3.d” trong suốt quá trình khởi động. 2.8 /etc/rc.d/rc3.d O Thư mục /etc/rc.d/rc3.d thực sự chứa các liên kết tượng trưng để bắt đầu các đoạn scripts trong thư mục /etc/init.d. Bằng cách chạy lệnh “ls” trong thư mục /etc/rc.d/rc3.d ta sẽ thấy một số đoạn script được bắt đầu với chữ K và một số thì bắt đầu với chữ S. Các đoạn script được bắt đầu bằng chữ K được dùng để ngăn chặn hay xóa sạch một dịch vụ nào đó trong suốt quá trình khởi động (hoặc đảm bảo là dịch vụ đó sẽ không chạy) và đoạn script được bắt đầu bằng chữ S thì dùng để khởi động một dịch vụ. Ta sẽ thấy một số thông báo sau khi K hoặc là S có tên trong một số đoạn script. Các quy định về thứ tự các đoạn script được chạy sẽ bắt đầu từ 0 và lên đến 99. Số lượng các đoạn script S sẽ được thực hiện theo thứ tự tăng dần trong khi đó các đoạn script K thì được thực hiện theo tứ tự giảm dần. Giá trị thứ tự của K hoặc S sẽ không có ý nghĩa gì khi nó đi kèm bên trong một đoạn script đang chạy. 2.9 S00vmkstart SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 28
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER O Nếu ta chạy lệnh “ls -l” trong thư mục script, ta sẽ thấy rằng lệnh S00vmkstart là một liên kết thật đến script vmkhalt. Nếu ta chạy đoạn script này đầu tiên VMWARE sẽ đảm bảo rằng sẽ không có một tiến trình VMkernel nào đang chạy trên hệ thống trong quá trình khởi động. 2.10 S10network O Các script (S10network) dùng để start dịch vụ TCP/IP trên COS và gán đia chị IP và Hostname vào hệ thống. 2.11 S12syslog O Đoạn script syslog dùng để start deamon tiến trình system logs. Script này được start sẽ cho phép phần còn lại của quá trình khởi động được lưu lại. Sau khi VMkernel bắt đầu nạp nó sẽ cung cấp một cơ chế để lấy các file Log được tạo ra bởi VMkernel để xem lại nếu khi có lỗi xảy ra. 2.12 S56xinetd O Đoạn script xinetd sẽ start các dịch vụ cần thiết cho COS xử lý khi có yêu cầu được gửi đến để truy cập. Mỗi ứng dụng có thể được bắt đầu bởi file xinetd được cấu hình trong / etc / xinetd.d. Nếu “disable = no ” thì một cái cờ hiệu sẽ được đặt trong file cấu hình của một ứng dụng cụ thể sau đó xinetd sẽ start ứng dụng đó lên. Các ứng dụng quan trọng nhất được bắt đầu ở đây là ứng dụng VMWARE-authd nó đưa ra hướng kết nối và chứng thực cho ESX để thực hiện những sữa đổi. 2.13 S90VMware SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 29
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER O Đây là nơi cuối cùng mà VMkernel nạp. Việc đầu tiên VMkernel sẽ làm khi nó bắt đầu là sẽ nạp các trình điều khiển thiết bị thích hợp để tương tác với phần cứng vật lý của máy chủ. Ta có thể xem tất cả các trình điều khiển mà VMkernel có thể sử dụng bằng cách xem trong thư mục: “/ Usr / lib / VMWARE / vmkmod ” . O Một khi VMkernel đã nạp thành công trình điều khiển các thiết bị thích hợp nó sẽ start để chạy các script hỗ trợ khác của nó. . Vmklogger sẽ gửi một messenges đến syslog daemon và tạo ra các log (bảng ghi) ghi lại toàn bộ thời gian VMkernel đang chạy. . Các script vmkdum sẽ được lưu trên bất kỳ nơi nào của VMkernel dump từ những phân vùng VMCore dump và chuẩn bị phân vùng trong trường hợp VMkernel có lỗi thì sẽ kịp phục hồi lại được. O Tiếp theo các phần vùng VMFS (các phân vùng dùng để lưu trữ tất cả ổ đĩa ảo của ta) sẽ được đưa vào. Đơn giản VMkernel chỉ việc quét các thiết bị SCSI của hệ thống và sau đó sẽ tự động gắn vào kết bất kỳ phân vùng nào được cấu hình như VMFS.  VMkernel đã hoàn toàn được nạp và sẵn sàn để quản lý các máy ảo. 2.14 S91httpd.VMWARE O Một trong những tiến trình khởi động cho COS là start VMWARE MUI (quản lý VMWARE bằng giao diện Web ). Tại thời điểm này VMkernel đã được nạp và đang chạy. Bắt đầu MUI được cung cấp bởi VMWARE với giao diện đồ họa dùng để tương tác với ESX.Một khi MUI đã được nạp vào màn hình trên một máy cục bộ một giao diện điều khiển sẽ hiển thị thông báo mọi thứ đã SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 30
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER được nạp thành công và ta đã có thể truy cập vào máy chủ ESX từ một trình duyệt Web bất kỳ. 2.15 Tại sao ta cần biết quá trình khởi động ? O Ta cần phải biết cơ bản về quá trình khởi động để biết được rằng VMkernel là một thực thể tách biệt với COS. Đơn giản như việc nếu máy chủ của ta không thể khởi động được hoặc một số service nhất định nào đó hoặc quá trình không thể bắt đầu được thì ta vẫn có thể tìm kiếm và biết được vấn đề nào đang xảy ra với hệ thống của ta. Nếu xưa nay ta chưa quen làm việc với Linux thì có lẽ đây sẽ là một điều hoàn toàn mới mẻ đối với ta. Nếu ta đã từng làm việc với Linux thì phần này sẽ giúp ta hiểu hơn về VMkernel. 3.ẢO HÓA PHẦN CỨNG - Toàn bộ ý tưởng ẩn chứa của VMWARE là tạo ra một lớp phần cứng chuẩn như là một máy ảo cho một hệ điều hành Guest vậy. Các tài nguyên phần cứng ảo sẽ không thay đổi bất cứ thứ gì mà phần cứng vật lý đã cấu hình với Host. - VMkernel có trách nhiệm cung cấp lớp phần cứng ảo cho máy ảo. Khi một Guest OS truy cập tài nguyên thi VMkernel có trách nhiệm ánh xạ các yêu cầu ảo thông qua phần cứng vật lý cho việc xử lý. Một số tài nguyên SCSI và Mạng có một số lựa chọn, do đó chúng ta cần phải hiểu khi mỗi lựa chọn được sử dụng và nó ảnh hưởng gì đến môi trường với nhau. 3.1. System devices SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 31
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - Khi ESX đệ trình một lớp phần cứng cho một Guest OS thì nó sẽ đệ trình một hệ thống dựa trên Intel 440BX chipset. Đây là chipset cao cấp được hỗ trợ và tương thích với mọi Guest OS mà có thể chạy bên trong ESX. Có thể ta hơi ngạc nhiên và tự hỏi làm thế nào mà Chip Pentium 4 XEON và chip AMD Opreton có thể chạy cùng trong một Guest chỉ với một con chip Intel 440BX. Bây giờ ta chỉ cần hiểu 440BX là những gì đệ trình để Guest và nó cho phép tính tương thích ở mức cao trên rất nhiều nền tảng của Guest OS. 3.2. Processor - Giả xử ta đang sài một bộ vi xử lý đáp ứng yêu cầu máy chủ ESX. Guest của ta cũng chỉ sẽ thấy cùng một loại vi xử lý vật lý được cài đặt trên Host. VMkernel có khả năng nhận các cuộc gọi từ bộ vi xử lý ảo và chuyển chúng đến ngay bộ xử lý vật lý của Host với công nghệ trên thì việc ảo hóa là không giới hạn. Bằng cách đệ trình các loại vi xử lý của Host cho Guest thì VMkernel sẽ không cần thực hiện bất kỳ việc chuyển đổi nào để đảm bảo tính tương thích giữa các lớp phần cứng và vật lý. Điều này đơn giản là các bộ vi xử lý không truy cập thông qua lớp mô phỏng. - Điều quan trọng là không phải tất cả các thông số register của bộ vi xử lý vật lý đều được đệ trình bởi VMkernel. Trong khi đó VMWARE khá kín trong các bản register này, một trong số đó chắc chắn đó là bộ vi xử lý số. Ứng dụng được cấp một số serial của một bộ vi xử lý hoặc một nhóm các bộ vi xử lý sẽ không hoạt động trong VMWARE. 3.3. Network SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 32
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - ESX cung cấp cho chúng ta hai lựa chọn phần cứng khi đệ trình các adapter network ảo cho các OS Guest. Tùy thuộ c vào các OS Guest mà có thể có một yêu cầu hoặc nhiều hơn đối vơi Guest OS. 3.3.1. Vlance - Vlance adapter là một trình điều khiển AMD PCNET ảo. Adapter này đảm bảo khả năng tương thích cho mỗi Guest OS có thể chạy cùng với ESX. Kể từ lúc nó dựa trên những phần cứng cũ thì nó cũng có một số hạn chế khi nó sử dụng cho với Guest. Sau khi cài đặt các Driver ta sẽ thấy một điều là tốc độ kết nối trong các OS Guest được hiển thị là 10Mb/s. Đây là một hạn chế của driver và trong thực tế thì nó hoàn toàn không ảnh hưởng đến tốc độ truyền tải của các phần cứng vật lý. Vlance adapter sẽ tận dụng tối đa các kết nối giống như là nó đã có sẵn của các kết nối vật lý. Chúng được hỗ trợ gốc từ các thiết bị trong mỗi OS mà ESX đã chứng nhận cho. Nếu ta cấu hình một đĩa khởi động DOS cho việc cài đặt một mạng cơ bản hoặc sử dụng một công cụ DOS cơ bản như Ghost thì đây là một trình điều khiển duy nhất các chức năng luôn đúng. 3.3.2. VMXNET - VMWARE sẽ tạo ra một thiết bị mạng ảo được thiết kế theo nền tảng từ dưới lên để nhằm tương tác với VMkernel. Thiết bị này là vmxnet adapter. Do nó được tích hợp chặt chẽ với VMkernel nên ta sẽ được tăng cường hiệu suất khi sử dụng nó chung với Guest, đặc biệt là các kết nối tốc độ cao. Kể từ khi thiết bị này được tạo ra thì nó cũng không cần nhật bất kỳ sự hỗ trợ nào từ OS Guest. Cách duy nhất để cấu hình thiết bị này là cài đặt các trình điều khiển được cung cấp bởi các gói cài đặt từ VMWARE Tools trong các Guest. Sử dụng adapter này để giảm thiểu số SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 33
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER lượng overhead vitualization và tăng hiệu suất cho Guest OS. Một điều quan trọng cần lưu ý nữa là không phải tất cả hệ điều hảnh đều có khả năng sử dụng thiết bị này. Việc sử dụng thiết bị này về cơ bản nói đúng ra là hoàn toàn dựa trên sự có sẵn của gói cài đặt VMWARE Tool và vmexnet driver cho mục tiêu là Guest. 3.4. SCSI - Cũng giống như card mạng ảo, VMWARE cũng cung cấp hai adapter SCSI khác nhau có thể có trong một Guest OS. Các thiết bị đó được sử dụng bởi một Guest cụ thể nào đó của ta phụ thuộc vào hệ điều hành mà ta sẽ cài đặt. Có hai sự lựa chọn sẵn có là adapter LSI Logic hoặc adapter BUS Logic. Mỗi adapter sẽ có từng cấp độ khác nhau của việc hỗ trợ trong từng hệ điều hành được hỗ trợ. Để loại bỏ bất kỳ một lỗi nào khi xây dựng một Guest, ESX sẽ tự động gán bộ điều khiển thích hợp trong việc cấu hình máy ảo dựa trên sự lựa chọn hệ điều hành. Trong khi việc điều khiển mặc định có thể thay đổi trong một số trường hợp, nó thường yêu cầu bổ sung thêm một số trình driver cho việc cài đặt lần đầu tiên trên một Guest. Nó cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của các máy ảo. Như một quy luật chung trong việc lựa chọn số một mà VMWARE đã làm cho chúng ta nhằm đảm bảo tính tương thích giữa các Server Guest. Như ta có thể xem các phần cứng ảo được giới thiệu cho các Guest tạo ra một môi trường tương đôi linh hoạt có thể được sử dụng bởi hầu hết các OS Intel chính nào. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 34
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 3.5. Hardware allocation - Khi cài đặt và cấu hình ESX, ta sẽ thấy COS và VMkernel cả hai đều có trách nhiệm kiểm soát mọi khía cạnh của phần cứng. Có ba thiết lập phần cứng khác nhau cho phần cứng của ta đó là: Virtual, Console, Share. Những thiết bị được phân bổ như “Virtual ” chỉ có thể được truy cập bởi VMkernel (Virtual World). “ Console ” là những thiết bị, bị giới hạn chức năng trong COS (Physical World). Các lựa chọn thứ ba là sự kết hợp của cả hai và cho phép thiết bị truy cập và cả hai COS và VMkernel (Physical và Virtual World). Ngoài ra còn có một số cách khác, trong đó việc phân bổ thiết bị có thể được thay đổi để đáp ứng nhu cầu của môi trường. 3.5.1. Virtual - Như đã nói ở trên, các thiết bị ảo chỉ có thể được truy cập bởi các Guest Virtual đang chạy trên máy chủ của ta. Các thiết bị đầu tiên hiển nhiên sẽ được cấu hình cho máy ảo hiện có ít nhất một adapter mạng. Cấu hình card mạng để sử dụng máy ảo là cách duy nhất mà các Guest của ta có thể giao tiếp với mạng bên ngoài của máy chủ lưu trữ của ta. Ngoài việc kết nối mạng, ta cũng cần một nơi lưu trữ dữ liệu cho Guest của ta. Để làm được điều này thì cần có một adapter SCSI được gán vào máy ảo (nó có nghĩa là VMkernel). Bây giờ để đơn giản hóa mọi thứ, ESX cũng có một adapter Firber để cấu hình adapter SCSI, Console, hoặc Share. Tùy thuộc vào kích cỡ môi trường của ta và loại dữ liệu mà ta sẽ kết nối đến, ta có thể hoặc là không có nhu cầu cáp quang HBAs hoặc bổ xung adapter SCSI. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 35
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 3.5.2. Console - Trong khi thiết bị “ Virtual ” chỉ có thể được xem bởi các Guest Virtual của ta, các thiết bị “ Console ” cũng chỉ có thể thấy được bởi COS. Mỗi một máy chủ ESX có ít nhất một card mạng được sử dụng bởi Service Console ( Thường thì adapter này được dành riêng cho COS ). Khi ta giao tiếp đến các Host với MUI hoặc qua SSH thì ta đang tương tác với giao diện mạng này. Khi ta cài đặt các bản Backup hoặc là quản lý các tác nhân trong COS, thì adapter này cũng được sử dụng để giao tiếp thông qua mạng. - Để việc khởi động thứ tự cho COS, thì nó cần một đĩa điều khiển để cấp cho console sử dụng. Kể từ khi COS trở thành một hệ điều hành độc lập ( giống Windows ) thì nó cần cấu hình một đĩa cứng để nó có thể tạo và sử dụng các phân vùng, các tập tin cần thiết cho việc khởi động. Ta có thể gắn thêm một ổ cứng vật lý vào hoặc trong ESX 2.5 hoặc mới hơn hoặc khởi động tắt từ xa của SAN. Chúng ta cũng nên lưu ý rằng sẽ không cần một đĩa điều khiển nó chỉ dành riêng cho các COS. Ta chỉ cần có một bộ điều khiển ( hoặc là “ Shared ”, hoặc “ Console ” ) đó là những thứ cần thiết cho việc khởi động của COS. 3.5.3. Shared resource - Shared Resource là ta có thể truy cập vào cả hai COS và VMkernel cùng một lúc. Hãy xem xét trạng thái mà ta vừa nêu ở trên nơi mà ta có cả một hệ thống nhưng chỉ với duy nhất một adapter SCSI và cũng không hề có công nghệ lưu trữ SAN nào trong môi trường của ta. Để kiểm soát một lượng lớn dữ liệu ta nên mua một ổ đĩa SCSI gắn ngoài và gắn nó vào trong máy chủ ESX của ta. Vì ta chỉ có một adapter SCSI nên ta cần chắc rằng console đã truy cập vào các ổ đĩa cứng bên trong cho việc cài đặt COS. Chúng ta cũng cần phải chắc chắn rằng một khi đã cài đặt ESX thì SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 36
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER VMkernel cũng có quyền truy cập hợp pháp với các ỗ đĩa gắn ngoài. Thiết bị chia sẽ không giới hạn trong việc điều khiển SCSI, nhưng có thể là giới hạn với cáp quang HBAs hoặc card mạng. 3.5.4. Modifying these configurations - Trong quá trình cài đặt ESX ta sẽ biết được cách phân bổ ban đầu đới với các thiết bị trong Phần 3. Khi nhu cầu của ta thay đổi và môi trưởng ảo hóa của ta phát triển đó là điều cần thiết nên biết để ta có thể sửa đổi các thiết bị được nhìn thấy trong cả thế giới thực vào ảo. Thật may mắn là VMWARE đã cung cấp một số công cụ để có thể làm được điều này. 3.5.4.1. MUI - Sửa đổi thiết bị để chỉ định cho việc sử dụng MUI ( giao diện web )đó là một quá trình tương đối đơn giản. Để truy cập vào màn hình cấu hình ta cần đăng nhập vào MUI giống như user root. Điều này sẽ enable các tab “lựa chọn” trong page chính. Các Top Links ở cột bên trái của các tab lựa chọn sẽ là “Startup Profile ”. Đây là khu vực nơi mà bạn có thể cấu hình lựa chọn HyperThreading và tài nguyên bộ nhớ cho Service Console, và các thiết bị chỉ định khác. - Thiết bị được chỉ định cấu hình thông qua MUI thì có một số thứ sẽ hạn chế trong đó chỉ các thiết bị có thể cấu hình như “Shared” là SCSI và cáp quang adapter storage. Để chia sẻ một thiết bị ta cần phải chọn để phân bổ nó cho các máy ảo và sau đó lựa chọn chia sẻ với checkbox “service console” . Ta cũng sẽ nhận thấy một điều rằng adapter mạng không có tùy chọn này. Cấu hình thiết bị mạng cho việc sử dụng chia sẻ là một cấu hình cấp cao hơn và nó không được khuyến khích trừ khi có những điều kiện nhất định được đáp ứng. Với một số hạn chế nhỏ này SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 37
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER thì nó cũng đáp ứng được hầu hết các công việc cấu hình nhưng điều quan trọng ta cần biết là ta không thể làm tất cả với MUI. 3.5.4.2. Console operating system - Sửa đổi thiết bị phân bổ thông qua service console có thể được thực hiện với lệnh “ vmkpcidivy ”. Lệnh này có thể chạy với hai cách khác nhau: Tương tác và Chế độ hàng loạt. Chạy lệnh “ vmkpcidivy ” trong chế độ tương tác là cách dễ dàng nhất để cấu hình các thiết bị bên ngoài của bạn của MUI. Ta có thể chạy “ vmkpcidivy ” trong chế độ tương tác bằng cách truy cập các service console ( tại cục bộ hoặc thông qua SSH ) và sử dụng lệnh sau đây: # vmkpcidivy –i - Sau khi thực hiện lệnh chế độ tương tác ta sẽ thấy một dãy danh sách các thiết bị cấu hình trong hệ thống và hiện tại họ làm thế nào để chỉ định (Xem ví dụ ở dưới). Các thiết bị được trình bày trong một danh sách theo phân bổ của họ. Ta sẽ thấy các thiết bị “Shared ” sẽ được liệt kê hai lần: một lần dưới phần console và một lần trong máy ảo. . Ví Dụ: [root@ESX1 root]# vmkpcidivy -i Checking for existing VMnix Boot Configurations. The following VMnix kernel images are defined on your system: Boot image configuration: ESX Image file: /boot/vmlinuz-2.4.9-vmnix2 Memory: 192M Service Console devices: Ethernet controller: Intel Corporation 82557 [Ethernet Pro 100] (rev 08) SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 38
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER RAID storage controller: Symbios Logic Inc. (formerly NCR) 53c895 (rev 02) (shared) VM devices: Ethernet controller: 3Com Corporation 3c905C-TX [Fast Etherlink] (rev 78) RAID storage controller: Symbios Logic Inc. (formerly NCR) 53c895 (rev 02) (shared) Type in the name of the boot image configuration you wish to configure or type "new" to create a new image [ESX]: - Sau khi danh sách các thiết bị đưa ra thì một yêu cầu nhắc nhở sẽ hiện ra nếu ta muốn sửa đổi cấu hình hiện tại hoặc tạo mới. Tên cấu hình mặc định cho ESX 2.1.1 và cao hơn là ESX. Trước kia 2.1.1 cấu hình mặc định có tên là VMNIX. Bạn có thể biết được những mặc định nào của bạn bằng cách chú ý đến trình đơn khởi động LILO vào lúc khởi động hoặc xem bằng cách /etc/file lilo.conf với lệnh sau đây: # grep default /etc/lilo.conf - Bởi nếu ta chọn lựa cấu hình mặc định thì sẽ thấy được từng thiết lập với từng thiết bị hiện tại của nó. Khi đưa ra một danh sách các thiết bị, các giá trị hiện hành sẽ được thiết lập cho các giá trị “mặc định” . Bởi đơn giản chỉ cần nhấn vào các thiết bị đặc biệt được liệt kê ở đó thì nó sẽ giữ cấu hình hiện tại của chính nó. - Có 3 giá trị có thể được sử dụng để bố trí cho các thiết bị của ta đó là: c, v hoặc s. Các console tượng trưng, các máy ảo và Shared, theo thứ tự. Khi ta có được các thiết bị cụ thể và ta muốn sữa đổi nó, hãy nhập giá trị thích hợp vào và nhấn enter. Khi ta đã đi qua một lượt các danh sách các SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 39
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER thiết bị thì ta sẽ nhận được một thông báo là có muốn áp dụng những thay đổi về cấu hình vừa rồi không. Một khi ta đã chọn áp dụng những thay đổi về cấu hình thì ta cần khởi động lại máy để những thay đổi có hiệu lực. Nếu ta đang sử dụng lệnh “ vmkpcidivy ” cho việc thu thập thông tin, hoặc muốn thoát ra khỏi ứng dụng đang sử dụng thì nhấn tổ hợp phím CTRL + C hoặc chọn không áp dụng các thay đổi cấu hình . Theo kinh nghiệm thì tôi khuyến cáo nếu ta không chắc chắn về những thay đổi mà ta đã cấu hình thì hãy lưu nó với cái tên tạm thời ví dụ như: testESX chẳng hạn. Nó sẽ yêu cầu ta nhập “Mới” ở dấu nhắc đầu tiên, tiếp theo là tên cấu hình tạm thời của ta sẽ là thứ 2. Khi ta tạo mới một profile thì những thiết lập từ profile cũ sẽ không còn được lưu nữa. Ta cần phải chú ý tới mỗi tùy chọn được đưa ra để đảm bảo hệ thống sẽ hoạt động trơn tru sau khi khởi động. 3.6. Bốn tài nguyên cốt lõi của hệ thống - Có 4 tài nguyên mà ta cần phải xem xét kỹ lưỡng khi ta xem lại và thiết kế hệ thống ảo hóa của ta (ta sẽ gọi chúng là “ Core Four ”). Sự hiểu biết rõ ràng và việc cấu hình các tài nguyên này là cần thiết để duy trì mức ổn định của một môi trường ảo. Phần này sẽ tập trung nhiều vào “Core Four” tài nguyên và làm thế nào để có VMWAREESX Server có thể hoạt động song song với các Guest của mình. 3.6.1. Processor - Như đã đề cập trước đó, ảo hóa các thành processcor cho các máy ảo thì có hơi khác so với các thiết bị khác. Các kiến trúc bo mạch chủ lần đầu tiên được giới thiệu cho các OS Guest được dựa trên nền tảng chipset Intel 440BX nó là một con PIII. Vậy ta làm điều này như thế nào và nó SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 40
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER các tác động như thế nào đến bộ vi xử lý vật lý được cài đặt trong các máy chủ lưu trử ?. - Câu trả lời đơn giản là nó không có tác động gì đến bộ vi xử lý vật lý cả. Cách tốt nhất để miêu tả việc làm thể nào VMWARE ảo được bộ vi xử lý sẽ được miêu tả bởi một trong các kỹ sư hoạt động bên mảng kinh doanh của VMWARE. Kể từ khi các kiến trúc hệ thống được đưa ra cho các Guest OS là 440BX ở trên, việc quản lý các thiết bị trong windows cho ta thấy tất cả các thành phần điển hình của “bo mạch chủ ảo”. - VMkernel dựa trên bộ xử lý tập trung, đưa ra các khả năng cụ thể của bộ vi xử lý máy chủ lưu trữ của ta vào các OS Guest nó cho phép sử dụng toàn bộ tài nguyên cho việc xử lý cài đặt. Trong khi đó có một số register không phải là ảo hóa, Các Guest sẽ có một số lợi ích từ các key register của một bộ vi xử lý khác như Pentium 4 XEON và AMD Opteron. Đơn giản chỉ cần đặt vào, bộ xử lý thật sự không ảo hóa theo cùng một cách khác như “ core foure ” (Memory, Disk, Network) được. Việc xử lý và sử dụng là một scheduled nhưng những gì mà Guest nhìn thấy là khá nhiều so với những gì nó có được. 3.6.2. Hyper-threading - Hyper-Threading là một công nghệ cho phép một bộ xử lý đơn để có thể thực hiện được việc xử lý song song, Intel khẳng định nó có thể tăng hiệu suất lên đến 30%. Những gì Intel muốn làm ở đây là giới thiệu 2 bộ xử lý đến mỗi OS nhưng chỉ với một bộ xử lý vật lý được cài đặt vào. Từ bản VMWAREESX 2.1 thì nó đã được giới thiệu là có hỗ trợ bộ xử lý Hyper-Threading. Các bộ xử lý logical được thêm vào là một packaged vật lý với được đánh số kế cận nhau. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 41
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER Ví dụ: Bộ vi xử lý 0 và 1 là một con CPU vật lý 1 và nó là một bản sao của logical ( và 2 và 3 là một con CPU vật lý 2 và nó là một bản sao của logical v v. ). Đây là một kiểu xử lý khác so với phần hiển thị trong một hệ điều hành tiêu biểu là X86 trong đó tất cả các CPU vật lý thì được đếm đầu tiên và sau đó mới là việc đánh số cho các cặp CPU logical. - Sự gia tăng về tốc độ mà hệ thống nhận được từ Hyper-Threading là sự phụ thuộc về rất lớn vào những ứng dụng đang chạy trong hệ thống sử dụng bộ nhớ cache của hệ thống. Trong khi một hệ thống tiêu biểu yêu cầu một siêu phân luồng phải được Anabled hoặc Disable cho toàn bộ hệ thống. VMWARE cung cấp một số cơ chế cấu hình chia sẻ Hyper- Threading trên hệ thống có thể cấu hình về cơ bản cho mỗi máy ảo như sau: o Any: Đây là một thiết lập mặc định cho mỗi máy ảo đang chạy trên hệ thống. Nó cho phép nhiều con CPU ảo có thể chia sẻ trên một Packaged processcor duy nhất ở cấp độ ESX. Nó cho phép ta có được tối đa của việc Enable Hyper-Threading trên hệ thống của ta nhưng có thể đưa ra các vấn đề nơi một ứng dụng không thật sự hiệu quả có thể tác động lên hiệu suất tổng thể của các máy ảo khác chia sẻ cùng gói với nó. o Internal: Đây là lựa chọn duy nhất được hỗ trợ bởi SMP ( Multi Processcor ) . Nó cho phép cả hai con CPU ảo của một máy ảo chạy trong một Package duy nhất và cách ly nó từ bất kỳ con CPU ảo nào khác trong hệ thống. Điều nay ngăn cản việc cấu hình Guest từ sự tác động của các Guest khác và bảo vệ nó từ những Guest khác có thể có những ứng dụng không hiệu quả. Nếu việc sử dụng tổng thể hệ thống cho phép, một Guest có thể cấu hình từ SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 42
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER chia sẻ nội bộ Hyper-Threading có thể sử dụng một package cho mỗi CPU ảo để tối ưu hóa hiệu suất. o None: Trong trường hợp một ứng dụng được xem như là hoạt động kém với Hyper-Threading thì việc chia sẻ có thể bị vô hiệu hóa. Điều này dẫn đến hoàn toàn cô lập mỗi con CPU ảo của hệ thống với các package riêng của nó. Tùy chọn này chỉ được sử dụng khi có sự đề xuất của VMWARE hoặc nhà cung cấp ứng dụng vì nó bị cô lập với phần lớn tài nguyên hệ thống. o Điều chỉnh các cài đặt Hyper-Threading có thể được thực hiện bằng một trong ba cách. Hệ thống phải có Hyper-Threading được enable ở cấp độ phần cứng để xem và chỉnh sữa các tùy chọn này. Ngoài ra các máy ảo phải được vận hành với các hiệu chỉnh phải chính xác. o MUI : Sử dụng bởi MUI, việc lựa chọn chia sẻ Hyper-Threading có thể sửa đổi theo hai hướng. Đầu tiên là chỉnh sửa các cài đặt tài nguyên CPU cho các máy ảo. Ta sẽ được trình bày với một checkbox với label “ Cô lập máy ảo từ Hyper-Threading ”. Cách hoạt động của thiết lập này phụ thuộc vào việc hệ thống là một hệ thống xử lý đơn hoặc nếu nó đã được enable với Virtual-SMP. Đối với một máy xử lý đơn thì tùy chọn này sẽ thiết lập giá trị chia sẽ là “ None ”. Đối với một SMP Machines thì thiết lập này là “ internal ”. Các lựa chọn khác là những lựa chọn sử dụng các cấu hình dài dòng cho Guest. Khi được đệ trình với một danh sách các lựa chọn cấu hình, thêm (hoặc sửa đổi) một giá trị mang tên “cpu.htsharing ”. Chỉ định giá trị của lựa chọn là “any, internal, hoặc là none ”. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 43
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER o COS: Ta có thể thiết lập dễ dàng giá trị chia sẻ Hyper-Threading bằng cách chỉnh sửa trực tiếp tập tin vmx cho các máy ảo. Cách dễ dàng nhất để sửa đổi các tập tin là sử dụng các lệnh sau đây: # echo cpu.htsharing = \“value\” >> /path/to/servername.vmx - Các ký tự thoát của “ \ ” là yêu cầu cho việc echo đúng khi chèn dấu ngoặc kép vào file cấu hình. Một điều khác nữa ta cũng phải cẩn thận là ta sử dụng biểu tượng “ >>”. Nếu ta sử dụng duy nhất một biểu tượng “ >> ” thì file này sẽ ghi đè nó lên. Nó luôn khuyến cáo ta tạo một bản sao lưu dự phòng các file vmx trước khi thực hiện bất kỳ sửa đổi nào. Nếu ta đã quen thuộc với trình soạn thảo thì ta có thể hiệu chỉnh file vmx bằng dòng lệnh sau: cpu.htsharing = “value” - Có một lưu ý cuối cùng về việc sử dụng Hyper-Threading trong môi trường ESX của ta. Nếu hệ thống sử dụng bộ nhớ NUMA, nó sẽ khuyến cáo rằng ta chỉ có thể sử dụng ở ESX v2.1.2 hoặc cao hơn. 3.6.3. Symmetrical multi-processing (smp hoặc là virtual-smp) - SMP là một add-on module cho ESX cung cấp khả năng cấu hình Multi- Processor Guest OS. Bạn enable Virtual SMP bằng cách đưa vào một license key và Host ESX của ta hoặc trong quá trình cài đặt hoặc bằng cách sửa đổi các tùy chọn sau đó cấp license (Lưu ý ta không cần phải có một license SMP để sử dụng ESX trên một Multi-Processcor Host) ta chỉ cần nó để tạo máy ảo sử dụng đa bộ xử lý vật lý trong một Host. Trong khi SMP có một thể cung cấp và tăng cương hiệu năng cho hệ thống của ta thì nó cũng có một số nguyên tắc cần tuân thủ bởi SMP có thể gây ra các tác động tiêu cực một cách dễ dàng đến môi trường của chúng. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 44
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER o Administrator không nên bắt đầu bằng cách cấu hình một máy ảo như một hệ thống SMP. o Sau khi nâng cấp lên SMP thì sẽ vô cùng khó khăn (đôi khi là không thể) để hạ xuông windows Guest. o Bằng cách sử dụng SMP hơi tăng CPU và bộ nhớ lên trên của một Host ESX. - Đã có một số trường hợp triển khai tất cả các máy ảo như một hệ thống SMP. Một điều đáng lưu ý nữa là SMP chỉ hỗ trợ ESX chứ không hỗ trợ GPX và Worstation 3.6.4. Memory - Memory sử dụng trong ESX được quản lý ở nhiều cấp độ khác nhau, các COS sẽ dành riêng một phần bộ nhớ như một phần của tiếng trình khởi động ( Dựa trên các lựa chọn cấu hình mà ta đã thực hiện trong quá trình cài đặt ESX ). Bộ nhớ này được sử dụng để hỗ trợ cho các hoạt động của COS và Virtualazition Overhead cho các service console và mỗi máy ảo đang chạy. COS thì cho phép lấy 24M của bộ nhớ từ ngân hàng sẵn có cho việc ảo hóa của riêng mình. Điều này được thực hiện tự động và không thể can thiệp vào để tùy chỉnh nó. Mỗi máy ảo được cấp bộ nhớ khoảng mà COS hỗ trợ cho việc ảo hóa (Đây chính là “ Virtualization Overhead ”). - Số memory còn lại không phải gán cho COS hết mà sẽ chuyển qua cho VMkernel để sử dụng cho các máy ảo. Cách mà bộ nhớ dùng để kiểm soát và truy cập là khá phức tạp bởi thực tế là VMkernel đã chặn các page nhớ và đưa chúng cho các Guest giống như nó là một page nhớ liên tục vậy. Quá trình này là khá phức tạp có thể diển tả nó theo hàng trăm cách khác nhau. Ví dụ dưới đây là một điển hình: SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 45
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER Hình : Memory - VMkernel lấy Machine page numbers(MPNs) và lưu chúng ở physical page number(PPNs). - MPNs là một memory pages nó sẽ được đặt vào physical memory của máy chủ lưu trữ. - PPNs chỉ tồn tại trong VMkernel và được sử dụng để map MPNs đến Virtual Page Numbers (VPNs). Bằng cách đưa ra các VPNs cho các Guest một cách liên tục. - “ Shadow page tables ” sẽ giúp loại bỏ các Overhead VM. Bằng cách cho phép sự tương tác từ VPNs đến MPNs. VMkernel giữ vai trò ánh xạ up- to-date thay cho việc thay đổi ánh xạ từ PPN đến MPN vậy. 3.6.5. Numa - Với nhu cầu ngày càng tăng với các hệ thống cao cấp, thì các nhà cung cấp phần cứng cũng phải có một bảng giá hợp lý và có khả năng mở rộng cao. Để đáp ứng những nhu cầu này kiến trúc của NUMA ( None Uniform Memory Access ) đã được phát triển thông qua rất nhiều nhà SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 46
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER cung cấp phần cứng. Chức năng của NUMA là hoạt động dựa trên nhiều điểm của hệ thống (nodes) trong một hệ thống duy nhất được kết nối bởi các liên kết nối tốc độ cao. Hệ thống với kiến trúc của NUMA đã đưa ra một thách thức nhất định cho các OS ngày nay. Khi tốc độ xử lý tăng thì băng thông truy cập bộ nhớ ngày càng trở nên quan trọng hơn. Khi bộ xử lý phải thực hiện gọi từ bộ nhớ đến bộ nhớ nằm trên một bus khác mà nó phải đi qua thông qua các giao tiếp-một quá trình nó sẽ làm chậm đáng kể việc truy cập bộ nhớ. - Việc tối ưu NUMA này đã được thêm vào kể từ phiên bản 2.0 của ESX và đưa ESX thành một hệ điều hành hoàn hảo hơn. Việc tối ưu hóa được thực hiện bằng một số cách sau đây: o Home nodes: Khi một máy ảo được power on lần đầu thì nó sẽ được gán cho một Home node. Theo mặc định, nó sẽ cố gắng truy cập vào bộ nhớ và bộ xử lý được đặt trên Home node. Máy ảo sẽ được tốc độ truy cập cao nhất từ tài nguyên của bộ xử lý và bộ nhớ. Do khối lượng công việc khác nhau nên một Home node đơn lẻ sẽ không tối ưu hóa được việc sử dụng hệ thống. Vì lý do đó đã có một khuyến cáo rằng các node NUMA còn lại trong vùng giới hạn vẫn cân bằng trong việc cấu hình bộ nhớ. Có một sự mất cân bằng giữa các node sẽ có một số ảnh hưởng nhất định đến hiệu suất hoạt động của hệ thống. o Dynamic Load Balancing: Mặc định cứ mỗi 2 giây ESX sẽ kiểm tra khối lượng công việc trên các máy ảo và đưa ra các biện pháp tốt nhất để cân bằng tải trên khắp các node NUMA khác nhau của hệ thống. Nếu khối lượng công việc không đủ để cân bằng tải, ESX sẽ di chuyển một máy ảo từ một node này đến một node khác. Các thuật toán được sử dụng để xác định một VM và đưa SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 47
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER chúng vào xem xét với số lượng bộ nhớ của máy ảo đang truy cập vào các home node của nó. Bất kỳ một memory page được yêu cầu bởi VM được lấy từ các node mới của nó trong khi truy cập vào các page cũ nó sẽ phải đi qua Bus NUMA. Điều này giảm thiểu tác động của một Guest OS khi di chuyên qua các node. o Page Migration: Trong khi việc chuyển đổi dynamic của một máy ảo trên các node bị giới hạn tác động đến các Guest thì nó sẽ không hoàn toàn loại bỏ nó. Từ bây giờ các memory page sẽ nằm trên 2 node do vậy tốc độ truy cập bộ nhớ sẽ hạn chế bởi trên thực tế bộ xử lý không tác động trực tiếp đến chúng. Từ điểm truy cập này, ESX sẽ thực hiện page migration sau đó sao chép dữ liệu từ node này sang một node khác với tốc độ 25 page trên 1 giây (100kb/s). 3.6.6. Network - Giống như mọi thứ khác trong môi trường VMWARE, các tài nguyên mạng cũng sẽ tồn tại trong 2 thế giới. Việc sử dụng và cấu hình một tài nguyên mạng là khá khác biệt tùy thuộc vào việc nó được gán cho COS hay là VMkernel. Trong khi việc cấu hình bên COS thì có hơi đơn giản và các adapter ảo có nhiều sự lựa chọn hơn. Hình dưới sẽ thể hiện rõ ràng hơn việc VMWARE cấu hình một mạng trên máy chủ ESX. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 48
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER Hình : cấu trúc NIC trong ESX (hình1). 3.6.7. Console nic configuration - Cái adapter này được sử dụng bởi COS (Console Operating System) cho việc quản lý các task. ESX quản lý, sao lưu các tập tin cấu hình của VMWARE và sao lưu các tập tin giữa các máy chủ ESX thông qua giao diện này. Trong khi các giao diện này thường thì không được sử dụng nhiều như giao diện mà các máy ảo thường được sử dụng, ta sẽ còn muốn nó nhanh hơn nữa nếu ta sử dụng nó để sao lưu các file đĩa của máy ảo. Cái interface này được biết đến như là một cổng eth0của COS và nó thường được gọi là “ Managerment Adapter ”. Mặc định card NIC đầu tiên mà COS thấy được thì nó sẽ được gán là eth0 và nó yêu cầu cấp cho nó một đĩa chỉ IP duy nhất. Điều này không có nghĩa là các cổng console NIC sẽ luôn là các cổng on-board. Tùy thuộc vào cách đánh số BUS mà hệ thống đặt ra, đó có thể là một cổng PCI và nó hoàn toàn có thể hoạt động như là một cổng eth0. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 49
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 3.6.8. Vmnic configuration - ESX sẽ gán cái adapter đã cấu hình cho máy ảo sử dụng với các tên theo tuần tự là bắt đầu với : “ Outbound Adapter 0 ” nó sẽ map tới “ Adapter vật lý 1 ”. Những Adapter sẽ được gắn các nhãn với cái tên như NIC 2 và 3 như trong hình dưới. Cũng giống như các adapter của COS, việc đánh số này được thực hiện bởi một hệ thống BUS theo thứ tự rõ ràng. Xem hình dưới để hiểu rõ hơn việc mapping từ “ adapter physical ” đến Adapter “ outbound adapter ”. - Để ngăn ngừa việc tắt ngẽn mạng trên VMWARE, thì card Gigabit Ethernet luôn được sử dụng bất cứ khi nào có thể. Có rất nhiều cách để hỗ trợ việc hạn chế số lượng băng thông đi qua nhiều gây tắt ngẽn. 3.6.9. Virtual switch - Ngay từ phiên bản ESX 2.1 đã được VMWARE giới thiệu Virtual Switch, nó như là một phương pháp trong việc phân định các kết nối cho các máy ảo. Trong khi các virtual switch có thể được tạo ra với một card NIC vật lý (cũng có một số trường hợp không có card NIC vật lý). Nhưng việc này thường xuyên gây ra việc mất kết nối giữa các máy ảo. ESX cho phép chúng ta liên kết lên tới 8 adapter Gigabit Ethernet với nhau để hỗ trợ cho việc liên kết giữa các máy ảo. Virtual Switch chỉ là một cái tên để miêu tả, nó giả lập một bộ chuyển đổi 32 port cho Guest để cấu hình và sử dụng nó. Mỗi lần máy ảo kết nối đến Virtual Switch trong cấu hình của nó thì nó sẽ sử dụng một cổng. Các virtual switch SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 50
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER cũng thực hiện việc cân bằng tải cho các máy ảo trên tất cả các cổng NIC vật lý sử dụng để tạo ra các switch. Nếu có một port mạng của switch hoặc là VMNIC bị thất bại thì các VMNIC còn lại trong liên kết sẽ tự động tạo ra một virtual swtich để đảm nhận khối lượng công việc đó. Một tính năng khác nữa của virtual switch nếu có bất kỳ lưu lượng truy cập nào thường được chuyển giao tại cục bộ thì nó sẽ phải đi qua hệ thống BUS việc này hơi trái ngược với việc đi qua một cơ sở hạ tầng mạng. Điều này giúp giảm lưu lượng băng thông qua lại trên cùng một hệ thống. - Trong suốt quá trình tạo các virtual switch trong VMWARE ta sẽ được nhắc nhở bởi một “ network label ” . Label này được sử dụng với nhiều mục đích, đầu tiên nó có ý ngĩa là dung để quản lý các switch . Nếu ta cho nó một cái tên cụ thể nào đó ví dụ như “ VLAN 17 ” thì đó là một ý tưởng tốt để quản lý một cách chính xác các thông số kỹ thuật của switch. Mục đích khác nữa là nó dùng để sử dụng công nghệ vMotion của VMWARE. Để chuyển một Guest ảo từ một máy chủ vật lý khác thì tất cả các thiết lập giữa hai máy chủ phải hoàn toàn trùng khớp với nhau bao gồm cả nhãn của virtual switch. 3.6.10.Virtual network (vmnet) configuration - Bằng các phương pháp chuyển đổi ảo, VMWARE cũng đã thực hiện những gì mà họ gọi là virtual network hay VMNET trong ESX. Tính năng này cung cấp khả năng tạo ra một mạng riêng mà nó chỉ có thể thấy được bởi việc cấu hình ở các máy chủ lưu trữ khác trên cùng một Vmnet và trên cùng một máy chủ lưu trữ vật lý. VMnet chỉ đơn giản là một virtual network mà không có bất kỳ một adapter bên ngoài nào được gán vào chúng. Việc sử dụng tính năng này ta hoàn toàn có thể tạo ra một SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 51
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER môi trường Multi-Network trên cùng một máy chủ. Trong hình dưới lưu lượng đến thông qua việc chuyển đổi ảo bên ngoài và không có cách nào để giao tiếp trực tiếp đến máy ảo 3 và nó chỉ có thể tương tác với máy ảo 1 và 2. Hình : cấu trúc NIC trong ESX (hình 2). - Một số trường hợp việc cấu hình như thế này sẽ có ích: o Kiểm tra an toàn trong một môi bị cô lập. Thiết lập VMnet trong VMWARE mà không cần đến bất kỳ một kết nối mạng vật lý nào. Ví dụ để xem một nhóm của việc thay đổi lược đồ có ảnh hưởng gì đến Active Directory hay không, một thư mục song song có thể được tạo ra để kiêm tra và thử nghiêm mà không hề ảnh hưởng đến mạng chung của máy chủ. o Kiến trúc DMZ, kể từ khi kiến trúc này tạo ra một môi trường cô lập, nó có thể được tạo ra để bảo vệ hệ thống an toàn bằng cách sử SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 52
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER dụng công nghệ Network Address Translation (NAT) . Điều này đòi hỏi phải có Firewall hoặc Proxy được kết nối đến cả hai cái là Virtual network và VMnet. Yêu cầu từ Client sẽ đi vào máy chủ thông qua các switch ảo. Các tường lửa sau đó sẽ bắt đầu kết nối đến các web server phụ và nhận dữ liệu từ cơ sở dữ liệu. Những thông tin sau đó sẽ được trả vể cho Client mà Client sẽ không bao giờ được giao tiếp trực tiếp với các web server hoặc là database server. 3.6.11.Storage - Việc lưu trữ của ESX có hai loại: lưu tại cục bộ hoặc lưu trên SAN. Từ phiên bản ESX 2.1 trở về trước thì mỗi hệ thống (ít nhất là mỗi hệ thống hỗ trợ ) yêu cầu phải lưu trữ tại cục bộ cho việc cài đặt COS. Kể từ bản 2.5 trở đi thì VMWARE đã hỗ trợ công nghệ “ boot từ SAN ” qua đó loại bỏ yêu cầu cần phải lưu trữ tại cục bộ cho việc cài đặt COS. 3.6.12.Virtual disk files for vms - Mỗi một file đĩa ảo thì nó sẽ là một đại diện cho một ổ cứng vật lý được cung cấp cho các máy ảo. Các tập tin VMDK có thể lên đến 9T và có thể còn cao hơn nữa, thực sự thì ta khó có rắc rối nào liên quan đến việc lưu trữ với dụng lượng lên đến 9T như thế. ESX không cho phép việc tự động mở rộng các ổ đĩa ( được biết đến với cái tên “ sparse ” disk), bất kỳ một file VMDK nào được tạo ra thì ngay lập tức nó đã có tất cả không gian lưu trữ mà nó được phân bổ. Điều này thực sự là rất tốt nó giúp cho việc loại bỏ sự phân mảnh ổ đĩa trên tập tin VMDK, đối với các ổ đĩa vật lý thì việc phân mảnh ổ đĩa là một điều thật sự đáng lo ngại. Nếu ta đã từng sử dụng sản phẩm VMWARE GSX hoặc Workstation thì ta sẽ nhận SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 53
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER thấy rằng việc phân mảnh ổ đĩa đối với các tập tin VMDK chỉ có thể xảy ra khi một file VMDK phải mở rộng đối với chính nó. - Bố trí không gian full disk ngay lập tức như thế cũng đảm bảo rằng toàn bộ không gian đó đã sẵn sàng dành cho các Guest OS. Không có gì tồi tệ hơn là việc trọng một trung tâm dữ liệu có một Guest gặp sự cố liên quan đến VMDK và không thể phục hổi bởi vì nó không thể ghi vào ổ đĩa bị lỗi mà nó nghĩ là của nó. - Một lưu ý cuối cùng, các file VMDK cho các máy ảo là các ổ đĩa chuẩn SCSI. Các thiết bị sử dụng cổng giao tiếp IDE chỉ được hỗ trợ trên ESX server ví dụ như ổ đĩa CD-ROM. 3.6.13.VMFS - Bất kỳ một file VMDK nào được tạo ra cho máy ảo đều phải nằm trên phân vùng VMFS. Các file hệ thống VMFS thì được tối ưu hóa hoặc I/O cao. Đó là một tập tin phẳng ( có nghĩa là nó không thể chứa các đường dẫn con bên trong nó ). Mặc định vùng nhớ của nó trên một sector sẽ là 1M. Không giống như cách một windows server tiêu chuẩn sẽ khóa các file hệ thống lại, đối với ESX thì không khóa các phân vùng khi nó giao tiếp với các tập tin đó. Thay vì khóa thì các tập tin được đặt ở cấp độ cho phép nhiều máy chủ ESX cùng sử dụng chung một nơi lưu trữ SAN và cùng một phân vùng VMFS (muốn sử dụng được chức năng này thì yêu cầu phải có công nghệ lưu trữ SAN). - Các file tiêu chuẩn thì không nên lưu tại phân vùng VMFS. - Có 2 sự khác nhau trong việc lựa chọn cấu hình VMFS mà ta có thể cấu hình khi xây dựng một phân vùng VMFS: o Public: Đây là chế độ VMFS mặc định cho VMWARE và phù hợp với hầu hết các nhu cầu cấu hình và chạy máy ảo. Khi một file hệ thống được cấu hình ở dạng “public” thì nhiều máy chủ có SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 54
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER thể cùng truy cập đến các file đó trên cùng một phân vùng. Khi một máy ảo đang chạy thì nó sẽ khóa các tập tin cá nhân của nó như vậy sẽ không có một máy chủ lưu trữ nào khác có thể sử dụng các tập tin đó của nó. Nếu một máy ảo đã được tắt thì nó có thể được phục hồi vào bất kỳ một máy chủ lưu trữ nào để có thể truy cập vào tập tin VMDK. o Shared: Hình thức này được sử dụng khi cấu hình clustering trên hai hoặc nhiều máy chủ vật lý và nó cho phép nhiều máy ảo truy cập cùng một lúc vào cùng một tập tin VMDK. Với chệ độ Shared, ESX cho phép các Guest OS quản lý việc khóa tập tin hệ thống, đó là lý do tại sao một volume VMFS “shared” có vẻ như luôn luôn bị khóa hoặc chỉ đọc từ COS. Các tập tin VMDK được lưu tại phân vùng chia sẽ VMFS được nhóm lại trên các node trên cùng một máy chủ ESX hoặc các node được mở rộng trên nhiều máy chủ ESX. Lựa chọn thứ 2 là tất cả các máy chủ ESX phải đưa vào một zone của SAN LUN tạo thành một node của cluster . 3.6.14.Local storage - Local storage cho ESX được định nghĩa là một ỗ đĩa trực thuộc hệ thống bởi cổng giao tiếp dạng SCSI hoặc IDE (Ta có thể dùng ổ đĩa chuẩn IDE để lưu trữ cho máy chủ ESX nhưng nó sẽ hạn chế về mặc cấu hình và tốc độ). Tuy nhiện cũng có một điều đáng lưu ý ở đây nữa là interface IDE không nên dùng để lưu các hệ thống như VMFS. Vì vậy mặc dù ta có thể sử dụng IDE cho các máy chủ ESX nhưng không thể nhưng ta không thể chạy máy ảo trừ khi ta có SCSI hoặc lưu trữ card firber-attached. Khi xây dựng máy chủ ESX với một quy mô nhỏ với một hoặc hai máy chủ thì local storage có vẻ phù hợp với các phân vùng VMFS (Điều này chắc SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 55
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER chắn sẽ rẻ hơn rất nhiều so với việc xây dựng một cơ sở hạ tầng của SAN). - Gần như tất cả các nhà cung cấp phần cứng hiện nay đều cung cấp các ỗ đĩa gắn ngoài có thể được load lên với chuẩn SCSI mà giá thành lại rất phải chăng. Điều này cho phép lưu trữ với một số lượng lớn trong một không gian chật hẹp như trung tủ RACK. Việc sử dụng storage local cũng có một số ưu điểm và nhược điểm riêng của nó: 3.6.14.1Advantages of using local storage - Tốc độ truy cập rất cao (phụ thuộc vào bộ điều khiển SCSI). - Toàn bộ hệ thống ESX được chứa trọng một hoặc hai thiết bị RACK (Thiết bị để gắn các server ) làm cho nó dễ dàng di chuyển hơn. - Dễ dàng quản lý hơn. 3.6.14.2Disandvantages of using local storage - Hạn chế sự dư thừa. - Tài nguyên ổ đĩa sẽ bị giới hạn cho một máy chủ tại một thời điểm. - Ta không thể sử dụng sản phẩm vMotion của VMWARE để di chuyển giữa các máy chủ lưu trữ. - Thường thì môi trường nhỏ thì sẽ thấy việc sử dụng local storage là giải pháp duy nhất mang lại hiệu quả cụ thể. Ở đây không nói đến việc so sánh việc lưu trữ tại cục bộ là tốt hơn hay xấu hơn so với SAN, đơn giản lả đối với môi trường đó thì việc lưu trữ tại cục bộ sẽ phù hợp hơn và tốt hơn. 3.6.15.SAN Storage - Máy chủ ESX phụ thuộc rất nhiều nếu ta đưa giải pháp lưu trữ SAN trong môi trường doanh nghiệp. Kể từ khi VMWARE được sử dụng để SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 56
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER củng cố lại các máy ảo và không gian cho một file VMDK thì ta sẽ phải cần rất nhiều dung lượng để lưu trữ. Như đã nêu trước đây, VMWARE sẽ cấu hình phân vùng cho các tập tin như VMFS,VMDK. Trong khi VMWARE có khả năng mở rộng dung lượng cho một file VMDK bằng cách gom các LUN lại với nhau. Kết hợp các LUN trong VMWARE tương đương với việc Set Volume trong Windows Server 2003/2008. Giống như việc lưu trữ tại cục bộ, việc lưu trữ trên SAN cũng có một số ưu và khuyết điểm của nó: 3.6.15.1 Advantages of using san storage - Nhiều máy chủ có thể truy cập vào một không gian lưu trữ duy nhất. - Đưa ra mức cao nhất cho một hệ thống dự phòng. - Khả năng cluster các máy ảo trên máy chủ vật lý. - Ta có thể sử dụng tính năng vMotion của VMWARE. 3.6.15.2 Disadvantages of using san storage - Phải quản lý chặc chẽ. - Khá tốn kém cho việc xây dựng một cơ sở hạ tầng phục vụ việc lưu trữ. - Có vẻ hơi chậm hơn so với việc lưu trữ tại cục bộ ( tùy thuộc vào cấu hình của SAN ) 3.6.16.Other pluggable devices - Ngoài bốn tài nguyên cốt lõi, ESX cũng có một số phần cứng khác như “pluggable”. Các thành phần này có thể dễ dàng thêm hoặc bỏ khỏi phần cứng vật lý thông qua các kết nối từ bên ngoài vào. Trong khi COS có thể phát hiện và vận hành rất tốt các thiết bị này thì một phần lớn trong số chúng sẽ không hoạt động trên các Guest OS đang chạy trên máy chủ lưu trữ. Điều này là do có một số trình điều khiển đặc biệt chưa được viết và biên dịch vào trong VMkernel. Việc bổ xung và hỗ trợ thêm nhiều SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 57
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER trình điều khiển cho nhiều phần cứng thì chi phí ảo hóa sẽ thấp hơn sẽ mang tính cạnh tranh hơn. 3.6.17.SCSI - SCSI là một trong các chuẩn thiết bị tương thích với cả COS và cả các Guest OS đang chạy trên máy chủ lưu trữ. VMkernel cung cấp sự hỗ trợ pass-through cho các thiết bị SCSI nó có thể thêm vào các tape-backup và các ổ cứng vật lý. 3.6.17.1Console operating system scsi device access - Như ta đã thấy những phần đề cập trước đó trong chương này, có ba cách khác nhau để cấu hình các thiết bị cho việc truy cập vào các Host và Guest (dành riêng cho các COS, dành riêng cho các VMkernel hoặc là chia sẽ giữa 2 cái ). Bằng cách chọn lựa một bộ điều khiển SCSI đó có thể là một đĩa cứng vật lý cụ thể nào đó hoặc là một thiết bị tape-backup kết nối vào các service thông qua cổng console và ta chỉ có thể truy cập vào thiết bị này thông qua COS. Điều quan trọng cần phải nhớ nữa là việc chọn lựa các thiết lập cho bộ điều khiển SCSI sẽ không bao gồm các thiết bị đi kèm theo nó. Nếu việc điều khiển chỉ dành cho duy nhất một service console thì tất cả các thiết bị đi kèm theo nó chỉ có thể truy cập thông qua COS. Trong trường hợp thiết bị cần cấu hình là một ổ cứng vật lý thì ta có thể cấu hình cho phân vùng ext3 để bổ xung cho không gian lưu trữ của máy chủ. 3.6.17.2Virtual guest scsi device access - Ngoài việc hỗ trợ cho việc cấu hình các thiết bị SCSI của COS, ESX cũng hỗ trợ cho phép ta bỏ qua các thiết bị SCSI trực tiếp thông qua Guest OS. Do việc hạn chế về mặt kiến trúc của SCSI, mỗi thiết bị SCSI chỉ có thể được cấu hình trên một Guest tại một thời điểm. Để cấu hình SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 58
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER một Guest truy cập vào tài nguyên của một thiết bị SCSI nào đó của máy chủ lưu trữ thì các adapter SCSI yêu cầu các thiết bị khác kết nối đến phải được cấu hình cho việc truy cập trên mỗi máy ảo hoặc là chia sẻ truy cập. Theo khuyến cáo của VMWARE thì nên cấu hình cho thiết bị SCSI chính là cho nó quyền truy cập chia sẻ. Cấu hình cho một Guest sử dụng một thiết bị SCSI kèm theo có thể thực hiện bằng cách sử dụng nút “ Add hardware ” cho các máy ảo đích. Sau khi chọn đính kèm một “ Generic SCSI Device ” một danh sách các thiệt bị tương thích với nó sẽ được liệt kê ra. Sau khi ta chọn một thiết bị từ trong danh sách này thì nó sẽ trở thành một thiết bị sẵn có của một máy ảo khi máy ảo này được cấp trở lại. Nên nhớ phần cứng chỉ có thể được cấu hình khi và chỉ khi máy ảo đã được tắt. 3.6.18.PCI - PCI là một thiết bị nằm trong ESX và được hỗ trợ một cách rất hạn chế. Bởi khi xem hướng dẫn về các thiết bị I/O tương thích trên ESX ta chỉ thấy được có Network, SCSI, Fiber Adapters. Thiết bị phổ biến sau PCI card là Card Brouktrout Fax cũng không được hỗ trợ. Lý do chính của việc này là do việc Driver có hỗ trợ hay không. Không chỉ có cấp độ Linux mới yêu cầu trình điều khiển.hầu hết các trình điều khiển của ESX cũng cần phải được ghi đúng để có thể cho phép các Guest truy cập đến các tài nguyên. 3.6.19.USB/firewire - ESX có hỗ trợ các thiết bị USB nhưng chỉ hỗ trợ ở cấp độ COS. Hiện tại đã có một số chức năng giúp cho các thiết bị USB có thể pass-through đến các Guest OS. Đối với chức này thì các thiết bị về mạng được giao SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 59
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER tiếp qua cổng USB thì được đánh giá khá tốt trong cộng động VMWARE và nó tương thích với tất cả các Guest OS. - COS và VMkernel thì không hỗ trợ Firewire. 3.6.20.Pararel/serial - Máy ảo chạy trong ESX có thể được cho phép truy cập trực tiếp đến cổng parallrel và serial port của hệ điều hành máy chủ. Có một số giới hạn cần phải biết trước khi thử cấu hình bằng ánh xạ (mapping ). Thứ nhất, một Guest chỉ có thể được truy cập vào một cổng duy nhất tại một thời điểm. Mỗi Guest chỉ có thể truy cập một cổng parallrel và hai cổng Serial. Thứ 2 không thể cấu hình các thiết bị này bằng MUI. Cách duy nhất để cấu hình chúng là chỉnh sửa các tập tin cấu hình bằng COS. VMWARE cung cấp sự hỗ trợ cho các serial modem mở rộng và các parallrel dongles mở rộng cho các ứng dụng nhất định. 3.6.21.1Configuring parallrel ports - Cổng parallrel sẽ khó cấu hình hơn cổng serial bởi vì trước tiên ta phải cấu hình đúng COS để nó có thể nhận ra Pararell port vì nó không được kích hoạt mặc định. Trước khi thử cấu hình cổng parallrel ta phải đảm bảo được rằng cổng đó được cài đặt đúng trong BIOS. Ta phải chắc chắn rằng chế độ parallrel port trong BIOS phải được thiết lập cho PS/2 hoặc Bi-directional. Dưới đây là một điển hình cài đặt trong hầu hết các system. Khi hoàn chỉnh ta phải thêm ba dòng cuối vào file / etc / rc.d / rc.local : /sbin/insmod parport /sbin/insmod parport_pc /sbin/insmod ppdev SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 60
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - Những dòng này sẽ tải các trình điều khiển vào COS khi được yêu cầu cho việc sử dụng các cổng parallrel. Các thiết lập này sẽ có hiệu lực ngay khi khởi động lại. Ta có thể yêu cầu nó có hiệu lực ngay tức thì bằng cách cho thêm 3 dòng vào mỗi câu lệnh. Một khi các trình điều khiển đã được nạp đúng (có thể xác minh bằng dòng lênh “insmod”) ta có thể chỉnh sửa các file vmxGuest cần thiết để truy cập vào các cổng parallrel. Shutdown Guest và thêm những dòng sau vào tập tin vmx của nó: parallel0.present = “true” parallel0.fileName = “/dev/parport0” parallel0.bidirectional = “true” parallel0.startConnected = “true” - Khi hệ thống được PowerOn, nó sẽ có quyền truy cập vào các cổng parallrel của hệ thống. 3.6.21.2Configuring serial port - Cấu hình các port serial rất giống với việc cấu hình các parallrel port. Sự khác biệt chính là COS đã được cấu hình cho việc truy cập. Sau khi PowerOff máy ảo thì thêm những dòng sau đây vào file vmx của nó: serial0.present = “true” serial0.fileType = “device” serial0.fileName = “/dev/ttyS0” serial0.startConnected = “true” - Khi máy ảo được power on,thì các cổng serial được mapping sẽ được gán cho nó với cái tên COM1 với các Guest OS. Để cấu hình một cổng thứ 2 thì dùng những dòng như ở trên. Cổng thứ 2 sau khi được cấu hình sẽ được gán là cổng COM2. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 61
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER 3.7 Resource sharing - Lợi ích của việc sử dụng ESX hơn bất kỳ sản phẩm nào khác là việc cho phép hệ thống tự động chia sẻ tài nguyên. Kể từ khi VMkernel được chạy trên ở phần top của việc điều khiển phần cứng, họ đã đưa ra mức độ linh hoạt cao cho việc chia sẽ tài nguyên trên nhiều Guest. VMWARE cũng cung cấp cho ta một số cách cấu hình chia sẻ tài nguyên trên một nền tảng cực kỳ linh động. Ở đây đề cập đến việc sử dụng tối đa bốn tài nguyên cốt lõi mà ESX cho phép: 3.7.1 Processor - VMkernel được thiết kế để có thể tương tác với các bộ vi xử lý ở mức độ cao nhất, nó cho phép ESX chuyển các tài nguyên của tầng trên (vô hình) để chạy các máy ảo. Nếu bạn có 3 máy ảo đang chạy ở chế độ chờ giống như một máy đang xử lý tài liệu vậy. ESX sẽ tạm thời chuyển các tài nguyên cho các máy chủ để phục vụ cho nhu cầu trước mắt. Nếu quá trình xử lý xảy ra trên một máy chủ đang có nhu cầu xử lý ít thì các tài nguyên cần thiết ban đầu sẽ được trả lại cho các máy ảo để có thể chạy các ứng dụng mới với hiệu quả cao. Nói chung, có một nguyên tắc nhỏ là chỉ nên phân bổ 4 bộ vi xử lý ảo trên một bộ vi xử lý vật lý, cũng có một số trường hợp phân bổ đến 5 hoặc 6 bộ vi xử lý ảo nhưng khuyến cáo vẫn là 4 đó là điều cần biết khi thiết lập bộ vi xử lý cho mỗi máy ảo. ESX không có một giới hạn về hard coded nào của 80 bộ vi xử lý ảo có thể được gán cho bất kỳ máy chủ lưu trữ duy nhất nào. Với những hệ thống lớn hơn có từ 8 đến 16 host thì hạn chế này cần được quan tâm trong suốt quá trình thiết kế xử lý. Điều này có thể được chia nhỏ thành bất kỳ con số nào của việc pha trộn giữa single hoặc là Dual Processcor đối với các máy ảo. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 62
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER - ESX cũng cung cấp một số cơ chế tự điều chỉnh cho bộ xử lý được chỉ định. Điều này có thể hữu ích khi một hệ thống đòi hỏi sự ưu tiên cao hơn so với một số hệ thống khác. Chẳng hạn như một máy chủ cơ sở dữ liệu xử lý các giao dịch giữa các ứng dụng trên cùng một máy chủ lưu trữ. 3.7.2 Processor share allocation - Một trong những cách dễ dàng nhất để chỉnh sữa việc phân bổ các processor trong ESX là sử dụng shares. Shares là một cơ chế để có thể phân bổ nguồn tài nguyên một cách tương đối đến các máy ảo chạy trong cùng một máy chủ cụ thể nào đó và nó cũng được sử dụng trong một số trường hợp khác. Sử dụng phương pháp này ta có thể gán quyền ưu tiên cho các Guest khi một Host bị hạn chế về các chu trình xử lý. Khi ta thêm nhiều Server ảo vào trong một Host thì tổng số shares sẽ tăng lên và tỷ lệ phần trăm của tổng số shares sẽ của một Guest đặc biệt nào đó sẽ giảm xuống. Một máy chủ có đến 1000 shares cùng lúc thì sẽ được ưu tiên hơn về CPU so với một máy chủ chỉ có 500 shares. Nhược điểm của phương pháp này là với mỗi Guest ảo được tạo ra thì việc phân bổ cho các máy hiện đang hoạt động sẽ giảm và sẽ giảm hiệu suất hoạt động của chúng khi hệ thống máy chủ lưu trữ nhỏ nhưng phải tải nặng. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 63
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER Hình : Processor share allocation - Một thực tế cần lưu ý là các giá trị share sẽ không hoạt động cùng với ESX cho đến khi hệ thống có đủ khả năng để xử lý và các nguồn tài nguyên sẵn có được sử dụng và VMkernel sẽ đưa các nguồn tài nguyên này đến các Guest nếu được yêu cầu. Một trong những lợi ích mang lại là nó tối ưu hóa phần cứng cho máy chủ ESX. 3.7.3 Specifying min/max percentages - Trong ESX ta có thể chỉ định tỷ lệ phần trăm giá trị tối thiểu và/hoặc tối đa cho các nguồn tài nguyên xử lý của một máy ảo. Bằng cách đặt tỷ lệ phần trăm tối thiểu, ta sẽ quy định cho các máy ảo không được xuống dưới mức phần trăm tối thiểu mà ta đã quy định của một bộ xử lý máy chủ duy nhất. Điều nãy sẽ rất hữu ích nếu một ứng dụng với bộ xử lý chuyên sâu đòi hỏi một ít tài nguyên để có thể chạy với hiệu suất ổn định. Khi gán các giá trị này, ta phải cẩn thận trong việc phân bổ tài SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 64
TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ẢO HÓA CỦA VMWARE & TRIỂN KHAI DATA CENTER TRÊN NỀN ESX SERVER nguyên. Nếu ta quy định 8 máy ảo chạy với hiệu suất tối thiểu là 30% trong cùng một máy chủ với bộ xử lý kép, thì ta chỉ có thể bật được 6 máy mà thôi, giống như 3 máy chủ trên mỗi bộ vi xử lý sẽ sử dụng hết 90% tài nguyên có sẵn. - Giá trị tối đa thì ngược với giá trị thấp nhất (Minimum và\hoặc Maximum) Nó sẽ quy định mức tối đa cho phép trên mỗi máy ảo. Điều này được sử dụng trong một số tình huống. Ví dụ như một ứng dụng sử dụng quá nhiều nguồn tài nguyên mà một máy chủ có thể dành cho nó. Bằng cách thiết lập giá trị này, ta sẽ cho ESX biết được tỷ lệ phần trăm được phân bố của một CPU cấp cho một máy ảo và sẽ được bảo vệ khỏi sự tác động đến từ các máy ảo khác chạy trên cùng một Host. Nếu ta đang sử dụng tùy chọn SMP ảo thì ta có thể gán một giá trị lên đến 200% - sự kết hợp của tỷ lệ phần trăm tối đa được gán trên mỗi CPU. Ví dụ: với một giá trị 140% thì mỗi CPU gán cho máy ảo chỉ có thể sử dụng đến 70% mà thôi. - Gán một giá trị maximum cho một Guest OS chưa ổn định sẽ ngăn không cho nó tiêu thụ vượt định mức đối với các tài nguyên. Điều này mang lại một môi trường hoạt động ổn định hơn trong một hệ thống. - Việc thiết lập các giá trị Minimum hoặc là Maximum là hoàn toàn độc lập với nhau. Ta có thể chọn Minimum hoặc Maximum hoặc cũng có thể là cả hai nếu cần thiết. Không cần phải cài đặt bất kỳ giá trị nào cho phép VMWARE có toàn quyền kiểm soát việc phân bố bộ xử lý cho các máy ảo. 3.7.4 Combination of min/max and share allocation - Một trong những cách phân bổ tài nguyên hay nhất của các Guest thì việc sử dụng sự kết hợp chia sẽ về thông số kỹ thuật giữa min/max. SINH VIÊN THỰC HIỆN: - Nguyễn Văn Tài :072003240 – Nguyễn Bảo Lộc: 0721003216 Trang 65