BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA SEN KHOA KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU - ỨNG DỤNG CÔNG
NGHỆ ẢO HÓA VMWARE VSPHERE
Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Ngọc Như Hằng Sinh viên thực hiện : Phạm Huỳnh Khắc Dược
: Nguyễn Thành Tín
Lớp : VT081A
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Mỗi sinh viên phải viết riêng một báo cáo
Phiếu này phải dán ở trang đầu tiên của báo cáo
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm: 2)
(1) Phạm Huỳnh Khắc Dược ... MSSV: 081655 .... khóa: VT081A (2) Nguyễn Thành Tín ... MSSV: 081665 .... khóa: VT081A (3) ... MSSV: ... khóa: ... Chuyên ngành : Mạng máy tính Khoa : Khoa Học - Công Nghệ
2. Tên đề tài : Nghiên cứu - ứng dụng công nghệ ảo hóa Vmware vSphere 3. Các dữ liệu ban đầu:
Vmware vSphere là công nghệ ảo hóa đã chứng tỏ sự ưu việt về tốc độ, từ khả năng xử lý đến khả năng lưu trữ và kết nối mạng. Do đó, Vmware vSphere tạo ra hiệu quả và hiệu suất cao hơn cho các ứng dụng, đồng thời cho phép sử dụng nhiều máy ảo hơn trên các máy chủ. Hệ thống sử dụng Vmware vSphere sẽ có được các tính năng như: data recovery, khả năng chịu lỗi, tăng tính sẵn sàng cho hệ thống,…
4. Các yêu cầu đặc biệt:
Hiểu được các tính năng của Vmware vSphere. Cài đặt, xây dựng hạ tầng mạng và kiểm chứng các tính năng của Vmware vSphere.
5. Kết quả tối thiểu phải có:
o Nắm rõ khái niệm về Vmware vSphere
o Kiểm chứng các tính năng của Vmware vSphere
Ngày giao đề tài: 21/03/2011 Ngày nộp báo cáo: 1/07/2011
Họ tên GV hướng dẫn 1: Nguyễn Ngọc Như Hằng…….……Chữ ký: ……… Họ tên GV hướng dẫn 2: ……….Chữ ký: …..…………..
Trích yếu
Với đề tài "Nghiên cứu - ứng dụng công nghệ ảo hóa VMware vSphere", chúng tôi đã đặt ra ba mục tiêu chính là:
- Nắm rõ các khái niệm về VMware vSphere
- Thực hiện cài đặt và xây dựng hệ thống mạng vSphere - Kiểm chứng các tính năng của VMware vSphere.
Và để có đủ kiến thức để hoàn tất khóa luận, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu các cuốn sách về VMware vSphere và các văn bản được công bố trên trang chủ của VMware. Sau một thời gian nghiên cứu, chúng tôi đã nắm rõ các khái niệm về
VMware vSphere cũng như các thành phần chính của nó như VMware ESX, VMware ESXi, vCenter Server, vSphere Client. Từ đó chúng tôi đã xây dựng một mô hình cơ bản để kiểm chứng các tính năng có hỗ trợ trên VMware vSphere như: VMware High Availability (HA), VMotion và Storage Vmotion, VMware Consolidated Backup (VCB), VMware Distributed Resource Scheduler, VMware vShield Zones. Tuy nhiên vẫn có một số tính năng chúng tôi chưa thể kiểm chứng được do một số hạn chế về trang thiết bị cũng như thời gian thực hiện. Qua quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này, chúng tôi đã có đủ khả năng xây dựng một mô hình mạng có thể ứng dụng trong thực tiễn cho các doanh nghiệp.
Mục lục
Trích yếu ... II
Mục lục ... III
Lời cảm ơn ... VI
Nhận xét của giảng viên hướng dẫn ... VII
Nhập đề ... 1
1. Giới thiệu chung ... 2
1.1. Công nghệ ảo hóa là gì ? ... 2
1.2. Các kiểu ảo hóa cơ bản ... 2
1.2.1. Ảo hóa hệ thống lưu trữ ... 2
1.2.2. Ảo hóa hệ thống mạng ... 3
1.2.3. Ảo hóa ứng dụng ... 4
1.2.4. Ảo hóa hệ thống máy chủ... 5
1.3. Lợi ích của viêc ảo hóa ... 6
1.4. Nhược điểm của việc ảo hóa ... 6
1.5. VMware - Đại diện hàng đầu trong công nghệ ảo hóa ... 7
2. Tìm hiểu về VMware vSphere ... 8
2.1. VMware ESX và ESXi ... 9
2.2. VMware Virtual Symmetric Multi-Processing ... 9
2.3. VMware vCenter Server ... 10
2.4. VMware vCenter Update Manager ... 11
2.5. VMware vSphere Client ... 11
2.6. VMware VMotion và Storage VMotion ... 12
2.7. VMware Distributed Resource Scheduler ... 13
2.8. VMware High Availability ... 13
2.9. VMware Fault Tolerance ... 14
2.10. VMware Consolidated Backup ... 14
2.11. VMware vShield Zones ... 15
2.12. VMware vCenter Orchestrator ... 15
2.13. vNetwork ... 15
2.14. vStorage ... 16
3. Các phiên bản của VMware vSphere ... 17
4. Các tính năng trong vSphere ... 19
4.1. Đơn giản hóa việc quản lý ... 19
4.2. Các dịch vụ ứng dụng ... 23 4.2.1. Tính sẵn sàng ... 23 4.2.2. Tính bảo mật ... 24 4.2.3. Khả năng mở rộng hệ thống ... 24 4.3. Các dịch vụ cơ sở hạ tầng ... 25 4.3.1. vCompute ... 25 4.3.2. vStorage ... 25 4.3.3. vNetwork ... 26
4.4. Khả năng tương thích với sản phẩm của hãng thứ ba ... 26
5. So sánh giữa VMware vSphere 4 với Microsoft Windows
Server 2008 R2 Hyper-V ... 27
6. Cấu hình yêu cầu của VMware vSphere ... 29
6.1. Yêu cầu phần cứng của ESX Server ( ESXi Server) ... 29
6.2. Yêu cầu tối thiểu của vCenter Server ... 30
6.3. Yêu cầu tối thiểu của vSphere Client ... 30
7. Cài đặt hệ thống ... 30
7.1. Triển khai VMware ESX Server ... 32
7.1.1. Phân vùng trong VMware ESX. ... 32
7.1.2. Các bước cài đặt Vmware ESX ... 33
7.2. Cài đặt ESXi ... 35
7.3. Cài đặt vSphere Client ... 36
7.4. Cài đặt vCenter Server ... 38
7.5. Cài đặt vCenter Update Manager ... 39
7.6. Cấu hình giả lập SAN bằng Starwind... 41
8. Kiểm chứng các chức năng của vSphere ... 44
8.1. Các thao tác cơ bản ... 44
8.1.1. Liên kết máy ESX vào vCenter Server (Add Host) ... 44
8.1.2. Tạo Cluster ... 45
8.1.3. Đưa host vào trong cluster ... 46
8.1.4. Sử dụng vSphere Client ... 47
8.2. Kết nối SAN vào hệ thống (Add Networking và Add Storage) ... 48
8.3. Tạo máy ảo trên máy chủ ESX (ESXi) ... 51
8.4. Di chuyển máy ảo giữa các host và datastore ... 52
8.4.1. Di chuyển máy ảo đã tắt nguồn ... 52
8.4.2. Di chuyển máy ảo đang chạy bằng Storage vMotion ... 54
8.4.3. Di chuyển máy ảo đang chạy bằng vMotion ... 55
8.5. Thực hiện VMware DRS ... 57
8.6. Thực hiện VMware HA ... 59
8.7. Sử dụng Snapshot ... 61
8.8. Sử dụng VMware vShield Zones ... 61
8.8.1. Giới thiệu về bộ sản phẩm vShield ... 61
8.8.2. Tạo máy ảo Vshield Manager ... 62
8.8.3. Tạo máy vShield Zones... 65
8.9. Sử dụng VCB để sao lưu và phục hồi dữ liệu... 67
8.9.1. Sử dụng VCB để backup máy ảo ... 68
8.9.2. Sử dụng VCB để restore máy ảo ... 69
8.10. Sử dụng chương trình backup của hãng thứ ba ... 71
8.10.1 Cấu hình Netbackup và VCB ... 71
8.10.2 Tạo công việc backup máy ảo trên Netbackup ... 73
8.10.3 Phục hồi máy ảo bằng NetBackup ... 76
8.11. Sử dụng chức năng Alarm trên vCenter Server ... 77
8.12. Sử dụng chức năng Hot Add và Hot Plug ... 79
8.14. Tạo và sử dụng vNetwork Distributed Switch ... 81
8.15. Sử dụng Scheduled Tasks ... 83
8.16. Cài đặt và cấu hình VMware Tools cho các máy ảo ... 85
8.16.1. Cài đặt VMware Tools trên Linux ... 85
8.16.2. Cài đặt VMware Tools trên Windows ... 85
9. Đánh giá và hướng phát triển ... 87
10. Kết luận... 88
11. Phụ lục ... 89
11.1. Xóa Plug-ins ... 89
11.2. Cấu hình Update Manager ... 89
11.3. Kiểm tra máy chủ có hỗ trợ Fault Tolerance ... 91
12. Một số tài liệu tham khảo và công cụ hỗ trợ ... 92
12.1. Tài liệu tham khảo ... 92
Lời cảm ơn
Đầu tiên chúng tôi chân thành gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện cho chúng tôi có đủ thời gian và thông tin bổ ích để hoàn thành tốt đề tài này từ đó giúp chúng tôi hiểu biết nhiều hơn về VMWARE vSPHERE, phương pháp học tập mới và cách làm việc nhóm để phục vụ tốt hơn cho công việc sau này.
Thứ hai chúng tôi xin cảm ơn đến cô Nguyễn Ngọc Như Hằng là giáo viên hướng dẫn chúng tôi làm khóa luận tốt nghiệp. Suốt thời gian qua cô đã giúp chúng tôi rất nhiều từ nội dung cách thức trình bày và các kỹ năng để vận dụng tốt lý thuyết vào thực hành và cả thời gian để chúng tôi có thể chuẩn bị tốt hơn. Chúng tôi thật sự cảm ơn cô. Lời cuối cùng chúng tôi xin cảm ơn trường Đại Học Hoa Sen tạo cơ hội cho chúng tôi trao dồi thêm kiến thức, phương pháp làm việc nhóm, tiếp cận với môi trường mới, phương pháp học mới để chúng tôi có thể mạnh dạn hơn và trưởng thành hơn.
Trong quá trình hoàn thành khóa luận có sơ suất là không tránh khỏi, mong quý thầy cô và các bạn góp ý và giúp đỡ để chúng tôi có thể hoàn thành tốt hơn.
Nhận xét của giảng viên hướng dẫn
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Ngày ... tháng ... năm ... Ký tên ………...Nhập đề
Ngày này, nhu cầu tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên nhưng đồng thời vẫn bảo đảm sự thuận tiện, bảo mật trong việc quản lí hệ thống và an toàn của các ứng dụng đang trở nên thiết yếu trong hoạt động của nhiều doanh nghiệp và tổ chức. Chính vì thế, công nghệ ảo hóa là sự lựa chọn đúng đắn giúp doanh nghiệp tiết kiệm tối đa chi phí và gia tăng lợi nhuận, đồng thời việc xây dựng cơ sở hạ tầng cũng trở nên đơn giản hơn. Vmware giới thiêu một công nghệ ảo hóa có tên VMware vSphere. VMware vSphere là công nghệ ảo hóa đã chứng tỏ sự ưu việt về tốc độ, từ khả năng xử lý đến khả năng lưu trữ và kết nối mạng. Do đó, VMware vSphere tạo ra hiệu quả và hiệu suất cao hơn cho các ứng dụng, đồng thời cho phép sử dụng nhiều máy ảo hơn trên các máy chủ. Hệ thống sử dụng Vmware vSphere sẽ có được các tính năng như: data recovery, khả năng chịu lỗi, tăng tính sẵn sàng cho hệ thống …
Với đề tài "Nghiên cứu - ứng dụng công nghệ ảo hóa VMware vSphere", nhóm chúng tôi đã tiến hành phân công công việc hàng tuần cho nhau. Khi có lỗi, sự cố xảy ra thì chúng tôi cùng nhau nghiên cứu sửa chữa nhằm hoàn thành các mục tiêu đã đề ra. Và sau 14 tuần cùng nhau thực hiện khóa luận, chúng tôi đã hoàn thành khóa luận một cách tốt đẹp dưới sự hướng dẫn của cô Nguyễn Ngọc Như Hằng.
1. Giới thiệu chung
1.1. Công nghệ ảo hóa là gì ?Ảo hóa là bước chuyển trung gian từ phần cứng vật lý sang phần cứng ảo và nó đang trở thành một trong những xu hướng phát triển lớn tiếp theo trong ngành công nghiệp IT. Hiện nay đã có nhiều lựa chọn ảo hóa hơn trong từng lĩnh vực cho các chuyên gia công nghệ thông tin lựa chọn, như các ứng dụng mã nguồn mở của Xen và Virtual Iron, hay Hyper-V của Microsoft và các sản phẩm mới của VMware. Có thể nói công nghệ ảo hóa là một công nghệ được thiết kế để tạo ra một phiên bản ảo từ một thiết bị lưu trữ, một thiết bị mạng cho đến một hệ điều hành. Mục đích của công nghệ ảo hóa là đơn giản hóa việc quản lý nhưng lại đạt hiệu quả cao hơn về khả năng, tốc độ làm việc cũng như nâng cao khả năng mở rộng hệ thống.
1.2. Các kiểu ảo hóa cơ bản
1.2.1. Ảo hóa hệ thống lưu trữ
Ảo hóa hệ thống lưu trữ về cơ bản là sự mô phỏng, giả lập việc lưu trữ từ các thiết bị lưu trữ vật lý. Các thiết bị này có thể là băng từ, ổ cứng hay kết hợp cả 2 loại. Việc làm này mang lại các ích lợi như việc tăng tốc khả năng truy xuất dữ liệu, do việc phân chia các tác vụ đọc, viết trong mạng lưu trữ. Ngoài ra, việc mô phỏng các thiết bị lưu trữ vật lý cho phép tiết kiệm thời gian hơn thay vì phải định vị xem máy chủ nào hoạt động trên ổ cứng nào để truy xuất.
Ảo hóa hệ thống lưu trữ có ba dạng mô hình sau đây:
- Host-based: Trong mô hình này, ngăn cách giữa lớp ảo hóa và ổ đĩa vật lý là driver điều khiển của các ổ đĩa. Phần mềm ảo hóa sẽ truy xuất tài nguyên (các ổ cứng vật lý) thông qua sự điều khiển và truy xuất của lớp Driver này.
- Storage-device based: Trong dạng này, phần mềm ảo hóa giao tiếp trực tiếp với ổ cứng. Ta có thể xem như đây là 1 dạng firmware đặc biệt, được cài trực tiếp vào ổ cứng. Dạng này cho phép truy xuất nhanh nhất tới ổ cứng, nhưng cách thiết lập thường khó khăn và phức tạp hơn các mô hình khác. Dịch vụ ảo hóa được cung cấp cho các Server thông qua một thiết bị điều khiển gọi là Primary Storage Controller.
- Network-based: Trong mô hình này, việc ảo hóa sẽ được thực thi trên một thiết bị mạng, ở đây có thể là một thiết bị switch hay một máy chủ. Các switch hay máy chủ này kết nối với các trung tâm lưu trữ (SAN). Từ các switch hay server này, các ứng dụng kết nối vào được giao tiếp với trung tâm dữ liệu bằng các “ổ cứng” mô phỏng do switch hay máy chủ tạo ra dựa trên trung tâm dữ liệu thật. Đây cũng là mô hình hay gặp nhất trên thực tế.1
1.2.2. Ảo hóa hệ thống mạng
Ảo hóa hệ thống mạng là một tiến trình hợp nhất tài nguyên, thiết bị mạng cả phần cứng lẫn phần mềm thành một hệ thống mạng ảo. Sau đó, các tài nguyên này sẽ được phân chia thành các channel và gắn với một máy chủ hoặc một thiết bị nào đó.
Có nhiều phương pháp để thực hiện việc ảo hóa hệ thống mạng.Các phương pháp này tùy thuộc vào các thiết bị hỗ trợ, tức là các nhà sản xuất thiết bị đó, ngoài ra còn phụ thuộc vào hạ tầng mạng sẵn có, cũng như nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP).Sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu một vài mô hình ảo hóa hệ thống mạng:
- Ảo hóa lớp mạng (Virtualized overlay network): Trong mô hình này, nhiều hệ thống mạng ảo sẽ cùng tồn tại trên một lớp nền tài nguyên dùng chung. Các tài nguyên đó bao gồm các thiết bị mạng như router, switch, các dây truyền dẫn, NIC (network interface card). Việc thiết lập nhiều hệ thống mạng ảo này sẽ cho phép sự trao đổi thông suốt giữa các hệ thống mạng khác nhau, sử dụng các giao thức và phương tiện truyền tải khác nhau, ví dụ như mạng Internet, hệ thống PSTN, hệ thống Voip.
- Mô hình ảo hóa của Cisco: đó là phân mô hình ảo hóa ra làm 3 khu vực, với các chức năng chuyên biệt. Mỗi khu vực sẽ có các liên kết với các khu vực khác để cung cấp các giải pháp đến tay người dùng 1 cách thông suốt.
Khu vực quản lý truy cập (Access Control): Có nhiệm vụ chứng thực người dùng muốn đăng nhập để sử dụng tài nguyên hệ thống, qua đó sẽ ngăn chặn các truy xuất không hợp lệ của người dùng; ngoài ra khu vực
1
này còn kiểm tra, xác nhận và chứng thực việc truy xuất của người dùng trong vào các vùng hoạt động (như là VLan, Access list).
Khu vực đường dẫn (Path Isolation): Nhiệm vụ của khu vực này là duy trì liên lạc thông qua tầng Network, vận chuyển liên lạc giữa các vùng khác nhau trong hệ thống. Trong các vùng này sử dụng giao thức khác nhau, như MPLs và VRF, do đó cần một cầu nối để liên lạc giữa chúng. Ngoài ra, khu vực này có nhiệm vụ liên kết (maping) giữa các đường truyền dẫn với các vùng hoạt động ở hai khu vực cạnh nó là Access Control và Services Edge.
Khu vực liên kết với dịch vụ (Services Edge): Tại đây sẽ áp dụng những chính sách phân quyền, cũng như bảo mật ứng với từng vùng hoạt động cụ thể; đồng thời qua đó cung cấp quyền truy cập đến dịch vụ cho người dùng. Các dịch vụ có thể ở dạng chia sẻ hay phân tán, tùy thuộc vào môi trường phát triển ứng dụng và yêu cầu của người dùng. 2
1.2.3. Ảo hóa ứng dụng
Ảo hóa ứng dụng là một dạng công nghệ ảo hóa khác cho phép chúng ta tách rời mối liên kết giữa ứng dụng và hệ điều hành và cho phép phân phối lại ứng dụng phù hợp với nhu cầu user. Một ứng dụng được ảo hóa sẽ không được cài đặt lên máy tính một cách thông thường, mặc dù ở góc độ người sử dụng, ứng dụng vẫn hoạt động một cách bình thường. Việc quản lý việc cập nhật phần mềm trở nên dễ dàng hơn, giải quyết sự đụng độ giữa các ứng dụng và việc thử nghiệm sự tương thích của chúng cũng trở nên dễ dàng hơn. Hiện nay đã có khá nhiều chương trình ảo hóa ứng dụng như Citrix XenApp, Microsoft Application Virtualization, VMware ThinApp ... với hai loại công nghệ chủ yếu sau:
- Application Streaming: ứng dụng được chia thành nhiều đoạn mã và được truyền sang máy người sử dụng khi cần đến đoạn mã đó. Các đoạn mã này thường được đóng gói và truyền đi dưới giao thức HTTP, CIFS hoặc RTSP.
2
http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns340/ns517/ns431/ns658/net_brochure0900aecd804a17db.ht ml
- Desktop Virtualization/Virtual Desktop Infrastructure (VDI): ứng dụng sẽ được cài đặt và chạy trên một máy ảo. Một hạ tầng quản lý sẽ tự đông tạo ra các desktop ảo và cung cấp các desktop ảo này đến các đối tượng sử dụng.3
1.2.4. Ảo hóa hệ thống máy chủ
Ảo hóa hệ thống máy chủ cho phép ta có thể chạy nhiều máy ảo trên một máy chủ vật lý, đem lại nhiều lợi ích như tăng tính di động, dễ dàng thiết lập với các máy chủ ảo, giúp việc quản lý, chia sẻ tài nguyên tốt hơn, quản lý luồng làm việc phù hợp với nhu cầu, tăng hiệu suất làm việc của một máy chủ vật lý.
Xét về kiến trúc hệ thống, các mô hình ảo hóa hệ thống máy chủ có thể ở hai dạng sau:
- Host-based: Kiến trúc này sử dụng một lớp hypervisor chạy trên nền tảng hệ điều hành, sử dụng các dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài nguyên tới các máy ảo. Ta xem hypervisor này là một lớp phần mềm riêng biệt, do đó các hệ điều hành khách của máy ảo sẽ nằm trên lớp hypervisor rồi đến hệ điều hành của máy chủ và cuối cùng là hệ thống phần cứng.. Một số hệ thống hypervisor dạng Hosted có thể kể đến như VMware Server, VMware Workstation, Microsoft Virtual Server…
- Hypervisor-based: hay còn gọi là bare-metal hypervisor. Trong kiến trúc này, lớp phần mềm hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, không thông qua bất kì một hệ điều hành hay một nền tảng nào khác. Qua đó, các hypervisor này có khả năng điều khiển, kiểm soát phần cứng của máy chủ. Đồng thời, nó cũng có khả năng quản lý các hệ điều hành chạy trên nó. Nói cách khác, các hệ điều hành sẽ nằm trên các hypervisor dạng bare-metal rồi đến hệ thống phần cứng. Một số ví dụ về các hệ thống Bare-metal hypervisor như là Oracle VM, VMware ESX Server, IBM's POWER Hypervisor, Microsoft's Hyper-V, Citrix XenServer…
3
1.3. Lợi ích của viêc ảo hóa
Việc sử dụng công nghệ ảo hóa làm giảm số lượng máy chủ vật lí, giảm lượng điện năng tiêu thụ, tiết kiệm được chi phí cho việc bảo trì phần cứng, nâng cao hiệu quả công việc. Ngoài ra ta còn có thể dễ dàng mở rộng hệ thống khi có nhu cầu, triển khai máy chủ mới nhanh, tận dụng tài nguyên hiện có: vì mỗi máy ảo đơn giản chỉ là một tập tin hoặc một thư mục, ta có thể tạo ra máy chủ mới bằng cách sao chép từ một file máy chủ ảo hiện tại và cấu hình lại, chọn máy chủ vật lý còn dư tài nguyên để đưa máy ảo mới lên. Ta cũng có thể chuyển các máy ảo sang một môi trường cách ly một cách dễ dàng nên ta có thể thử nghiệm chương trình, nâng cấp hệ thống ứng dụng mà không sợ ảnh hưởng đến tính ổn định của hệ thống hiện tại, đồng thời cho phép quản trị viên có thể sử dụng cùng lúc nhiều hệ điều hành khác nhau.
Với công cụ quản lý tập trung vCenter Server, ta sẽ theo dõi được máy chủ nào đang quá tải, từ đó sẽ áp dụng chính sách là tăng tài nguyên về CPU, Ram, ổ cứng cho máy chủ ảo đó hoặc di chuyển máy ảo đang quá tải đó sang máy chủ vật lý có cấu hình mạnh hơn, có nhiều tài nguyên nhàn rỗi hơn để chạy. Toàn bộ quá trình trên có thể được thực hiện mà không cần phải tắt máy ảo đó.
Khi có sự cố xảy ra đối với máy ảo do bị virus, lỗi hệ điều hành thì việc khắc phục đơn giản chỉ là phục hồi lại file vmdk của máy ảo đã được backup và chạy lại máy ảo một cách bình thường.
Khi có sự cố đối với máy chủ vật lý, thì toàn bộ máy ảo trên máy vật lý sẽ được tự động di chuyển sang máy chủ vật lý khác với VMware HA, VMware FT.
1.4. Nhược điểm của việc ảo hóa
Đáng lưu ý nhất là vấn đề lưu trữ dữ liệu. Thông thường, mỗi máy ảo chỉ sử dụng một file vmdk ( file này có thể được chia nhỏ tùy theo cách cài đặt) để lưu lại toàn bộ dữ liệu trong máy ảo và một số file nhỏ khác để lưu cấu hình của máy ảo. Do đó nếu một trong số những tập tin này bị lỗi hoặc bị mất mà chưa được backup thì có thể xem như máy ảo đã bị hư hoàn toàn và không thể phục hồi.
Ngoài ra nếu máy chủ có cấu hình phần cứng thấp nhưng lại có một máy ảo sử dụng quá nhiều tài nguyên hoặc chạy quá nhiều máy ảo thì sẽ làm chậm toàn bộ hệ thống
bao gồm các máy ảo và các ứng dụng chạy trên máy ảo. Đồng thời do một hoặc vài máy chủ phải đảm nhận nhiều máy ảo chạy trên nó nên nếu máy chủ gặp trục trặc, sự cố thì các máy ảo cũng sẽ bị ảnh hưởng theo.
Còn ở góc độ bảo mật, nếu hacker nắm quyền điều khiển một máy chủ vật lý chứa các máy ảo thì hacker có thể kiểm soát được tất cả các máy ảo trong nó.
1.5. VMware - Đại diện hàng đầu trong công nghệ ảo hóa
VMware Inc. là một công ty chuyên cung cấp các phần mềm ảo hóa cho các hệ thống máy tính tương thích được thành lập vào năm 1998. Công ty VMware Inc thuộc tập đoàn EMC và có trụ sở chính ở thành phố Palo Alto, California, Hoa Kỳ và các văn phòng nghiên cứu, phát triển ở Palo Alto, San Francisco, Massachusetts và ở Bangalore (Ấn Độ). Các phần mềm tạo máy ảo của VMware được coi là tốt nhất trên thế giới bởi nó hỗ trợ nhiều hệ điều hành khác nhau như GNU/Linux, Mac OS X và Microsoft Windows. 4
Các sản phẩm của Hãng VMware từ trước đến nay: - VMware vSphere
- VMware ESX Server - VMware ESXi Server - VMware Workstation - VMware Fusion - VMware Player - VMware Server
- VMware Service Manager - VMware ThinApp
- VMware View - VMware ACE
- VMware Lab Manager
4
- VMware Infrastructure - VMware Converter
- VMware Site Recovery Manager - VMware Stage Manager
- VMware Lifecycle Manager - VMware VMFS
Trong đó VMware vSphere là sản phẩm mới nhất của hãng VMware với những tính năng ảo hóa máy chủ tối tân nhất, ưu việt nhất .
2. Tìm hiểu về VMware vSphere
VMware vSphere xây dựng dựa trên các thế hệ trước của dòng sản phẩm ảo hóa VMware nhưng có những tính năng ưu việt, khả năng mở rộng, và độ tin cậy cao hơn. Người quản trị có tất cả các công cụ để sử dụng cho mọi môi trường doanh nghiệp khác nhau từ vài máy chủ đến hàng ngàn máy chủ bởi sự năng động trong việc điều khiển các nguồn tài nguyên trong VMware vSphere, cũng như tính sẵn sàng cao, tính năng chịu lỗi ưu việt của sản phẩm.
Bộ sản phẩm VMware vSphere bao gồm các sản phẩm với nhiều chức năng cho phép cung cấp đầy đủ các tính năng ảo hóa cho doanh nghiệp :
- VMware ESX and ESXi
- VMware Virtual Symmetric Multi-Processing - VMware vCenter Server
- VMware vCenter Update Manager - VMware vSphere Client
- VMware vMotion and Storage vMotion - VMware Distributed Resource Scheduler - VMware High Availability
- VMware Fault Tolerance - VMware Consolidated Backup - VMware vShield Zones
- VMware vCenter Orchestrator 2.1. VMware ESX và ESXi
Cốt lõi của bộ sản phẩm vSphere là hypervisor, là lớp ảo hóa nền tảng cho phần còn lại của dòng sản phẩm. Trong vSphere, hypervisor bao gồm hai hình thức khác nhau: VMware ESX và VMware ESXi. Cả hai của các sản phẩm này chia sẻ cùng một động cơ ảo hóa lõi, cả hai có thể hỗ trợ cùng một tập hợp các tính năng ảo hóa, và cả hai được cài đặt và chạy trên hệ thống phần cứng. VMware ESX và ESXi khác nhau về cách thức chúng được đóng gói. 5
VMware ESX bao gồm hai thành phần tương tác với nhau để cung cấp một môi trường ảo hóa năng động và mạnh mẽ: Service Console và VMkernel.
- Service Console là hệ điều hành được sử dụng để tương tác với VMware ESX và các máy ảo chạy trên máy chủ. Service Console bao gồm các dịch vụ tìm thấy trong các hệ điều hành truyền thống chẳng hạn như tường lửa, Simple Management Protocol (SNMP) agents, và web server... Tuy nhiên Service Console cũng thiếu nhiều tính năng và lợi ích mà hệ một điều hành truyền thống cung cấp, đây không phải là thiếu hụt bởi chúng đã được loại bỏ để Service Console chỉ bao gồm những dịch vụ cần thiết cho việc hỗ trợ ảo hóa. - Thành phần thứ hai là VMkernel, VMkernel là nền tảng thực sự của quá trình
ảo hóa. Các Vmkernel quản lý truy cập của máy ảo đến các phần cứng vật lý bên dưới bằng cách cung cấp lịch trình CPU, quản lý bộ nhớ, và quá trình chuyển đổi dữ liệu ảo.
VMware ESXi là thế hệ kế tiếp của nền tảng ảo hóa VMware. Không giống như VMware ESX, ESXi cài đặt và chạy mà không cần Service Console điều này làm cho ESXi nhẹ hơn hẳn. ESXi chia sẻ cùng một VMkernel như VMware ESX và hỗ trợ cùng một tập hợp các tính năng ảo.
2.2. VMware Virtual Symmetric Multi-Processing
Sản phẩm VMware Virtual Symmetric Multi-Processing (VSMP, hoặc SMP ảo) cho phép nhà quản trị cơ sở hạ tầng có thể xây dựng các máy ảo với nhiều bộ xử lý ảo.
5
VMware Virtual SMP không phải là một sản phẩm bản quyền cho phép ESX / ESXi được cài đặt trên máy chủ với nhiều bộ xử lý, mà nó là công nghệ có phép sử dụng nhiều bộ xử lý bên trong một máy chủ ảo hóa. Với VMware Virtual SMP, những ứng dụng cần sử dụng nhiều CPU sẽ có thể chạy trên các máy ảo đã đượccấu hình với nhiều CPU ảo. Điều này cho phép các tổ chức ảo hóa nhiều ứng dụng hơn mà không xảy ra xung đột cũng như khả năng không đáp ứng được các thoả thuận mức độ dịch vụ (SLA).
2.3. VMware vCenter Server
VMware vCenter Server cũng giống như Active Directory. Nó cung cấp một tiện ích quản lý tập trung cho tất cả máy chủ ESX / ESXi và máy ảo tương ứng của nó. Vmware vCenter Server là một ứng dụng về cơ sở dữ liệu dựa trên nền Window cho phép quản trị viên triển khai, quản lý, giám sát, tự động hoá, và bảo mật cho cơ sở hạ tầng ảo một cách dễ dàng. Các cơ sở dữ liệu back-end được vCenter Server sử dụng để lưu trữ tất cả các dữ liệu về máy chủ và các máy ảo. Bên cạnh việc cấu hình và quản lý hệ thống, vCenter còn có các tính năng như cung cấp và triển khai các máy ảo một cách nhanh chóng, điều khiển việc phân phối tài nguyên tốt hơn , role-based acces control (RBAC). vCenter Server cung cấp các công cụ phục vụ cho các tính năng nâng cao của VMware VMotion, Vmware Distributed Resource Scheduler, VMware High Availability, and VMware Fault Tolerance.6
Ngoài VMware VMotion, VMware Distributed Resource Scheduler, VMware High Availability, và VMware Fault Tolerance, việc sử dụng vCenter Server để quản lý máy chủ ESX / ESXi cũng mở ra một số tính năng khác:
- Enhanced VMotion Compatibility (EVC) có chức năng thúc đẩy phần cứng từ Intel và AMD để có được khả năng tương thích CPU tốt hơn giữa các máy chủ trong VMware DRS cluster
- Host profiles mang lại sự nhất quán hơn cho các quản trị viên trong việc cấu hình máy chủ và để xác định cấu hình bị thiếu hoặc không chính xác
6
- vNetwork Distributed Switches cung cấp nền tảng cho việc tinh chỉnh hệ thống mạng cluster trên diện rộng và các thiết bị chuyển mạch ảo của bên thứ ba. vCenter Server đóng vai trò trung tâm trong vSphere. vCenter Server có sẵn trong ba phiên bản:
- vCenter Server Essentials được tích hợp vào phiên bản vSphere Essentials để triển khai cho các doanh nghiệp nhỏ
- vCenter Server Standard cung cấp tất cả các chức năng của Server vCenter, bao gồm dự phòng, quản lý, giám sát, và tự động hóa.
- vCenter Foundation Server giống như vCenter Server Standard nhưng được giới hạn trong quản lý ba máy chủ ESX / ESXi.
2.4. VMware vCenter Update Manager
vCenter Update Manager là một plug-in cho Server vCenter giúp người dùng quản lý máy chủ ESX / ESXi và các máy ảo được cập nhật đầy đủ. vCenter Update Manager cung cấp các chức năng sau đây:
- Quét để xác định hệ thống có tương thích với các bản cập nhật mới nhất không. - Các quy tắc do người dùng định ra để xác định những hệ thống đã quá hạn. - Tự động cài đặt các bản vá lỗi cho các máy chủ ESX / ESXi.
- Tích hợp đầy đủ với các tính năng khác như Distributed Resource Scheduler... - Hỗ trợ vá lỗi cho hệ điều hành Windows và Linux.
- Hỗ trợ chấp vá cho các ứng dụng Windows trong máy ảo. 2.5. VMware vSphere Client
VMware vSphere Client là một ứng dụng trên nền Windows cho phép bạn quản lý các máy chủ ESX / ESXi trực tiếp hoặc thông qua một vCenter Server. Bạn có thể cài đặt vSphere client bằng trình duyệt với URL của máy chủ ESX/ESXi hoặc vCenter Server và chọn liên kết cài đặt thích hợp. vSphere client là một giao diện đồ họa (GUI) được sử dụng để quản lý tất cả các nhiệm vụ ngày qua ngày và cho các cấu hình tiên tiến trên một cơ sở hạ tầng ảo. Sử dụng máy client để kết nối trực tiếp đến
một máy chủ ESX / ESXi đòi hỏi bạn phải sử dụng một tài khoản người dùng được lưu trên máy chủ đó, trong khi sử dụng máy client để kết nối đến vCenter Server thì yêu cầu bạn phải sử dụng tài khoản Windows trên máy vCenter Server. Hầu như tất cả các công cụ quản lý công việc đều sẵn sàng khi bạn đang kết nối trực tiếp vào một máy chủ ESX/ ESXi cũng như khi bạn đang kết nối với một vCenter Server. Tuy nhiên những khả năng quản lý có sẵn thông qua một vCenter Server thì sẽ nhiều hơn và có ý nghĩa quan trọn hơn những khả năng khi kết nối trực tiếp tới một máy chủ ESX /ESXi.7
2.6. VMware VMotion và Storage VMotion
VMotion hay còn được gọi là live migration, là một tính năng của ESX / ESXi và vCenter Server cho phép một máy ảo đang chạy có thể được di chuyển từ một máy chủ vật lý này đến một máy chủ vật lý khác mà không cần phải tắt nguồn máy ảo. Sự di chuyển giữa hai máy chủ vật lý xảy ra không có thời gian chết và không có mất kết nối mạng đến máy ảo. VMotion đáp ứng cho nhu cầu của một tổ chức nhầm duy trì SLA để đảm bảo tính sẵn sàng cho server. Quản trị viên có thể dễ dàng dùng VMotion để loại bỏ tất cả các máy ảo từ một máy chủ ESX /ESXi để thực hiện bảo trì. Sau khi bảo trì được hoàn tất và máy chủ được đưa trở lại trực tuyến, VMotion một lần nữa có thể được sử dụng để trả các máy ảo đó về với máy chủ ban đầu. Ngay cả trong các hoạt động bình thường hằng ngày, VMotion có thể được sử dụng khi nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ đang cạnh tranh nguồn tài nguyên. VMotion có thể giải quyết vấn đề bằng cách cho phép người quản trị di chuyển bất kì máy ảo đang chạy nào đang phải đối mặt với tranh chấp nhưng có nhu cầu sử dụng tài nguyên lớn hơn đến một máy chủ ESX / ESXi khác.8
Storage VMotion xây dựng trên ý tưởng và nguyên tắc của Vmotion nhằm làm giảm thời gian chết cùng với chức năng có thể di chuyển kho lưu trữ của máy ảo trong khi nó đang chạy. Tính năng này đảm bảo sẽ không xảy ra việc ngừng các máy ảo khi dữ liệu quá tải hoặc chuyển dữ liệu sang một mạng hệ thống dữ liệu mới (Storage area network) và cung cấp cho quản trị viên một công cụ để tăng tính linh hoạt nhằm đáp ứng những yêu cầu trong công việc.
7
Lowe S., "Mastering VMware vSphere" trang 6
8
2.7. VMware Distributed Resource Scheduler
Distributed Resource Scheduler (DRS) là một tính năng nhằm cung cấp một tiện ích giúp tự động phân phối nguồn tài nguyên đến nhiều máy chủ ESX / ESXi được cấu hình trong cùng một cluster. Một ESX / ESXi cluster là một tập hợp tiềm ẩn về sức mạnh CPU và bộ nhớ của tất cả các máy chủ tham gia vào cluster đó. Sau khi hai hoặc nhiều máy chủ đã được gán vào 1 cluster thì chúng sẽ làm việc đồng loạt để cung cấp CPU và bộ nhớ cho các máy ảo được gán trong cluster.
Mục tiêu của DRS có hai phần:
- Khi khởi động, DRS sẽ nỗ lực để đặt mỗi máy ảo trên máy chủ thích hợp để chạy máy ảo đó nhất.
- Trong khi một máy ảo đang chạy, DRS tìm cách cung cấp cho máy ảo các tài nguyên phần cứng cần thiết và giảm thiểu số lượng tranh chấp tài nguyên để duy trì hiệu suất tốt nhất.
DRS không chỉ hoạt động lúc khởi động máy ảo mà còn quản lý vị trí của máy ảo trong khi nó đang chạy. Ví dụ, giả sử ba máy chủ đã được cấu hình trong một ESX/ESXi Cluster với có cấu hình DRS. Khi một trong những máy chủ bắt đầu có sự cạnh tranh cao trong việc sử dụng CPU, DRS sẽ dùng một thuật toán nội bộ để xác định máy ảo nào sẽ hoạt động tốt nhất khi chuyển đến một máy chủ khác với sự cạnh tranh CPU ít hơn. DRS thực hiện các điều chỉnh này mà không có thời gian chết hoặc mất kết nối mạng đến các máy ảo.
2.8. VMware High Availability
Trong nhiều trường hợp, tính sẵn sàng cao (HA)-hoặc thiếu tính khả dụng cao là lý do chính chống lại sự ảo hóa. Trước khi ảo hóa, sự xuất hiện lỗi của một máy chủ vật lý chỉ ảnh hưởng đến một ứng dụng hoặc công việc . Tuy nhiên sau khi ảo hóa, thì lỗi này sẽ ảnh hưởng đến nhiều ứng dụng hoặc công việc đang chạy trên máy chủ tại thời điểm đó.
Chính vì vậy Vmware High Availability (HA) được biết đến như là giải pháp cho vấn đề này. VMware HA cung cấp một quá trình tự động cho việc khởi động lại máy ảo đang chạy trên một máy chủ ESX/ ESXi tại thời điểm mà server bị lỗi .
VMware HA có tính năng không giống như DRS, không sử dụng công nghệ Vmotion như một phương tiện chuyển đổi server đến một máy chủ khác. Trong trường hợp failover, ta không lường trước được cũng như không có thời gian để thực hiện VMotion.
2.9. VMware Fault Tolerance
Vmware Fault Tolerance (FT) là tính năng dành cho những người có yêu cầu về tính sẵn sàng cao hơn so với VMware HA có thể cung cấp. VMware HA bảo vệ khỏi việc phát sinh lỗi của máy chủ vật lý bằng cách khởi động lại máy ảo vào lúc xảy ra lỗi, tuy nhiên việc làm này sẽ phát sinh downtime khoảng 3 phút.
Đối với VMware FT downtime sẽ được loại bỏ, bằng cách sử dụng công nghệ vLockstep. VMware FT duy trì một bản sao của máy ảo phụ và nó được lưu trữ trong lockstep của máy ảo chính nằm trên một máy chủ vật lý riêng biệt. Tất cả mọi thứ xảy ra trên máy ảo chính đều xảy ra trên máy ảo phụ, do đó khi máy ảo chính chạy trên máy chủ vật lý bị lối thì các máy ảo thứ cấp có thể ngay lập tức bước vào phiên làm việc mà không mất kết nối. VMware FT cũng sẽ tự động tạo ra máy ảo phụ trên máy chủ khác một khi mà máy chủ vật lý chứa máy ảo thứ cấp đang chạy đó bị lỗi. Trong trường hợp những máy chủ đang cùng chạy máy ảo chính và máy ảo phụ bị lỗi thì Vmware HA sẽ khởi động lại máy ảo chính trên một máy chủ đã sẵn sàng, và Vmware FT cũng sẽ tự động tạo ra một máy ảo phụ mới. Chính vì vậy mà máy ảo chính luôn được bảo đảm sẵn sàng.
VMware FT có thể làm việc cùng với Vmotion nhưng nó không thể làm việc với DRS, vì vậy phải vô hiệu hóa DRS trên các máy ảo được bảo vệ với Vmware FT.
2.10. VMware Consolidated Backup
Một trong những khía cạnh quan trọng nhất đối hệ thống mạng không chỉ là một cơ sở hạ tầng được ảo hóa mà còn là một chiến lược dự phòng vững chắc. VMware Consolidated Backup (VCB) là một bộ công cụ và giao diện cung cấp chức năng sao lưu Lan-free và Lan-based cho các giải pháp backup. VCB đưa ra một tiến trình sao lưu với một máy chủ vật lý hay máy ảo chuyên dụng và cung cấp hướng tích hợp với các giải pháp sao lưu khác như Backup Exec, TSM, NetBackup, … VCB sử dụng lợi
thế của chức năng snapshot (lưu lại tình trạng và dữ liệu của máy ảo) trong ESX / ESXi để gắn kết thông tin snapshot vào hệ thống tập tin của máy chủ VCB. Sau khi các file trong máy ảo tương ứng được gắn kết, toàn bộ những máy ảo hoặc các tập tin cá nhân có thể được sao lưu bằng cách sử dụng công cụ sao lưu khác. VCB có những lệnh tích hợp với một số các giải pháp sao lưu khác để cung cấp một phương tiện tự động hoá quá trình sao lưu.
2.11. VMware vShield Zones
VMware vSphere cung cấp một số tính năng kết nối mạng ảo, và vShield Zones xây dựng dựa trên chức năng mạng ảo của vSphere để thêm vào chức năng tường lửa ảo. vShield Zone cho phép người quản trị vSphere quan sát và quản lý mạng lưới giao thông xảy ra trên các thiết bị chuyển mạch ảo. Chúng ta có thể áp dụng các chính sách an ninh mạng trên toàn bộ các nhóm máy, và phải đảm bảo rằng các chính sách này được duy trì đúng mặc dù các máy ảo có thể di chuyển từ máy chủ này sang máy chủ khác thông qua VMotion và DRS.
2.12. VMware vCenter Orchestrator
VMware vCenter Orchestrator là một công cụ tự động hóa quy trình làm việc và được cài đặt một cách tự động đối với các phiên bản vCenter Server. Sử dụng vCenter Orchestrator,các quản trị viên có thể xây dựng một qui trình công việc tự động từ đơn giản cho đến phức tạp.
2.13. vNetwork
Một hệ thống mạng ảo sẽ thực hiện việc kết nối các máy chủ và máy ảo với nhau thông qua các Switch ảo ( vSwitch). Tất cả các thông tin mạng trên một máy chủ được truyền tải qua một hoặc nhiều vSwitch. Một vSwitch cung cấp kết nối giữa các máy ảo với nhau ngay cả khi chúng nằm trên cùng một máy chủ hoặc trên nhiều máy chủ khác nhau. Một vSwitch cũng cho phép kết nối đến Service Console của máy chủ ESX, đến Management Network của máy chủ ESXi và thậm chí đến những IP storage. Trên một vSwitch có các kiểu kết nối sau:
- VMkernel port : dùng để thực hiện tính năng vMotion, FT, kết nối đến các IP Storage (iSCSI, NAS, NFS) hoặc kết nối đến Management Network của máy chủ ESXi.
- Virtual Machine port group : dùng để kết nối với các máy ảo trên máy chủ ESX (ESXi)
- Uplink port : dùng để kết nối với các NIC thật trên máy chủ ESX (ESXi) cho phép lưu thông mạng giữa trong và ngoài máy chủ.
Một hệ thống mạng ảo hỗ trợ hai loại vSwitch sau :
- vNetwork Standard Switch : là vSwitch được cấu hình trên một máy chủ đơn lẻ. Một vNetwork Standard Switch có các tính năng gần như giống với một Switch vật lý ở Layer 2.
- vNetwork Distributed Switch: bao gồm các thành phần tương tự như vNetwork Standard Switch nhưng nó có tính năng như một vSwitch chung cho toàn bộ hệ thống các máy chủ có kết nối với nhau. Điều này cho phép các máy ảo duy trì được tính nhất quán trong việc cấu hình mạng ngay cả khi phải di chuyển qua nhiều máy chủ.
2.14. vStorage
Các loại công nghệ storage được hỗ trợ trong VMware vSphere gồm các loại sau: - Direct Attached Storage (DAS) : là hệ thống lưu trữ mà trên đó các HDD, thiết
bị nhớ được gắn trực tiếp vào máy chủ qua các cổng SATA, SAS, SCSI... - Storage Area Network (SAN) :là một mạng được thiết kế để kết nối các máy
chủ tới hệ thống lưu trữ dữ liệu gồm nhiề thiết bị lưu trữ như một khối chung duy nhất. Công nghệ kết nối thường được dùng là Fibre Channel (cáp quang). - iSCSI SAN : iSCSI là Internet SCSI ( Small Computer System Interface ) là
một chuẩn cho phép truyền tải các lệnh SCSI qua mạng IP hiện có bằng cách sử dụng giao thức TCP/IP. Không như Fiber Channel (FC) SAN là phải xây dựng hạ tầng mạng mới, iSCSI SAN tận dụng hạ tầng LAN sẵn có (các thiết bị mạng, Swich ,... trên nền IP).
- Network Attached Storage (NAS) là công nghệ lưu trữ mà theo đó các thiết bị lưu trữ được gắn trực tiếp vào mạng IP và sử dụng các giao thức chia sẻ file (NFS, CIFS) để cho phép các thiết bị trên mạng IP truy cập vào.
Một kho dữ liệu (datastore) là một nơi lưu trữ logic được dùng để lưu trữ các file của máy ảo cũng như các loại dữ liệu khác. Tùy vào dạng storage mà ta sử dụng, datastore có thể chia thành hai định dạng sau :
- VMware vStorage VMFS : là một hệ thống file cluster, nó cho phép nhiều máy chủ vật lý có thể truy cập vào cùng một thiết bị lưu trữ tại cùng một thời điểm. VMFS được sử dụng với các thiết bị DAS, FC SAN, iSCSI SAN. Với VMFS ta có thể mở rộng phân vùng một cách dễ dàng và kích thướccủa một block là 8MB cùng với các subblock cho phép lưu trữ file từ lớn đến nhỏ một cách hiệu quả. VMFS cũng giúp thực hiện các công việc liên quan đến ảo hóa như : di chuyển máy ảo (vMotion, SvMotion), tự khởi động lại máy ảo khi máy chủ bị lỗi (HA, FT) ...
- Network File System (NFS) : có tính năng tương tự như VMFS nhưng NFS datastore được sử dụng để kết nối các máy chủ với các thiết bị NAS thông qua giao thức chia sẽ file NFS
Nhằm mục đích tối ưu hóa việc sử dụng các thiết bị lưu trữ, VMware đã đưa vào vStorage chức năng Thin Provisioning. Thin Provisioning giúp nén dung lượng của máy ảo xuống bằng với dung lượng mà máy ảo sử dụng. Ta có thể chuyển đổi giữa định dạng thin và thick bằng Storage vMotion.
3. Các phiên bản của VMware vSphere
Hiện tại có 6 phiên bản bản quyền sau : - VMware vSphere Essentials - VMware vSphere Essentials Plus - VMware vSphere Standard - VMware vSphere Advanced - VMware vSphere Enterprise - VMware vSphere Enterprise Plus
Mỗi phiên bản có sự khác nhau về chức năng và phần mềm hỗ trợ như sau: Phiên bản Essentials Essentials
Plus
Standard Advanced Enterprise Enterprise Plus Tương thích với vCenter Server vCenter Server for Essentials vCenter Server for Essentials vCenter Server Foundation và Standard vCenter Server Foundation và Standard vCenter Server Foundation và Standard vCenter Server Foundation và Standard Core/CPU 6 6 6 12 6 12 Hỗ trợ vSMP
4-way 4-way 4-way 4-way 4-way 8-way
RAM/Server 256GB 256GB 256GB 256GB 256GB Không giới hạn Thin Provisioning Update Manager vStorage APIs Data Recovery High Availability
vMotion Hot Add vShield Zones Fault Tolerance Storage vMotion Distributed Resources Scheduler vNetwork Distributed Switch Host profile Third-party multipathing Chi phí cho mỗi CPU $995 / 3 server vật lí $2995 / 3 server vật lí $795 $2245 $2875 $3495
4. Các tính năng trong vSphere
4.1. Đơn giản hóa việc quản lý- vCenter Server: giúp việc quản lý trong môi trường mạng lớn dễ dàng hơn, tăng hiệu quả làm việc, giảm chi phí cho việc quản lý kho lưu trữ, và giảm độ phức
tạp đối với việc xây dựng cũng như quản lý hệ thống trong môi trường ảo hóa. vCenter Server đơn giản hóa việc quản lý hệ thống với các chức năng như chỉ cần cài đặt và cấu hình một lần, phương pháp tìm kiếm tiên tiến, và một góc nhìn chung cho nhiều máy chủ vCenter Server. Ngoài ra, các máy chủ vCenter Server có thể được liên kết với nhau thông qua Linked Mode.
- Host Profiles: đơn giản hóa việc quản lý cấu hình của các máy chủ thông qua các chính sách cấu hình do người dùng định nghĩa. Ta sử dụng các chính sách này để tăng hiệu quả trong việc duy trì tính thống nhất và chính xác trong cấu hình của toàn hệ thống. Các chính sách này có thể giúp ta nắm bắt được cấu hình tốt nhất cho hệ thống và dùng nó để cấu hình cho các máy chủ khác. Đồng thời nó cũng sẽ giám sát việc cấu hình của các máy chủ thông qua trung tâm dữ liệu. Host Profiles giúp việc quản lý trong môi trường làm việc nhỏ và lớn đơn giản hơn, đặc biệt là trong việc mở rộng quy mô hệ thống.
- vCenter Server Linked Mode: cho phép quản trị viên chia sẽ vai trò và quyền hạn qua nhiều máy vCenter Server trong hệ thống mạng. Quản trị viên có thể có nắm khái quát được lượng tài nguyên hiện có bằng cách triển khai một kết nối vSphere client. vSphere client cũng hỗ trợ một giao diện tìm kiếm với việc tìm kiếm tất cả các đối tượng qua hệ thống gồm nhiều máy vCenter Server kết nối với nhau.
- vApps: đơn giản hóa việc triển khai và quản lý các ứng dụng nhiều tầng (n-tier) trong nhiều máy ảo bằng cách đóng gói các ứng dụng này thành một đối tượng vApp duy nhất. vApps tạo sự phụ thuộc lẫn nhau cũng như trong việc phân phối tài nguyên. Điều này cho phép việc triển khai, nhân bản, giám sát trên một ứng dụng xảy ra các ứng dụng tương ứng. vCenter Server hiện tại hỗ trợ việc tạo và chạy các ứng dụng vApps cũng như nhập và xuất các ứng dụng này theo chuẩn Open Virtualization Format (OVF) 1.0.
- Centralized Licensing (Cấp quyền tập trung): Trong vCenter Server 4.0, việc cấp quyền đã được tập trung hóa. Mọi sản phẩm và chức năng về việc cấp quyền đã được gói gọn trong các khoá gồm 25 kí tự.
- Performance Charts Enhancements (cải tiến biểu đồ hiệu suất làm việc): *Các biểu đồ này có thể cung cấp một cái nhìn chung cho toàn bộ các metric như CPU,
RAM, dung lượng ổ cứng, tình trạng mạng mà không cần duyệt qua nhiều biểu đồ khác nhau. Ngoài ra, các biểu đồ còn có các cải tiến sau:
Thể hiện rõ sự phân phối tài nguyên giúp ta nhận biết được các máy sử dụng nhiều tài nguyên và ngược lại.
Góc nhìn kiểu thumbnail đối với các máy ảo, máy chủ, nhóm máy, và kho dữ liệu cho phép ta có thể dễ dàng xem xét và đánh giá.
Khả năng dò xét qua nhiều cấp bậc giúp cách ly các nguyên nhân gây ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc một cách dễ dàng.
Góc nhìn chi tiết về việc sử dụng không gian lưu trữ của từng kiểu tập tin giúp ta quản lý dữ liệu dễ dàng hơn.
- Events and Alarms Enhancements (cải tiến chức năng sự kiện và cảnh báo): mở rộng hổ trợ chức năng cảnh báo trên vCenter Server đến các đối tượng như kho dữ liệu và các nhóm máy ... cải thiện chức năng giám sát tài nguyên hệ thống. Các sự kiện có thể hiển thị trên vSphere Client để mau chóng nhận biết và khắc phục lỗi. Các cảnh báo có thể được dùng để kích hoạt các sự kiện và thông báo ta khi có khả năng xuất hiện những lỗi nghiêm trọng. Ngoài ra, các cảnh báo còn được kích hoạt khi có thỏa mãn các điều kiện thời gian nhất định để giảm thiểu số lượng các sai lầm gây nên.
- Enhanced ESX Error Reporting (Cải tiến chức năng báo lỗi trên ESX): vSphere 4.0 cung cấp cho ta khả năng báo lỗi trên từng máy đến vSphere Client thông qua tab Events. Mỗi sự kiện sẽ có một kết nối đến một mục dữ liệu riêng biệt để giải thích và cung cấp các thông tin hướng dẫn để sửa lỗi.
- Virtual Machine Performance Counters Integration into Perfmon (Tích hợp bộ đo hiệu suất máy ảo vào Perfmon): vSphere 4.0 giới thiệu việc tích hợp bộ đo hiệu suất máy ảo như CPU và bộ nhớ vào trong Perfmon cho các hệ điều hành của Microsoft khi cài đặt VMware Tools. Với chức năng này, quản tri viên có thể phân tích chính sách hiệu suất của các máy ảo.
- Granular Permissions for Network and Datastores ( Quyền hạn đối với mạng và kho dữ liệu): vCenter Server 4.0 có hỗ trợ các quyền hạn ở lớp mạng và kho dữ liệu.
Quản trị viên có thể cho phép hoặc từ chối truy cập đến kho dữ liệu hoặc hệ thống mạng đối với một nhóm user riêng biệt.
- Storage Awareness Enhancements ( tăng cưòng khả năng nhận biết bộ nhớ): vSphere 4.0 đã tăng tính tương tác đối với các bộ nhớ được chia sẻ thông qua các báo cáo tùy biến và bản đồ cấu trúc liên kết. Điều này cung cấp khả năng kiểm soát việc sử dụng không gian tài nguyên của từng máy ảo, từng kho dữ liệu và các báo cáo khác. Ta có thể xem xét các vấn đề cấu hình vật lý bằng cách dùng bản đồ cấu trúc liên kết trong tab Storage view của vSphere Client.
- Centralized Datastore Management ( Quản lý kho dữ liệu tập trung): Sử dụng góc nhìn Datastores trên vSphere Client, ta có thể tạo ra, cấu hình, và bảo mật kho dữ liệu cũng như sử dụng các thư mục để quản lý chúng như là cơ cấu tổ chức.
- vSphere Command-Line Interface (gịao diện kiểu dòng lệnh trên vSphere): vSphere CLI được dùng trên hệ thống ESX/ESXi và vCenter Server 4.0 cũng như các phiên bản trước và sau. vSphere CLI có một số lượng đáng kể các lệnh mới như vicfg-dns, vicfg-ntp, vicfg-user, vmware-cmd, và vicfg-iscsi...
- vSphere Management Assistant ( Trợ giúp việc quản lý trên vSphere): vMA là một máy ảo bao gồm vSphere CLI và các phần mềm đóng gói sẵn khác mà quản trị viên có thể dùng để quản lý hệ thống ESX và ESXi. Các chức năng của vMA bao gồm đăng nhập không cần mật khẩu, thu thập các tập tin log từ các máy chủ ESX và ESXi.
- vSphere Host Update Utility ( Tính năng cấp nhật máy chủ trên vSphere): Ta có thể nâng cấp các máy ESX từ phiên bản 3.0 trở về sau lên ESX 4.0 từ xa bằng cách sử dụng vSphere Host Update Utility. Đây là một giao diện người dùng trực quan cung cấp trạng thái của một nâng cấp từ xa và cho phép tùy chỉnh việc nâng cấp. Tính năng mới này bao gồm cả việc rollback nếu nâng cấp thất bại.
- Resource Usage Statistics ( Thống kê tài nguyên sử dụng): vCenter Server có thể hiển thị chi tiết bản thống kê CPU và bộ nhớ sử dụng đối với các máy ảo và vùng tài nguyên được tập hợp lại trong cùng một nhóm (cluster).
- Guided Consolidation Enhancements (Cải thiện chức năng hợp nhất hê thống): Dịch vụ GC hiện tại là một modular plug-in cho vCenter Server. Dịch vụ này có thể
được cài trên một hệ thống khác ngoài vCenter Server, cho phép vCenter Server có thể thực hiện tối ưu với chi phí thấp cho các hoạt động hợp nhất. GC cũng có thể phát hiện và phân tích các hệ thống không sử dụng phiên bản Window tiếng anh. GC có thể đồng thời phân tích và đưa ra các kiến nghị hợp nhất cho 100 máy chủ vật lý trong cùng một khoảng thời gian.
- Service Management of vCenter Server Components and Plug-ins (Dịch vụ quản lý các thành phần và plug-in trong vCenter Server): Dịch vụ này hiển thị tình trạng của các thành phần trong vCenter Server. Dựa vào đó, quản trị viên có thể nhanh chóng xác định và sửa lỗi trong hệ thống quản lý.
- Automation and Orchestration with vCenter Orchestrator (Tự động hóa và đồng bộ hóa với vCenter Orchestrator): vCenter Orchestrator là một bộ xử lý công việc tự động của VMware vSphere và cho phép đồng bộ hóa giữa nhiều giải pháp. Ta có thể nắm bắt được lần hoạt động tốt nhất và biến nó thành một quy trình làm việc. Tiến trình này đảm bảo tính thống nhất, chuẩn hóa, và đạt được sự tuân thủ đối với các chính sách công nghệ thông tin hiện tại. vCenter Orchestrator cung cấp một thư viện các quy trình công việc có thể được mở rộng nhằm giúp ta có thể tạo ra các quy trình phù hợp với hê thống. Orchestrator đưa ra các hoạt động trên vCenter Server API nên ta có thể tích hợp chúng vào các tiến trình tự động. Orchestrator cũng cho phép ta tích hợp các giải pháp quản lý và quản trị khác thông qua cấu trúc plug-in mở.
4.2. Các dịch vụ ứng dụng
4.2.1. Tính sẵn sàng
- VMware High Availability (HA): sẽ tự khởi động lại máy ảo khi máy chủ ESX/ESXi bị lỗi. Thời gian chết là khoảng 3 phút.
- VMware Fault Tolerance (FT): không có thời gian chết và mất dữ liệu đối với các máy ảo khi máy chủ vật lý bị lỗi. Sử dụng FT cho một máy ảo sẽ cho phép một phiên bản phụ của máy ảo đó được chạy trên lockstep của một máy chủ ESX khác. - VMware vMotion: cho phép một máy ảo đang chạy có thể được di chuyển từ một máy chủ vật lý này đến một máy chủ vật lý khác mà không cần phải tắt nguồn máy ảo.
- VMware Storage vMotion: xây dựng trên vMotion nhằm di chuyển các kho dữ liệu mà không gây ra lỗi.
- VMware Distributed Resource Scheduler (DRS): tự động phân phối nguồn tài nguyên đến nhiều máy chủ ESX / ESXi.
- VMware Consolidated Backup (VCB): cung cấp giải pháp sao lưu dữ liệu trên vCenter Server.
- VMware Data Recovery (VDR): cùng với VCB giúp việc backup trên vCenter Server một cách tập trung hơn và đạt hiệu quả tốt hơn.
4.2.2. Tính bảo mật
- VMware vShield Zones: tăng cường tính riêng tư và bảo mật trên các máy ảo và dữ liệu của chúng. Ngoài ra, ta có thể giám sát và áp đặt quyền truy cập đến các khu vực nhạy cảm của trung tâm dữ liệu ảo cũng như mạng lưới giao thông.
- Vmware Vmsafe: là một công nghệ mới giúp nâng cấp các đặc tính của vSphere nhằm bảo vệ các máy ảo. Vmware Vmsafe cung cấp một API cho phép ta có thể phát triển các sản phẩm bảo mật khác của Vmware.
- Vmkernel Protection: bảo vệ hypervisor khỏi các cuộc tấn công bằng cách đảm bảo tính chính xác của Vmkernel và các module giống như khi chúng được lưu trên ổ cứng và bộ nhớ. Để làm được việc đó, các module kernel đã được số hóa và xác nhận hợp lệ trong thời gian tải lên.
4.2.3. Khả năng mở rộng hệ thống
- Virtual Machine Hot Add Support: hỗ trợ việc gắn thêm các thiết bị ảo như CPU và RAM vào máy ảo mà không cần phải tắt nguồn máy ảo.
- 8-way Virtual SMP: ESX/ESXi 4.0 hỗ trợ đến 8 CPU ảo trên một máy ảo cho phép ta thực hiện một lượng công việc lớn hơn.
- 256GB RAM: có thể gán đến 255GB cho các máy ảo ESX.
- Hệ thống phần cứng ảo mới: ESX/ESXi 4.0 đã giới thiệu một thế hệ phần cứng ảo mới (phiên bản thứ 7) với các tính năng mới như sau:
Thiết bị lưu trữ ảo mới: Serial Attached SCSI (SAS) và IDE. VMXNET thế hệ thứ 3.
Hỗ trợ việc cắm nóng các thiết bị ảo cũng như CPU và bộ nhớ ảo - VMDirectPath: giúp tăng hiệu quả công việc bằng cách cho phép các máy ảo có thể truy cập trực tiếp đến các thiết bị phần cứng vật lý.
4.3. Các dịch vụ cơ sở hạ tầng
4.3.1. vCompute
- Bộ nhớ lên đến 1TB cho các máy chủ ESX/ESXi.
- Hỗ trợ đến 64 CPU logic và 320 máy ảo cho mỗi máy chủ. - 64-bit VMkernel
- 64-bit Service Console
- Hỗ trợ các kĩ thuật tiết kiệm điện năng như Enhanced Intel SpeedStep® và Enhanced AMD PowerNow!.
4.3.2. vStorage
- Virtual Disk Thin Provisioning: giúp máy ảo tận dụng tốt bộ nhớ trống. vCenter Server còn cho phép thiết lập cảnh báo đối với việc sử dụng và phân phối tài nguyên để tối ưu hóa việc phân phối tài nguyên.
- VMware Paravirtualized SCSI (PVSCSI): các thiết bị SCSI được ảo hóa một phần sẽ giúp tăng hiệu suất làm việc đồng thời giảm lượng CPU sử dụng cho máy ảo.
- vStorage VMFS Volume Grow: là một phương pháp mới cho việc mở rộng một kho dữ liệu mà không làm gián đoạn các máy ảo đang chạy bằng cách mở rộng ổ VMFS( virtual machine file system).
- Hot Extend cho các tập tin VMDK trên VMFS ( không hỗ trợ trên NFS). - Hỗ trợ Jumbo Frame cho NFS và SCSI trên các card mạng 1Gb and 10Gb. - Hỗ trợ cáp quang trên Ethernet
- Cải thiện việc hỗ trợ iSCSI và NFS
4.3.3. vNetwork
- vNetwork Distributed Switch (vDS): là một giải pháp cho việc quản lý mạng ảo của VMware. Giúp giảm thiểu các hoạt động bảo trì mạng và nhanh chóng mở rộng mạng khi cần. vNetwork còn có các cải thiện sau:
Hỗ trợ private VLAN
vDS giúp theo dõi tình trạng mạng của các máy ảo cũng như khi di chuyển chúng trong hệ thống ảo.
Hỗ trợ các switch ảo của hãng thứ ba
- VMXNET Generation 3: là thế hệ thứ 3 của các card mạng ảo hóa một phần của VMware với các tính năng sau:
Hỗ trợ MSI/MSI-X Receive Side Scaling
IPv6 checksum và TCP Segmentation Offloading (TSO) trên IPv6 VLAN off-loading
TX/RX ring cỡ lớn
- vSphere 4.0 đã hỗ trợ IPv6 cho các máy ESX/ESXi và vCenter Server 4.4. Khả năng tương thích với sản phẩm của hãng thứ ba - Các hệ điều hành khách có hỗ trợ: Asianux 3.0 Server CentOS Debian FreeBSD MS-DOS 6.22 Windows OS (95, 98, XP, Vista, 7) Windows Server ( 2003, 2008, 2008 R2) SCO OpenServer 5 SCO UnixWare 7
Solaris Ubuntu Red Hat SUSE
- vCenter Server 4.0 hỗ trợ các hệ thống cơ sở dữ liệu như Microsoft SQL Server 2008 và Oracle 11g.
- vCenter Server và vSphere hỗ trợ cài đặt trên một số hệ điều hành mới. - Hỗ trợ các switch ảo của hãng thứ ba.
- Hỗ trợ thêm ổ SATA.
- Hỗ trợ các giải pháp sao lưu dữ liệu của hãng thứ ba.
5. So sánh giữa VMware vSphere 4 với Microsoft Windows Server
2008 R2 Hyper-V
Tên sản phẩm VMware vSphere 4 Microsoft Windows
Server 2008 R2 Hyper-V
Giá cả VMware vSphere
Standard $795 / CPU VMware vSphere Advanced $2245 / CPU VMware vSphere Enterprise $2875 / CPU Windows Server 2008 R2 Standard $1,209 / máy chủ Windows Server 2008 R2 Enterprise $3,999 / máy chủ Windows Server 2008 R2 Datacenter $2,999 / máy chủ
Chí phí quản lí VMware vSphere
Enterprise Plus $3495 / CPU
Virtual vCenter server
System Center Server Management Suite Datacenter (SMSD)
$4995 để quản lí đầy đủ hệ thống
CPU hỗ trợ 64-bit Intel/AMD 64-bit Intel-VT/AMD-V
Bộ nhớ tối đa (RAM) 1TB 1TB
Thiết bị I/O hỗ trợ IDE, SCSI, SAS, SATA, FC, 1Gb và 10Gb Ethernet, iSCSI, NFS,
FCOE, Infiniband
IDE, SCSI, SAS, SATA, FC, 1Gb và 10Gb Ethernet, iSCSI, CIFS,
FCOE, Infiniband
Virtual SMP 8 4
Bộ nhớ tối đa cho mỗi máy ảo
256GB 64GB
Snapshot/VM 32 50
Thin Provisioning Có Có
Hệ thống lưu trữ DAS, SAN, NAS, iSCSI DAS, SAN, iSCSI
Hệ điều hành Microsoft OS, Redhat,
SUSE, Ubuntu, Solaris 10, Netware, FreeBSD,
CentOS
Microsoft OS, Redhat, SUSE
Công cụ quản trị VMware vCenter System Center Server
Management Suites
Live Migration VMware vMotion Có
thời
Storage Live Migration VMware Storage
vMotion Không Cân bằng tải giữa các máy ảo VMware Distributed Resource Scheduler System Center Operations Manager
High Availability VMware High
Availability
Có
Hệ thống file cluster VMFS CSV
Đồng bộ hóa máy ảo VMware Fault
Tolerance
Không
Sao lưu trực tuyến (Online Backup )
VMware Consolidated Backup & VMware Data
Recovery
VSS/System Center Data Protection Manager
2007 Distributed Switches vNetwork Distributed
Switches Không Foot print Nhỏ Lớn Hỗ trợ vá lỗi ( Patching ) Hypervisor, Microsoft OS và 1 số Linux OS Microsoft OS VMSafe Có Không
Firewall vShield Zones (App) Không
6. Cấu hình yêu cầu của VMware vSphere
6.1. Yêu cầu phần cứng của ESX Server ( ESXi Server)
- Processor 64bit : AMD Opteron, Intel Xeon 3000/3200, 3100/3300, 5100/5300, 5200/5400, 7100/7300, 7200/7400, Intel Nehalem.
- RAM : ít nhất 2GB
- Thiết bị mạng (Network Adapter) : hai ( một đối với ESXi ) hoặc nhiều các thiết bị mạng có hỗ trợ như Broadcom NetXtreme 570x gigabit controller hoặc Intel PRO 1000 adapter
6.2. Yêu cầu tối thiểu của vCenter Server
- CPU: Dual Core trở lên
- Processor: AMD, Intel 2.0GHz hoặc hơn - RAM: 3GB
- Ổ cứng: còn trống ít nhất 2GB
- Kết nối mạng Gigabit hoặc 10Gb Ethernet - Microsoft SQL Server 2005 Express
6.3. Yêu cầu tối thiểu của vSphere Client
- CPU: 1 CPU - Processor: 266MHz - RAM: 200MB - Ổ cứng: còn trống ít nhất 1GB - Microsoft .NET 3.0 SP1 - Microsoft Visual J#
7. Cài đặt hệ thống
Sơ đồ demo của nhóm chúng tôi như sau:
