TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

Tìm hiểu và triển khai hệ thống Linux Virtual Server

Từ các yếu tố đấy, để đáp ứng nhu cầu của người dùng thì khái niệm

“Ảo Hóa” là điều tất yếu mà tất cả các doanh nghiệp đều phải quan tâm.

Tiêu biểu trong đấy bao gồm rất nhiều tập đoàn lớn đã nhảy vào thị trường

này như: Vmware, Microsoft, Oracle, Amazon, Redhat, Google…

1.3 GIỚI THIỆU VỀ CÁC CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

1.3.1 Tìm hiểu các dịch vụ công nghệ ảo hoá

1.3.1.1 VMware

Trong lịch sử phát triển của công nghệ ảo hóa cho đến nay thì

VMware thật sự là cái tên đầu tiên mà khi nhắc đến ảo hóa ai cũng có thể

biết, từ những sản phẩm ảo hóa dành cho máy để bàn như Vmware

Workstation, VMware Fusion. Đến những sản phẩm ảo hóa trong hệ thống

máy chủ như vCloud Directorv, Cloud Suite, VMware vSphere Hypervisor.

Thì sản phẩm nào của VMware đều thực sự rất tốt, chưa kể đến những sản

phẩm miễn phí của VMware.

Hiện nay, VMware đã bắt tay với IBM trong việc phát triển công nghệ

ảo hóa tích hợp vào bên trong phần cứng máy chủ IBM, điều này càng

khiến cho VMware trở nên mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn bất kỳ công nghệ

nào hiện nay, từ đấy VMware trở thành kẻ thống trị thị trường ảo hóa cho

đến thời điểm này.

1.3.1.2 Citrix

Citrix trước kia là ông trùm trong việc ảo hóa ứng dụng, cho đến ngày

hôm nay các sản phẩm ảo hóa Xen Server, CloudPlatform, CloudPortal

Business Manager của Citrix đã cum cấp cho 1 số các hệ thống Clound

Computing lớn như Amazon EC2, Rackspace, Softlayer.

1.3.1.3 Oracle

Oracle cái tên không hề xa lạ, kẻ thống trị trên thị trường máy chủ cơ

sở dữ liệu. Việc mua lại Sun Microsystems và phát triển hệ điều hành Sun

Solaris đã giúp Oracle đưa ra nhiều giải pháp phầm mềm ảo hóa như

Solaris Zones, LDoms and xVM, và phần cứng máy chủ như SPARC.



NGUYỄN VĂN CHÂU KHÔI



9



Tìm hiểu và triển khai hệ thống Linux Virtual Server

1.3.1.4 Microsoft

Microsoft kẻ khổng lồ đứng phía sau VMware trong công nghệ ảo

hóa. Sở hữu công nghệ ảo hóa duy nhất không dựa trên nhân Linux,

Microsoft Hyber-V thực sự là 1 công nghệ tốt, xứng đáng là đối thủ cạnh

tranh lớn của VMware.



1.3.2 Phân Loại Ảo Hóa

1.3.2.1



Ảo hoá hệ thống máy chủ



a. Khái niệm

Ảo hóa hệ thống máy chủ có thể được hiểu nôm na như việc tách rời

sự lệ thuộc của hệ điều hành và phần cứng, điều này cho phép nhiều hệ

điều hành cùng hoạt động độc lập trên 1 nền tảng phần cứng chung. Điều

này giải quyết được các nhu cầu về phần cứng cao mà vẫn tối ưu được chi

phí khi sử dụng. Ảo hóa hệ thống máy chủ thông thường được sử dụng

trong việc phát triển các Server ảo (VPS: Virutal Private Server).

Xét về kiến trúc hệ thống các máy chủ ảo hóa có thể chia làm 2 mô hình là

HOST-BASED và HYBERVISOR-BASED

b. Mô hình hoạt động

• Mô hình HOST-BASED

Khái niệm về Hybervisor: Hypervisor hay còn gọi là Virtual Machine

Monitor (VMM), là một lớp phần mềm “mỏng” giữa phần cứng và hệ điều

hành để cho phép các hệ điều hành đó quản lý và sử dụng các tài nguyên

phần cứng cùng lúc.



NGUYỄN VĂN CHÂU KHÔI



10



Tìm hiểu và triển khai hệ thống Linux Virtual Server



Hình 1.1 Mô Hình 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. Hypervisor ở đây là một lớp phần mềm riêng biệt,

do đó thì các hệ điều hành khách của máy ảo sẽ nằm trên lớp thứ 3 so với

phần cứng máy chủ.

Trong 1 hệ thống ảo hóa sử dụng mô hình HOST-BASED bao gồm 4

lớp hoạt động như sau

− Nền tảng phần cứng: Bao gồm các thiết bị nhập xuất, thiết bị lưu trữ

(HDD, SSD, Ram), bộ vi xử lý CPU, và các thiết bị khác (các thiết bị

mạng, vi xử lý đồ họa, âm thanh…)

− Hệ điều hành HOST: Hệ điều hành này thực hiện việc liên lạc trực

tiếp với phần cứng, qua đó cung cấp các dịch vụ và chức năng thông

qua hệ điều hành này.

− Hệ thống Virtual Machine Monitor (hybervisor): Chạy trên nền tảng hệ

điều hành host, các hệ thống này lấy tài nguyên và dịch vụ do hệ điều

hành host cung cấp, thực hiện việc quản lý, phân chia trên các tài

nguyên này.

− Các ứng dụng máy ảo: Sử dụng tài nguyên do hypervisor quản lý.



NGUYỄN VĂN CHÂU KHÔI



11



Tìm hiểu và triển khai hệ thống Linux Virtual Server

Một số hệ thống hypervisor dạng Hosted có thể kể đến như VMware

Server, VMware Workstation, Microsoft Virtual Server…

• Mô Hình HYBERVISOR-BASED



Hình 1.2 Kiến Trúc HYBERVISOR-BASED

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.

Hệ thống ảo hóa HYBERVISOR-BASED gồm 3 lớp chính

− Nền tảng phần cứng: Bao gồm các thiết bị nhập xuất, thiết bị lưu trữ

(HDD, Ram), bộ vi xử lý CPU, và các thiết bị khác (các thiết bị mạng,

vi xử lý đồ họa, âm thanh…)

− Lớp nền tảng áo hóa Virtual Machine Monitor: thực hiện việc liên lạc

trực tiếp với nền tảng phần cứng phía dưới, quản lý và phân phối tài

nguyên cho các hệ điều hành khác nằm trên nó.

− Các ứng dụng máy ảo: Các máy ảo này sẽ lấy tài nguyên từ phần

cứng, thông qua sự cấp phát và quản lý của hypervisor.

Một số ví dụ về các hệ thống Bare-metal hypervisor như là: Oracle

VM, VMware ESX Server, IBM's POWER Hypervisor (PowerVM),

Microsoft's Hyper-V (xuất xưởng tháng 6 năm 2008), Citrix XenServer…

NGUYỄN VĂN CHÂU KHÔI



12



Tìm hiểu và triển khai hệ thống Linux Virtual Server

1.3.2.2 Ảo hoá hệ thống mạng

a) Khái niệm

Ảo hóa hệ thống mạng hình dung một cách đơn giản là gom các dịch

vụ, các ứng dụng dựa trên nền người dùng/máy chủ, đưa chúng lên hệ

thống mạng. Sau đó, các ứng dụng, dịch vụ này sẽ được gán và cung cấp

vào các kênh phù hợp theo nhu cầu (như VLAN), hay ứng dụng cụ thể

được đối tượng nào đó yêu cầu để sử dụng (Assign for request).

b) Mô hình hoạt động

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). Dưới đây là 2 các mô hình hoạt động của một

vài phương pháp đã được nghiên cứu và triển khai bởi Cisco.

• 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. Điều này làm tăng tính linh động trong hệ thống mạng, giúp

doanh nghiệp, người dùng thoát khỏi sự trói buộc của thiết bị, hạ tầng vật

lý.



NGUYỄN VĂN CHÂU KHÔI



13



Tìm hiểu và triển khai hệ thống Linux Virtual Server



Hình 1.3 Ảo hóa lớp mạng

− Substrate link: Các liên kết vật lý nền tảng.

− Sustrate router: Các router vật lý

− Virtual link và Substrate router là các thiết bị và liên kết được ảo hóa.



• Mô hình ảo hóa của Cisco



NGUYỄN VĂN CHÂU KHÔI



14