Do an Tot Nghiep Vmware Server 0651

GVHD : Lê Mạnh Hải Công Nghệ Ảo Hóa

SVTH : Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo Trang 1

ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ

LUẬN VĂN

CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

SVTH: Nguyễn Văn Van

Phạm Ngọc Đạo

GVHD: Lê Mạnh Hải



Lời cảm ơn

Sau gần 3 tháng nỗ lực tìm hiều và thực hiện,luận văn “ Công Nghệ Ảo

Hóa” đã được hoàn thành,ngoài sự cố gắn hết mình của bản thân ,chúng tôi còn

nhận được nhiều sự động viên,khích lệ từ gia đình, thầy cô và bạn bè.

Trước hết chúng tôi xin chân thành cảm ơn cha mẹ,anh chị ,là những người

luôn động viên và và tạo mọi điều kiện tốt đề chúng con hoàn thành luận văn này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô của trường Đại Học Kĩ Thuật

Công Nghệ truyền đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báo cho chúng em trong

suốt quá trình học tập.Đặc biệt chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Lê

Mạnh Hải và các thầy cô trong khoa công nghệ thông tin đã tận tình giúp đỡ chúng

em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.

Xin cảm ơn tất cả các bạn bè đã và đang giúp đỡ động viên chúng tôi trong

quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

Mặc dù đã cố gắn hết sức để hoàn thành luận văn này,nhưng chắc chắn sẽ

không tránh khỏi những sai sót.Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và

đóng góp,chỉ bảo tận tình của quý thầy cô và bạn bè.

TP Hồ Chí Minh ,Ngày…..Tháng…..Năm 2010

Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Van,Phạm Ngọc Đạo



LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay,nền kinh tế đang trên đà tăng trưởng mạnh. Cùng với nó là sự tiến

bộ vượt bậc của nền khoa học công nghệ,đặc biệt là công nghệ thông tin. Máy tính

đã giúp con người rất nhiều từ tối ưu hóa công việc,giảm thời gian làm việc,tăng

hiệu suất và mang lại hiệu quả cao.

Với tình hình phát triển như hiện nay thì bất cứ một cơ quan,tổ chức nào

cũng cần một hệ thống máy chủ (Server) chứ không phải chỉ một vài máy tính con

đơn lẻ nữa.

Máy chủ thực ra cũng là một máy tính nhưng có cấu hình,tính năng và các

chức năng lớn hơn hẳn các máy tính thông thường. Nó dùng làm trung tâm liên kết

các máy tính và thiết bị mạng trong một cơ quan, tổ chức lại với nhau,là một trung

tâm dữ liệu nơi chia sẻ và lưu trữ dữ liệu.Và các dữ liệu này luôn sẵn sàng đối với

người dùng hợp lệ được phép truy cập vào nó. Nói chung máy chủ là một máy tính

mà nó cung cấp các dịch vụ đang chạy trên nó cho nhiều máy tính khác. Các dịch

vụ đó có thể như là :

Application service

File service

Database service

Mail service

Ftp service

Web service

Authentication Service…

Thế nhưng thực tế cho ta thấy rằng các máy chủ sử dụng rất ít tài nguyên

phần cứng của nó,chỉ từ 10% đến 30% cho một loại dịch vụ và phần tài nguyên còn



lại thì không dùng đến,do vậy sinh ra lãn phí. Vì vậy nhu cầu thực thực tế là làm

sao có thể tận dụng các phần tài nguyên còn lại đó một cách hiệu quả. Trong luận

văn này chúng em sẻ trình bày về công nghệ ảo hóa để giải quyết vấn đề này.

MỤC LỤC

Chương 1 : Tổng Quan

1.1 : Bối cảnh....................................................................................................................Trang 7

1.2 : Nhiệm vụ đô án .........................................................................................................Trang 8

1.3 : Cấu trúc đồ án...........................................................................................................Trang 8

Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa

2.1 : Tổng quan ảo hóa ...................................................................................................Trang 10

2.1.1 : Khái niệm ảo hóa........................................................................................ Trang 10

2.1.2 : Lịch sử ra đời.............................................................................................. Trang 11

2.1.3 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa .................................................. Trang 11

2.1.3.1 : Tài nguyên vật lý ........................................................................... Trang 12

2.1.3.2 : Phần mềm ảo hóa ........................................................................... Trang 12

2.1.3.3 : Máy ảo ............................................................................................ Trang 13

2.1.3.4 : Hệ điều hành khách ...................................................................... Trang 13

2.2 : Các loại ảo hóa .......................................................................................................Trang 13

2.2.1: Type 1 – VMM-Hypervisor........................................................................... Trang 14

2.2.2: Type 2 – VMM ............................................................................................. Trang 15

2.2.3 : Hybrid......................................................................................................... Trang 16

2.2.4 : Monolithic Hypervisor ................................................................................ Trang 17

2.2.5 : Microkernelized Hypervisor........................................................................ Trang 18

2.3 : Các lợi ích của công nghệ ảo hóa ........................................................................... Trang 19

Chương 3 : Các Công Nghệ Giúp Ảo Hóa Hệ Thống



3.1 : Công nghệ máy ảo...................................................................................................Trang 22

3.2: Công nghệ Raid .......................................................................................................Trang 24

3.2.1 : Khái niệm Raid ........................................................................................... Trang 24

3.2.2 : Lịch sử ra đời và phát triển của Raid.......................................................... Trang 25

3.2.3 : Các Chuẩn Raid.......................................................................................... Trang 24

3.2.3.1 : Chuẩn Striping ............................................................................... Trang 25

3.2.3.2 : Chuẩn Duplexing ........................................................................... Trang 26

3.2.3.3 : Chuẩn Parity Raid .......................................................................... Trang 26

3.2.4 : Các Loại Raid ............................................................................................. Trang 26

3.2.4.1 : Raid level 0 ..................................................................................... Trang 27

3.2.4.2 : Raid level 1 .................................................................................... Trang 27

3.2.4.5 : Raid level 5 .................................................................................... Trang 27

3.2.4.6 : Raid level 1-0.................................................................................. Trang 28

3.3 : Công nghệ lưu trữ mạng Sans ................................................................................ Trang 30

3.3.1 : Công nghệ Sans .......................................................................................... Trang 30

3.3.1.1 : Định nghĩa Sans ............................................................................. Trang 30

3.3.1.2 : Lợi ích của Sans ............................................................................. Trang 30

3.3.1.3 : Các loại Sans .................................................................................. Trang 30

3.4 : Công nghệ Hight Availability.................................................................................. Trang 31

3.4.1 : Yêu cầu phần cứng ..................................................................................... Trang 31

3.4.2 : Ưu điểm .....................................................................................................Trang 32

3.4.3 : Hạn chế ......................................................................................................Trang 32

Chương 4 : Ảo Hóa Với Vmware ESX Server

4.1 : Giới thiệu ................................................................................................................ Trang 34

4.2: Cấu trúc Vmware ESX Server .................................................................................. Trang 34

4.2.1 : Console Operating System .......................................................................... Trang 36



4.2.2 : Vmkernel ....................................................................................................Trang 37

4.2.3 : ESX Boot Process ....................................................................................... Trang 37

4.2.3.1 : LILO............................................................................................... Trang 37

4.2.3.2 : Init ..................................................................................................Trang 38

4.2.4 : Phần cứng ảo .......................................................................................................Trang 38

4.2.5 : Tính năng của ESX Server................................................................................... Trang 39

4.2.5.1 : Virtual Machine File System (VMFS) ..................................................... Trang 40

4.2.5.2 : Virtual symmetric multi-processing (Virtual SMP)..................................Trang 40

4.2.5.3 : VMware High Availability (VMHA) ........................................................ Trang 40

4.2.5.4 : VMotion & Storage Vmotion ...................................................................Trang 42

4.2.5.5 : VMware Consolidated Backup (VCB)...................................................... Trang 43

4.2.5.6 : Vcenter update Manager..........................................................................Trang 44

4.2.5.7 : Distributed resource scheduler( DRS) ..................................................... Trang 44

4.2.5.8 : Distributed Power Manager (DPM) ......................................................... Trang 45

4.2.5.9 : VMware vShere Data Recovery................................................................ Trang 45

4.2.5.10 : Virtual Center (VC) & Infrastructure Client (VI Client) ....................... Trang 45

Chương 5 : Xây Dựng Mô Hình Ứng Dụng Ảo Hóa Cho Doanh Nghiệp Nhỏ

5.1 : Mục tiêu giải pháp ..................................................................................................Trang 47

5.2 : Mô hình ứng dụng ..................................................................................................Trang 47

5.3 : Yêu cầu ................................................................................................................... Trang 48

5.4 : Triển khai hệ thống.................................................................................................Trang 48

5.4.1 : cài đặt Vmware ESX Server ........................................................................ Trang 48

5.4.2 : giao diện đăng nhập chính ......................................................................... Trang 55



5.4.3 : quản lý ESX Server với VM vSphere client................................................. Trang 56

5.4.4 : Tạo máy ảo ................................................................................................ Trang 57

5.4.5 : Quản lý và theo dõi máy ảo......................................................................... Trang 62

5.4.6 : Triển khai máy chủ..................................................................................... Trang 64

5.4.6.1 : Domain + File Server .....................................................................Trang 65

5.4.6.2 : Mail Server ..................................................................................... Trang 66

5.4.6.3 : Web + Ftp Server ............................................................................ Trang 70

Chương 6 : Kết Luận

6.1 : Những điều đã đạt được ................................................................................ Trang 72

6.2 : Những hạn chế .............................................................................................. Trang 72

6.3 : Hướng phát triền ........................................................................................... Trang 73

Tài Liệu Tham Khảo .......................................................................................................Trang 74



Chương 1 :Tổng Quan

1.1 : Bối Cảnh.

Nền công nghệ thông tin trên thế giới đang phát triển với tốc độ nhanh

chóng.Ngày càng nhiều sản phẩm và nhiều tiện ích được phát triển và đưa đến tay

người dùng. Các công nghệ cũ dần dần đã thể hiện nhiều mặt hạn chế và không

phù hợp với nhu cầu thực tiễn nữa,đặc biệt trong thời buổi kinh tế phát triển không

ổn định như lúc này, các doanh nghiệp phải đối mặt với nhiều rủ ro . Do đó yêu

cầu nhất thiết được đặt ra là tìm mọi cách để giảm thiểu các chi phí có thể. Trong

lĩnh vực công nghệ thông tin thì công nghệ ảo hóa là giải pháp lý tưởng cho các

doanh nghiệp có thể giải quyết bài toán về các trung tâm dữ liệu của họ. Công

nghệ này giúp giảm thiểu chi phí đầu tư mua nhiều máy chủ,tiết kiệm điện năng

,hệ thống làm mát …

Nhiệm vụ của công nghệ ảo hóa chính là tận dụng tối đa hiệu suất làm việc

của các máy chủ bằng cách cho phép cài đặt nhiều máy chủ ứng dụng trên một

máy chủ vật lý duy nhất. Và việc quản lý cũng trở nên dễ dàng hơn khi quản lý tập

trung nhiều máy trên một máy chủ duy nhất. Vấn đề khó khăn của công nghệ này

chính là sự an toàn dữ liệu khi lo lắng rằng nếu máy chủ này bị sự cố về ổ đĩa thì

sẽ bị mất dữ liệu. Tuy nhiên vấn đề đó đã được khắc phục bằng một loạt các công

nghệ đảm bảo an toàn dữ liệu và hoạt động ổn định của máy chủ như công nghệ

High Availability,Vmmonitor,raid ,công nghệ lưu trữ mạng SAN.

Hiện nay các nhà cung cấp các sản phẩm phần mềmmáy chủ đều ra sức tập

trung để nghiên cứu và phát triển công nghệ này.nổi bật là VMware và



Microsoft.Đây là hai nhà cung cấp đang nắm giữ phần lớn thị trường ảo hóa hiện

nay.

Tại việt nam,ứng dụng công nghệ ảo hóa còn rất dè dặt do chưa có nhiều

doanh nghiệp thấy được nhu cầu cần thiết và nắm được công nghệ này. Bên cạnh

đó thì việc còn thiếu một đội ngũ lành nghề và lo ngại về tính an toàn của công

nghệ này cũng làm cho các doanh nghiệp lo ngại và ít chú tâm vào công nghệ này.

1.2 : Nhiệm Vụ Đồ Án .

Việc ra đời của công nghệ ảo hóa đã dẫn đến những động lực phát triển và

các mục tiêu mới cho các nhà cung cấp sản phẩm ảo hóa cho phù hợp với nhu cầu

thị trường và yêu cầu thực tiễn.

Nhiệm vụ chính của luận văn là nghiên cứu về công nghệ ảo hóa nhằm ứng

dụng xây dựng mô hình ứng dụng ảo hóa cho doanh nghiệp nhỏ.Từ đó có thể cho

thấy được các lợi ích mà công nghệ này đem lại và cũng để đánh giá để tìm ra giải

pháp xây dựng các giải pháp nhằm tối ưu hóa hệ thống công nghệ thông tin.

1.3 : Cầu trúc đồ án

Chương 1 : Tổng Quan.

Chương này sẽ nêu lên bối cảnh của nền khoa học công nghệ hiện nay

,những hạn và lãn phí khi vẫn áp dụng mô hình truyền thống vào các hê

thống máy chủ và nhiệm vụ của đồ án để giải quyết vấn đề này.

Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa.

Chương này sẽ giới thiệu về công nghệ mà chúng ta sẽ ứng dụng xây dựng

hệ thống,nêu cấu trúc ,các thành phần trong mô hình ảo hóa và các lợi ích

mà nó mang lại.

Chương 3 : Các Công Ngệ Giúp Ảo Hóa Hệ thống.



Chương này sẽ giới thiệu về các công nghệ hữu ích không kém phần quan

rọng trong môi trường ảo hóa giúp xây dựng hệ thống an toàn và ổn định.

Chương 4 : Ảo Hóa Với máy chủ ESX

Chương này sẽ trình bày về hệ thống ảo hóa của VMware đó là máy chủ

VMware ESX Qua đó sẽ thấy được các ưu điểm và tính năng vượt trội của

sản phẩm ảo hóa này

Chương 5 : Xây Dựng Mô Hình Ứng Dụng Ảo Hóa Cho Doanh Nghiệp Nhỏ

Chương này sẽ trình bày triển khai xây dựng mô hình thực tế,từ đó sẽ thấy

được ưu nhược điểm của ứng dụng.

Chương 6: Kết Luận

Trình bày những kết quả đạt được,những hạn chế và hướng phát triển của đề

tài.



Chương 2 : Công Nghệ Ảo Hóa.

2.1 : Tổng Quan Ảo Hóa

2.1.1 : Khái niệm ảo hóa

Ảo hóa là một công nghệ được ra đời nhằm khai thác triệt để khả năng làm

việc của các phần cứng trong một hệ thống máy chủ. Nó hoạt động như một tầng

trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ý tưởng

của công nghệ ảo hóa máy chủ là từ một máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành nhiều

máy ảo độc lập. Ảo hóa phép tạo nhiều máy ảo trên một máy chủ vật lý, mỗi một

máy ảo cũng được cấp phát tài nguyên phần cứng như máy thật gồm có Ram, CPU,

Card mạng, ổ cứng, các tài nguyên khác và hệ điều hành riêng. Khi chạy ứng dụng,

người sử dụng không nhận biết được ứng dụng đó chạy trên lớp phần cứng ảo.



Hình 2.1 : Một server vật lý trong hệ thống ảo hóa

Các bộ xử lý của hệ thống máy tính lớn được thiết kế hỗ trợ công nghệ ảo

hoá và cho phép chuyển các lệnh hoặc tiến trình nhạy cảm của các máy ảo có thể

ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên hệ thống cho hệ điều hành chủ xử lý, sau đó

lớp ảo hóa sẽ mô phỏng kết quả để trả về cho máy ảo. Tuy nhiên không phải tất cả

bộ xử lý đều hỗ trợ ảo hóa. Các bộ xử lý cũ trên máy để bàn điều không có hỗ trợ

chức năng này. Ngày nay hai nhà sản xuất bộ xử lý lớn trên thế giới là Intel và

AMD đều tích cố gằn tích hợp công nghệ ảo hóa vào trong các sản phẩm của họ.

Các bộ xử lý có ứng dụng ảo hóa thường là Intel VT(Virtual Technology) hoặc

AMD Pacifica.

Sử dụng công nghệ ảo đã hóa đem đến cho người dùng sự tiện ích. Việc có

thể chạy nhiều hệ điều hành đồng thời trên cùng một máy tính thuận tiện cho việc

học tập ngiên cứu và đánh giá một sản phẩm hệ điều hành hay một phần mềm tiện

ích nào đó. Nhưng không ngừng lại ở đó, những khả năng và lợi ích của ảo hoá còn

hơn thế và nơi gặt hái được nhiều thành công và tạo nên thương hiệu của công nghệ

ảo hóa đó chính là trong môi trường hệ thống máy chủ ứng dụng và hệ thống

mạng.

Ảo hóa máy chủ thực sự không được quan tâm cho đền những năm gần đây.

Do còn nhiều vấn đề về công nghệ và người dùng chưa thực sự quan tâm tới lợi ích

và còn thiếu một đội ngũ am hiểu về công nghệ này nên việc áp dụng nó vào hệ hệ

thống là rất dè dặt. Nhưng khi đối mặt với thực trạng khủng hoảng của nền kinh tế

toàn cầu thì bất kì một doanh nghiệp nào cũng chú tâm để tìm một giải pháp tiết

kiệm hơn. Đây cũng là lúc công nghệ ảo hóa tìm được chỗ đứng vững chắc cho

mình trong lĩnh vực công nghệ thông tin trên thế giới.

Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ và phần mềm điều

chú tâm đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ này như là HP,IBM,Microsoft

và VMware.Nhiều dạng ảo hóa được đưa ra và có thể chia thành hai dạng chính là

ảo hóa cứng và ảo hóa mềm. Từ hai dạng nay sau này mới phát triển thành nhiều



loại ảo hóa có chức năng và cấu trúc khác nhau như VMM-Hypervisor,VMM ,

Hybrid…

Ảo hóa cứng còn được gọi là phân thân máy chủ. Dạng ảo hóa này cho phép

tạo nhiều máy ảo trên môt máy chủ vật lý. Mỗi máy ảo chạy hệ điều hành riêng và

được cấp phát các tài nguyên phần cứng như số xung nhịp CPU, ổ cứng và bộ

nhớ... Các tài nguyên của máy chủ có thể được cấp phát động một cách linh động

tùy theo nhu cầu của từng máy ảo. Giải pháp này cho phép hợp nhất các hệ thống

máy chủ cồng kềnh thành một máy chủ duy nhất và các máy chủ trước đây bây giờ

đóng vai trò là máy ảo ứng dụng chạy trên nó.

Ảo hóa mềm còn gọi là phân thân hệ điều hành. Nó thực ra chỉ là sao chép

bản sao của một hệ điều hành chính làm nhiều hệ điều hành con và cho phép các

máy ảo ứng dụng có thể chạy trên nó. Như vậy, nếu hệ điều hành chủ là Linux thì

cách ảo hoá này sẽ cho phép tạo thêm nhiều bản Linux làm việc trên cùng máy.

Cách này có ưu điểm là chỉ cần một bản quyền cho một hệ điều hành và có thể sử

dụng cho các máy ảo còn lại. Nhược điểm của nó là không thể sử dụng nhiều hệ

điều hành khác nhau trên cùng một máy chủ.

2.1.2 : Lịch sử ra đời :

Ảo hóa có nguồn gốc từ việc phân chia ổ đĩa, chúng phân chia một máy chủ

thực thành nhiều máy chủ con. Một khi máy chủ thực được chia, mỗi máy chủ con

có thể chạy một hệ điều hành và các ứng dụng độc lập.

Tiên phong cho công nghệ ảo hóa này là từ hãng IBM với hệ thống máy ảo

VM/370 nổi tiếng được công bố vào năm 1972.Đến năm 1999 Vmware giới thiệu

sản phẩm vmware workstation. 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 khác nhau trên cùng một máy tính

thực. Khác với chế độ khởi động kép là những máy tính được cài nhiều hệ điều



hành và có thể chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với 1 hệ điều

hành.

VMware, được EMC (hãng chuyên về lĩnh vực lưu trữ) mua lại vào tháng

12 năm 2003, đã mở rộng tầm hoạt động từ máy tính để bàn (desktop) đến máy chủ

(server) và hiện hãng vẫn giữ vai trò thống lĩnh thị trường ảo hoá.

2.1.3 .Các thành phần của một hệ thống ảo hóa.

Một hệ thống ảo hóa bao gồm những thành phần sau.

Tài nguyên vật lý (host machine,host hardware)

Các phần mềm ảo hóa (virtual software) cung cấp và quản lý môi trường

làm việc của các máy ảo .

Máy ảo (virtual machine) là các máy được cài trên phần mềm ảo hóa.

Hệ điều hành: là hệ điều hành được cài trên máy ảo.

Hình 2.2 : Các thành phần của một hệ thống ảo hóa.

2.1.3.1: Tài nguyên vật lý (host machine / host hadware)



Các tài nguyên vật lý trong môi trường ảo hóa cung cấp tài nguyên mà các

máy ảo sẻ sử dụng tới.một môi trường tài nguyên lớn có thể cung cấp được cho

nhiều máy ảo chạy trên nó và hiệu quả làm việc của các máy ảo cao hơn.Các tài

nguyên vật lý thông thường như là ổ đĩa cứng, ram, card mạng….

2.1.3.2: Các phần mềm ảo hóa (virtual software)

Lớp phần mềm ảo hóa này cung cấp sự truy cập cho mỗi máy ảo đến tài

nguyên hệ thống. Nó cũng chịu trách nhiệm lập kế hoạch và phân chia tài nguyên

vật lý cho các máy ảo. Phần mềm ảo hóa là nền tản của một môi trường ảo hóa. Nó

cho phép tạo ra các máy ảo cho người sử dụng, quản lý các tài nguyên và cung cấp

các tài nguyên này đến các máy ảo.Kế hoạch quản lý sử dụng tài nguyên khi có sự

tranh chấp một tài nguyên đặc biệt của các máy ảo, điều này dẫn tới sự hiệu quả

làm việc của các máy ảo. Ngoài ra phần mềm ảo hóa còn cung cấp giao diện quản

lý và cấu hình cho các máy ảo.

2.1.3.3 : Máy ảo (virtual machine) :

Thuật ngữ máy ảo được dùng chung khi miêu tả cả máy ảo (lớp 3) và hệ

điều hành ảo (lớp 4). Máy ảo thực chất là một phần cứng ảo một môi trường hay

một phân vùng trên ổ đĩa. Trong môi trường này có đầy đũ thiết bị phần cứng như

một máy thật . Đây là một kiểu phần mềm ảo hóa dựa trên phần cứng vật lý. Các

hệ điều hành khách mà chúng ta cài trên các máy ảo này không biết phần cứng mà

nó nhìn thấy là phần cứng ảo.

2.1.3.4 : Hệ điều hành khách(Guest operating system)

Hệ điều hành khách được xem như một phần mềm (lớp 4) được cài đặt trên

một máy ảo (lớp 3) giúp ta có thể sử dụng dễ dàng và xử lý các sự cố trong môi

trường ảo hóa, Nó giúp người dung có những thao tác giống như là đang thao tác

trên một lớp phần cứng vật lý thực sự.



Khi có đủ các thành phần trên thì bạn có thể xây dựng cho mình một hệ

thống ứng dụng ảo hóa. Ngoài việc lựa chọn phần cứng cho thích hợp bạn còn phải

cân nhắc xem phải sử dụng phần mềm ảo hóa gì hoặc loại ảo hóa nào. Điều này rất

quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất làm việc cho hệ thống của bạn.

2.2 : Các Loại Ảo hóa

Ảo hóa được xây dựng dựa trên giải pháp chia một máy vật lý thành nhiều

máy con. Giải pháp này được biết đến với cái tên là Virtual Machine Monitor

(VMM) sau này được biết goi là hypervisor. VMM cho phép tạo tách rời các máy

ảo và điều phối truy cập của các máy ảo này đến tài nguyên phần cứng. Mặc dù cho

phép sử dụng các hệ điều hành bất kì trên các máy ảo nhưng trong thực tế để đạt

một kết quả và hiệu suất cao nhất thì các nhà sản xuất vẫn giới hạn và khuyến cáo

rằng nên sử dụng một số hệ điều hành nào đó. Đó là vì các vấn đề tương thích giữa

hệ điều hành máy ảo với hệ điều hành máy chủ và hệ điều hành máy chủ với phần

cứng. Dựa vào đặc điểm cấu trúc thì có thể phân loại ảo hóa thành những dạng sau.

2.2.1 : VMM - Hypervisor

Công nghệ VMM-Hypervisor là một dạng ảo hóa cơ bản.Nó hoạt động như

là một lớp phần mềm nằm ngay trên phần cứng hoặc bên dưới một hoặc nhiều hệ

điều hành khách. Mục đích chính của nó là cung cấp các môi trường làm việc cho

các máy ảo. Cho phép các máy ảo hoạt động trên một phần của phần cứng được gọi

là phân vùng (partition). Các hệ điều hành của máy ảo được cài đặt trên phân vùng

này. Mỗi phân vùng sẽ được cung cấp tập hợp các tài nguyên phần cứng riêng của

nó chẳng hạn như bộ nhớ, các chu kỳ CPU và thiết bị. Hypervisor có trách nhiệm

điều khiển và phân phối các luồn truy cập đến các tài nguyên phần cứng

Khi một hệ điều hành thực hiện truy xuất hoặc tương tác tài nguyên phần

cứng trên hệ điều hành chủ thì công việc của một Hypervisor sẽ là:



Hypervisor mô phỏng phần cứng. nó làm cho các hệ điều hành tưởng rằng

mình đang sử dụng tài nguyên vật lý của hệ thống thật.

Hypervisor liên lạc với các trình điều khiển thiết bị

Các trình điều khiển thiết bị phần cứng liên lạc trực tiếp đến phần cứng vật

lý.

Hình 2.3 : cấu trúc của kiểu ảo hóa Vmm Hypervisor

Trong mô hình này trình điều khiển phần cứng liên lạc trực tiếp với các thiết

bị phần cứng mà không phải qua bất kì trung gian nào nên nó mang lại một hiệu

suất cao nhất về sử dụng tài nguyên phần cứng. Một vài sản phẩm đang sử dụng

dạng này là Microsoft Hyper-V, Citrix Xenserver, Vmware ESX server.

2.2.2: Virtual Machine Monitor(VMM)

VMM là một loại ảo hóa hoạt động như một phần mềm chạy trên một hệ

điều hành chủ khác. Nghĩa là để tương tác với tài nguyên phần cứng nó phải liên

lạc thông qua hệ điều hành chủ.các sản phẩm điển hình cho kiểu ảo hóa này là

VMware Server,Microsoft Virtual PC, máy ảo Java .

Mối liên lạc giữa phần cứng và trình điều khiển thiết bị trên hệ điều hành trong

kiểu ảo hóa VMM được mô tả như sau như sau:



Bước đầu tiên mô phỏng phần cứng. Lớp ảo hóa hypervisor sẽ tạo ra một

phân vùng trên ổ đĩa cho các máy ảo. Phân vùng này bao gồm các phần

cứng ảo như ổ đĩa, bộ nhớ….

Hypervisor Xây dựng mối liên lạc giữa lớp ảo hóa với hệ điều hành. Khi

một máy ảo truy xuất tài nguyên thì lớp hypervisor sẽ thay thế máy ảo đó

gởi các yêu cầu tới hệ điều hành máy chủ để yêu cầu thực hiện,

Khi Hệ điều hành nhận được các yêu cầu này. Nó liện lạc với trình điều

khiển thiết bị phần cứng.

Các trình điều khiển thiết bị phần cứng liện lạc đến các phần cứng trên máy

thực.

Quá trình này sẽ xảy ra ngược lại khi có các trả lời từ các phần cứng đến hệ

điều hành chủ.

Hình 2.4 : Cấu trúc của kiểu ảo hóa Vmm

2.2.3 : Hybrid



Hybrid là một kiểu ảo hóa mới hơn và có nhiều ưu điểm. Trong đó lớp ảo

hóa hypervisor chạy song song với hệ điều hành máy chủ. Tuy nhiên trong cấu trúc

ảo hóa này các máy chủ ảo vẫn phải đi qua hệ điều hành máy chủ để truy cập phần

cứng nhưng khác biệt ở chỗ cả hệ điều hành máy chủ và các máy chủ ảo đều chạy

trong chế độ hạt nhân. Khi một trong hệ điều hành máy chủ hoặc một máy chủ ảo

cần xử lý tác vụ thì CPU sẽ phục vụ nhu cầu cho hệ điều hành máy chủ hoặc máy

chủ ảo tương ứng. Lý do khiến Hyrbird nhanh hơn là lớp ảo hóa chạy trong trong

chế độ hạt nhân (chạy song song với hệ điều hành) trái với Virtual Machine

Monitor với lớp ảo hóa chạy trong trong chế độ người dùng (chạy như một ứng

dụng cài trên hệ điều hành).

Phương pháp ảo hóa Hybird được sử dụng trong hai sản phẩm ảo hóa phổ

biến của là Microsoft Virtual PC 2007 và Microsoft Virtual Server 2005 R2 .

Hình 2.5 : kiến trúc ảo hóa Hybrid

2.2.4 : Monolithic Hypervisor



Monolithic Hypervisor là một hệ điều hành máy chủ.Nó chứa những trình

điều khiển (Driver) hoạt động phần cứng trong lớp Hypervisor để truy cập tài

nguyên phần cứng bên dưới.khi Các hệ điều hành chạy trên các máy ảo truy cập

phần cứng thì sẽ thông qua lớp trình điều khiển thiết bị của lớp hypervisor.

Mô hình này mang lại hiệu cao, nhưng cũng giống như bất kì các giải pháp

khác bên mặt ưu điểm thì nó cũng còn có nhiều điểm yếu .Vì nếu lớp trình điều

khiển thiết bị phần cứng của nó bị hư hỏng hay xuất hiện lỗi thì các máy ảo cài trên

nó đều bị ảnh hưởng và nguy hại. Thêm vào đó là thị trường phần cứng ngày nay

rất đa dạn,nhiều loại và do nhiều nhà cung cấp khác nhau nên trình điều khiển của

Hypervisor trong loại ảo hóa này có thể sẽ không thể hỗ trợ điều khiển hoạt động

của phần cứng này một cách đúng đắn và hiệu suất chắc chắn cũng sẽ không được

như mong đợi. Một trình điều khiển không thể nào có thể điều khiển tốt hoạt động

của tất cả các thiết bị nên nó cũng có những thiết bị phần cứng không hỗ trợ.

Những điều này cho thấy rằng việc phụ thuộc quá nhiều vào các loại thiết bị dẫn tới

sự hạn chế việc phát triển công nghệ này.

Hình 2.6 : Kiến trúc Monolithic Hypervisor

2.2.5 : Microkernelized Hypervisor

Microkernelized Hypervisor là một kiểu ảo hóa giống như Monolithic

Hyperviso. Điểm khác biệt giữa hai loại này là trong Microkernelized trình điều

khiển thiết bị phần cứng bên dưới được cài trên một máy ảo và được gọi là trình

điều khiển chính,trình điều khiển chính này tạo và quản lý các trình điều khiển con

Do an Tot Nghiep Vmware Server 0651

Documents