Đang tải... (xem toàn văn)
Trong một vài năm gần đây, ảo hóa là chủ đề được thảo luận nhiều nhất. Có thể nói ảohóa là một cơn gió mới trong nền công nghiệp IT hiện nay. Ảo hóa trong datacentercó nhiều dạng, nhưng dạng ảo hóa có ảnh hưởng lớn nhất chính là ảo hóa máy chủ.Ảo hoá bước chuyển trung gian từ thế giới thực, phần cứng vật lý sang phần cứngảo đang trở thành một trong những xu hướng phát triển lớn tiếp theo trong ngànhcông nghiệp IT. Hiện nay đã có nhiều lựa chọn ảo hoá hơn trong từng lĩnh vực chocác chuyên gia công nghệ thông tin lựa chọn, như các ứng dụng nguồn mở của Xenvà Virtual Iron, hay HyperV của Microsoft với tốc độ phát triển nhanh chóng và cácsản phẩm của VMware.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN KHOA MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Ảo hóa hạ tầng máy chủ công nghệ Microsoft Giảng viên hướng dẫn: TS ĐÀM QUANG HỒNG HẢI Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ MINH SƯƠNG NGUYỄN HỮU CÁT MINH Lớp : MMT01 Khóa: 2006 – 2011 TP.Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2011 Tóm tắt nội dung Trong vài năm gần đây, ảo hóa chủ đề thảo luận nhiều Có thể nói ảo hóa gió cơng nghiệp IT Ảo hóa datacenter có nhiều dạng, dạng ảo hóa có ảnh hưởng lớn ảo hóa máy chủ Ảo hoá - bước chuyển trung gian từ giới thực, phần cứng vật lý sang phần cứng ảo - trở thành xu hướng phát triển lớn ngành công nghiệp IT Hiện có nhiều lựa chọn ảo hố lĩnh vực cho chuyên gia công nghệ thông tin lựa chọn, ứng dụng nguồn mở Xen Virtual Iron, hay Hyper-V Microsoft với tốc độ phát triển nhanh chóng sản phẩm VMware Trong phạm vi khóa luận này, chúng tơi tập trung vào cơng nghệ ảo hóa máy chủ hãng Microsoft: Microsoft Hyper-V R2 Nhằm mục tiêu đưa nhìn tổng quan Hyper-V ứng dụng, lợi ích cơng nghệ ảo hóa máy chủ Lời cảm ơn Đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Quốc Gia TP.HCM Khoa Mạng Máy Tính & Truyền Thông tạo môi trường học tập tốt để chúng em có kiến thức quý báu, hữu ích giúp tự tin bước vào công việc tương lai sau Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Đàm Quang Hồng Hải - Trưởng khoa Mạng Máy Tính & Truyền Thơng, đồng thời giảng viên hướng dẫn khóa luận tốt nghiệp, giúp đỡ, giải đáp thắc mắc hướng dẫn tận tình để chúng em hồn thành khóa luận Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trường Đại Học Cơng Nghệ Thơng Tin tận tình giúp đỡ chúng em thời gian vừa qua Và cuối cùng, động viên gia đình bạn bè nguồn động lực để chúng em có điều kiện hồn thành khóa luận Mặc dù cố gắng khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận đóng góp quý báu quý thầy cô bạn TP Hồ Chí Minh, Tháng 02 Năm 2011 Sinh viên thực Trần Thị Minh Sương Nguyễn Hữu Cát Minh Nhận xét (của Giảng Viên hướng dẫn) Nhận xét (của Giảng Viên phản biện) Mục lục Danh sách hình vẽ iv Danh sách bảng v Ảo hóa ảo hóa máy chủ 1.1 Ảo hóa 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Nguyên nhân 1.1.4 Lợi ích 1.1.5 Nhược điểm 1.2 Ảo hóa máy chủ 1.2.1 Máy ảo 1.2.2 Hypervisor 1.2.2.1 Hypervisor dạng 1.2.2.2 Hypervisor dạng 1.2.2.3 Monolithic Hypervisor 1.2.2.4 Microkernel Hypervisor 1.2.3 Các bước triển khai ảo hóa máy chủ Hyper-V R2 2.1 Tổng quan 2.2 Kiến trúc 2.2.1 Parent Partition 2.2.2 Child Partition 2.3 Những trường hợp sử dụng Hyper-V R2 2.3.1 Server Consolidation 2.3.2 Business Continuity Disaster Recovery 2.3.3 Testing Development 2.3.4 The Dynamic Datacenter 2.4 Yêu cầu phần cứng 2.5 Những đặc điểm bật 2.5.1 Failover Cluster 2.5.2 Quick Migration 2.5.3 Live Migration 1 1 4 6 10 12 12 13 15 16 17 17 17 18 18 18 19 19 20 20 2.5.4 Cluster Shared Volume 22 Xây dựng mơ hình ảo hóa hạ tầng máy chủ 3.1 Mơ hình 3.2 Kích hoạt role Hyper-V 3.3 Tạo mạng ảo 3.4 Tạo máy ảo 3.5 Hyper-V Failover Clustering 3.6 Hyper-V Live Migration 3.7 Hyper Quick Migration Chương trình quản lý Hyper-V qua Web 4.1 Hiện trạng phân tích yêu cầu 4.1.1 Hiện trạng 4.1.2 Phân tích yêu cầu 4.2 Phương pháp giải vấn đề 4.2.1 Xác thực 4.2.2 Xem thông tin máy thật 4.2.3 Xem thông tin máy ảo 4.2.4 Chỉnh sửa máy ảo 4.2.5 Tạo máy ảo 4.3 Sơ đồ dòng liệu DFD (Data Flow Diagram) 4.3.1 Sơ đồ luồng liệu tổng quát Web quản lý Hyper-V 4.3.2 Sơ đồ luồng liệu chi tiết Web quản lý Hyper-V 4.4 Sơ đồ chức BFD (Business Function Diagram) 4.5 Phần mềm “quản lý Hyper-V” 4.5.1 Ưu điểm 4.5.2 Các công nghệ sử dụng 4.5.3 Giao diện 4.5.4 Đăng nhập 4.5.5 Trang chủ 4.5.6 Trang tạo máy ảo 4.5.7 Trang xem thông tin máy ảo 4.5.8 Trang chỉnh sửa máy ảo 4.5.9 Trang thông tin 27 27 28 33 35 40 58 62 64 64 64 64 64 65 65 65 66 66 66 66 68 69 69 69 70 70 71 73 74 77 79 82 Kết luận 83 5.1 Kết đạt 83 5.2 Hướng phát triển 84 GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh Tài liệu tham khảo 85 Danh sách hình vẽ 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Hypervisor dạng Hypervisor dạng Monolithic Hypervisor Microkernel Hypervisor Các bước triển khai ảo hóa 10 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Kiến trúc Hyper-V Parent Partition Child Partition Các bước trình Live Migration Cluster Shared Volume 14 15 16 22 24 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 Mơ hình ảo hóa hạ tầng máy chủ Trang Select Server Role Trang Hyper-V Trang Create Virtual Network Trang Confirm Installation Selection Trang Installation Progress Trang Installation Results Trang Virtual Network Manager Trang New Virtual Network Hộp thoại thông báo gián đoạn mạng Trang New virtual Machine Trang Before You Begin Trang Specify Name and Location Trang Assign Memory Trang Configure Networking Trang Connect Virtual Hard Disk Trang Installion Options Trang Completing the New Virtual Machine Trang Select Feature Trang Confirm Installation Selections Trang Installation Results Failover Cluster Manager Trang Before You Begin 27 28 29 30 31 32 33 34 35 35 36 36 37 37 38 38 39 39 41 42 42 43 44 ii iii 3.24 3.25 3.26 3.27 3.28 3.29 3.30 3.31 3.32 3.33 3.34 3.35 3.36 3.37 3.38 3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44 3.45 3.46 3.47 3.48 3.49 3.50 Trang Select Servers or a Cluster Trang Testing Options Trang Confirmation Trang Summary Trang Create Cluter Trang Select Server Trang Access Point Administering the Cluster Trang Create Cluster: Confirm Trang Creating New Cluster Trang Create Cluster: Summary Trang chỉnh sửa Virtual Machine Trang Select a cluster to manage Trang High Availability: Before you begin Trang Select Virtual Machine Trang High Availability: Confirmation Trang High Availability: Summary Live Migration máy ảo Trang Summary máy ảo Stop Cluster Service Trang Setting máy ảo Export máy ảo Chọn nơi lưu file Export Xóa máy ảo Enable Cluster Shared Volumes Thêm disk vào Cluster Shared Volumes Live migrate virtual machine to another node Quick migrate virtual machine to another node 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 50 50 51 51 52 52 53 54 55 56 57 57 58 59 60 62 63 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 DFD mức - Sơ đồ luồng liệu tổng quát Sơ đồ luồng liệu chi tiết Web quản lý HyperV Sơ đồ chức Sơ đồ giao diện Đăng nhập Đăng kí user Thay đổi mật Giao diện trang chủ Trang tạo máy ảo Kiểm tra máy ảo tạo Server Manager Thông báo lỗi tạo máy ảo trùng tên với máy ảo có 67 68 69 71 72 72 73 74 75 76 77 GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 72 Hình 4.5: Đăng nhập Trang đăng kí user Hình 4.6: Đăng kí user GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 73 Người dùng thay đổi password Hình 4.7: Thay đổi mật 4.5.5 Trang chủ Trang chủ thông tin trạng thái server bao gồm: tên server, domain, CPU, tổng số core, tổng số Logical Processors, Ram, địa IP GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 74 Hình 4.8: Giao diện trang chủ 4.5.6 Trang tạo máy ảo Trang tạo máy ảo, giúp người quản trị tạo máy ảo từ xa mà không cần tiếp xúc với server Chúng ta tạo máy ảo với thông số mà ta thêm vào Minimum Maximum Ram thông số ứng dụng đưa để tạo dung lượng Ram theo cho phép server GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 75 Hình 4.9: Trang tạo máy ảo Lưu ý : số lượng Core, nhớ cho máy ảo, dung lượng cho ổ đĩa ảo phải nhập vào số (có hàm kiểm tra nhập sai thông báo nhập lại) Kết kiểm tra máy server cho ta thấy PC5 tạo với thông số thiết lập: GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 76 Hình 4.10: Kiểm tra máy ảo tạo Server Manager Nếu tạo máy ảo trùng tên với máy ảo có thông báo, yêu cầu tạo lại GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 77 Hình 4.11: Thơng báo lỗi tạo máy ảo trùng tên với máy ảo có 4.5.7 Trang xem thông tin máy ảo Từ dropdown list máy ảo server Người dùng chọn lựa theo tên máy ảo muốn xem Sẽ thông tin máy ảo cần xem hình gồm: tên, cpu, core, logiacal process, ram, IP, trạng thái ( running/ stop), hệ điều hành sử dụng Đồng thời nhấn vào nút Image để chụp hình máy ảo lên web Các thao tác: • Dropdown list - Máy ảo: lựa chọn máy ảo muốn xem • Nút Start: khởi động máy ảo tắt • Nút Stop: tắt máy ảo • Nút Image: xem hình máy ảo lựa chọn từ dropdown list Nếu máy tắt nút Image bị ẩn GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 78 Hình 4.12: Trạng thái máy ảo tắt Khi máy ảo trạng thái “Stopped” (đã tắt) nút “Stop” nút “Image” bị mờ nút “Start” bật lên để khởi động máy ảo muốn GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 79 Hình 4.13: Trạng thái máy ảo chạy Khi máy ảo trạng thái “Running” (đang chạy) nút “Stop” nút “Image” bật lên nút “Start” bị mờ Nhấn vào nút Image thấy hình máy ảo hình 4.13 4.5.8 Trang chỉnh sửa máy ảo Từ dropdown list tên máy ảo có máy Hyper-V, người quản trị chọn máy cần chỉnh sửa Người dùng chọn máy ảo muốn chỉnh sửa GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 80 Hình 4.14: Chọn máy ảo cần chỉnh sửa Sau chọn thơng tin máy Hình 4.15: Trang chỉnh sửa máy ảo GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 81 Người quản trị sửa thơng tin như: tên máy ảo, số Core, số Ram vào textbox tương ứng Lưu ý : Tổng số Core Ram phải số (có hàm kiểm tra điền sai thơng báo điền lại) Hình 4.16: Thơng báo nhập sai thông số GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh 82 4.5.9 Trang thơng tin Hình 4.17: Trang thơng tin GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh Chương Kết luận 5.1 Kết đạt Khóa luận trình bày cách có hệ thống cơng nghệ ảo hóa cơng nghệ Hyper-V hãng Microsoft Triển khai LAB mơ ảo hóa hạ tầng máy chủ, từ đưa bước cần thực để làm bật tính Microsoft Hyper-V R2: • Failover Clustering • Quick Migration • Live Migration Chương trình ứng dụng thay phần chương trình mặc định Hyper-V Manager Giúp người làm quen với cơng nghệ ảo hóa dễ dàng tiếp cận ngơn ngữ hiển thị chương trình tiếng Việt Như chương trình giải vấn đề sau: • Quản lý Hyper-V R2 thơng qua website với ngơn ngữ tiếng Việt • Sử dụng PowerShell để điều khiển Hyper-V • Xây dựng kết nghiên cứu Microsoft Visual Studio 2010 ngơn ngữ C# Những hạn chế: • Do khơng có điều kiện phòng LAB triển khai thực tế, nên kết thu mang tính chất tham khảo • Tốc độ xử lý lệnh chậm phải import remove module Hyper-V script Powershell • Chỉ có số tính Hyper-V 83 84 5.2 Hướng phát triển • Tiếp tục cải thiện chương trình nhằm đẩy nhanh tốc độ xử lý lệnh • Thêm tính Hyper-V vào chương trình như: Failover Cluster, Quick Migration Live Migration GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh Tài liệu tham khảo Microsoft, Hyper-V Planning and Deployment Guide, Mar 2009 Chuck Enstall, Richard Ruiz, Tim Cerling, Jeff Buller, Mastering Microsoft® Virtualization Wiley Publishing, Inc., 2010 W Panek, MCTS Windows Server Virtualization Configuration Wiley Publishing, Inc., 2009 Jason Kappel, Toby J.Velte, Anthony T.Velte, Microsoft® Virtualization with Hyper-V The McGraw-Hill Companies, 2009 H Stagner, Pro Hyper-V Apress, 2009 W von Hagen, Professional: Xen® Virtualization Wiley Publishing, Inc., 2008 Microsoft, Quick Migration with Hyper-V: White Paper, 2008 M Tulloch, Understanding Microsoft® Virtualization Solution Microsofts Press, 2009 M Tulloch, Understanding Microsoft® Virtualization Solutions 2nd Microsofts Press, 20010 10 Clark Schefly, Bernard Golden, Virtualization for dummies Wiley Publishing, Inc., 2008 11 VMWare, Virtualization Overview: VMWare White Paper 12 Nelson Ruest, Danielle Ruest, Virtualization: A Beginner’s Guide Mac Graw Hill, 2009 13 W R.Stanek, Windows PowerShell™ 2.0 Administrator’s Pocket Consultant Microsofts Press, 2009 14 E Wilson, Windows PowerShell™ Scripting Guide Microsofts Press, 2008 15 Microsoft, Windows Server 2008 Failover Clustering Architecture Overview, 2008 16 Allen Stewart, John Kelbley, Mike Sterling, Windows Server 2008 Hyper-V Wiley Publishing, Inc., 2009 17 Microsofts, Windows Server 2008 R2 Technical Overview, July 2009 18 Microsofts, Windows Server® 2008 R2 Hyper-V™ Live Migration: White pager 19 http://pshyperv.codeplex.com/ 85 86 20 http://blogs.msdn.com/b/clustering/archive/2009/02/19/9433146.aspx 21 http://blog.devx.com/win2008/2008/06/hyperv-wmi-using-powershell-sc html 22 http://devinfra-us.blogspot.com/2008/05/powershell-and-aspnet.html 23 http://technet.microsoft.com/en-us/library/bb742455.aspx 24 http://technet.microsoft.com/en-us/library/dd630633%28WS.10%29.aspx 25 http://technet.microsoft.com/en-us/library/bb742455.aspx 26 http://blogs.technet.com/b/benp/archive/2008/08/11/ scripting-hyper-v-with-wmiand-powershell-part-1-introduction-querying-state aspx 27 http://thepowershellguy.com/blogs/posh/ GVHD: TS Đàm Quang Hồng Hải SVTH: Trần Thị Minh Sương – Nguyễn Hữu Cát Minh ... Trong vài năm gần đây, ảo hóa chủ đề thảo luận nhiều Có thể nói ảo hóa gió cơng nghiệp IT Ảo hóa datacenter có nhiều dạng, dạng ảo hóa có ảnh hưởng lớn ảo hóa máy chủ Ảo hoá - bước chuyển trung... Chương Ảo hóa ảo hóa máy chủ 1.1 1.1.1 Ảo hóa Khái niệm Ảo hóa công nghệ thiết kế để tạo tầng trung gian phần cứng máy tính phần mềm chạy phần cứng đó, cách đưa khái niệm logic tài nguyên máy tính... mạng máy tính để máy ảo sử dụng chúng bình thường Ngồi ra, ảo hóa máy chủ phải có khả sử dụng thiết bị vật lý cách linh hoạt phải phù hợp, riêng biệt bảo mật • Thiết bị ảo hóa: Ảo hóa máy chủ