Giải pháp ảo hóa hệ thống Công nghệ thông tin với sản phẩm phần mềm VMware Infrastructure 3

Ngày 07/02/2013 đăng bởi seo3.vdo@gmail.com

1. Tổng quan về ẢO HÓA

A. Khái niệm về ẢO HÓA


ẢO HÓA là một công nghệ phần mềm, nó thay đổi nhanh chóng toàn cảnh của lĩnh vực Công nghệ Thông tin (CNTT) và cách tính toán của con người. Máy chủ trong các hệ thống CNTT ngày nay thường được thiết kế để chạy một hệ điều hành và một ứng dụng. Điều này không khai thác triệt để hiệu năng của hầu hết các máy chủ rất lớn. Ảo hóa cho phép bạn vận hành nhiều máy chủ ảo trên cùng một máy chủ vật lý, dùng chung các tài nguyên của một máy chủ vật lý qua nhiều môi trường khác nhau. Các máy chủ ảo khác nhau có thể vận hành nhiều hệ điều hành và ứng dụng khác nhau trên cùng một máy chủ vật lý.
 
B. ẢO HÓA hoạt động như thế nào?


Nền tảng ảo hóa của VMware được xây dựng trên kiến trúc sẵn sàng cho doanh nghiệp (business-ready). Sử dụng các phần mềm như VMware Infrastructure và VMware ESX Server để biến đổi hay “ảo hóa” các tài nguyên phần cứng của một máy chủ x86 –  bao gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ, ổ đĩa cứng và bộ điều khiển mạng – để tạo ra các máy chủ ảo có đầy đủ các chức năng để có thể vận hành hệ điều hành và các ứng dụng giống như một máy chủ “thật”. Mỗi máy chủ ảo là một hệ thống đầy đủ, loại bỏ các xung đột tiềm tàng. Ảo hóa của VMware hoạt động bằng cách chèn một “lớp mỏng” (thin layer) phần mềm trực tiếp lên trên phần cứng máy chủ vật lý hay lên trên hệ điều hành chủ (host OS). Còn được gọi là bộ phận giám sát các máy chủ ảo hay “hypervisor” để cấp phát động và trong suốt các tài nguyên phần cứng. Nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trên một máy chủ vật lý và dùng chung các tài nguyên
 
Xây dựng Trung tâm Dữ liệu trên nền kiến trúc linh động
o hóa một máy tính vật lý chỉ là sự khởi đầu. VMware vSphere dàn trãi qua hàng trăm các máy tính và hệ thống lưu trữ vật lý được liên kết với nhau để tạo thành một hạ tầng ảo hóa toàn bộ. Bạn không cần gán cố định các máy chủ, hệ thống lưu trữ, hay băng thông mạng cho mỗi ứng dụng. Thay vào đó, các tài nguyên phần cứng của bạn được cấp phát động khi nào chúng được cần. Điều này có nghĩa là các ứng dụng có mức độ ưu tiên cao nhất của bạn sẽ luôn luôn có các tài nguyên mà chúng cần và không cần lãng phí chi phí cho phần cứng phát sinh chỉ được cần cho các lần cao điểm.
 

Tại sao lại thực hiện ảo hóa?
Ảo hóa hạ tầng CNTT cho phép bạn tiết giảm chi phí CNTT trong khi đó lại tăng hiệu quả, hiệu năng, và tính linh động cho hạ tầng hiện hữu của bạn.
 

2. Các thành phần và tính năng của sản phẩm phần mềm VMware

Bộ phần mềm VMware bao gồm các sản phẩm thành phần tạo nên đầy đủ các tính năng để ảo hóa hạ tầng CNTT.

ESX Server
ESX Server là lõi của bộ phần mềm VMware Infrastructure. Chúng hoạt động như hypervisor, hay lớp ảo hóa (virtualization layer).
ESX Server bao gồm 02 thành phần: Service Console và VMkernel.

Service Control (SC) quản lý ESX Server và các máy ảo chạy trên máy chủ. SC bao gồm các dịch vụ như: tường lửa, SNMP agent và web.
VMkernel
là nền tảng thật sự cho quá trình ảo hóa. VMkernel quản lý các phiên truy xuất phần cứng của các máy ảo.

 
Virtual SMP
Virtual SMP (Symmetric Multi-Processing) không phải là tính năng để ESX Server được cài đặt trên máy chủ có nhiều bộ vi xử lý mà nó cho phép các máy ảo được tạo với nhiều bộ vi xử lý.
VirtualCenter
VirtualCenter (VC) quản lý tập trung các máy chủ ESX và các máy ảo tương ứng.
VC cho phép IT Admin triển khai, quản lý, giám sát, tự động hóa, và bảo vệ hạ tầng ảo.
VC sử dụng các cơ sở dữ liệu như SQL hay Oracle để lưu tất cả dữ liệu của máy vật lý và máy ảo.
VC cung cấp các tính năng nâng cao như VMotion, DRS, và HA.
 

Infrastructure Client

  • Infrastructure Client (VI Client) là giao diện đồ họa dùng để kết nối đến và quản lý các máy chủ ESX hay máy chủ VC.
  • VI Client cho phép người quản trị thực hiện mọi thao tác tác động đến các máy chủ ESX, máy ảo hay máy chủ VC

      VMotion

  • VMotion là một tính năng của ESX Server và VirtualCenter cho phép di dời các máy ảo đang vận hành giữa các ESX Server mà không cần tắt máy ảo. Tính năng này hạn chế thời gian chết (downtime) cho các máy ảo trong các trường hợp bảo trì hệ thống (nâng cấp hay thay mới các ESX Server).
  • Storage VMotion xây dựng trên nền tảng của VMotion. Storage VMotion cho phép di dời các máy ảo đang vận hành giữa các datastore.

 Distributed Resource Scheduler (DRS)

  • DRS là một tính năng cho phép phân phối động hiệu năng tài nguyên cho nhiều máy chủ ESX trong một Cluster.
  • Một ESX Server cluster là một tập hợp sức mạnh bộ vi xử lý và bộ nhớ của tất cả các máy chủ Host trong một Cluster. Khi gán hai hay nhiều Host vào trong Cluster, chúng làm việc nhất trí  để cung cấp bộ vi xử lý và bộ nhớ cho các máy ảo trong Cluster. Mục đích của DRS là cung cấp các máy ảo với các tài nguyên phần cứng dc yêu cầu trong khi giảm thiểu số lượng tranh chấp các tài nguyên này trong sự cố gắn để duy trì mức độ thi hành tốt.
  • DRS cũng được xây dựng dựa trên VMotion để di dời một máy ảo đang vận hành từ máy chủ ESX này sang máy chủ ESX khác khi mức độ thi hành của máy chủ ESX đó vượt qua ngưỡng cho phép.

      High Availability (HA)

  • Tính năng HA của VMware không giống như tính năng HA của Windows. HA của VMware không có cơ chế phòng chóng lỗi, mà chỉ là một tính năng cho phép tự động khởi động lại các máy ảo đang vận hành trên một máy chủ ESX bị lỗi.
  • HA không giống như DRS. HA không sử dụng công nghệ VMotion để di dời các máy ảo sang một máy chủ Host khác.

Consolidated Backup (VCB)

  • VCB là một ứng dụng Windows-based cung cấp giải pháp sao lưu dự phòng LAN-free Fibre Channel hay iSCSI-based giảm tải quá trình sao lưu dự phòng đến máy chủ vật lý chuyên dụng.
  • VCB kết hợp với một phần mềm sao lưu dự phòng của hãng thứ ba để tiến hành sao lưu các máy ảo trong hạ tầng ảo hóa.
3. Nội dung giải pháp
a. Mục tiêu giải pháp
  • Ảo hóa toàn bộ hệ thống máy chủ và ứng dụng để loại trừ:
    • Thời gian trì trệ đầu tư thiết bị máy chủ mới khi triển khai một ứng dụng mới.
    • Thời gian chết (downtime) khi bảo trì hay nâng cấp phần cứng cho hệ thống máy chủ.
  • Tiết giảm không gian của phòng máy chủ, độ phức tạp của hệ thống cáp kết nối và chi phí hàng ngày cho hệ thống điện và làm mát.
  • Khai thác triệt để hiệu năng cũng như công năng của công nghệ và sức mạnh phần cứng máy chủ hiện nay.
  • Quản lý tập trung tại một điểm duy nhất và giảm thiểu các thao tác quản trị.
  • Dễ dàng và linh động triển khai các yêu cầu kinh doanh mới ngay lập tức và sao lưu dự phòng toàn bộ hệ thống.

b. Giải pháp thực hiện

  • Trang thiết bị phần cứng cần có trong giải pháp

1) Hệ thống máy chủ Host (ESX Server)

  • Yêu cầu cấu hình phần cứng:

STT

Thành phần

Mô tả kỹ thuật

SL

1

CPU

Chủng loại bộ vi xử lý ≥ Quad-Core

Tốc độ xung xử lý ≥ 3.0GHz

4

2

RAM

Phụ thuộc vào số lượng máy ảo/Host

Khuyến cáo: tối thiểu 2GB/VM

1

3

HDD

Dung lượng lưu trữ ≥ 146GB 15k SAS

2

4

RAID Controller

Hỗ trợ chuẩn RAID-1 (Mirror)

1

5

Network Interface

Gigabit Ethernet

4

6

HBA Controller

1-port 4Gbps

2

  • Số lượng máy chủ Host là 02 hoặc nhiều hơn. Khuyến cáo: tối thiểu là 02.
  • Quan trọng: Trước khi tiến hành mua thiết bị, bạn nên tham khảo danh sách phần cứng mà phần mềm VMware hỗ trợ tại đường dẫn dưới đây:
    • http://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php

2) Máy chủ LDAP

  • Yêu cầu cấu hình phần cứng:

STT

Thành phần

Mô tả kỹ thuật

SL

1

CPU

Chủng loại bộ vi xử lý ≥ Quad-Core

Tốc độ xung xử lý ≥ 3.0GHz

4

2

RAM

Phụ thuộc vào số lượng máy ảo/Host

Khuyến cáo: tối thiểu 2GB/VM

1

3

HDD

Dung lượng lưu trữ ≥ 146GB 15k SAS

2

4

RAID Controller

Hỗ trợ chuẩn RAID-1 (Mirror)

1

5

Network Interface

Gigabit Ethernet

4

6

HBA Controller

1-port 4Gbps

2

  • Chú ý: Máy chủ LDAP còn kiêm thêm chức năng sao lưu dự phòng cho các máy ảo trên các máy chủ Host (triển khai VCB).

3) Máy chủ VirtualCenter

  • Yêu cầu cấu hình phần cứng:

STT

Thành phần

Mô tả kỹ thuật

SL

1

CPU

Chủng loại bộ vi xử lý ≥ Quad-Core

Tốc độ xung xử lý ≥ 3.0GHz

4

2

RAM

Phụ thuộc vào số lượng máy ảo/Host

Khuyến cáo: tối thiểu 2GB/VM

1

3

HDD

Dung lượng lưu trữ ≥ 146GB 15k SAS

2

4

RAID Controller

Hỗ trợ chuẩn RAID-1 (Mirror)

1

5

Network Interface

Gigabit Ethernet

4

6

HBA Controller

1-port 4Gbps

2

  • Chú ý: Máy chủ VC có thể được tích hợp chung với máy chủ LDAP.

4) Hệ thống lưu trữ tập trung

  • Yêu cầu cấu hình phần cứng:

STT

Thành phần

Mô tả kỹ thuật

SL

1

Controllers

 

2

2

HDD

Dung lượng lưu trữ ≥ 3TB

2

3

RAID Controller

Hỗ trợ chuẩn RAID-5

1

4

Host interface

Fiber Channel ≥ 4Gbps

2

5

SFF Modular

4Gbps

2

  • Phần mềm sử dụng trong giải pháp
    • Microsoft Windows Server 2008 Enterprise Edition
    • Microsoft Windows Server 2008 Standard Edition
    • VMware Infrastructure 3 Enterprise Edition for 8 Processors
    • VMware VirtualCenter Server
    • Symantec Backup Exec (Include for VMware)

Sơ đồ giải pháp
d. Đánh giá và nhận xét giải pháp

  • Quy mô giải pháp trên được dành cho các tổ chức, doanh nghiệp vừa và nhỏ. Để thực hiện thực hiện ảo hóa ở quy mô lớn, bạn cần phải có một kế hoạch chi tiết về thời gian đầu tư, mức ngân quỹ phù hợp và năng lực của đội ngũ thừa kế sau khi hoàn tất triển khai.
  • Dưới đây là vài ưu điểm và nhược điểm của giải pháp trên:
    • Ưu điểm
      • Dễ dàng quản trị và triển khai cho các nhu cầu phát triển trong tương lai.
      • Khai thác triệt để sức mạnh của công nghệ phần cứng.
      • Giảm thiểu ngân quỹ đầu tư trong tương lai gần.
    • Nhược điểm
      • VMware chỉ hỗ trợ các phần cứng có trong HCL.

4. Kết luận

Với sự phát triển vượt bậc của sức mạnh phần cứng hiện nay, tất cả đều sẵn sàng cho phép bạn triển khai nhanh chóng các nhu cầu về ứng dụng với công nghệ ảo hóa trong khi bạn không cần phải có một không gian rộng lớn để xây dựng trung tâm dữ liệu cho tổ chức, doanh nghiệp của bạn; không phải tiêu tốn thời gian để cân nhắc vấn đề chi phí về hệ thống điện, làm mát hàng tháng; giảm thiểu tối đa ngân quỹ đầu tư cho hệ thống Công nghệ thông tin trong tương lai.

Hotline tư vấn miễn phí