VMWare vSphere Introduction

Phần 1 : Tổng quan về công nghệ ảo hóa

1. Ảo hóa là gì ?
Ảo hóa là công nghệ cho phép chạy đồng thời nhiều OS trên 1 máy tính . Cùng chia sẽ tài nguyên phần cứng và được quản lý bởi lớp ảo hóa ( Hypervisor )
Lớp ảo hóa nằm giữa lớp hardware và OS giúp quản lý, phân phát tài nguyên phần cứng cho lớp các OS ảo hoạt động ở trên.

H: mô hình so sánh kiến trúc truyền thống và kiến trúc ảo hóa hiện nay

2. Ảo hóa làm gì ?
Ảo hóa xoay quanh 4 mục tiêu chính : Availability, Scalability, Optimization và Management

• Availability : tăng tính sẵn sàng cho hệ thống, giảm thiểu ( bỏ qua ) thời gian downtime khi phần cứng gặp sự cố, khi upgrade, update hoặc di chuyển. Giúp các ứng dụng hoạt động liên tục.
• Scalability :  khả năng tùy biến, thu hẹp hay mở rộng mô hình server dễ dàng mà k làm gián đoạn ứng dụng.
• Optimization : sử dụng triệt để nguồn tài nguyên phần cứng , tránh lãng phí.
• Management :  khả năng quản lý tập trung, giúp việc quản lý trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

3. Lợi ích của ảo hóa  :
Dựa trên nhiệm vụ của ảo hóa, ta có thể thấy được ảo hóa có những ưu điểm như sau :

• Tiết kiệm năng lượng liêu thụ, giảm chi phí duy trì server ( tiền điện để chạy và làm mát server )
• Giảm số lượng  thiết bị vật lý cần thiết ( giảm số lượng server, switch, cáp, phí gia công )
• Tận dụng tối đa nguồn tài nguyên, tránh lãng phí.
• Quản lý tập trung, nâng cao hiệu quả làm việc của quản trị viên.
• Khả năng mở rộng dễ dàng.

Phần 2 : Giới thiệu  WMWare vSphere

1. VMWare vSphere là gì :
VMWare vSphere là bộ sản phẩm của VMWare, dùng để phục vụ nhu cầu ảo hóa hệ thống.
2. Các thành phần và chức năng của vSphere :
vSphere gồm 3 thành phần chính :

•  VMWare ESXi Server  : lớp ảo hóa chính chạy trên nền server vật lý ( hay còn gọi là Hypervisor ), có nhiệm vụ quản lý tài nguyên phần ứng và phân phát cho các máy ảo ( Virtual Machines )
•  VMware vCenter Server : trung tâm quản lý chính của môi trường ảo hóa.
•  VMWare vSphere Client : chương trình cho phép truy cập. quản lý từ xa vào vCenter  ( hoặc ESXi ) – chỉ chạy trên Windows OS.
  VMware vSphere Web Client :  chương trình trên web-browser cho phép truy cập từ xa vào vCenter – chạy trên mọi OS

Trong VMWare vCenter Server gồm các tính năng chính  :

• vMotion : cho phép di chuyển các VM đang chạy từ 1 server vật lý này sang server vật lý khác mà k có downtime. Máy VM được chuyển sẽ hoạt động bình thường trong lúc di chuyển. Không thể dùng vMotion trong trường hợp chuyển VM từ DataCenter này sang DataCenter khác
  
• Storage vMotion : cho phép di chuyển data virtual disk hoặc file cấu hình của VM từ DataStore này sang DataStore khác mà xảy ra gián đoạn dịch vụ.
  
• High Availability ( HA ) : tính năng giúp tăng tính sẵn sàng cho VM. Nếu Server chết, thì VM sẽ đc chuyển sang Server  phù hợp và start nó lên lại ( có downtime )
  
• Fault Tolerance ( FT ) : nâng cao tính sẵn sàng bằng cách tạo 1 bản sao của VM chính ( primary VM ) và chạy song song ( secondary VM ) , và khi VM chính chết, VM phụ sẽ lập tức thay thế ( ko có downtime )
  
• Distributed Resource Scheduler ( DRS ) : phân phối và cân bằng các VM trên mỗi ESXi server, tránh tình trạng server thì quản lý quá nhiều VM, server khác thì chỉ quản lý vài VM.
  
• Distributed Power Management ( DPM ) : giảm năng lượng tiêu thụ.
  .
• Storage DRS : giống DRS nhưng Storage DRS làm việc với các thiết bị lưu trữ, giúp cân bằng tài nguyễn gữa các DataStore
  

 

Các thành phần của VMware vSphere

1. VMware® ESX và VMware®ESXi

Lớp ảo hóa chạy trên các máy chủ vật lý tách bộ vi xử lý, bộ nhớ, lưu trữ và tài nguyên thành nhiều máy ảo.

Hai phiên bản ESX có sẵn:

- VMware ESX 4.1 chứa bảng điều khiển dịch vụ tích hợp sẵn. Nó có sẵn như là một hình ảnh CD-ROM boot có thể cài đặt.

- VMware ESXi 4.1 không chứa bảng điều khiển dịch vụ. Nó có sẵn dưới hai dạng: VMware ESXi 4.1 Embedded và VMware ESXi 4.1 Installable. ESXi 4.1 Embedded là phần mềm được tích hợp vào phần cứng vật lý của máy chủ. VMware ESXi 4.1 Installable là phần mềm có sẵn dưới dạng CD-ROM boot có thể cài đặt. Bạn cài đặt phần mềm ESXi 4.1 Installable vào ổ cứng của máy chủ.

2. VMware®vCenter Server

Trung tâm của việc cấu hình, cấp phép và quản lý môi trường CNTT ảo hóa.

3. VMware®vSphere Client

Giao diện cho phép người dùng kết nối từ xa với máy chủ vCenter hoặc ESX / ESXi từ bất kỳ máy tính Windows nào.

4. Truy cập web VMware®vSphere

Giao diện web cho phép quản lý máy ảo và truy cập vào các bảng điều khiển từ xa.

5. VMware® Virtual Machine File System (VMFS)

Hệ thống file cluster hiệu năng cao cho các máy ảo ESX/ESXi.

6. VMware® Virtual SMP

Tính năng cho phép một máy ảo duy nhất sử dụng đồng thời nhiều bộ xử lý vật lý.

7. VMware®vMotion và Storage vMotion

VMware vMotion cho phép di chuyển trực tiếp các máy ảo đang hoạt động từ một máy chủ vật lý này sang máy chủ khác mà không có downtime, đảm bảo tính khả dụng liên tục và tính toàn vẹn giao dịch hoàn chỉnh.

Storage vMotion cho phép di chuyển các tệp máy ảo từ kho dữ liệu này sang kho dữ liệu khác mà không bị gián đoạn dịch vụ. Bạn có thể chọn đặt máy ảo và tất cả các disk của nó vào một vị trí duy nhất, hoặc chọn các vị trí riêng biệt cho tệp cấu hình máy ảo và mỗi đĩa ảo. Máy ảo vẫn nằm trên cùng một máy chủ trong Storage vMotion.

- Di chuyển bằng vMotion

Cho phép bạn di chuyển một máy ảo đang hoạt động tới một máy chủ mới.

Cho phép bạn di chuyển một máy ảo sang một máy chủ mới mà không bị gián đoạn trong tính khả dụng của máy ảo.

Không thể được sử dụng để di chuyển các máy ảo từ trung tâm dữ liệu này sang trung tâm dữ liệu khác.

- Di chuyển bằng Storage vMotion

Cho phép bạn di chuyển các ổ đĩa ảo hoặc tệp cấu hình của một máy ảo đang hoạt động tới một kho dữ liệu mới.

Cho phép bạn di chuyển bộ nhớ của máy ảo mà không bị gián đoạn trong tính khả dụng của máy ảo.

8. VMware® High Availability (HA)

Sở hữu tính năng cung cấp tính sẵn sàng cao cho các máy ảo. Nếu máy chủ bị lỗi, máy ảo bị ảnh hưởng sẽ được khởi động lại trên các production servers khác có dung lượng dự phòng.

9. VMware® Distributed Resource Scheduler (DRS)

Tính năng phân bổ và cân bằng khả năng tính toán động trên các bộ sưu tập tài nguyên phần cứng cho các máy ảo. Tính năng này bao gồm khả năng quản lý nguồn phân tán (DPM) cho phép một trung tâm dữ liệu giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng của nó.

10. VMware®vSphere SDK

Tính năng cung cấp một giao diện chuẩn cho VMware và các giải pháp của bên thứ ba để truy cập VMware vSphere.

11. VMware®Fault Tolerance

Khi Fault Tolerance được kích hoạt cho một máy ảo, một bản sao thứ cấp của máy ảo gốc (hoặc chính) được tạo ra. Tất cả các hoạt động hoàn thành trên máy ảo chính cũng được áp dụng cho máy ảo thứ cấp. Nếu máy ảo chính không khả dụng, máy phụ sẽ hoạt động, cung cấp tính khả dụng liên tục.

12. vNetwork Distributed Switch (vDS)

Tính năng bao gồm một công tắc ảo phân tán (vDS), mở rộng cho nhiều máy chủ ESX/ESXi cho phép giảm đáng kể các hoạt động bảo trì mạng đang hoạt động và dung lượng mạng đang tăng. Điều này cho phép các máy ảo duy trì cấu hình mạng nhất quán khi chúng di chuyển trên nhiều máy chủ.

13. Host Profiles

Tính năng đơn giản hóa việc quản lý cấu hình máy chủ thông qua các chính sách cấu hình do người dùng xác định.

Chính sách hồ sơ lưu trữ:

- Chụp bản thiết kế của cấu hình máy chủ đã xác thực và sử dụng cấu hình này để cấu hình mạng, lưu trữ, bảo mật và các cài đặt khác trên nhiều máy chủ.

- Giám sát việc tuân thủ các thiết lập cấu hình máy chủ tiêu chuẩn trên trung tâm dữ liệu.

- Giảm các bước thủ công liên quan đến việc cấu hình máy chủ và giúp duy trì sự nhất quán và chính xác trên trung tâm dữ liệu.

14. Pluggable Storage Architecture (PSA)

Một storage partner plug-in framework cho phép các array certification lớn hơn và cải thiện hiệu suất array-optimized. PSA là một multipath I/O framework cho phép các storage partners làm array của họ không đồng bộ với ESX release schedules. Các VMware partners có thể cung cấp các hành vi cân bằng tải đa luồng nâng cao hiệu suất (performance-enhancing multipath load-balancing) được tối ưu hóa cho mỗi mảng.

Notes:
VMWare vSphere có thể hiểu nôm na là một hệ điều hành, nhưng khác với các hệ điều hành khác như Windows, CentOS, Mac… vSphare chỉ có 1 chức năng chính là để chạy các máy ảo VMWare. Nền tảng này rất nhẹ do không phải đảm đương nhiều công việc, giúp cho các máy ảo không bị chiếm tài nguyên lớn từ hệ điều hành chính, tăng hiệu suất và độ ổn định. Người quản trị chủ yếu sử dụng công cụ VMWare vSphere client để kết nối với hệ thống. Đây là một công cụ chạy trên Windows bình thường.
Nói đơn giản, bạn có 1 cái máy chủ.  Thay vì bạn cài Windows Server hay CentOS, Ubuntu gì đó lên xong mới cài Hyper – V, VMWare, Virtual Box  thì bạn chỉ cài mỗi cái vSphere lên, mà cụ thể nó gọi là phần mềm ESXI. Nó cũng có 1 file ISO như kiểu bạn cài windows bình thường vậy, nặng cỡ 300MB thôi.  Sau khi cài rồi thì bạn có thể tạo nhiều máy ảo trên đó, các máy ảo này chạy Windows, Linux…như VMWare Workstation bình thường, từ đó thiết lập hệ thống ảo hóa.