Giải Pháp Cloud Virtuozzo – Odin

Giải Pháp Cloud Virtuozzo – Odin

1.Giới thiệu

Trước đây, đa phần doanh nghiệp thực hiện triển khai một máy chủ vật lý chuyên dụng cho mỗi ứng dụng hoặc phòng ban để phục vụ nhu cầu. Mô hình này thật sự khiến cho doanh nghiệp phải đau đầu bởi chi phí đầu tư khổng lồ bao gồm:

  • Chi phí hạ tầng và năng lượng.
  • Chi phí phần cứng.
  • Chi phí bản quyền phần mềm ứng dụng.
  • Chi phí quản lý.
  • Tính linh hoạt kém.
  • Mức độ sẵn sàng của dữ liệu chưa được bảo đảm.

Đứng trước những thử thách vô cùng khó khăn như vậy, các tổ chức phải tìm ra những cách thức mới nhằm đáp ứng các yêu cầu sau:

  • Tăng độ linh hoạt trong việc sử dụng tài nguyên.
  • Giảm thiểu quy trình phức tạp nhằm tăng khả năng quản lý hệ thống.
  • Tự động hóa các tác vụ thường nhật.
  • Giảm tổng chi phí dành cho công việc quản trị.
  • Bảo đảm tính sẵn sàng cũng như khả năng khôi phục khi xảy ra sự cố dữ liệu với chi phí hợp lý.
  • Tăng lợi nhuận thu được từ khoản đầu tư hạ tầng bằng cách tối ưu hóa hiệu suất tài nguyên.

Công nghệ ảo hóa Virtuozzo hoàn toàn là sự lựa chọn ưu việt nhất nhằm giải quyết các câu hỏi được nêu ra đồng thời cho phép gia tăng những đòi hỏi dành cho hệ thống công nghệ thông tin.

virtuzzo1

 

2.Tổng quan

virtuozzo2

Virtuozzo Containers là một giải pháp ảo hóa máy chủ ở cấp độ hệ điều hành. Virtuozzo tạo ra các phân vùng hoặc máy chủ ảo (VEs) hoàn toàn độc lập trên một máy chủ vật lý và hệ điều hành nhằm tận dụng phần cứng, phần mềm, trung tâm dữ liệu và khả năng quản lý đạt hiệu quả tối đa. Đây là một kiến trúc vô cùng hiệu quả với chi phí thấp.

– Bằng việc tạo ra một lớp Virtuozzo, từ đó thêm vào các phân vùng hay máy chủ ảo lưu trú trên cùng một hệ điều hành chung nhất. Lớp Virtuozzo chỉ tốn phần trăm không đáng kể về mặt tài nguyên nhưng cho phép chạy cùng lúc 100 máy ảo trên cùng một hệ thống vật lý.

– Bộ công cụ quản lý toàn diện của Virtuozzo giúp người quản trị dễ dàng bảo trì, giám sát, và quản lý các máy chủ ảo.

– Thiết kế cải tiến của công nghệ ảo hóa cho phép bất kỳ máy ảo thuộc bất kỳ hệ thống mạng nào cũng có thể dễ dàng được di chuyển sang một máy chủ vật lý khác với thời gian downtime gần như bằng 0.

– Các thuộc tính chính bao gồm :

Phân vùng thông minh

Chia một máy chủ thành hàng trăm máy ảo với chức năng như một máy chủ thực sự. Mỗi một máy ảo có các tiến trình, tài khoản người dùng, quyền quản trị, thư viện hệ thống hoàn toàn độc lập. Trong khi đó, Virtuozzo chỉ sử dụng duy nhất một phiên bản hệ điều hành, mỗi máy ảo sẽ duy trì các liên kết đến hệ điều hành. Những liên kết này được mô tả dưới dạng một ứng dụng được gọi là quá trình thiết lập bản mẫu. Tiến trình này tạo ra một bản mẫu cơ bản của hệ điều hành hoặc ứng dụng. Các liên kết làm cho một máy ảo có dung lượng rất nhỏ và các hoạt động liên quan diễn ra rất nhanh chóng.

Hoàn toàn độc lập

Sự cách ly hoàn toàn bảo đảm các máy ảo được bảo mật cũng như khả năng thực thi, xảy ra lỗi là riêng biệt không ảnh hưởng đến những máy ảo khác. Công nghệ patent-pending, Kernel Service Abstraction Layer (KSAL) của Virtuozzo đóng vai trò như một lớp trung gian cho các hoạt động liên quan đến nhân hệ thống và ngăn chặn việc một máy ảo khiến cho toàn bộ máy chủ mất khả năng phục vụ. Virtuozzo File System (VZFS) là một hệ thống tổ chức tập tin chuyên biệt nhằm bảo đảm rằng người dùng không thể truy xuất đến các máy ảo khác hoặc phân vùng trên máy chủ. Ngoài ra, Virtuozzo sử dụng công nghệ copy-on-write để tạo ra một bản sao bất cứ thứ gì là duy nhất trong máy ảo. Cuối cùng, các ứng dụng thật sự độc lập về mặt hiệu năng nhờ khả năng quản lý và kiểm soát tài nguyên.

Phân bổ tài nguyên linh hoạt

Quá trình phân bổ và thay đổi nguồn tài nguyên hệ thống như CPU, bộ nhớ, mạng, không gian lưu trữ và I/O có thể được thực hiện theo thời gian thực mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động của máy ảo. Virtuozzo thực hiện gán, giám sát, thống kê và kiểm soát nguồn tài nguyên; đồng thời phát cảnh báo cho người quản trị dựa trên các tiêu chí được định sẵn. Một tính năng đặc biệt của Virtuozzo là cho phép các máy ảo sử dụng nguồn tài nguyên hiện còn trống.

Di trú trực tiếp

Việc di chuyển một máy ảo sang một máy chủ vật lý khác có thể được thực hiện vô cùng đơn giản và gần như không mất thời gian downtime. Với Virtuozzo, hệ đìều hành gốc luôn luôn hoạt động, do vậy, các máy ảo luôn luôn có thể được truy cập đến và người dùng có thể tự khôi phục thông qua giao diện quản lý Parallels Power Panel.

Quản lý hàng loạt

Virtuozzo cung cấp bộ ba công cụ quản lý bao gồm: dòng lệnh, phần mềm Parallels Management Console và ứng dụng web Parallels Virtual Animation. Người dùng có thể dễ dàng khởi động/tắt, sao lưu/phục hồi, sửa chữa và cài đặt lại máy ảo thông qua giao diện web Parallels Power Panel mà không cần đến sự hỗ trợ của người quản trị. Quản trị viên có thể giám sát cùng lúc nhiều máy ảo, di chuyển chúng đến các máy chủ khác cũng như khởi động lại bất cứ lúc nào.

Với phần mềm Parallels Management Console, quản trị viên có thể triển khai và cập nhật các ứng dụng trên nhiều máy chủ đồng thời. Việc cập nhật các bản vá cho hệ điều hành cũng có thể được quản lý một cách tập trung. Parallels Management Console cung cấp một cái nhìn tổng thể về thông tin máy chủ, các phiên bản phần mềm.

Hiệu năng thực thi

Virtuozzo Containers sử dụng chung một nhân hệ thống và các dữ liệu chung chỉ được lưu trữ một lần nhằm phục vụ cùng lúc cho nhiều máy ảo. Do vậy, sẽ không có các system call dư thừa đựơc tạo ra cũng như làm tăng hiệu quả sử dụng ổ cứng lưu trữ và bộ nhớ hệ thống. Hệ thống Filesystem và System Call của Virtuozzo được thiết kế cho phép sử dụng một lượng rất ít hiệu năng của CPU.

3.Thành phần – cấu trúc vận hành

Là sự kết hợp giữa ảo hóa (Cloud Server) và lưu trữ (Cloud Storage).

Virtualization platform (Ảo hóa)¶

  • Virtuozzo Hypervisor: Ảo hóa phần cứng vật lý máy chủ – tương tự ảo hóa Virtual Machine trên các sản phẩm HyperV, VMware vSphere,… . Cung cấp sự linh hoạt cho người dùng bởi sự hỗ trợ đa dạng hệ điều hành, đồng thời người dùng có thể tự do cài đặt bất kỳ hệ điều hành nào bên trong máy chủ ảo.

 

hypervisor-virtualization3

 

  • Virtuozzo Container: Ảo hóa hệ điều hành – Operating system virtualization, đây là giải pháp cloud server mang lại hiệu quả cao nhất và linh hoạt nhất.
    • Hiệu năng / số lượng máy chủ ảo tăng lên gấp 3 lần so với khi sử dụng công nghệ Hypervisor – Virtual machine.
    • Dễ dàng tinh chỉnh thông số tài nguyên phần cứng cho máy chủ ảo mà không cần shutdown/restart máy chủ ảo.
    • Di chuyển máy chủ ảo qua lại giữa các Server Node chỉ trong một vài giây.
    • Với Virtuozzo container trên một Server Node không còn khái niệm chỉ hỗ trợ hệ điều hành cho máy chủ ảo theo hệ điều hành của Server Node vì hệ thống hỗ trợ tạo nhiều máy ảo với các bản phân phối Linux như: CentOS, Redhat, Debian, Fedora, Opensuse, Ubuntu …

 

container-virtualization4

Virtuozzo Storage (Lưu trữ)

Cung cấp giải pháp lưu trữ độc quyền của Parallels, cho phép kết hợp nhiều không gian lưu trữ độc lập trên nhiều server trong một cụm server (cluster) lại thành 1 không gian lưu trữ logical chung.

virtuozzo-5

 

4.Mô hình Cluster Virtuozzo

Virtuozzo được xây dựng và phát triển dựa trên nền tảng Redhat Linux và Cloud Server. Một Cluster Virtuozzo chuẩn bao gồm 3 thành phần:

viruozzo-5

 

Client server

Là thành phần chức năng đảm nhận nhiệm vụ tạo và quản lý các máy chủ ảo, tích hợp công nghệ ảo hóa bao gồm: ContainerHypervisor trong cluster.

Metadata server (MDS)

  • Là trung tâm quản lý các siêu liên kết dữ liệu với nhiệm vụ theo dõi và giám sát sự thay đổi dữ liệu trên các Chunk Server.
  • Các server trong cluster có khả năng điều khiển toàn bộ dữ liệu đọc/ghi cũng như quản lý các dữ liệu metadata, inone, chunk của file trong cluster. Dịch vụ nền của Metadata server là Metadata role.
  • Parallels khuyến cáo nên có ít nhất 3 server trong cluster được cài chức năng Metadata server (cài Metadata role) để được cung cấp chức năng High Availability (Tính sẵn sàng) cho Metadata server và để đảm bảo hoạt động đọc/ghi của cluster.

 

Chunk server (CS)

  • Đảm nhiệm chức năng quản lý không gian lưu trữ dữ liệu trên toàn hệ thống bằng cách liên kết các phân vùng trống của các ổ đĩa vật lý trên tất cả các Server Node tạo thành phân vùng lưu trữ tập chung (cluster storage).
  • Các server trong cluster có khả năng chứa dữ liệu của cluster, những server trong cluster có cài Chunk role sẽ chứa dữ liệu phân tán của cluster . Dịch vụ nền của Chunk server là Chunk role.
  • Parallels khuyến cáo nên cấu hình replica mặc định của cluster tối thiểu là 2 để tất cả mọi dữ liệu trong cluster đều có 2 bản sao và lưu trữ trên 2 server khác nhau trong cluster, việc này sẽ đảm bảo việc khi một server bất kì bị lỗi dữ liệu nằm trên server đó vẵn có bản sao nằm trên server khác vì thế sẽ không bị mất dữ liệu trong trường hợp này.
  • Bởi vì Chunk Server sử dụng thuật toán lưu trữ nhân bản (replica) và phân tán (Failure domain).
    • Số lượng nhân bản của dữ liệu: Replica = n (giá trị mặc định n=2)
    • Giá trị phân tán: Failure domain = disk / host (mặc định) / rack / raw / room
      Có nghĩa là tất cả dữ liệu trong hệ thống sẽ được bảo vệ ở cấp độ từ Disk cho đến Room. Hiện tại, đa số người dùng chỉ triển khai bảo vệ ở cấp độ Host – tức là bảo vệ ở mức cho phép hỏng một hoặc nhiều Server Node cùng lúc mà dữ liệu vẫn được đảm bảo.

Theo: Mắt Bảo