Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Mục lục
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ẢO HÓA VÀ PHẦN MỀM TỰ DO NGUỒN MỞ........................3
1.1.Tổng quan về ảo hóa .................................................................................................................3
1.1.1. Vấn đề ảo hóa....................................................................................................................3
1.2. 1. Phân loại ảo hóa ...............................................................................................................5
1.1.2.1. Ảo hóa mạng ..............................................................................................................5
1.1.2.2 .Ảo hóa lưu trữ ............................................................................................................6
1.1.2.3. Ảo hóa máy chủ .........................................................................................................7
1.1.2.4. Ảo hóa ứng dụng........................................................................................................9
1.1.3.Các công nghệ giúp ảo hóa hệ thống................................................................................12
1.1.3.1. Công nghệ máy ảo....................................................................................................12
1.1.3.2. Công nghệ cân bằng tải ............................................................................................13
1.1.3.3. Công nghệ cân bằng tải mạng ..................................................................................14
1.1.3.4. Công nghệ cân bằng tải Clustering ..........................................................................14
1.1.3.5. Công nghệ RAID......................................................................................................16
1.1.3.6. Công nghệ lưu trữ SAN ...........................................................................................18
1.2. Phần mềm tự do nguồn mở ....................................................................................................20
1.2.1. Lịch sử phát triển ...........................................................................................................21
1.2.2.Ưu thế của phần mềm tự do mã nguồn mở so với phần mềm nguồn đóng......................22
1.2.3. Các khía cạnh pháp lý của phần mềm tự do nguồn mở...................................................26
1.2.4. Các môi trường và công nghệ phát triển phần mềm tự do nguồn mở cũng như ứng dụng
của chúng ..................................................................................................................................29
Kết luận chương............................................................................................................................33
CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ ẢO HÓA DOCKER ............................................................................35
2.1. Khái niệm về Công nghệ ảo hóa Docker...............................................................................35
2.1.1. Định nghĩa.......................................................................................................................35
2.1.2. Các thành phần chính......................................................................................................36
2.1.3. Một số khái niệm.............................................................................................................36
2.1.4. So sánh Docker với Virtual machine ..............................................................................37
2.2. Cài đặt, sử dụng Docker.........................................................................................................40
2.3. Các thành phần và công nghệ ảo hóa ứng dụng trong Docker...............................................48
2.3.1. Các thành phần................................................................................................................48
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.3.2. Kiến trúc của Docker ......................................................................................................49
2.3.3. Ưu điểm hình thức đóng gói thành Container.................................................................51
2.3.4. Quy trình thực thi của một hệ thống sử dụng Docker. ....................................................51
2.4. Các lệnh cơ bản thường dùng.................................................................................................52
2.5. Ảo hóa ứng dụng với phần mềm tự do nguồn mở Docker.....................................................55
2.6. Ưu thế của Docker so với các phần mềm ảo hóa ứng dụng khác...........................................59
Kết luận chương............................................................................................................................61
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DOCKER ĐỂ ẢO HÓA ỨNG DỤNG TẠI ĐHDL HẢI
PHÒNG.............................................................................................................................................63
3.1. Hiện trạng hệ thống và nhu cầu ảo hóa tại ĐH Dân lập HP...................................................63
3.1.1. Hiện trạng hệ thống.........................................................................................................63
3.1.1.2. Hiện trạng hệ thống máy chủ ...................................................................................65
3.1.1.3. Hiện trạng sử dụng...................................................................................................67
3.1.1.1. Phân tích hiện trạng..................................................................................................67
3.1.2. Yêu cầu ảo hóa đối với hệ thống.....................................................................................68
3.2. Lựa chọn công nghệ ảo hóa ..................................................................................................69
3.2.1. Công nghệ đề xuất...........................................................................................................69
3.2.2. Tính khả thi của giải pháp...............................................................................................71
3.3. Thiết kế mô hình ứng dụng công nghệ Docker cho ĐHDL Hải Phòng .................................72
3.3.1. Mục tiêu ..........................................................................................................................72
3.3.2. Các yêu cầu cần thực hiện...............................................................................................72
3.3.3. Sơ đồ thiết kế ..................................................................................................................72
3.4. Quy trình thực hiện ảo hóa theo công nghệ Docker...............................................................73
3.5. Sử dụng Docker ảo hóa thư viện số Dspace...........................................................................74
3.5.1. Cài đặt Docker.................................................................................................................74
3.5.2. Tạo các Container ...........................................................................................................75
3.5.3. Chuyển dữ liệu từ Dspace cũ sang Docker dspace .........................................................76
3.5.4. Kết quả và đánh giá hiệu qủa ..........................................................................................76
Kết luận chương............................................................................................................................78
KẾT LUẬN.......................................................................................................................................79
Tài liệu tham khảo.............................................................................................................................80i
DANH MỤC VIẾT TẮT
AD: Active Directory
CPU: Center processing unit
DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol
DNS: Domain Name System
DPM: Distributed Power Manager
DRS: Distributed Resource Scheduler
HA: High Availability
HDD: Hard Disk Drive
IP: Internet Protocol
LAN: Local Area Network.
MAC: Medium Access Control
NIS: Network Information Server
NLB: Network Load Balancing
NTFS: New Technology File System
OS: Operation System
RAID : Redundant Arrays of Independent Disks
RAM: Random Access Memory
SAN: Storeage Area Network
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiii
SRM: Site Recovery Manager
SSH: Secure Shell
TCP/IP: Transmission Control Protocol and Internet
UDP: User Datagram Protocol
VCB: VMware Consolidated Backup
VLAN: Virtual LAN
VMFS: Virtual Machine File System
VSMP: Virtual Symmetric Multi-Processingiii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: : Kiến trúc x86 Virtuallization ...........................................................................................3
Hình 1. 2: : Ảo hóa network................................................................................................................6
Hình 1. 3: Kiến trúc xử lý mới hổ trợ ảo hóa.....................................................................................9
Hình 1. 4: Ảo hóa ứng dụng..............................................................................................................10
Hình 1. 5: Mô hình các lớp tương tác trong hệ thống VMs ..............................................................12
Hình 1. 6: Mô hình cân bằng tải Clustering......................................................................................15
Hình 1. 7: RAID Song hành..............................................................................................................17
Hình 1. 8: RAID Ghép đôi (soi gương) ............................................................................................18
Hình 1. 9: Mô hình lưu trữ SAN .......................................................................................................19
Hình 2. 1: Công nghệ ảo hóa Docker................................................................................................36
Hình 2. 2: Mô hình máy chủ truyền thống........................................................................................37
Hình 2. 3: Mô hình máy ảo VMs ......................................................................................................38
Hình 2. 4: Mô hình ảo hóa Container................................................................................................39
Hình 2. 5: Hệ thống file cắt lớp Container........................................................................................39
Hình 2. 6: Khác biệt giữa Docker và VMs........................................................................................40
Hình 2. 7: Kiến trúc Docker..............................................................................................................50
Hình 3. 1: Sơ đồ kết nối vật lý mạng HPU .......................................................................................63
Hình 3. 2: Sơ đồ logic mạng HPU ....................................................................................................64
Hình 3. 3: Kết nối giữa khu GĐ và KSSV........................................................................................64
Hình 3. 4: Danh sách máy chủ ..........................................................................................................67
Hình 3. 5: Kiến trúc của Ubuntu Opentack.......................................................................................69
Hình 3. 6: Ảo hóa Docker .................................................................................................................70
Hình 3. 7: So sánh VMS và Docker..................................................................................................71
Hình 3. 8: Các ứng dụng tại HPU .....................................................................................................73
Hình 3. 9: Sơ đồ thiết kế ảo hóa ứng dụng tại HPU..........................................................................73
Hình 3. 10: Quy trình ảo hóa trong Docker ......................................................................................74
Hình 3. 11: Tạo tài khoản admin cho dspace ....................................................................................76
Hình 3. 12: Giao diện đăng nhập của Dspace ...................................................................................77
Hình 3. 13: Giao diện trang chủ của Dspace.....................................................................................77
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Một số trung tâm dữ liệu chỉ sử dụng 10% đến 30% năng lực xử lý hiện có của
họ. Ảo hóa đã giúp nhiều tổ chức có thể chia sẻ các tài nguyên công nghệ thông tin
theo cách tốn ít giá thành nhất, làm cho cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin trở nên linh
động và bảo đảm cung cấp một cách tự động với những nhu cầu cần thiết. Các doanh
nghiệp luôn tìm giải pháp để tiết kiệm hơn, đây cũng là lúc công nghệ ảo hóa tìm
được chỗ đứng vững chắc trong lĩnh vực công nghệ thông tin trên thế giới.
Sử dụng công nghệ ảo hóa đã đem đến cho người dùng sự tiện ích, có thể chạy
nhiều hệ điều hành, nhiều hệ thống đồng thời trên cùng một hệ thống phần cứng máy
chủ, mở rộng khả năng lưu trữ, cung cấp tài nguyên phần cứng. Khả năng và lợi ích
của ảo hoá còn hơn thế và nơi 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.
Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ và phần mềm đều chú
tâm đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ này như là HP, IBM, Microsoft và
VMware. Tại Việt Nam, ảo hóa máy chủ ngày càng được quan tâm, nhiều vấn đề về
công nghệ ảo hóa đã được nghiên cứu và áp dụng thực tế, như là ảo hóa máy chủ ở
mức cơ sở hạ tầng (IaaS). Tuy nhiên việc ảo hóa ứng dụng, 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 thống là rất dè dặt.
Công nghệ ảo hóa Docker được đề cập vào năm 2013, được đánh giá là một
công nghệ ảo hóa ứng dụng tương lai cho Linux, đến tháng 8/2014 ra mắt Docker
Engine 1.2, và tháng 1/2016 đã công bố Docker Cloud. Docker đưa ra một giải pháp
mới cho vấn đề ảo hóa, thay vì tạo ra các máy ảo con chạy độc lập kiểu hypervisors
(tạo phần cứng ảo và cài đặt hệ điều hành lên đó), các ứng dụng sẽ được đóng gói lại
thành các Container riêng lẻ. Các Container này chạy chung trên nhân hệ điều hành
qua LXC (Linux Containers), chia sẻ chung tài nguyên của máy mẹ, do đó, hoạt động
nhẹ và nhanh hơn các máy ảo dạng hypervisors.
Công nghệ ảo hóa Docker là công nghệ mới, có khả năng phát triển mạnh mẽ
trong tương lai, Đó cũng là lý do mà em chọn đề tài “Công nghệ ảo hóa docker và
ứng dụng tại Đại học Dân lập Hải phòng”, đề tài giới thiệu được cái nhìn tổng quan
về công nghệ này, đồng thời đưa ra những giải pháp, cách thức cơ bản để ứng dụng2
công nghệ này cho một mô hình ảo hóa ứng dụng quy mô nhỏ tại trường Đại học Dân
lập Hải Phòng.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ ảo hóa.
Phạm vi nghiên cứu: Công nghệ Docker để ảo hóa ứng dụng tại Trường Đại
học Dân lập Hải Phòng .
3. Hướng nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu về các loại ảo hóa, các công nghệ ảo hóa hệ thống, và nghiên cứu
phần mềm tự do nguồn mở trong ảo hóa.
Nghiên cứu sâu về công nghệ Docker, ảo hóa ứng dụng với phần mềm tự do
nguồn mở docker.
Ứng dụng công nghệ Docker để ảo hóa ứng dụng tại ĐH Dân lập Hải Phòng.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Sưu tập và tổng hợp các nguồn tư liệu đã xuất bản, các tư liệu liên quan về
vấn đề ảo hóa và khả năng ứng dụng ảo hóa trong môi trường đào tạo.
- Nghiên cứu thực nghiệm: phân tích thiết kế và cài đặt phần mềm, kiểm tra
và đánh giá kết quả thử nghiệm.
5. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn chia làm 3 chương:
Chương 1- Tổng quan về ảo hóa và phần mềm tự do nguồn mở
Chương 2- Công nghệ ảo hóa Docker
Chương 3- Ứng dụng công nghệ Docker để ảo hóa ứng dụng tại ĐHDL Hải Phòng
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ẢO HÓA VÀ PHẦN MỀM TỰ DO NGUỒN MỞ
1.1.Tổng quan về ảo hóa
1.1.1. Vấn đề ảo hóa
1.1.1.1. Khái niệm về ảo hóa
Ảo hóa là việc chia phần cứng vật lý thành nhiều phần cứng ảo. Vì vậy, có thể
nói ảo hóa là việc chia một máy vật lý thành nhiều máy con ảo.
Công nghệ ảo hóa là một công nghệ thực hiện ảo hóa trên máy tính, bao gồm
các kỹ thuật và quy trình thực hiện ảo hóa. Các kỹ thuật và quy trình này để tạo ra
một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ý
tưởng ban đầu của công nghệ ảo hóa là từ một máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành
nhiều máy ảo độc lập. Nó cho 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.
người sử dụng chỉ chú ý tới khái niệm logic về tài nguyên máy tính hơn là khái niệm
vật lí về tài nguyên máy tính[6].
Hình 1. 1: : Kiến trúc x86 Virtuallization4
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 ta 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.
1.1.1.2. Lịch sử phát triển
Kỹ thuật ảo hóa đã không còn xa lạ kể từ khi Vmware giới thiệu sản phẩm
Vmware Workstation đầu tiên vào năm 1999. Sản phẩm này ban đầu được thiết kế
để hỗ trợ việc phát triển và kiểm tra phần mềm. Nó đã trở lên phố biến nhờ khả năng
tạo ra 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 ” - máy tính được cải nhiều hệ
điều hành và có thể chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với một hệ
diều hành).
Vmware đã được EMC – hãng chuyên về lĩnh vực thiết bị lưu trữ mua lại vào
tháng 12 năm 2003. EMC đã mở rộng tầm hoạt động lĩnh vực ảo hóa từ máy tính để
bàn đến máy chủ và hiện hãng vẫn giữ vai trò thống lĩnh thị trường ảo hóa, tuy nhiên
Vmware không giữ vị trí “độc tôn” mà phải cạnh tranh với rất nhiề sản phẩm ảo hóa
các hãng khách như Virtualization Engine của IBM, Hyper V – Microsoft, Virtuozzo
của SWSoft và vitual iron của iron software… và ảo hóa cũng không còn bó hệp trong
một lĩnh vực mà đã mở rộng cho toàn bộ hạ tầng công nghệ thông tin, từ phần cứng
như chip xử lý cho đến hệ thống máy chủ và cả hệ thống mạng.
Hiện nay, Vmware là hãng đẫn đầu thị trường ảo hóa nhưng không phải là
hãng tiên phong, vai trò thuộc về IBM với hệ thống ảo hóa VM/370 nổi tiếng được
công bố vào năm 1972 và “ảo hóa” vẫn đang hiện diện trong các hệ thống máy chủ
của IBM.
Giữa năm 1960, IBM’s Cambridge Scientific Center đã tiến hành phát triển
sản phẩm CP-40, sản phẩm đầu tiên của dòng CP/CMS. Nó được chính thức đưa vào
sản xuất vào tháng 1 năm 1967. Ngay từ khi thiết kế CP-40 đã đặt mục đích phải sử
dụng ảo hóa đầy đủ. Để làm được vấn đề này nó yêu cầu phần cứng và đoạn mã của
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi5
S/360-40 phải kết hợp hoàn chỉnh với nhau, nó phải cung cấp cách truy cập địa chỉ
vung nhớ, tập lệnh CPU và các chức năng ảo hóa.
Năm 1970 IBM công bố sản phẩm System 370. Nhưng điều khiến người dùng
thất vọng nhất về sản phẩm này do nó không có chức năng Virtial memory.
Vào tháng 8 năm 1999, Vmware giới thiệu sản phẩm ảo hóa đầu tiên hoạt dộng
trên nên tảng x86. Vmware Virtual Platform…
Trước đây chúng ta phải mất tiền mua bản quyền sử dụng của Vmware’s
Workstion. Nhưng năm 2005 Vmware đã quyết định cung cấp sản phẩm ảo hóa chất
lượng cao cho người dùng miễn phí. Tuy nhiên chức năng tạo máy chủ ảo và các tính
năng phụ khác nhằm mục đích tăng hiệu suất sử dụng máy ảo đã bị lược bỏ.
Năm 2006 đây là năm ảo hóa có một bước tiến mới trong quá trình phát
triển, đó là sự ra dời của Application Virtualization và Application Streaming.
Năm 2008, Vmware giới thiệu phiên bản Vmware workstation 6.5 beta, sản
phẩm đầu tiên cho phép các chương trình cuả windows và linux được sử dụng Direct
X9 để tăng tốc xử lý hình ảnh trong máy ảo Windows XP [9].
1.2. 1. Phân loại ảo hóa
1.1.2.1. Ảo hóa mạng
Ảo hóa hệ thống mạng là một tiến trình hợp nhất tài nguyên, thiết bị mạng cả
phần cứng lẫn phần mềm thành một hệ thống mạng ảo. Sau đó, các tài nguyên này sẽ
được phân chia thành các channel và gắn với một máy chủ hay một thiết bị nào đó
[15].
Các thành phần mạng trong cơ sở hạ tầng mạng như Switch, Card mạng, được
ảo hoá một cách linh động. Switch ảo cho phép các máy ảo trên cùng một máy chủ
có thể giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức tương tự như trên thiết bị
chuyển mạch vật lý mà không cần phần cứng bổ sung. Chúng cũng hỗ trợ VLAN
tương thích với việc triển khai VLAN theo tiêu chuẩn từ nhà cung cấp khác, chẳng
hạn như Cisco.
mềm nguồn mở. (Windows 98 là cải tiến của phiên bản trước, nó khá giống Windows
95. Một số cải tiến hữu ích như hỗ trợ USB, chia sẻ kết nối Internet).
6. Các chuẩn mở và việc không phải lệ thuộc vào nhà cung cấp
Sẵn có mã nguồn: với mã nguồn được phổ biến công khai, người ta lúc nào
cũng có thể tái thiết kế và tích hợp lại bộ chuẩn của một ứng dụng. Mọi khả năng tuỳ
biến đều đã thể hiện rõ trong mã nguồn, khiến cho không ai có thể giấu một chuẩn
riêng trong một hệ thống phần mềm nguồn mở. Đối với phần mềm đóng thì việc tái
thiết kế sẽ khó hơn. Một số mã còn được viết ra để đánh lạc hướng người dùng.
Chủ động tương thích chuẩn: khi đã có những chuẩn được thừa nhận rộng
rãi, ví dụ như HyperText Markup Language (HTML) bộ chuẩn quy định cách thức
hiển thị các trang web, thì các dự án phần mềm nguồn mở luôn chủ động bám sát
những chuẩn này. Khi sử dụng các hệ thống phần mềm nguồn mở để thoát khỏi việc
lệ thuộc vào nhà cung cấp.
Ví dụ: các doanh nghiệp có thể biến đổi một phần của gói phần mềm mã
nguồn mở để biến chúng phù hợp với những nhu cầu của mình. Nhờ vào tính mở của
các mã nguồn mà người sử dụng chỉ cần thay đổi mã nguồn để đạt được chức năng
như ý muốn. Họ không thể làm được điều đó với các phần mềm có bản quyền.
1.2.3. Các khía cạnh pháp lý của phần mềm tự do nguồn mở
Về phương diện pháp lý mà nói, thì các chương trình tự do so với các phần
mềm sở hữu độc quyền là không khác nhau: chúng cả 2 đều được phân phối theo một
giấy phép. Sự khác biệt nằm ở những gì giấy phép này cho phép. Trong trường hợp
các giấy phép của chương trình tự do, nó không hạn chế việc sử dụng, phân phối lại
và sửa đổi chúng.
Có nhiều loại giấy phép tự do, Có thể phân chia các giấy phép của PMTD
thành 2 họ lớn. Họ đầu bao gồm các giấy phép mà không đặt ra những điều kiện đặc
biệt lên việc phân phối lại lần 2, là các giấy phép dễ dãi. Họ thứ 2, gọi là các giấy
phép mạnh (hay các giấy phép copyleft), bao gồm những giấy phép mà chúng ở dạng
của GNU GPL, áp đặt những điều kiện trong trường hợp muốn phân phối lại phần
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Mục lục
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ẢO HÓA VÀ PHẦN MỀM TỰ DO NGUỒN MỞ........................3
1.1.Tổng quan về ảo hóa .................................................................................................................3
1.1.1. Vấn đề ảo hóa....................................................................................................................3
1.2. 1. Phân loại ảo hóa ...............................................................................................................5
1.1.2.1. Ảo hóa mạng ..............................................................................................................5
1.1.2.2 .Ảo hóa lưu trữ ............................................................................................................6
1.1.2.3. Ảo hóa máy chủ .........................................................................................................7
1.1.2.4. Ảo hóa ứng dụng........................................................................................................9
1.1.3.Các công nghệ giúp ảo hóa hệ thống................................................................................12
1.1.3.1. Công nghệ máy ảo....................................................................................................12
1.1.3.2. Công nghệ cân bằng tải ............................................................................................13
1.1.3.3. Công nghệ cân bằng tải mạng ..................................................................................14
1.1.3.4. Công nghệ cân bằng tải Clustering ..........................................................................14
1.1.3.5. Công nghệ RAID......................................................................................................16
1.1.3.6. Công nghệ lưu trữ SAN ...........................................................................................18
1.2. Phần mềm tự do nguồn mở ....................................................................................................20
1.2.1. Lịch sử phát triển ...........................................................................................................21
1.2.2.Ưu thế của phần mềm tự do mã nguồn mở so với phần mềm nguồn đóng......................22
1.2.3. Các khía cạnh pháp lý của phần mềm tự do nguồn mở...................................................26
1.2.4. Các môi trường và công nghệ phát triển phần mềm tự do nguồn mở cũng như ứng dụng
của chúng ..................................................................................................................................29
Kết luận chương............................................................................................................................33
CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ ẢO HÓA DOCKER ............................................................................35
2.1. Khái niệm về Công nghệ ảo hóa Docker...............................................................................35
2.1.1. Định nghĩa.......................................................................................................................35
2.1.2. Các thành phần chính......................................................................................................36
2.1.3. Một số khái niệm.............................................................................................................36
2.1.4. So sánh Docker với Virtual machine ..............................................................................37
2.2. Cài đặt, sử dụng Docker.........................................................................................................40
2.3. Các thành phần và công nghệ ảo hóa ứng dụng trong Docker...............................................48
2.3.1. Các thành phần................................................................................................................48
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.3.2. Kiến trúc của Docker ......................................................................................................49
2.3.3. Ưu điểm hình thức đóng gói thành Container.................................................................51
2.3.4. Quy trình thực thi của một hệ thống sử dụng Docker. ....................................................51
2.4. Các lệnh cơ bản thường dùng.................................................................................................52
2.5. Ảo hóa ứng dụng với phần mềm tự do nguồn mở Docker.....................................................55
2.6. Ưu thế của Docker so với các phần mềm ảo hóa ứng dụng khác...........................................59
Kết luận chương............................................................................................................................61
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DOCKER ĐỂ ẢO HÓA ỨNG DỤNG TẠI ĐHDL HẢI
PHÒNG.............................................................................................................................................63
3.1. Hiện trạng hệ thống và nhu cầu ảo hóa tại ĐH Dân lập HP...................................................63
3.1.1. Hiện trạng hệ thống.........................................................................................................63
3.1.1.2. Hiện trạng hệ thống máy chủ ...................................................................................65
3.1.1.3. Hiện trạng sử dụng...................................................................................................67
3.1.1.1. Phân tích hiện trạng..................................................................................................67
3.1.2. Yêu cầu ảo hóa đối với hệ thống.....................................................................................68
3.2. Lựa chọn công nghệ ảo hóa ..................................................................................................69
3.2.1. Công nghệ đề xuất...........................................................................................................69
3.2.2. Tính khả thi của giải pháp...............................................................................................71
3.3. Thiết kế mô hình ứng dụng công nghệ Docker cho ĐHDL Hải Phòng .................................72
3.3.1. Mục tiêu ..........................................................................................................................72
3.3.2. Các yêu cầu cần thực hiện...............................................................................................72
3.3.3. Sơ đồ thiết kế ..................................................................................................................72
3.4. Quy trình thực hiện ảo hóa theo công nghệ Docker...............................................................73
3.5. Sử dụng Docker ảo hóa thư viện số Dspace...........................................................................74
3.5.1. Cài đặt Docker.................................................................................................................74
3.5.2. Tạo các Container ...........................................................................................................75
3.5.3. Chuyển dữ liệu từ Dspace cũ sang Docker dspace .........................................................76
3.5.4. Kết quả và đánh giá hiệu qủa ..........................................................................................76
Kết luận chương............................................................................................................................78
KẾT LUẬN.......................................................................................................................................79
Tài liệu tham khảo.............................................................................................................................80i
DANH MỤC VIẾT TẮT
AD: Active Directory
CPU: Center processing unit
DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol
DNS: Domain Name System
DPM: Distributed Power Manager
DRS: Distributed Resource Scheduler
HA: High Availability
HDD: Hard Disk Drive
IP: Internet Protocol
LAN: Local Area Network.
MAC: Medium Access Control
NIS: Network Information Server
NLB: Network Load Balancing
NTFS: New Technology File System
OS: Operation System
RAID : Redundant Arrays of Independent Disks
RAM: Random Access Memory
SAN: Storeage Area Network
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiii
SRM: Site Recovery Manager
SSH: Secure Shell
TCP/IP: Transmission Control Protocol and Internet
UDP: User Datagram Protocol
VCB: VMware Consolidated Backup
VLAN: Virtual LAN
VMFS: Virtual Machine File System
VSMP: Virtual Symmetric Multi-Processingiii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: : Kiến trúc x86 Virtuallization ...........................................................................................3
Hình 1. 2: : Ảo hóa network................................................................................................................6
Hình 1. 3: Kiến trúc xử lý mới hổ trợ ảo hóa.....................................................................................9
Hình 1. 4: Ảo hóa ứng dụng..............................................................................................................10
Hình 1. 5: Mô hình các lớp tương tác trong hệ thống VMs ..............................................................12
Hình 1. 6: Mô hình cân bằng tải Clustering......................................................................................15
Hình 1. 7: RAID Song hành..............................................................................................................17
Hình 1. 8: RAID Ghép đôi (soi gương) ............................................................................................18
Hình 1. 9: Mô hình lưu trữ SAN .......................................................................................................19
Hình 2. 1: Công nghệ ảo hóa Docker................................................................................................36
Hình 2. 2: Mô hình máy chủ truyền thống........................................................................................37
Hình 2. 3: Mô hình máy ảo VMs ......................................................................................................38
Hình 2. 4: Mô hình ảo hóa Container................................................................................................39
Hình 2. 5: Hệ thống file cắt lớp Container........................................................................................39
Hình 2. 6: Khác biệt giữa Docker và VMs........................................................................................40
Hình 2. 7: Kiến trúc Docker..............................................................................................................50
Hình 3. 1: Sơ đồ kết nối vật lý mạng HPU .......................................................................................63
Hình 3. 2: Sơ đồ logic mạng HPU ....................................................................................................64
Hình 3. 3: Kết nối giữa khu GĐ và KSSV........................................................................................64
Hình 3. 4: Danh sách máy chủ ..........................................................................................................67
Hình 3. 5: Kiến trúc của Ubuntu Opentack.......................................................................................69
Hình 3. 6: Ảo hóa Docker .................................................................................................................70
Hình 3. 7: So sánh VMS và Docker..................................................................................................71
Hình 3. 8: Các ứng dụng tại HPU .....................................................................................................73
Hình 3. 9: Sơ đồ thiết kế ảo hóa ứng dụng tại HPU..........................................................................73
Hình 3. 10: Quy trình ảo hóa trong Docker ......................................................................................74
Hình 3. 11: Tạo tài khoản admin cho dspace ....................................................................................76
Hình 3. 12: Giao diện đăng nhập của Dspace ...................................................................................77
Hình 3. 13: Giao diện trang chủ của Dspace.....................................................................................77
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Một số trung tâm dữ liệu chỉ sử dụng 10% đến 30% năng lực xử lý hiện có của
họ. Ảo hóa đã giúp nhiều tổ chức có thể chia sẻ các tài nguyên công nghệ thông tin
theo cách tốn ít giá thành nhất, làm cho cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin trở nên linh
động và bảo đảm cung cấp một cách tự động với những nhu cầu cần thiết. Các doanh
nghiệp luôn tìm giải pháp để tiết kiệm hơn, đây cũng là lúc công nghệ ảo hóa tìm
được chỗ đứng vững chắc trong lĩnh vực công nghệ thông tin trên thế giới.
Sử dụng công nghệ ảo hóa đã đem đến cho người dùng sự tiện ích, có thể chạy
nhiều hệ điều hành, nhiều hệ thống đồng thời trên cùng một hệ thống phần cứng máy
chủ, mở rộng khả năng lưu trữ, cung cấp tài nguyên phần cứng. Khả năng và lợi ích
của ảo hoá còn hơn thế và nơi 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.
Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ và phần mềm đều chú
tâm đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ này như là HP, IBM, Microsoft và
VMware. Tại Việt Nam, ảo hóa máy chủ ngày càng được quan tâm, nhiều vấn đề về
công nghệ ảo hóa đã được nghiên cứu và áp dụng thực tế, như là ảo hóa máy chủ ở
mức cơ sở hạ tầng (IaaS). Tuy nhiên việc ảo hóa ứng dụng, 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 thống là rất dè dặt.
Công nghệ ảo hóa Docker được đề cập vào năm 2013, được đánh giá là một
công nghệ ảo hóa ứng dụng tương lai cho Linux, đến tháng 8/2014 ra mắt Docker
Engine 1.2, và tháng 1/2016 đã công bố Docker Cloud. Docker đưa ra một giải pháp
mới cho vấn đề ảo hóa, thay vì tạo ra các máy ảo con chạy độc lập kiểu hypervisors
(tạo phần cứng ảo và cài đặt hệ điều hành lên đó), các ứng dụng sẽ được đóng gói lại
thành các Container riêng lẻ. Các Container này chạy chung trên nhân hệ điều hành
qua LXC (Linux Containers), chia sẻ chung tài nguyên của máy mẹ, do đó, hoạt động
nhẹ và nhanh hơn các máy ảo dạng hypervisors.
Công nghệ ảo hóa Docker là công nghệ mới, có khả năng phát triển mạnh mẽ
trong tương lai, Đó cũng là lý do mà em chọn đề tài “Công nghệ ảo hóa docker và
ứng dụng tại Đại học Dân lập Hải phòng”, đề tài giới thiệu được cái nhìn tổng quan
về công nghệ này, đồng thời đưa ra những giải pháp, cách thức cơ bản để ứng dụng2
công nghệ này cho một mô hình ảo hóa ứng dụng quy mô nhỏ tại trường Đại học Dân
lập Hải Phòng.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ ảo hóa.
Phạm vi nghiên cứu: Công nghệ Docker để ảo hóa ứng dụng tại Trường Đại
học Dân lập Hải Phòng .
3. Hướng nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu về các loại ảo hóa, các công nghệ ảo hóa hệ thống, và nghiên cứu
phần mềm tự do nguồn mở trong ảo hóa.
Nghiên cứu sâu về công nghệ Docker, ảo hóa ứng dụng với phần mềm tự do
nguồn mở docker.
Ứng dụng công nghệ Docker để ảo hóa ứng dụng tại ĐH Dân lập Hải Phòng.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Sưu tập và tổng hợp các nguồn tư liệu đã xuất bản, các tư liệu liên quan về
vấn đề ảo hóa và khả năng ứng dụng ảo hóa trong môi trường đào tạo.
- Nghiên cứu thực nghiệm: phân tích thiết kế và cài đặt phần mềm, kiểm tra
và đánh giá kết quả thử nghiệm.
5. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn chia làm 3 chương:
Chương 1- Tổng quan về ảo hóa và phần mềm tự do nguồn mở
Chương 2- Công nghệ ảo hóa Docker
Chương 3- Ứng dụng công nghệ Docker để ảo hóa ứng dụng tại ĐHDL Hải Phòng
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ẢO HÓA VÀ PHẦN MỀM TỰ DO NGUỒN MỞ
1.1.Tổng quan về ảo hóa
1.1.1. Vấn đề ảo hóa
1.1.1.1. Khái niệm về ảo hóa
Ảo hóa là việc chia phần cứng vật lý thành nhiều phần cứng ảo. Vì vậy, có thể
nói ảo hóa là việc chia một máy vật lý thành nhiều máy con ảo.
Công nghệ ảo hóa là một công nghệ thực hiện ảo hóa trên máy tính, bao gồm
các kỹ thuật và quy trình thực hiện ảo hóa. Các kỹ thuật và quy trình này để tạo ra
một tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ý
tưởng ban đầu của công nghệ ảo hóa là từ một máy vật lý đơn lẻ có thể tạo thành
nhiều máy ảo độc lập. Nó cho 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.
người sử dụng chỉ chú ý tới khái niệm logic về tài nguyên máy tính hơn là khái niệm
vật lí về tài nguyên máy tính[6].
Hình 1. 1: : Kiến trúc x86 Virtuallization4
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 ta 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.
1.1.1.2. Lịch sử phát triển
Kỹ thuật ảo hóa đã không còn xa lạ kể từ khi Vmware giới thiệu sản phẩm
Vmware Workstation đầu tiên vào năm 1999. Sản phẩm này ban đầu được thiết kế
để hỗ trợ việc phát triển và kiểm tra phần mềm. Nó đã trở lên phố biến nhờ khả năng
tạo ra 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 ” - máy tính được cải nhiều hệ
điều hành và có thể chọn lúc khởi động nhưng mỗi lúc chỉ làm việc được với một hệ
diều hành).
Vmware đã được EMC – hãng chuyên về lĩnh vực thiết bị lưu trữ mua lại vào
tháng 12 năm 2003. EMC đã mở rộng tầm hoạt động lĩnh vực ảo hóa từ máy tính để
bàn đến máy chủ và hiện hãng vẫn giữ vai trò thống lĩnh thị trường ảo hóa, tuy nhiên
Vmware không giữ vị trí “độc tôn” mà phải cạnh tranh với rất nhiề sản phẩm ảo hóa
các hãng khách như Virtualization Engine của IBM, Hyper V – Microsoft, Virtuozzo
của SWSoft và vitual iron của iron software… và ảo hóa cũng không còn bó hệp trong
một lĩnh vực mà đã mở rộng cho toàn bộ hạ tầng công nghệ thông tin, từ phần cứng
như chip xử lý cho đến hệ thống máy chủ và cả hệ thống mạng.
Hiện nay, Vmware là hãng đẫn đầu thị trường ảo hóa nhưng không phải là
hãng tiên phong, vai trò thuộc về IBM với hệ thống ảo hóa VM/370 nổi tiếng được
công bố vào năm 1972 và “ảo hóa” vẫn đang hiện diện trong các hệ thống máy chủ
của IBM.
Giữa năm 1960, IBM’s Cambridge Scientific Center đã tiến hành phát triển
sản phẩm CP-40, sản phẩm đầu tiên của dòng CP/CMS. Nó được chính thức đưa vào
sản xuất vào tháng 1 năm 1967. Ngay từ khi thiết kế CP-40 đã đặt mục đích phải sử
dụng ảo hóa đầy đủ. Để làm được vấn đề này nó yêu cầu phần cứng và đoạn mã của
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi5
S/360-40 phải kết hợp hoàn chỉnh với nhau, nó phải cung cấp cách truy cập địa chỉ
vung nhớ, tập lệnh CPU và các chức năng ảo hóa.
Năm 1970 IBM công bố sản phẩm System 370. Nhưng điều khiến người dùng
thất vọng nhất về sản phẩm này do nó không có chức năng Virtial memory.
Vào tháng 8 năm 1999, Vmware giới thiệu sản phẩm ảo hóa đầu tiên hoạt dộng
trên nên tảng x86. Vmware Virtual Platform…
Trước đây chúng ta phải mất tiền mua bản quyền sử dụng của Vmware’s
Workstion. Nhưng năm 2005 Vmware đã quyết định cung cấp sản phẩm ảo hóa chất
lượng cao cho người dùng miễn phí. Tuy nhiên chức năng tạo máy chủ ảo và các tính
năng phụ khác nhằm mục đích tăng hiệu suất sử dụng máy ảo đã bị lược bỏ.
Năm 2006 đây là năm ảo hóa có một bước tiến mới trong quá trình phát
triển, đó là sự ra dời của Application Virtualization và Application Streaming.
Năm 2008, Vmware giới thiệu phiên bản Vmware workstation 6.5 beta, sản
phẩm đầu tiên cho phép các chương trình cuả windows và linux được sử dụng Direct
X9 để tăng tốc xử lý hình ảnh trong máy ảo Windows XP [9].
1.2. 1. Phân loại ảo hóa
1.1.2.1. Ảo hóa mạng
Ảo hóa hệ thống mạng là một tiến trình hợp nhất tài nguyên, thiết bị mạng cả
phần cứng lẫn phần mềm thành một hệ thống mạng ảo. Sau đó, các tài nguyên này sẽ
được phân chia thành các channel và gắn với một máy chủ hay một thiết bị nào đó
[15].
Các thành phần mạng trong cơ sở hạ tầng mạng như Switch, Card mạng, được
ảo hoá một cách linh động. Switch ảo cho phép các máy ảo trên cùng một máy chủ
có thể giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các giao thức tương tự như trên thiết bị
chuyển mạch vật lý mà không cần phần cứng bổ sung. Chúng cũng hỗ trợ VLAN
tương thích với việc triển khai VLAN theo tiêu chuẩn từ nhà cung cấp khác, chẳng
hạn như Cisco.
mềm nguồn mở. (Windows 98 là cải tiến của phiên bản trước, nó khá giống Windows
95. Một số cải tiến hữu ích như hỗ trợ USB, chia sẻ kết nối Internet).
6. Các chuẩn mở và việc không phải lệ thuộc vào nhà cung cấp
Sẵn có mã nguồn: với mã nguồn được phổ biến công khai, người ta lúc nào
cũng có thể tái thiết kế và tích hợp lại bộ chuẩn của một ứng dụng. Mọi khả năng tuỳ
biến đều đã thể hiện rõ trong mã nguồn, khiến cho không ai có thể giấu một chuẩn
riêng trong một hệ thống phần mềm nguồn mở. Đối với phần mềm đóng thì việc tái
thiết kế sẽ khó hơn. Một số mã còn được viết ra để đánh lạc hướng người dùng.
Chủ động tương thích chuẩn: khi đã có những chuẩn được thừa nhận rộng
rãi, ví dụ như HyperText Markup Language (HTML) bộ chuẩn quy định cách thức
hiển thị các trang web, thì các dự án phần mềm nguồn mở luôn chủ động bám sát
những chuẩn này. Khi sử dụng các hệ thống phần mềm nguồn mở để thoát khỏi việc
lệ thuộc vào nhà cung cấp.
Ví dụ: các doanh nghiệp có thể biến đổi một phần của gói phần mềm mã
nguồn mở để biến chúng phù hợp với những nhu cầu của mình. Nhờ vào tính mở của
các mã nguồn mà người sử dụng chỉ cần thay đổi mã nguồn để đạt được chức năng
như ý muốn. Họ không thể làm được điều đó với các phần mềm có bản quyền.
1.2.3. Các khía cạnh pháp lý của phần mềm tự do nguồn mở
Về phương diện pháp lý mà nói, thì các chương trình tự do so với các phần
mềm sở hữu độc quyền là không khác nhau: chúng cả 2 đều được phân phối theo một
giấy phép. Sự khác biệt nằm ở những gì giấy phép này cho phép. Trong trường hợp
các giấy phép của chương trình tự do, nó không hạn chế việc sử dụng, phân phối lại
và sửa đổi chúng.
Có nhiều loại giấy phép tự do, Có thể phân chia các giấy phép của PMTD
thành 2 họ lớn. Họ đầu bao gồm các giấy phép mà không đặt ra những điều kiện đặc
biệt lên việc phân phối lại lần 2, là các giấy phép dễ dãi. Họ thứ 2, gọi là các giấy
phép mạnh (hay các giấy phép copyleft), bao gồm những giấy phép mà chúng ở dạng
của GNU GPL, áp đặt những điều kiện trong trường hợp muốn phân phối lại phần
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: