Cách thiết lập máy chủ ảo

Quản trị mạng – Nếu phải đi tìm một công nghệ nào đó có khả năng cải thiện tuyệt vời các môi trường tính toán với bất kỳ kích cỡ nào thì đó chính là ảo hóa. Bằng cách sử dụng một máy chủ vật lý để chạy nhiều máy chủ ảo, người dùng có thể giảm được chi phí hoạt động và tích trữ nhiều hơn vào ngân khố của mình. Dù công ty của bạn chỉ có 2 hoặc 2000 máy chủ thì bạn cũng đều có thể tận dụng được các ưu điểm của ảo hóa máy chủ theo nhiều cách khác nhau. Ưu điểm nổi bất nhất đó là rẻ tiền và dễ dàng.

Những lý do cho việc ảo hóa đó là sự dễ dàng trong quản trị và cắt giảm được chi phí. Sự giảm chi phí đến từ việc cắt giảm được số lượng máy chủ vật lý, như vậy sẽ giảm được năng lượng tiêu thụ và yêu cầu làm mát. Tuy nhiên để có được điều đó, bạn hoặc công ty của bạn cần phải mua phần cứng mới có hỗ trợ những ứng dụng doanh nghiệp mới, tất cả những gì bạn cần thực hiện là để có thể bổ sung thêm máy ảo mới.

Nếu doanh nghiệp của bạn chỉ có một máy chủ, sự ảo hóa lúc này chưa rõ ràng, tuy nhiên nếu có nhiều hơn hai máy chủ hoặc nếu có kế hoạch mở rộng hệ thống thì ảo hóa lúc này sẽ tạo ra được sự khác biệt.

Ngày nay việc mua một máy chủ không phải multicore là không ổn, mặc dù vậy các doanh nghiệp nhỏ cần phải có sự lựa chọn sao cho phù hợp. Một máy chủ quá mạnh sẽ làm chi phí đắt đỏ trong khi đó công việc cần thực hiện không nhiều, bên cạnh là sự tiêu tốn về năng lượng và sinh nhiệt.

Máy chủ hosting

Chìa khóa để việc ảo hóa các máy chủ thành công trong môi trường nhỏ bắt đầu với một máy chủ host vật lý, đây là máy chủ sẽ hosting nhiều máy chủ ảo. Dù máy chủ vật lý này có thể hosting rất nhiều máy ảo, tuy nhiên yêu cầu về ít lượng tài nguyên CPU là rất ít so với những gì bạn có thể thừa nhận.

Phụ thuộc vào phần mềm ảo hóa được sử dụng - VMware, Microsoft's Hyper-V, Citrix XenServer hoặc một phần mềm nào đó – bạn có thể chạy số máy ảo đáng ngạc nhiên trên một CPU 4 hoặc 6 lõi. Lý do cho điều này là phần lớn thời gian của các máy chủ này nằm ở chế độ nhàn rỗi. Khi chúng được đặt nhiệm vụ cho công việc, tài nguyên của chúng sẽ được chia sẻ với các thành phần khác như RAM, CPU, đĩa, vào ra mạng, chỉ một tập nhỏ các máy ảo thực sự yêu cầu tài nguyên CPU cao. Bằng cách lợi dụng luật bình quân này, bạn có thể hợp nhất một số đáng kể các máy chủ vật lý vào một máy chủ host.

Tuy nhiên đó không phải một luật đúng ở mọi phương diện. Một số máy chủ, chẳng hạn như máy chủ cơ sở dữ liệu, chạy tải trọng dựa trên một cơ sở nhất quán hơn, và không phù hợp các ứng viên cho ảo hóa trong cơ sở hạ tầng nhỏ. Tất cả phụ thuộc vào tài nguyên phần cứng có sẵn đối với máy chủ host, trên các tính năng phần mềm ảo hóa và trên những yêu cầu của máy chủ ảo. May thay, việc thiết lập và test các yêu cầu này từ trước là điều hoàn toàn dễ dàng.

Việc đầu tiên đối với doanh nghiệp khi bắt đầu một dự áo ảo hóa nhỏ là chọn phần cứng. Nhìn chung, bạn sẽ bắt đầu với một máy chủ, vì vậy hãy cố gắng chọn ra được các tài nguyên tốt nhất có thể với ngân khố của mình.

Một công thức là cần phải chọn CPU nhiều lõi trong một máy chủ có tốc độ clock cao, vì vậy nếu cần phải đưa ra sự lựa chọn của bạn giữa một CPU 4 lõi, tốc độ clock 2.93GHz với một CPU 6 hoặc 12 lõi nhưng chạy với tốc độ clock 2.4GHz, khi đó tốt nhất là bạn nên chọn tùy chọn sau. Đó là vì khả năng phân tải trên hệ thống nhiều lõi tốt hơn, tạo hiệu suất nhanh hơn và nhất quán cho các máy ảo.

RAM và thiết bị lưu trữ

Khi quyết định lựa chọn xong CPU, bước tiếp theo mà bạn cần quan tâm đó là RAM. Các máy host ảo luôn cần sử dụng nhiều RAM, do đó càng nhiều càng tốt và chọn RAM có tốc độ truy xuất nhanh nhất có thể. Càng nhiều Ram bạn có, càng nhiều máy ảo bạn có thể chạy.

Điều đó đặc biệt đúng nếu bạn đang chạy các hypervisor nào đó (các máy tính có nhiệm vụ quản lý tất cả các máy chủ ảo) không cung cấp các tính năng chia sẻ bộ nhớ. Một số yêu cầu một số lượng RAM cố định cần phải có cho mỗi máy ảo, và RAM được chỉ định trong trạng thái toàn vẹn của nó. Một số khác, các thiết lập tiên tiến hơn có thể quyết định khi các đoạn bộ nhớ giống nhau có trong nhiều máy ảo và bản đồ hóa bộ nhớ theo nó, cho phép nhiều RAM được chỉ định cho nhiều máy ảo tồn tại hơn số tồn tại vật lý bên trong host. Dù cách nào đi chăng nữa thì hãy cung cấp cho hệ thống của bạn một số lượng RAM rồi rào khi có thể.

Hệ số thứ ba cần phải xem đó là thiết bị lưu trữ. Trong các môi trường nhỏ, bạn có thể không có Storage Area Network (SAN) hoặc thiết bị NAS để quản lý và lưu trữ tất cả các image máy ảo, vì vậy máy chủ host sẽ phải thực hiện nhiệm vụ này. Trong trường hợp đó, càng nhiều đĩa càng tốt. Với mục đích sử chung, các ổ cứng SATA trong mảng RAID 5 hoặc RAID 6 là đủ đáp ứng, mặc dù vậy các thiết bị SAS luôn cung cấp hiệu suất cao hơn. Nếu có thể, hãy bảo đảm máy chủ vật lý có thêm RAID controller hỗ trợ RAID 5 hoặc RAID 6, và lên kế hoạch lưu trữ của bạn theo nó.

Giao diện mạng

Một lĩnh vực khác cần được xem xét cho máy chủ vật lý đó là các giao diện mạng. Trong nhiều trường hợp, việc thiết lập có thể tương đối đơn giản bằng cách sử dụng một hoặc hai network interface controllers (NIC) để hỗ trợ toàn bộ môi trường máy chủ ảo, tuy nhiên nếu Ethernet Switch của bạn cho phép link bonding hoặc link aggregation, thì đây là thời điểm tốt để lợi dụng tính năng đó và tăng băng thông có sẵn cho các máy ảo của bạn. Bằng cách bonding hai hoặc nhiều giao diện mạng gigabit, bạn co thể tạo một giao diện mạng ảo lớn hơn, có thể hỗ trợ băng thông lớn hơn cho người dùng và cho các máy chủ vật lý khác ở đâu đó trên mạng. Nhiều Ethernet Switch cỡ trung bình có hỗ trợ tính năng này, vì vậy hãy xem những gì bạn cần phải xác định nếu phương pháp này có thể làm được.

Thiếu bất kỳ hình thức link aggregation nào, bạn sẽ thấy cần phải dành một giao diện mạng cho máy chủ ảo bận rộn, điều này hoàn toàn có thể - tuy nhiên trong trường hợp đó, bạn có thể gặp phải tình huống hết giao diện vật lý trong sử dụng. Các giao diện mạng gigabit tương đối rẻ có thể giải quyết cho bạn vấn đề đó, vì vậy nếu bạn nghĩ mình cần đến bước này, tốt nhất là lập một kế hoạch ngay từ đầu và xây dựng một máy chủ tối thiểu có 4 giao diện mạng gigabit.

Nguồn cấp

Câu hỏi cuối cùng liên quan đến nguồn cấp. Nói chung, bạn luôn có thể xây dựng một máy chủ có bộ nguồn đơn; tuy nhiên nếu dự định chạy nhiều máy chủ ảo trên một host, bạn nên đầu tư một nguồn cấp dư thừa đôi chút. Ở điểm này có thể so sánh giống như việc đặt trứng vào giỏ, vì vậy tăng cường khả năng ổn định của giỏ đó có thể giúp hoạt động lâu hơn. Tuy bước này không nhất thiết cần phải có nhưng nếu có ngân khố thì đó là một tùy chọn nên cân nhắc.

Với nền móng tối thiểu một CPU multicore, số lượng RAM đáng kể và mảng RAID 5 hoặc RAID 6 cho đĩa cứng cục bộ, bạn sẽ xây dựng được một máy chủ ảo hóa tráng kiện cho môi trường làm việc nhỏ. Tuy nhiên đó là về phần cứng, một vấn đề còn phải liên quan nữa đó là phần mềm. Phần mềm mà bạn sử dụng ở đây sẽ là gì?

Phần mềm ảo hóa

Về phần mềm ảo hóa, bạn có một vài lựa chọn miễn phí cần xem xét, đặc biệt là bằng chứng của một khái niệm hoặc một sự đột phá ban đầu vào thế giới ảo hóa. VMware cung cấp một sản phẩm miễn phí có tên VMware Server, sản phẩm này có thể chạy trên các hệ điều hành Windows hoặc Linux. Đây không phải là một hypervisor “hoàn toàn kim loại” (hay vẫn được gọi là “bare-metal”) mà nó dựa vào hệ điều hành nằm bên dưới để cung cấp các yêu cầu cần thiết cho hoạt động thông thường. Phương pháp này không nhanh hoặc không di động như các kiểu hypervisor khác, tuy nhiên ưu điểm của nó là dễ dàng cài đặt và sử dụng. Với một phương pháp miễn phí hoàn toàn về giá thành, việc cài đặt Linux trên máy chủ và chạy phiên bản Linux của VMware Server có thể là một tùy chọn. Ngược lại, cài đặt copy có đăng ký của Windows Server 2003 hoặc 2008 trên máy chủ và chạy phiên bản Windows của VMware Server là một giải pháp khác.

VMware cũng có một hypervisor “hoàn toàn kim loại” và miễn phí, VMware ESXi. Sản phẩm đầy sức mạnh này được xây dựng trên cùng một vạch danh giới như các sản phẩm đắt tiền và cỡ lớn của Vmware, nó cung cấp sự ổn định và ảo hóa đáp trả, tuy nhiên lại có một số ràng buộc về phần cứng. VMware có một danh sách phần cứng có khả năng tương thích mà bạn cần phải bám vào đó khi mua hoặc xây dựng một máy chủ ảo hóa nếu có kế hoạch sử dụng ESXi; nếu VMware ESXi không có driver cho phần cứng nào đó trong hệ thống host, nó có thể hoạt động nghèo nàn hoặc không hoạt động gì cả.

Hyper-V của Microsoft cũng là một lựa chọn ảo hóa, nó là một giải pháp khá phù hợp với các mạng hướng Windows cao. Chính xác mà nói thì nó không phải là sản phẩm miễn phí, vì yêu cầu người dùng phải mua Windows Server 2008 R2, tuy nhiên Hyper-V lại cung cấp một giao diện đơn giản và được tích hợp vào trong hệ điều hành. Nếu các máy chủ ảo chạy trên host cũng là Windows Server 2008, bạn có thể tìm thấy sự hấp dẫn từ việc đăng ký này. Việc mua một copy Windows Server 2008 R2 sẽ cho phép bạn có thể sử dụng đến 4 máy chủ Windows Server 2008 ảo chạy trên copy Windows đó, với giá của một đăng ký đơn. Nếu bạn đang muốn chuyển sang Windows Server 2008 – hoặc một thứ gì đó – việc chọn sản phẩm này sẽ là một bước đi đúng đắn.

Bạn sẽ bắt gặp các tùy chọn ảo hóa khác, chẳng hạn như Citrix's XenServer. Phiên bản miễn phí này có một số đáng kể các tính năng không có trong các phiên bản miễn phí của Vmware, chẳng hạn như quản lý nhiều máy chủ, XenServer không phải dòng chủ đạo như các sản phẩn khác, tuy nhiên nó là một tùy chọn có thể làm được, nó có thể được download và được cài đặt hoàn toàn miễn phí và không yêu cầu đăng ký về hệ điều hành hoặc hệ điều hành bên dưới nó.

Thử nghiệm mức rủi ro thấp

Vẻ đẹp của sự ảo hóa là bạn có thể thoải mái thử nghiệm và lợi dụng các tính năng ảo hóa chẳng hạn như snapshot máy chủ ảo, tính năng cho phép capture trạng thái nào đó của máy chủ ảo và lưu lại. Khi một vấn đề nào đó có thể xuất hiện sau này, bạn hoàn toàn có thể quay trở lại với snapshot đó, và máy chủ có thể chuyển đổi trở về trạng thái tốt đã được kiểm duyệt trước đó. Tính năng này đặc biệt hữu dụng khi bạn sử dụng các nâng cấp phần mềm và các bản vá có thể gây ra những hậu quả không như dự định.

Với một máy chủ vật lý tương đối rẻ, bạn có thể thử một vài gói ảo hóa miễn phí trước khi quyết định sử dụng gói nào. Trong thực tế, lúc đầu bạn có thể sử dụng một hệ thống desktop multicore, trước khi mua bất cứ phần cứng gì; chỉ cần bảo đảm là nó có khá nhiều RAM.

Dù quyết định của bạn là gì thì khi bắt đầu ảo công việc ảo hóa thậm chí một số nhỏ các máy chủ, chắc chắn bạn sẽ phân vân về cách bạn đã từng sống mà không có nó như thế nào.