|
IBM z/VM
Security-rich and scalable hypervisor and virtualization technology
IBM z/VM được thiết kế để chạy hàng trăm đến hàng nghìn guest servers trên một máy chủ vật lý IBM Z server hoặc IBM LinuxONE server (chỉ hỗ trợ Linux và z/VM guests) với mức độ hiệu quả và độ linh hoạt cao nhất.
Khả năng của z/VM hỗ trợ nhiều hình ảnh và kiến trúc máy cung cấp môi trường thử nghiệm và sản xuất rất linh hoạt cho các hệ điều hành IBM Z và LinuxONE để:
-
Đơn giản hóa việc di chuyển từ bản phát hành này sang bản phát hành khác.
-
Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi sang các ứng dụng mới hơn.
-
Cung cấp một môi trường thử nghiệm bất cứ khi nào cần thiết.
-
Hợp nhất nhiều hệ thống vào một máy chủ vật lý.
Nội dung sau đây là kiến thức cơ bản về z/VM và bao gồm các khái niệm chung về VM, chẳng hạn như chỉnh sửa và tìm tệp, cần thiết để hoàn thành các tác vụ hệ thống z/VM system tasks.
Khi đăng nhập vào z/VM, bạn có chức năng tương đương với một máy tính thực và các thiết bị liên quan của nó trong tầm tay. Chức năng tương đương với hệ thống máy tính này được gọi là máy ảo “virtual machine”. Máy ảo “virtual machine” không có thật nhưng hoạt động giống như hệ thống thực. Mọi người trong toàn bộ tổ chức của bạn đều có thể sử dụng z/VM để chia sẻ tài nguyên của một máy tính, đồng thời truy cập hệ thống như thể mỗi người là người dùng duy nhất.
Hình 1. Biểu diễn hệ thống máy tính lớn
Hình 1, thể hiện sự thể hiện cách điệu của một hệ thống máy tính máy tính lớn “mainframe computing system” thực sự. Mỗi hệ thống máy tính thực có một hoặc nhiều bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ lưu trữ “storage” (bộ nhớ - memory), các thiết bị ngoại vi “peripheral devices” cho đầu vào và đầu ra, chẳng hạn như đĩa “disks”, băng “tapes”, máy in “printers”, màn hình “displays” và bảng điều khiển vận hành “operator console”. Hệ điều hành quản lý tất cả các tài nguyên này để thực hiện công việc.
Hình 2. Biểu diễn các máy ảo
z/VM ảo hóa các tài nguyên máy tính thực để mỗi người dùng dường như có một hệ thống máy tính lớn hoàn chỉnh, như trong Hình 2. Điều này có nghĩa là mỗi máy ảo có thể chạy hệ điều hành riêng để quản lý tài nguyên ảo của nó. Điều đó cũng có nghĩa là bạn có thể thực hiện các tác vụ của máy ảo như thể chúng là các tác vụ của máy thực: bạn có thể khởi động (thực hiện tải chương trình ban đầu) một hệ điều hành, gắn và tháo thiết bị cũng như quản lý công việc của hệ điều hành máy ảo của mình.
Máy ảo được liên kết trực tiếp với ID người dùng “user ID” hoặc mã định danh đăng nhập z/VM. Khi đăng nhập vào z/VM, bạn có sẵn một máy ảo và điều khiển máy ảo theo cách người vận hành hệ thống điều khiển phần cứng thực.
Một số ID người dùng (máy ảo) được cấp đặc quyền để kiểm soát z/VM và máy thật. Ví dụ: OPERATOR có các đặc quyền đặc biệt cho phép kiểm soát tài nguyên máy thực. Một người dùng khác, thường được gọi là MAINT720, có đặc quyền để thay đổi z/VM code và áp dụng bảo trì z/VM. Dù người dùng có đặc quyền hay không thì tất cả họ đều thực hiện nhiệm vụ của mình thông qua một máy ảo. Vì vậy, như trong Hình 2, một số máy ảo chạy Linux, trong khi những máy khác chạy các hệ điều hành khác, chẳng hạn như Hệ thống giám sát hội thoại (CMS - Conversational Monitor System) (sẽ tìm hiểu thêm về CMS sau).
Chương trình điều khiển (CP - Control Program) là thành phần của z/VM quản lý tài nguyên của một máy tính để có thể tồn tại nhiều hệ thống máy tính (máy ảo). Hãy coi CP như một chương trình giám sát (hoặc trình ảo hóa) chạy trong một lớp giữa phần cứng và máy ảo. Khi bạn đang làm việc trong môi trường CP, bạn được cung cấp các chức năng CPU (bộ xử lý trung tâm), các thiết bị đầu vào và đầu ra và bộ lưu trữ. Thông qua CP, mỗi máy ảo có thể chạy hệ điều hành riêng, chẳng hạn như Linux, z/OS® hoặc chính z/VM.
Hệ điều hành chạy trên máy ảo thường được gọi là guests. Các thuật ngữ và cụm từ khác bạn có thể gặp là:
-
Running first level: chạy trực tiếp trên phần cứng, đó là chức năng của z/VM.
-
Running second level hoặc running under VM hoặc running on (top of) VM: chạy với tư cách guest.
Trong khoảng thời gian của nó, một guest thực sự chạy trên máy thật. Vi mã phần cứng xử lý hầu hết các chỉ dẫn guest program instructions và CP chỉ kiểm soát khi cần thiết, giúp duy trì hiệu suất tốt.
Hệ thống giám sát hội thoại (CMS - Conversational Monitor System) là thành phần tương tác của z/VM. CMS là hệ điều hành một người dùng chạy trên máy ảo. Thông thường, mỗi mục nhập thư mục (định nghĩa của người dùng) có một câu lệnh tải hệ điều hành CMS vào thời điểm đăng nhập. CMS không chỉ là thành phần tương tác của người dùng cuối mà còn là ngôi nhà để chạy các tiện ích và tác vụ hệ thống, chẳng hạn như TCP/IP và các chức năng quản lý hệ thống. Nhân viên hệ thống sử dụng khả năng tương tác của CMS để quản lý z/VM và guest.
Ví dụ về cấu hình hệ điều hành trên một máy tính lớn
Hình 3 dưới đây là ví dụ về máy tính lớn được cấu hình cho z/VM, Linux guests và các hệ điều hành khác.
Hình 3. Ví dụ về cấu hình máy tính lớn
Một phân vùng logic (LPAR - logical partition) được dành cho việc sản xuất Linux theo z/VM. Một LPAR khác được dành cho việc phát triển và thử nghiệm ứng dụng Linux theo z/VM; bạn cũng có thể chạy bản sao của guests sản xuất cho mục đích thử nghiệm trong LPAR này. Cuối cùng, một LPAR khác chạy hệ điều hành khác, chẳng hạn như z/OS.
Tổng quan về một cụm ảnh hệ thống đơn - Single System Image cluster
Cụm ảnh hệ thống đơn (SSI - single system image) z/VM là một môi trường đa hệ thống trong đó các hệ thống z/VM có thể được quản lý dưới dạng một nhóm tài nguyên duy nhất và guests có thể được di chuyển từ hệ thống này sang hệ thống khác trong khi chúng đang chạy.
Cụm z/VM SSI cluster bao gồm tối đa bốn hệ thống z/VM trong Inter-System Facility for Communications (ISFC) collection1. Mỗi hệ thống z/VM là một thành viên của cụm SSI. Hình 4 cho thấy cấu trúc cơ bản của một cụm có bốn thành viên. Cụm này được CP tự quản lý bằng cách sử dụng các thông báo ISFC messages truyền qua các thiết bị kênh này sang kênh khác giữa các thành viên. Tất cả các thành viên đều có thể truy cập vào các khối DASD được chia sẻ, cùng phân đoạn Ethernet LAN và cùng mạng vùng lưu trữ (SAN).
Hình 4. Cụm z/VM SSI gồm bốn thành viên
Cụm z/VM SSI cluster cung cấp chức năng di động của máy chủ ảo được gọi là di dời Guest trực tiếp “Live Guest Relocation”. Một máy chủ ảo đang chạy (máy ảo khách - guest virtual machine) có thể được di chuyển từ thành viên này sang thành viên khác. Việc di dời các máy chủ ảo có thể hữu ích cho việc cân bằng tải và di chuyển khối lượng công việc ra khỏi máy chủ vật lý hoặc hệ thống thành viên cần bảo trì. Sau khi áp dụng bảo trì cho một thành viên, guest có thể được chuyển trở lại thành viên đó, từ đó cho phép bạn duy trì z/VM và giữ cho các máy chủ ảo Linux của bạn luôn sẵn sàng. Sử dụng lệnh VMRELOCATE để bắt đầu và quản lý việc di chuyển guest. Cả guest được di dời và môi trường nơi đến đều phải đáp ứng các yêu cầu về tính đủ điều kiện, chẳng hạn như sau:
-
Thành viên đích và máy chủ vật lý phải cung cấp một môi trường có thể so sánh được về mặt kiến trúc và chức năng.
-
Việc di dời phải đáp ứng mọi yêu cầu về chính sách đã được thiết lập. Các miền tái định cư có thể được xác định để xác định các nhóm thành viên đủ điều kiện trong đó khách có thể được di dời tự do.
-
Thành viên điểm đến phải có đủ năng lực để tiếp đón guest.
-
Các thiết bị và tài nguyên mà khách cần phải được chia sẻ để chúng cũng có sẵn trên thành viên đích.
Khi quá trình di dời được bắt đầu, guest tiếp tục chạy trên thành viên nguồn cho đến khi môi trường đích được chuẩn bị hoàn toàn.
Tại thời điểm đó, guest sẽ tạm dừng hoạt động đối với thành viên nguồn và sau đó tiếp tục sử dụng thành viên đích.
Ghi chú:
1. ISFC là một chức năng của CP cung cấp dịch vụ liên lạc giữa các chương trình giao dịch trên các hệ thống z/VM được kết nối với nhau. Trong cụm SSI, một nhóm các miền được kết nối với nhau bao gồm các hệ thống z/VM sử dụng ISFC để liên lạc với nhau được gọi là ISFC collection.
|