Giải pháp Ảo hóa

1.1 Ưu điểm với người dùng đầu cuối
Người dùng được hưởng lợi từ hệ thống VDI với những lợi ích sau đây : 

• Truy cập linh hoạt : Với một thiết bị có đường truyền kết nối tới trung tâm dữ liệu ( Máy tính để bàn, laptop, thin client, tablet…) là người dùng có thể tiếp cận với môi trường làm việc quen thuộc của mình
• An toàn dữ liệu và sự ổn định: Hạ tầng phục vụ các máy trạm giờ đây là các thiết bị sử dụng trong DataCenter có sự bền vững và ổn định hơn rất nhiều so với các các máy trạm truyền thống sử dụng các thiết bị thông thường. Nhờ tính chất tập trung, người quản trị có khả năng quản lý tốt hơn tới các máy trạm cho phép giảm bớt các nguy cơ, sự cố xảy ra với hệ điều hành ( Lỗi phần mềm, virus…). Điều này giúp cho quá trình sử dụng của người dùng được thông suốt và ít bị gián đoạn.

1.2 Ưu điểm trong việc vận hành quản trị hệ thống
Là giải pháp với mô hình được Cisco thiết kế, kiểm thử và qui chuẩn thành tài liệu ( Cisco Validated Design), dưới đây là những lợi ích có thể nhìn thấy ngay mà hệ thống VDI với giải pháp do Cisco đề xuất đem lại cho người quản trị: 

Quản lý hệ thống máy chủ tập trung tại một điểm với UCS Manager
Người quản trị chỉ cần đăng nhập vào một điểm để quản lý hạ tầng máy chủ, cấu hình các thông số Nework và SAN ở lớp Access thay vì phải đăng nhập nhiều lần vào chassis, server, LAN Switch, SAN Switch như trước đây. 
Thiết bị Fabric Interconnect hỗ trợ các cổng FcoE cùng FC đem lại kết nối hợp nhất thay cho kết nối LAN và SAN tách biệt như trước đây, giúp cho việc triển khai ban đầu và vận hành trong sử dụng được đơn giản hóa.

Quản lý hệ thống máy trạm thuận tiện nhờ công nghệ ảo hóa
Các công việc mà một người quản trị phải xử lý đối với hệ thống máy trạm đều trở nên hết sức dễ dàng và tiện lợi : 

• Nhanh chóng triển khai hệ thống máy trạm mới: Thời gian dành cho việc khởi tạo các máy trạm và có thể cấp cho người dùng trở nên nhanh chóng với khoảng thời gián từ 20-30 phút, thay vì phải mua sắm thiết bị và cài đặt hệ điều hành hay phần mềm với thời gian chuẩn bị có thể tính theo ngày, tuần.
• Cấp phát linh hoạt: Việc cấp phát máy trạm cho người dùng có thể theo nhu cầu thực tế sử dụng thay vì theo ước đoán. Cho phép sự một máy trạm phục vụ nhiều người dùng vào các thời điểm khác nhau, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên
• Dễ dàng thu hồi và tái sử dụng: Những máy trạm phục vụ cho nhu cầu tạm thời được cấp phát nhanh chóng và thu hồi lại tài nguyên đã cấp một cách dễ dàng đơn giản bằng việc xóa khỏi hệ thống hoặc lưu trữ các máy trạm ở trạng thái offline.
• Dễ dàng chuẩn hóa và cập nhật các thay đổi lên máy trạm: Sử dụng một bản mẫu ban đầu để tạo ra các máy trạm cho người dùng sẽ đảm bảo được các máy trạm đều có những cấu hình giống nhau, và khi cần thực hiện thay đổi, người quản trị chỉ cần thực hiện thay đổi lên bản mẫu ban đầu là những thay đổi đó sẽ được đẩy tới các máy đã tạo ra từ bản mẫu này.
• Dễ dàng khắc phục sự cố: Việc các máy trạm tập trung ngay tại Datacenter giúp cho người quản trị sẽ không còn phải xuống hỗ trợ tận nơi để xứ lý các sự cố với trạm của người dùng.
• Nâng cao bảo mật dữ liệu : Dữ liệu trên máy trạm của người dùng nằm ngay tại Datacenter, thay vì nằm rải rác và trên hệ thống lưu trữ cục bộ, vốn tiềm ẩn rủi ro và rất khó kiểm soát cho người quản trị

1.3 Ưu điểm về chi phí đầu tư và chi phí duy trì
Chi phí đầu tư ban đầu dành cho một máy trạm VDI lớn hơn so với máy trạm PC truyền thống. Tuy vậy, tổng chi phí duy trì hệ thống tính trong khoảng thời gian 5 năm với 350 người dùng của hệ thống VDI thấp hơn, nhờ sự giảm bớt được những chi phí về:

• Phí sửa chữa: Hệ thống VDI hoạt động trên hạ tầng các thiết bị dành cho trung tâm dữ liệu có sự ổn định và bền vững hơn rất nhiều so với các thiết bị của PC truyền thống
• Chi phí về điện năng: Người dùng giờ đây sử dụng các thiết bị Thin Client / Zero Client để truy cập vào máy trạm, đây là những thiết bị nhỏ gọn và điện năng tiêu thụ thấp hơn nhiều so với các cây máy tính. Cộng cả điện năng tiêu thụ của các máy chủ phục vụ cho hạ tầng VDI vẫn thấp hơn nhiều khi tính tổng điện năng tiêu thụ so với các máy PC
• Chi phí cho đội ngũ IT: Đội ngũ IT được tinh giảm và có thể quản lý được lượng lớn các máy trạm, thay vì phải duy trì đội ngũ nhân lực tại nhiều nơi.

Hình trên minh họa rằng việc triển khai VDI trên các máy chủ 4 và 2 CPU truyền thống đạt được mức tiết kiệm từ $1,223 và $954 trên mỗi người dùng, trong khi triển khai VDI trên Hệ thống Điện toán Hợp nhất của Cisco đạt được mức tiết kiệm tăng thêm là $304 trên mỗi người dùng để đạt được tổng mức tiết kiệm là $1,527 so với máy PC truyền thống.
Phần lớn tiết kiệm mà hệ thống UCS mang lại có được (khoảng 60%) là nhờ giảm được chi phí hoạt động liên quan đến quản trị, cấp nguồn và làm mát, nhờ các công nghệ mà hệ thống UCS sử dụng, đó là :

• Khả năng quản lý tập trung: Hệ thống UCS cho phép quản lý hạ tầng máy chủ , Access Switch, SAN Switch phục vụ cho các hạ tầng máy chủ này cùng tại một điểm, là sự khác biệt so với các hệ thống khác khi 3 thành phần này là các điểm quản trị khác nhau. Điều nay giúp tiết kiệm về nhân lực cùng các chi phí bảo trì và hỗ trợ phần mềm.
• Hợp nhất kết nối LAN và SAN: Sử dụng công nghệ FcoE và các cạc mạng ảo hóa hợp nhất, điều nay giúp cắt giảm đáng kể các chi phí về :
  • Chi phí cho thiết bị chuyển mạch, cạc NIC, HBA, cáp mạng khi không còn phải sử dụng hạ tầng LAN và SAN tách biệt
  • Điện năng tiêu thụ, nguồn, làm mát, khi số lượng thiết bị được giảm bớt
  • Chi phí về không gian

2. Một số nhược điểm của hệ thống VDI và những giải pháp khắc phục
Trong mô hình hệ thống VDI, các máy trạm được ảo hóa và tập trung tại trung tâm dữ liệu đem lại những ưu điểm và thuận tiện so với mô hình truyền thống. Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm cần được xem xét, tính toán để có giải pháp khắc phục. Những nhược điểm này cũng xuất phát từ chính việc tập trung hóa các máy trạm lại tại trung tâm dữ liệu khi nó làm gia tăng sự phụ thuộc vào năng lực của trung tâm dữ liệu cũng như đặt ra những đòi hỏi cần được đáp ứng

2.1 Sự phụ thuộc vào đường truyền kết nối tới trung tâm dữ liệu
Người dùng có thể truy cập tới máy trạm của mình một cách linh hoạt hơn, nhưng với điều kiện là việc kết nối tới trung tâm dữ liệu cũng cần đảm bảo cho phép người dùng có nhiều lựa chọn và đảm bảo được tính sẵn sàng cũng như yếu tố dự phòng.
Giải pháp cho phép người dùng vẫn có thể sử dụng ngay cả khi đường truyền kết nối đến trung tâm dữ liệu bị mất hoàn toàn, đó là sử dụng chế độ Local Mode của phần mềm Vmware View Client trên máy người dùng truy cập:

• Các thông tin về máy trạm ảo hóa sẽ được tải về trên máy người dùng, cho phép sử dụng mà không cần kết nối trực tiếp tới trung tâm dữ liệu. Khi kết nối được phục hồi, những thay đổi sẽ được chuyển đến và đồng bộ với máy trạm tại trung tâm dữ liệu.
• Yếu tố phụ thuộc thứ hai là tốc độ đường truyền tới trung tâm dữ liệu ảnh hưởng rất lớn đến trải nghiệm sử dụng của người dùng, đặc biệt trên các đường truyền có tốc độ giới hạn hay không được đảm bảo. Các ứng dụng nhạy cảm với sự thay đổi với hình ảnh hay các thao tác di chuyển của người dùng sẽ trở nên khó khăn nếu hình ảnh đầu ra của máy trạm truyền đi trên kết nối băng thông thấp và có độ trễ cao. Giải quyết vấn đề này thì việc tối ưu quá trình trao đổi giữ liệu trên đường truyền phục vụ người dùng từ xa đến trung tâm dữ liệu là một giải pháp cần thiết.

2.2 Những đỏi hỏi về năng lực của hệ thống trung tâm dữ liệu
Tài nguyên cũng như dữ liệu của các máy trạm giờ đây nằm ngay tại hệ thống trung tâm dữ liệu đặt ra những yêu cầu mà hệ thống trung tâm dữ liệu cần đáp ứng hoặc nâng cao để có thể đảm bảo được những ưu thế đã đem lại

• Độ sẵn sàng và tính dự phòng: Việc tập trung lại các máy ảo cũng đem lại rủi ro về “điểm chết” (single point of failure) của hệ thống, cũng như tầm ảnh hưởng khi có sự cố sẽ rộng và lớn hơn rất nhiều, không chỉ là một vài máy trạm riêng lẻ nữa. Vì vậy các tính toán để đảm bảo tính sẵn sàng và dự phòng cần được xem xét một cách kĩ lưỡng và chặt chẽ.
• Yêu cầu về năng lực điện toán: Việc số lượng lớn các máy trạm sử dụng ứng dụng nặng, tiêu tốn tài nguyên sẽ tạo ra lượng tải khổng lồ lên hạ tầng hệ thống tại trung tâm dữ liệu.
• Yêu cầu cho hệ thống mạng: Các máy trạm có “khoảng cách” gần hơn tới các máy chủ dịch vụ, băng thông và tốc độ đường truyền được nâng cao nhưng nó đem lại các vấn đề về bảo mật, QoS cũng như cần có cơ chế đảm bảo các chính sách được áp dụng tới các máy ảo có khả năng linh động
• Yêu cầu về hệ thống lưu trữ: Hạ tầng lưu trữ cần được tính toán cẩn thẩn và có năng lực đáp ứng được cho hệ thống VDI khi dữ liệu vào ra từ các máy trạm đổ dồn về hệ thống lưu trữ của trung tâm dữ liệu
• Yêu cầu về con người: Nhân lực IT có thể được giảm bớt so với mô hình máy trạm truyền thống nhưng hạ tầng VDI liên quan chặt chẽ tới các vấn đề khác nhau trong hệ thống trung tâm dữ liệu với những yêu cầu cao hơn, vì thế đội ngũ quản trị cần được đào tạo và có kiến thức chuyên sâu để có thể vận hành hệ thống.

 ΙΙΙ. MÔ HÌNH GIẢI PHÁP VDI THAM CHIẾU

 1. Mô hình vật lý

2. Mô hình logic

3. Danh sách thiết bị
Hệ thống VDI cho 150 user (mỗi người dùng được cấp máy ảo 1vCPU, 1.5 GB Ram, tối thiểu 50 GB dung lượng lưu trữ cá nhân), sử dụng các thiết bị phần cứng và phần mềm như danh sách dưới đây

3.1 Hệ thống máy chủ UCS Blade
Sử dụng dòng máy chủ Cisco UCS Blade, B200 M3 là dòng máy đã được thử nghiệm với môi trường VDI, sử dụng CPU E5-2690 cho phép 186 máy ảo cùng hoạt động mà vẫn đảm bảo hiệu năng. Cấu hình máy chủ sử dụng 256GB RAM, đảm bảo đáp ứng cho 150 VM, 1.5GB RAM / VM.
Các công nghệ mà máy chủ UCS Blade với cấu hình dưới đây đem lại gồm có:

• Công nghệ kết nối 10G, FcoE hợp nhất giúp tối ưu hiệu suất sử dụng năng lực đường truyền và bảo toàn vốn đầu tư
• Mở rộng, nâng cấp năng lực hệ thống dễ dàng, hầu như không phải tốn công sức cho các công việc lắp đặt, đi dây, cấu hình khi bổ sung máy chủ
• Chức năng quản trị, giám sát, cầu hình toàn bộ hệ thống máy chủ và kết nối LAN, SAN được nhúng sẵn và miễn phí.
• Hiệu năng trên môi trường ảo hóa hàng đầu thông qua thước đo điểm số VMMark đo đạc bởi VmwarePhần mềm giải pháp VDI Vmware View

Vmware View là giải pháp VDI trọn bộ cung cấp bởi công ty dẫn đầu về lĩnh vực ảo hóa máy chủ Vmware. Giải pháp Vmware View bao gồm nển tảng ảo hóa vSphere Esxi, vCenter Server giữ vai trò quản lý tài nguyên ảo hóa, cùng các thành phần giữ chức năng chủ đạo trong hệ thống VDI như dưới đây:

• Vmware View Connection Server: đảm nhiệm vai trò lưu trữ toàn bộ cơ sở dữ liệu về hệ thống VDI. Thông tin về các Virtual Desktop, các thông tin cấu hình của hệ thống VDI như xác thực người dùng, profile của từng người dùng, user sẽ được sử dụng các virtual desktop nào hoặc các pool virtual desktop nào. Tất cả các quá trình quản lý hệ thống, theo dõi thông tin về các phiên làm việc VDI của người dùng đều được View Connection quản lý.
• Vmware View Security: là một server thuộc giải pháp VDI, tuy nhiên trong một hệ thống VDI có thể có view Sercuriy hoặc có thể không có Server này tùy thuộc vào mục đích sử dụng. View Security sẽ đảm nhiệm vai trò cung cấp các kết nối SSL cho giải pháp VDI với người dùng truy cập từ ngoài Internet, đảm bảo an toàn cho hệ thống
• Vmware View Composer: là một thành phần được tích hợp vào hệ thống VDI với chức năng để “nhân bản” các virtual desktop.
• Vmware View Agent: ở đây chính là các Virtual Desktop được cài đặt phần mềm Vmware View Agent.. Trên các VDI này hỗ trợ các tính năng USB redirect, cho phép redirect các thiết bị ngoại vi trên máy tính local của người dùng lên các VDI như máy in, các thiết bị lưu trữ USB Storage. Như vậy mặc dù đang làm việc với một máy tính đã được ảo hóa lưu trữ trong data center, tuy nhiên người dùng vẫn có khả năng sử dụng các tính năng như network printer, local printer hoặc sử dụng các thiết bị ngoại vi như chính trên máy tính của mình, đảm bảo các nhu cầu sử dụng máy tính hàng ngày của người dùng.
• Vmware View Client: Thành phần cuối cùng trong một giải pháp VDI đó chính là các VDI Client. Đây là các công cụ được sử dụng để truy cập vào hệ thống VDI thông qua giao thức Remote Desktop Connection (RDP).Có hai dạng VDI Client đó là:

• Vmware View Client: đây là một phần mềm được cài đặt trên nền hệ điều hành Windows, cung cấp giao diện cho người dùng đăng nhập vào hệ thống VDI, hoặc được tích hợp với các thiết bị Thin Client, Zero Client.
• Vmware View Portal: Công cụ đăng nhập vào hệ thống VDI thông qua giao diện WEB. Người dùng có thể truy cập vào các Virtual Desktop của mình tại bất kì máy tính nào mà không cần cài đặt Vmware View Client

3.2 Hệ thống lưu trữ Netapp FAS2240
Các công nghệ mà Netapp Fas2240 đem lại:

• Kiến trúc High Availability với Dual Controller
• Tính năng FlexClone, giúp giảm tải việc khởi tạo hàng loạt máy ảo VDI sẽ được xử lý bởi thiết bị Netapp thay vì điều khiển bởi hệ thống VDI View Manager
• Tính năng SnapRestore giúp phục hồi và bảo vệ dữ liệu từ các bản snapshot

3.3 Thiết bị Thin Client
Thiết bị Thin Client hỗ trợ giao thức PcoIP, là giao thức chuẩn và được tối ưu nhất đối với giải pháp VDI của Vmware View

IV. GIẢI PHÁP CISCO VXI VỚI VMWARE VIEW TRÊN NỀN FLEXPOD

Dựa trên kỹ thuật VDI kết hợp với các yếu tố bảo mật, môi trường tương tác truyền thông đa phương tiện (Rich Media Voice), những cải tiến về bảo mật và tăng tốc ứng dụng, các công nghệ truyền dẫn cấp nguồn trên nền tảng ethernet (PoE) và Energy Wise, Cisco VXI mang đến một không gian làm việc hiệu quả, mạnh mẽ và linh hoạt dành cho khách hàng.

Cisco VXI trên nền tảng kiến trúc VMware View là khối tổng thể bao gồm các thành phần giải pháp riêng lẻ như Cisco’s Data Center, Collaboration và Networking kết hợp với nhau cho phép triển khai các máy tính ảo trên nền tảng VMware View với mục tiêu đạt được khả năng mở rộng tốt hơn bởi việc tận dụng các thành phần của giải pháp Cisco Data Center, đạt được trải nghiệm thực tế trong giải pháp làm việc cộng tác bởi việc tích hợp ứng dụng truyền thông của Cisco và thiết bị đầu cuối trong giải pháp ảo hóa máy tính và cuối cùng tận dụng giải pháp mạng Cisco để tối ưu việc truyền tải máy tính ảo đến người dùng. Dựa trên nền tảng Cisco VXI, giải pháp VMware View mang đến cho người dùng một không gian làm việc hiệu quả, mạnh mẽ và linh hoạt gồm sự kết hợp của máy tính ảo với khả năng làm việc cộng tác thông qua truyền thông đa phương tiện.

Nền tảng Flexpod là thiết kế kiến trúc trung tâm dữ liệu đã được chuẩn hóa, kiểm chứng đến từ hai đối tác lớn là Cisco và NetApp. Thành phần của nền tảng Flexpod gồm hệ thống máy chủ Cisco UCS kết hợp với VMware vSphere, vCenter, Cisco Nexus kết hợp với thiết bị lưu trữ dữ liệu NetApp.

Lợi ích của giải pháp Cisco VXI với VMware View trên nền tảng Flexpod
Flexpod cung cấp một giải pháp hợp nhất linh hoạt cho giải pháp Cisco VXI với VMware View. Những lợi ích của giải pháp kết hợp Cisco VXI với VMware View trên nền tảng Flexpod gồm:

• Tối ưu việc quản trị: Cisco Validated Design (CVD) giúp khách hàng tối ưu hóa về thời gian chu kỳ của một dự án công nghệ thông tin (tìm kiếm giải pháp, thiết kế và triển khai giải pháp), tối thiểu những rủi ro trong quá trình vận hành, triển khai và giảm chi phí quản trị hệ thống. Bên cạnh đó nền tảng Flexpod với chứng nhận CVD giúp giảm thiểu rủi ro tích hợp các thành phần của nhiều nhà cung cấp khác do việc kiểm tra tích hợp và chứng nhận tích hợp thành công đã được thực hiện bởi Cisco và các đối tác.
• Hiệu năng: Flexpod cung cấp khả năng mở rộng linh hoạt theo yêu cầu cho giải pháp View, cho phép tăng service level và tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực. Một ví dụ cụ thể, những cải tiến của Cisco UCS cho kiến trúc Blade cung cấp những lợi ích duy nhất cho giải pháp View:
  • Tính năng Extended Memory khi triển khai sẽ giúp gia tăng mật độ máy tính ảo và tiết kiệm chi phí đồng thời vẫn đảm bảo hiệu năng đáp ứng nhu cầu của người dùng cuối.
  • Công nghệ FCoE cung cấp băng thông đáp ứng nhu cầu ứng dụng đồng thời giúp giảm chi phí và gia tăng độ linh hoạt khi mở rộng.
  • Tính năng UCS Service profile cung cấp đặc điểm stateless, đây là một lợi thế lớn trong môi trường lớn cần khả năng cấp phát nguồn lực nhanh hơn, linh động hơn và khả năng khôi phục nhanh nhất có thể.
• Tính chất linh hoạt: đây là giải pháp tích hợp các kỹ thuật hiện có, cung cấp khả năng vận hành hiệu quả, giúp bảo vệ đầu tư ban đầu bởi việc kết hợp các thành phần hiện có của hệ thống. Cả VMware View và Flexpod đều cung cấp khả năng quản lý chủ động, tiên đoán trước khi lỗi xảy ra và quản trị tập trung, có thể dễ dàng tích hợp với công cụ của bên thứ 3.

Mô hình ảo hoá Desktop trên nền tảng Flexpod

Thành phần của Cisco VXI với VMware View trên nền tảng Plexpod
Những thành phần cơ bản của Cisco VXI với VMware View trên nền tảng Flexpod gồm:

• Các thành phần thuộc trung tâm dữ liệu gồm: Cisco UCS, Cisco Nexus và Cisco San Switch.
• Các thành phần thuộc mảng network gồm: Cisco LAN Switch, Cisco Integrated Services Routers (ISRs) for the WAN và Cisco WAAS
• Các thành phần thuộc mảng bảo mật gồm: Cisco ASA, Cisco AnyConnect, Cisco VSG, Cisco ISE
• Thành phần thuộc mảng lưu trữ gồm: NetApp FAS Storage Array
• Thành phần hypervisor gồm: VMware vSphere solution
• Thành phần ảo hóa máy tính gồm: VMware View solution
• Các thành phần thiết bị đầu cuối gồm: Cisco VXC zero client, Cisco VXC thin client và Cisco VXC software.

Mô hình triển khai Cisco VXI trên nền tảng VMware View & Flexpod Platform

Kiến trúc VMWare View

    

Kiến trúc Flexpod