Để hệ thống ảo hoá luôn thông suốt

Một máy chủ vật lý ngưng trệ có thể kéo theo sự ngưng trệ của nhiều ứng dụng…

Ngoài các giải pháp thiết bị bảo vệ chống ngưng trệ, các nhà sản xuất cũng giới thiệu nhiều giải pháp phần mềm đảm bảo mức độ sẵn sàng cao cho máy chủ. Trong cấu hình truyền thống, một hệ thống bị ngưng trệ chỉ kéo theo ngưng trệ ứng dụng cụ thể nào đó, như cơ sở dữ liệu hay máy chủ email… Tất cả ứng dụng còn lại vẫn tiếp tục hoạt động.

Trong môi trường ảo hoá, bất kỳ sự cố nào gặp phải cũng ảnh hưởng ngay tới nhiều ứng dụng. Ở các doanh nghiệp không lớn, nhiều khi tất cả ứng dụng đặt trên một máy chủ, thì tình huống đó có thể dẫn tới ngưng trệ hoàn toàn quy trình làm việc, một điều không thể chấp nhận.

Các doanh nghiệp chỉ có vài máy chủ ảo sẽ chịu những rủi ro lớn nhất. Những đơn vị này cần làm sao cho sự ngưng trệ của các hệ thống đặt trên máy chủ vật lý phải không chỉ là hiện tượng hiếm hoi mà còn có thể không bao giờ xảy ra. Trong điều kiện này, ngay từ đầu, những giải pháp theo kiểu phải có sự can thiệp của quản trị hệ thống sẽ không phù hợp, nhất là nếu doanh nghiệp không thể duy trì chuyên gia CNTT trong biên chế. Các hệ thống ảo về nguyên tắc đều phức tạp, còn việc quản trị và bảo dưỡng đều đòi hỏi những kỹ năng đặc biệt nên đa số doanh nghiệp nhỏ chọn phương án thuê ngoài dịch vụ, nhưng phía cung cấp dịch vụ thường không thể có mặt ngay khi có tình huống khẩn cấp. Nói cách khác, khó có thể đảm bảo tính sẵn sàng cao cho hệ thống CNTT.

Trước đây ít lâu, vấn đề này không có giải pháp cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ: Các sản phẩm chuyên dùng phi chuẩn để đảm bảo tính sẵn sàng cao vừa đắt, vừa phức tạp và chi phí duy trì chúng lớn hơn phần tiết kiệm được nhờ ảo hoá doanh nghiệp. Hiện giờ, trên thị trường đã có không chỉ các hệ thống thiết bị mà cả hệ thống phần mềm đảm bảo tính sẵn sàng cao trên các công nghệ hoàn toàn chuẩn hoá. Cả hai phương án đều được tính toán không nhằm khắc phục mà để phòng ngừa các ngưng trệ: các lỗi không tự nhiên mà có, vì thế không phải dùng đến các biện pháp khôi phục quy trình và giao dịch bởi các lỗi. Trong trường hợp có lỗi, hệ thống tự động khắc phục chúng.

Thiết bị đảm bảo tính sẵn sàng

Các máy chủ hoạt động ổn định cao như ftServer của Công ty Stratus đảm bảo tính sẵn sàng liên tục nhờ kết cấu hệ thống hoàn toàn rộng mở. Về bản chất, máy chủ như thế cấu thành từ 2 hệ thống độc lập, mối liên kết giữa chúng thực hiện trực tiếp bằng cầu dao tự động nhưng chúng có chung các khe cắm PCI cùng việc sử dụng các thiết bị so sánh. Cả hai hệ thống được triển khai trên một thùng máy khiến người ngoài có cảm tưởng đó là 1 máy tính. Trong đó, mỗi “nửa” đều “nhìn thấy” tất cả thiết bị PCI. Ý tưởng chính của cách thức này nằm ở chỗ ứng dụng các cấu hình chuẩn, ví dụ, được giới thiệu trên thị trường bo mạch chủ cho loại CPU tương ứng. Cấu hình phi chuẩn ở đây chỉ là liên kết giữa hai phần của chiếc máy tính và những thiết bị so sánh. Vậy là, trong thiết bị ftServer, logic so sánh được thực thi trực tiếp nhờ những vi mạch ASIC (application specific integrated circuit – vi mạch tích hợp chuyên dụng) bổ sung phát triển bởi Công ty Stratus và cũng là loại mở rộng.

Việc đồng bộ hoá các bộ vi xử lý và bộ nhớ giữa 2 hệ thống bo mạch chủ đạt được nhờ cái gọi là đồng bộ cứng (Lock Stepping) chịu trách nhiệm sao cho các cấu hình không ở cùng trạng thái trong cùng một thời gian. Điều kiện tiên quyết với chức năng Lock Stepping là hoàn toàn trùng khớp trạng thái ban đầu của cả 2 “nửa máy” – điều này đạt được nhờ sử dụng các biện pháp đặc biệt trong quá trình chất tải lên hệ thống. Sau khi chuyển giao đầy đủ các nội dung của bộ nhớ, các bộ vi xử lý trên cả 2 bo mạch chủ được đưa về trạng thái nhận dạng ban đầu, sau đó, lại khởi động xử lý dữ liệu. Từ thời điểm này, các bo mạch chủ vận hành trong chế độ đồng bộ.

Việc đồng bộ hoá tiếp theo được kiểm soát trực tiếp chỉ nhờ thiết bị. Nếu trong thời điểm nào đó xuất hiện lỗi, ví dụ lỗi bộ nhớ trên một trong các thiết bị, hệ thống thoạt đầu thử phục hồi sự vận hành của bộ nhớ theo chế độ đồng bộ bằng cách ngắt tức thời (Blackout) vùng của bộ nhớ tương ứng. Điều này làm được vì mật độ ngày càng cao của vi mạch làm tăng số lượng lượt ngắt giữa các mạch. Nếu bằng cách này không khôi phục được bộ nhớ về trạng thái đồng bộ thì hệ thống sẽ loại bản mạch tương ứng khỏi vòng khai thác. Nhờ công nghệ này mà độ sẵn sàng của các máy chủ có thể đạt tới 99,9999%, chỉ đứng máy trung bình nửa phút/1 năm. Mức độ sẵn sàng này đủ để đảm bảo hoạt động của dịch vụ điều khiển không lưu. Nếu các máy chủ ổn định sử dụng các công nghệ chuẩn hoá thì chúng hoàn toàn có thể tương thích, ví dụ với VMware, ESX… Cho nên, có thể cài trực tiếp phần mềm ảo hoá lên các thiết bị, không cần tốn thêm sức lực chống ngưng trệ tất cả máy ảo trên đó.

Đảm bảo sẵn sàng nhờ phần mềm

Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, có thể sử dụng phần mềm để đảm bảo tính sẵn sàng cao vì chúng không đắt đỏ mà việc ứng dụng và khai thác không quá phức tạp. Nếu với giải pháp dùng thiết bị để đảm bảo tính sẵn sàng, người ta sử dụng những máy chủ chuyên dùng, thì các giải pháp phần mềm có thể dựa trên các máy chủ chuẩn x86 và thống nhất 2 máy chủ như thế vào một cấu trúc sẵn sàng cao. Giải pháp như vậy (ví dụ, của Stratus Avance) tự động cài đặt lên cả 2 máy chủ thành 1 máy chủ logic chung. Trên máy chủ logic chung này có thể triển khai số lượng cần thiết các máy chủ ảo.

Trong trường hợp này, 2 máy tính liên kết với nhau trực tiếp bởi kết nối máy chủ thông thường, còn giải pháp phần mềm thì sẽ thường xuyên kiểm soát và đồng bộ hoá hoạt động của chúng. Khi có ngưng trệ ở 1 trong 2 máy tính, máy tính còn lại tự động chịu trách nhiệm toàn bộ. Bằng cách này, hệ thống đạt độ sẵn sàng 99,99%, tương ứng với 1 giờ ngưng trệ trong/năm. Giải pháp đảm bảo sẵn sàng bằng phần mềm này có thể triển khai trên các máy chủ thông thường của Dell, HP.

Với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, quan trọng là quản lý bằng các giải pháp thuận tiện, có thể thực hiện nhờ một quản trị viên duy nhất còn tự thân hệ thống thì có các thiết bị tích hợp dự báo cho phép nhanh chóng nhận diện phần lớn các vấn đề về phần cứng cũng như phần mềm của hệ thống, và nhờ đó, nhân sự CNTT có thể kiểm soát các máy ảo, các máy chủ vật lý và các giao diện hệ thống từ xa.

Các doanh nghiệp có thể khai thác các máy chủ ảo của mình hoàn toàn tự động, cho phép ứng dụng giải pháp như thế tại các chi nhánh xa, nơi mà về nguyên tắc sẽ không có chuyên gia bảo dưỡng hệ thống. Ngoài việc quản lý không phức tạp, những giải pháp như thế này còn có các ưu điểm như triển khai đơn giản, mười lăm phút là đủ để thiết lập phần mềm cho hệ thống.

Kết luận

Giải pháp phần mềm để đảm bảo tính sẵn sàng cao của hệ thống cho phép các doanh nghiệp vừa và nhỏ khai thác các ứng dụng CNTT ảo hoá trong môi trường sẵn sàng cao thực sự và loại bỏ được hiện tượng ngưng trệ. Những nỗ lực và chi phí đầu tư ứng dụng giải pháp như thế không đáng kể, đặc biệt nếu phải so với những chi phí bỏ ra để khắc phục hậu quả do chuyện ngưng trệ hệ thống gây nên.