1. GIỚI THIỆU VỀ ẢO HÓA
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 gọi là 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.
Các thành phần của ảo hóa gồm
- Tài nguyên vật lý (Host): là máy chủ vật lý, CPU, RAM, ổ đĩa cứng, card mạng… Nhiệm vụ là chia tài nguyên cấp cho các máy ảo.
- Phần mềm ảo hóa (Hypervisor): 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.
- 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.
- Mảy ảo (Virtual Machine – VM): hoạt động như một máy chủ vật lý thông thường với tài nguyên riêng, giao diện riêng, hệ điều hành riêng
- Ứng dụng (Application): là phần mềm chạy trên hệ điều hành máy ảo, sử dụng tài nguyên vật lý do hệ điều hành khách phân bổ.
Các loại ảo hóa chính
-
Ảo hóa Máy chủ (Server Virtualization):
-
Chia một máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ ảo (Virtual Machines – VM) độc lập.
-
Mỗi máy ảo có hệ điều hành và tài nguyên riêng. Đây là loại ảo hóa phổ biến nhất.
-
-
Ảo hóa Mạng (Network Virtualization):
-
Kết hợp các tài nguyên mạng vật lý (như switch, router, cáp) thành một hoặc nhiều mạng ảo.
-
Giúp tăng cường hiệu suất, linh hoạt và bảo mật trong quản lý mạng.
-
-
Ảo hóa Lưu trữ (Storage Virtualization):
-
Gộp nhiều thiết bị lưu trữ vật lý lại thành một tài nguyên lưu trữ duy nhất.
-
Cho phép quản lý dễ dàng hơn và tối ưu hóa việc sử dụng dung lượng.
-
-
Ảo hóa Máy tính/Máy hình (Desktop Virtualization) / Cơ sở hạ tầng Máy tính Ảo (Virtual Desktop Infrastructure – VDI):
-
Tạo môi trường máy tính để bàn ảo, cho phép người dùng truy cập máy tính và ứng dụng của họ từ xa trên bất kỳ thiết bị nào.
-
-
Ảo hóa Ứng dụng (Application Virtualization):
-
Tách ứng dụng khỏi hệ điều hành cơ sở.
-
Cho phép ứng dụng chạy trên nhiều môi trường khác nhau mà không cần cài đặt cục bộ, thường thông qua streaming (truyền tải) hoặc đóng gói (packaging).
-
-
Ảo hóa Dữ liệu (Data Virtualization):
-
Tạo một lớp trừu tượng để thống nhất và quản lý dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau mà không cần di chuyển hoặc sao chép dữ liệu vật lý.
-
2. VMWARE SPHERE
Khái niệm Cơ bản về VMware
-
VMware là một công ty phần mềm hàng đầu, tiên phong trong lĩnh vực ảo hóa (Virtualization).
-
Mục đích: Phần mềm của VMware cho phép người dùng tạo ra Máy Ảo (Virtual Machine – VM) trên máy tính hoặc máy chủ vật lý.
-
Lợi ích: Công nghệ này giúp một máy tính vật lý có thể chạy song song nhiều hệ điều hành cùng một lúc, cách ly độc lập với nhau, thay vì chỉ chạy một hệ điều hành duy nhất như thông thường.
Phân loại Sản phẩm Ảo hóa VMware
Các sản phẩm ảo hóa của VMware được phân loại dựa trên môi trường sử dụng, chủ yếu là Ảo hóa Máy tính Cá nhân và Ảo hóa Máy chủ Doanh nghiệp:
|
Loại Sản phẩm |
Tên Sản phẩm |
Mục đích và Vai trò |
Tình trạng Hiện tại (Lưu ý) |
|
Ảo hóa Máy tính Cá nhân (Hosted/Type 2) |
VMware Workstation Pro/Player |
Phần mềm cho phép người dùng (Developer, IT Admin, Tester) tạo và quản lý máy ảo trực tiếp trên hệ điều hành của máy tính cá nhân (laptop hoặc PC) chạy Windows/Linux. |
Đây là sản phẩm chính cho người dùng cuối. |
|
Ảo hóa Máy chủ Doanh nghiệp (Bare-Metal/Type 1) |
VMware vSphere |
Đây là bộ sản phẩm ảo hóa máy chủ mạnh mẽ, được thiết kế cho các trung tâm dữ liệu. Bộ sản phẩm này bao gồm: ESXi (Hypervisor) và vCenter Server (Phần mềm quản lý tập trung). |
Là nền tảng ảo hóa máy chủ hàng đầu hiện nay. |
|
Lưu ý về Sản phẩm Lỗi thời |
VMware Server |
Từng là phần mềm ảo hóa máy chủ miễn phí (Hypervisor Type 2) cho phép chạy nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ vật lý, tương thích với Windows, Linux. |
Đã ngưng sản xuất và hỗ trợ (End-of-Life) từ năm 2011. Hiện tại, vSphere là lựa chọn thay thế chính thức cho môi trường máy chủ. |
Phân loại Hypervisor của VMware
Hypervisor (Trình giám sát Máy ảo) là phần mềm cốt lõi chịu trách nhiệm tạo và chạy máy ảo, và được phân loại thành hai loại chính:
|
Loại Hypervisor |
Đặc điểm |
Ví dụ của VMware |
|
Hypervisor Loại 1 (Type 1) – Bare-Metal |
Phần mềm ảo hóa được cài đặt và chạy trực tiếp trên phần cứng máy chủ vật lý. Nó có khả năng truy cập tài nguyên phần cứng trực tiếp, mang lại hiệu suất cao nhất. |
VMware ESXi |
|
Hypervisor Loại 2 (Type 2) – Hosted |
Phần mềm ảo hóa được cài đặt và chạy trên nền Hệ điều hành chủ (Host OS). Nó phải thông qua hệ điều hành chủ để truy cập phần cứng. |
VMware Workstation (và các sản phẩm tương tự như Oracle VirtualBox) |
Cách vSphere Tương tác với Tài nguyên Phần cứng
|
Tài nguyên |
Cơ chế Tương tác Chính của ESXi |
|
CPU |
Lập lịch Thời gian (Time-Sharing): Tạo vCPU và dùng Bộ lập lịch để phân chia thời gian sử dụng lõi vật lý cho các VM. |
|
Bộ nhớ (RAM) |
Tối ưu hóa & Tái sử dụng: Cấp phát RAM vật lý cho VM, sử dụng kỹ thuật như Chia sẻ Trang và Nén để tiết kiệm bộ nhớ. |
|
Mạng |
Switch Ảo (vSwitch): Tạo Switch Ảo để kết nối các vNIC của VM với nhau và với pNIC (Card mạng vật lý) ra mạng ngoài. |
|
Bộ lưu trữ |
Trừu tượng hóa Datastore: Biến lưu trữ vật lý thành Datastore, nơi lưu trữ tệp Đĩa Ảo (.vmdk) của VM. |
|
GPU |
Truyền thẳng (Pass-through) hoặc vGPU: Cấp phát toàn bộ GPU vật lý (Pass-through) hoặc chia sẻ GPU vật lý (vGPU) cho các VM cần đồ họa. |
