Ảo Hóa Máy Chủ (Server Virtualization): Hướng Dẫn Từ A đến Z Cho Người Mới Bắt Đầu

Ảo hóa máy chủ (Server Virtualization) đã trở thành một công nghệ quan trọng trong việc quản lý cơ sở hạ tầng IT hiện đại. Bằng cách cho phép nhiều hệ điều hành chạy trên cùng một phần cứng, ảo hóa giúp nâng cao hiệu suất, tiết kiệm chi phí và cải thiện tính linh hoạt. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp chi tiết về khái niệm ảo hóa máy chủ, bao gồm các lợi ích nổi bật mà nó mang lại, các phần mềm phổ biến, và hướng dẫn cơ bản để bạn dễ dàng triển khai công nghệ này.

Ảo hóa (Virtualization) là gì?

Ảo hóa (Virtualization) là một công nghệ cho phép bạn chạy nhiều máy tính hoặc hệ điều hành khác nhau trên một phần cứng duy nhất. Ví dụ, bạn có thể chạy cả Linux và Windows trên cùng một máy tính, hoặc thậm chí hai phiên bản khác nhau của Windows, như Windows 95 và Windows XP, trên một máy.

Nói một cách đơn giản, ảo hóa tách biệt phần mềm và ứng dụng mà bạn sử dụng khỏi phần cứng cụ thể mà chúng chạy trên đó. Điều này giúp dễ dàng nâng cấp hệ thống, vì bạn có thể chuyển toàn bộ trạng thái của một máy ảo (VM) từ máy tính cũ sang máy tính mới mà không gặp nhiều khó khăn.

Ảo hóa cũng dẫn đến việc tính toán hiệu quả năng lượng hơn bằng cách cho phép phân bổ các tài nguyên như bộ xử lý, bộ nhớ và lưu trữ linh hoạt và chính xác hơn, thay vì bị ràng buộc với các thiết lập phần cứng cố định. Công nghệ này đang thúc đẩy những đổi mới mới trong cả phần cứng và phần mềm, làm cho việc tính toán trở nên mạnh mẽ và hiệu quả hơn.

Sự khác nhau giữa ảo hóa trong hệ thống thông tin (IT) và sản xuất (OT)

Hệ thống thông tin (IT)

Trong hệ thống thông tin, việc trừu tượng hóa tài nguyên hệ thống giúp chương trình có thể chạy trên các hệ điều hành và phần cứng khác nhau mà không gặp vấn đề gì. Điều này gọi là đảm bảo tính di động. Ngoài ra, khi chạy nhiều chương trình cùng lúc, các chương trình nên hoạt động độc lập và không làm ảnh hưởng đến nhau. Kỹ thuật này rất quan trọng cho các hệ điều hành đa nhiệm và các máy chủ chạy nhiều phần mềm trên cùng một phần cứng.

Đặc biệt trong các máy chủ, các tài nguyên hệ thống như chiếm dụng bộ nhớ và chiếm dụng CPU thường dư thừa, vì vậy có thể cài đặt nhiều phần mềm máy chủ trên một phần cứng để sử dụng hiệu quả tài nguyên. Tuy nhiên, tùy thuộc vào phần mềm máy chủ, môi trường hoạt động, người dùng và mức độ bảo mật yêu cầu có thể khác nhau, và có thể không thể hoạt động trên một phần cứng cùng một lúc. Do đó, có nhiều trường hợp cài đặt phần mềm ảo hóa trên máy chủ. Bằng cách giới thiệu phần mềm ảo hóa (virtualization software), các phần mềm khác nhau có thể hoạt động độc lập cùng một lúc mà không nhận biết về điều kiện hoạt động của nhau.

Lợi ích của ảo hóa trong hệ thống thông tin 

Ưu điểm của ảo hóa  là sự tự do của hệ thống. Ví dụ, tính di động cho phép phần mềm hiện có chạy trên các hệ điều hành và phần cứng khác nhau. Cũng có thể chạy nhiều chương trình cùng một lúc mà không nhận thức được hành vi của các chương trình khác. Điều này có thể giảm tổng chi phí của hệ thống, thường đặc biệt hữu ích cho máy chủ.

Mặt khác, nhược điểm là cơ chế ảo hóa trở nên phức tạp và làm chậm. Do đó, khi xây dựng một hệ thống có tính đến ảo hóa, cần có dung lượng phần cứng đủ.

Tiếp theo, chúng ta hãy xem một ví dụ cụ thể về công nghệ ảo hóa (virtualization technology):

MVS

MVS (Multiple Virtual Storage) là một hệ điều hành (OS) cho máy chủ chính do IBM phát triển, nhưng được biết đến là hệ điều hành nhanh nhất và thực tế nhất trên thế giới. Bộ nhớ ảo là một công nghệ có thể được gọi là “không gian bộ nhớ ảo hóa” (memory space virtualization) và là một công nghệ không thể thiếu cho các hệ điều hành đa nhiệm. Ví dụ, giả sử nhiều chương trình đang chạy cùng một lúc khi bộ nhớ ảo không được hỗ trợ. Trong môi trường này, giả sử chương trình A ghi dữ liệu X vào một không gian bộ nhớ. Sau đó, điều gì xảy ra nếu chương trình B ghi dữ liệu Y vào cùng một không gian bộ nhớ? Sau đó, ngay cả khi chương trình A cố đọc dữ liệu, nó sẽ đọc dữ liệu Y và dữ liệu sẽ không nhất quán, do đó chương trình A sẽ không hoạt động đúng.

Do đó, trước khi chương trình B ghi dữ liệu Y bằng MVS, dữ liệu X được lưu trong một thiết bị lưu trữ bên ngoài. Sau đó, nó trả lại dữ liệu X vào bộ nhớ trước khi chương trình A đọc nó. Nguyên tắc của bộ nhớ ảo là thực hiện thao tác này để chương trình A và B không nhận thức được nó. Điều này cho phép chương trình chạy độc lập, bất kể hành vi của các chương trình khác.

Java VM

Java là một ngôn ngữ lập trình, nhưng đồng thời nó cũng có khía cạnh của một “máy ảo” (virtual machine). Theo quy tắc chung, trình biên dịch Java không xuất ra mã gốc (mã có thể được thực thi trực tiếp bởi CPU), mà xuất ra mã trung gian. Mã trung gian là một dạng mã có thể được thực thi bởi Java VM (Java Virtual Machine). Mã trung gian chậm hơn trong việc thực thi so với mã gốc, nhưng ngay cả khi hệ điều hành và cấu hình phần cứng khác nhau, nếu bạn chuẩn bị Java VM cho hệ điều hành và phần cứng đó, bạn có thể thực thi mã trung gian chung.

Có nhiều loại hệ điều hành cho các hệ thống nhúng cho các mục đích khác nhau và thường dễ dàng hơn để phát triển Java VM hơn là chuẩn bị trình biên dịch cho tất cả các hệ điều hành. JavaVM có ưu điểm là hấp thụ sự khác biệt trong hệ điều hành và phần cứng và thực thi mã trung gian chung. Vì lý do này, Java thường được sử dụng trong các hệ thống nhúng.

WINE

“WINE” là phần mềm chạy ứng dụng Windows trên Linux. Đó là một loại trình giả lập nằm giữa Linux và các ứng dụng Windows và đóng vai trò như một cầu nối giữa các API (giao diện lập trình ứng dụng). Từ quan điểm hấp thụ sự khác biệt của hệ điều hành, loại trình giả lập này có thể được coi là một dạng ảo hóa.

Hệ thống sản xuất (OT)

Mặt khác, ảo hóa trong hệ thống sản xuất là một khái niệm tương đối mới, được sử dụng gần đây. Về cơ bản, đó là “ẩn và trừu tượng hóa các chi tiết kỹ thuật của hệ thống”, nhưng đây là một tính năng mà các trừu tượng hóa này được thực hiện bởi công nghệ IT.

Cụ thể, đó là tái tạo dây chuyền sản xuất của nhà máy trên máy tính và mô phỏng chuyển động, năng suất, bố cục, v.v. của công nhân trước khi xây dựng thực tế dây chuyền sản xuất. Nó cũng bao gồm sử dụng thiết bị IT để điều khiển dây chuyền sản xuất và kiểm soát sản xuất. Nói cách khác, có thể nói là “ảo hóa” dây chuyền sản xuất thông qua thiết bị IT.

Lợi ích của ảo hóa trong hệ thống sản xuất

Bằng cách tái tạo dây chuyền sản xuất của nhà máy trên máy tính và mô phỏng dây chuyền sản xuất, có thể kiểm tra và cải thiện các vấn đề khác nhau trước khi bắt đầu sản xuất thực tế. Cũng có thể cải thiện hiệu suất sản xuất và tiết kiệm nhân công bằng cách quản lý sản xuất bằng thiết bị IT.

Khi ảo hóa hệ thống sản xuất, đặc biệt là giám sát và điều khiển sản xuất bằng thiết bị IT, vấn đề là các giao thức điều khiển và định dạng dữ liệu của thiết bị sản xuất khác nhau. Các nhà sản xuất thiết bị sản xuất thường sử dụng các giao thức điều khiển và định dạng dữ liệu tối ưu để tối đa hóa hiệu suất của thiết bị sản xuất của họ. Có một xu hướng tạo ra các tiêu chuẩn thống nhất này, nhưng tình hình hiện tại là chúng chưa được thực hiện.

Do đó, có thể tưởng tượng giới thiệu một máy chủ edge giữa hệ thống điều khiển của thiết bị sản xuất và máy chủ đám mây và thực hiện các thao tác trên máy chủ edge để hấp thụ những khác biệt này. Như vậy, từ quan điểm của máy chủ đám mây, các định dạng dữ liệu và giao thức điều khiển đều giống nhau. Do đó, một hệ thống như vậy cũng có thể được gọi là “ảo hóa” theo nghĩa là nó hấp thụ sự khác biệt giữa các thiết bị sản xuất. Giới thiệu tính toán edge cho mục đích này có ưu điểm là đạt được cả giám sát và tốc độ của thiết bị sản xuất.

Ngoài ra, nếu chính máy chủ edge được ảo hóa, nhiều thiết bị sản xuất có thể được giám sát độc lập với một phần cứng duy nhất cho máy chủ edge và phần mềm có thể được thêm vào sau. Điều này cũng sẽ giảm chi phí vận hành.

Xu hướng thúc đẩy ảo hóa 

Tự động hóa nơi làm việc: Nhiều ngành công nghiệp đang thay thế các quy trình thủ công bằng các hệ thống tự động để tăng hiệu quả. Ví dụ, quản lý hậu cần và tự động hóa tòa nhà hiện sử dụng công nghệ để xử lý các nhiệm vụ trơn tru hơn. Khi ngày càng nhiều doanh nghiệp áp dụng tự động hóa, việc giữ cho máy chủ hoạt động trở nên quan trọng.

Ứng dụng tự phục vụ: Người tiêu dùng ngày càng quen với việc tự quản lý trải nghiệm mua sắm trực tuyến của họ. Năm 2012, doanh số thương mại điện tử của Hoa Kỳ là 289 tỷ đô la và đến năm 2016, dự kiến ​​sẽ đạt 361,9 tỷ đô la. Các doanh nghiệp dựa vào máy chủ để xử lý nhiều khách hàng cùng lúc. Nếu các máy chủ này bị lỗi, doanh nghiệp sẽ mất doanh thu và sự hài lòng của khách hàng giảm xuống.

Kết nối thiết bị di động: Nhân viên và người tiêu dùng cần truy cập dữ liệu và dịch vụ từ thiết bị di động của họ, cho dù họ đang làm việc từ xa hay đang di chuyển.

Ảo hóa máy chủ (Server Virtualization)

Ảo hóa máy chủ (Server Virtualization) là một công nghệ cho phép nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trên một máy chủ vật lý duy nhất. Điều này được thực hiện bằng cách tạo ra các phiên bản ảo của máy chủ, được gọi là máy ảo (VM), trên phần cứng vật lý. Mỗi VM có tài nguyên riêng, chẳng hạn như CPU, bộ nhớ và lưu trữ, khiến nó xuất hiện như một máy chủ vật lý riêng biệt đối với các ứng dụng chạy trên đó.

Các loại ảo hóa máy chủ 

Có ba loại ảo hóa máy chủ chính: ảo hóa hệ điều hành; giả lập phần cứng; và ảo hóa bán phần (paravirtualization) – một khái niệm tương đối mới, được phát triển nhằm cung cấp một phương pháp ảo hóa nhẹ hơn, ít tiêu tốn tài nguyên hơn nhưng vẫn đạt hiệu suất cao.

Ảo hóa hệ điều hành (Operating system virtualization)

 

Ảo hóa hệ điều hành (OS) (còn được gọi là container) chạy trên hệ điều hành chủ hiện có và cung cấp một tập hợp các thư viện mà các ứng dụng tương tác, tạo cho ứng dụng ảo tưởng rằng nó (hoặc chúng, nếu có nhiều ứng dụng) đang chạy trên một máy dành riêng cho việc sử dụng của nó. Điều quan trọng cần hiểu là, từ góc độ thực thi của ứng dụng, nó chỉ nhìn thấy và tương tác với những ứng dụng đang chạy trong hệ điều hành ảo của nó, và tương tác với hệ điều hành ảo của nó như thể nó có quyền kiểm soát duy nhất các tài nguyên của hệ điều hành ảo. Quan trọng là, nó không thể nhìn thấy các ứng dụng hoặc tài nguyên hệ điều hành nằm trong một hệ điều hành ảo khác.

Lợi ích

Cách tiếp cận ảo hóa này cực kỳ hữu ích nếu bạn muốn cung cấp một tập hợp các chức năng hệ điều hành tương tự cho một số lượng lớn người dùng khác nhau trong khi chỉ sử dụng một máy duy nhất. Đây là một phương pháp lý tưởng cho các công ty lưu trữ web: Họ sử dụng ảo hóa container để cho phép một trang web được lưu trữ “tin rằng” nó có quyền kiểm soát hoàn toàn một máy, trong khi thực tế mỗi trang web được lưu trữ chia sẻ máy với nhiều trang web khác, mỗi trang web được cung cấp container riêng của nó. Ảo hóa hệ điều hành áp đặt ít chi phí cho khả năng ảo hóa, do đó đảm bảo hầu hết các tài nguyên của máy có sẵn cho các ứng dụng chạy trong các container.

Hạn chế

Tuy nhiên, có một số hạn chế đối với ảo hóa hệ điều hành. Trước hết, phương pháp này thường giới hạn sự lựa chọn hệ điều hành. Containerization thường có nghĩa là các container cung cấp cùng một hệ điều hành như hệ điều hành chủ và thậm chí phải nhất quán về số phiên bản và mức vá lỗi. Như bạn có thể tưởng tượng, điều này có thể gây ra vấn đề nếu bạn muốn chạy các ứng dụng khác nhau trong các container, vì các ứng dụng thường chỉ được chứng nhận cho một phiên bản hệ điều hành và mức vá lỗi nhất định. Do đó, ảo hóa hệ điều hành phù hợp nhất cho các cấu hình đồng nhất – đối với những sắp xếp đó, ảo hóa hệ điều hành là một lựa chọn tuyệt vời.

Mô phỏng phần cứng (Hardware emulation)

Virtual Machine Monitor (Bộ giám sát máy ảo)

Trong mô phỏng phần cứng, phần mềm ảo hóa (thường được gọi là hypervisor) cung cấp một môi trường phần cứng mô phỏng mà các hệ điều hành khách hoạt động trên đó. Môi trường phần cứng mô phỏng này thường được gọi là bộ giám sát máy ảo hoặc VMM.

VMM cung cấp một môi trường phần cứng tiêu chuẩn mà hệ điều hành khách cư trú và tương tác với nó. Bởi vì hệ điều hành khách và VMM tạo thành một gói nhất quán, gói này có thể được di chuyển từ máy này sang máy khác, mặc dù các máy vật lý mà các gói chạy trên đó có thể khác nhau. Hypervisor, nằm giữa VMM và phần cứng vật lý, dịch các lệnh từ VMM đến các tài nguyên cụ thể của máy vật lý.

Cách tiếp cận ảo hóa này có nghĩa là các ứng dụng chạy trong một hệ điều hành khách thực sự cô lập, với một hoặc nhiều hệ điều hành khách chạy, mỗi hệ điều hành khách trên một VMM. Tất cả các VMM đều cư trú trên hypervisor ảo hóa. Cách tiếp cận này không chỉ hỗ trợ nhiều hệ điều hành, mà còn có thể hỗ trợ các hệ điều hành không giống nhau, khác nhau về những cách nhỏ (ví dụ: phiên bản và mức vá lỗi) hoặc khác nhau về những cách lớn (ví dụ: các hệ điều hành hoàn toàn khác nhau như Windows và Linux có thể chạy đồng thời trong phần mềm ảo hóa mô phỏng phần cứng).

Lợi ích

Các ứng dụng phổ biến cho mô phỏng phần cứng là phát triển phần mềm và đảm bảo chất lượng, vì nó cho phép một số hệ điều hành khác nhau chạy đồng thời, do đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển hoặc kiểm tra song song phần mềm trong một số môi trường hệ điều hành khác nhau. Mô phỏng phần cứng cũng được sử dụng trong hợp nhất máy chủ, nơi một số môi trường hệ điều hành/ứng dụng được di chuyển từ các máy chủ vật lý riêng biệt sang một máy chủ vật lý duy nhất chạy phần mềm ảo hóa.

Hạn chế

Tuy nhiên, có một số nhược điểm đối với mô phỏng phần cứng. Một là phần mềm ảo hóa làm giảm hiệu suất, có nghĩa là các ứng dụng thường chạy chậm hơn trên các hệ thống ảo hóa so với khi chúng chạy trên các hệ thống không ảo hóa.

Một nhược điểm khác của mô phỏng phần cứng là phần mềm ảo hóa cung cấp một giao diện phần cứng tiêu chuẩn (VMM) cho hệ điều hành khách. Hypervisor cung cấp một giao diện cho VMM và sau đó dịch nó thành các lệnh gọi đến các tài nguyên vật lý thực tế trên máy. Điều này có nghĩa là hypervisor phải chứa các giao diện với các tài nguyên của máy; các tài nguyên này được gọi là trình điều khiển thiết bị. Nếu bạn đã từng cài đặt phần cứng mới vào PC, bạn biết rằng bạn thường phải cài đặt trình điều khiển thiết bị vào hệ điều hành để phần cứng mới và hệ điều hành có thể giao tiếp.

Vấn đề trình điều khiển thiết bị đối với mô phỏng phần cứng là hypervisor chứa các trình điều khiển thiết bị và không có cách nào để người dùng cài đặt các trình điều khiển thiết bị mới (khác với PC thông thường của bạn). Do đó, nếu một máy có các tài nguyên phần cứng mà hypervisor không có trình điều khiển, phần mềm ảo hóa không thể chạy trên máy đó. Điều này có thể gây ra vấn đề, đặc biệt là đối với các tổ chức muốn tận dụng các phát triển phần cứng mới.

Ảo hóa phần mềm (Paravirtualization)

Ảo hóa phần mềm là tên của một cách tiếp cận khác đối với ảo hóa máy chủ. Trong cách tiếp cận này, thay vì mô phỏng một môi trường phần cứng hoàn chỉnh, phần mềm ảo hóa là một lớp mỏng đa truy cập bởi các hệ điều hành khách đến các tài nguyên máy vật lý cơ bản.

Lợi ích

Có hai ưu điểm của phương pháp này. Thứ nhất, nó áp đặt ít chi phí hiệu suất hơn vì nó là một lượng mã rất nhỏ. Bạn sẽ nhớ rằng mô phỏng phần cứng chèn một lớp mô phỏng phần cứng hoàn chỉnh giữa hệ điều hành khách và phần cứng vật lý. Ngược lại, lớp phần mềm mỏng của paravirtualization hoạt động giống như một cảnh sát giao thông, cho phép một hệ điều hành khách truy cập vào các tài nguyên vật lý của phần cứng trong khi ngăn chặn tất cả các hệ điều hành khách khác truy cập vào cùng các tài nguyên đó cùng một lúc.

Ưu điểm thứ hai của phương pháp paravirtualization so với mô phỏng phần cứng là paravirtualization không giới hạn bạn trong các trình điều khiển thiết bị có trong phần mềm ảo hóa; thực tế, paravirtualization không bao gồm bất kỳ trình điều khiển thiết bị nào. Thay vào đó, nó sử dụng các trình điều khiển thiết bị có trong một trong các hệ điều hành khách, được gọi là hệ điều hành khách đặc quyền. Không đi vào quá nhiều chi tiết về kiến trúc này ở đây, chỉ cần nói rằng đây là một lợi ích, vì nó cho phép các tổ chức tận dụng tất cả các khả năng của phần cứng trong máy chủ, thay vì bị giới hạn bởi phần cứng mà có trình điều khiển có sẵn trong phần mềm ảo hóa như trong mô phỏng phần cứng.

Hạn chế

Ảo hóa phần mềm có vẻ như là cách tốt nhất. Tuy nhiên, có một nhược điểm đáng kể đối với phương pháp ảo hóa này: Vì nó nhẹ và phân chia quyền truy cập vào phần cứng bên dưới, paravirtualization yêu cầu các hệ điều hành khách phải được sửa đổi để tương tác với các giao diện paravirtualization. Điều này chỉ có thể được thực hiện bằng cách có quyền truy cập vào mã nguồn của hệ điều hành khách. Quyền truy cập này có thể đối với các hệ điều hành mã nguồn mở như Solaris và Linux, và chỉ có thể đối với các hệ điều hành của Microsoft với quyền truy cập mã nguồn của Microsoft.

Ảo hóa máy chủ hoạt động như thế nào 

Ảo hóa máy chủ hoạt động bằng cách tạo ra nhiều máy chủ ảo, hoặc máy ảo (VM), trên một máy chủ vật lý duy nhất. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng phần mềm ảo hóa, còn được gọi là hypervisor. Dưới đây là cách thức hoạt động của ảo hóa máy chủ:

• Hypervisor: Hypervisor là một lớp phần mềm nằm giữa phần cứng máy chủ vật lý và các máy ảo. Nó quản lý việc phân bổ tài nguyên như CPU, bộ nhớ, lưu trữ và mạng giữa các máy ảo.
• Máy ảo (Virtual Machines): Mỗi máy ảo là một môi trường tự chứa có thể chạy hệ điều hành và ứng dụng riêng của nó. Nó xuất hiện đối với hệ điều hành khách như một máy chủ vật lý với tài nguyên chuyên dụng riêng của nó.
• Phân bổ tài nguyên: Hypervisor phân bổ tài nguyên cho các máy ảo dựa trên nhu cầu và ưu tiên của chúng. Nó có thể điều chỉnh động việc phân bổ tài nguyên để đảm bảo hiệu suất và sử dụng tối ưu.
• Cách ly: Mỗi máy ảo được cách ly với các máy ảo khác, ngăn chặn sự nhiễu và đảm bảo bảo mật. Điều này cho phép các tổ chức chạy nhiều khối lượng công việc trên một máy chủ vật lý duy nhất mà không làm giảm tính toàn vẹn của chúng.
• Quản lý: Hypervisor cung cấp các công cụ để quản lý các máy ảo, bao gồm tạo, sửa đổi và xóa chúng. Nó cũng cho phép giám sát việc sử dụng tài nguyên và hiệu suất.

Lợi ích của áo hỏa máy chủ 

Hiệu quả không gian thông qua hợp nhất: Theo truyền thống, các máy chủ được dành riêng cho các ứng dụng duy nhất, có thể dẫn đến việc sử dụng tài nguyên không đầy đủ. Ảo hóa máy chủ cho phép nhiều môi trường ảo chạy trên một máy chủ vật lý duy nhất. Sự hợp nhất này làm giảm đáng kể không gian vật lý cần thiết, đặc biệt có lợi cho các tổ chức có trang trại máy chủ rộng lớn.

Tính dư thừa nâng cao (Redundancy): Ảo hóa máy chủ cho phép tính dư thừa mà không cần phần cứng vật lý bổ sung. Bằng cách chạy cùng một ứng dụng trên nhiều máy chủ ảo, các công ty có thể đảm bảo tính liên tục nếu một máy chủ bị lỗi. Thay vì nhân đôi phần cứng, các máy chủ ảo dự phòng thường được phân tán trên các máy vật lý khác nhau, giảm nguy cơ lỗi đồng thời.

Môi trường thử nghiệm cách ly: Các máy chủ ảo cung cấp môi trường cách ly cho các nhà phát triển để thử nghiệm các ứng dụng hoặc hệ điều hành mới. Thay vì đầu tư vào các máy vật lý bổ sung, các quản trị viên có thể thiết lập các máy chủ ảo trên phần cứng hiện có, cho phép thử nghiệm an toàn mà không ảnh hưởng đến các hệ thống khác.

Mở rộng các hệ thống cũ: Khi phần cứng máy chủ trở nên lỗi thời, chuyển đổi sang các hệ thống mới có thể gặp khó khăn. Ảo hóa cho phép tạo ra các phiên bản ảo của phần cứng cũ trên các máy chủ hiện đại, cho phép các ứng dụng cũ chạy liền mạch. Cách tiếp cận này tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi dần sang các quy trình mới hơn trong khi duy trì chức năng.

Di chuyển máy chủ: Di chuyển là một xu hướng mới nổi trong ảo hóa máy chủ, đề cập đến việc di chuyển một môi trường máy chủ từ vị trí này sang vị trí khác. Phần cứng và phần mềm tiên tiến hiện nay cho phép các máy chủ ảo di chuyển giữa các máy vật lý có bộ xử lý khác nhau, miễn là chúng từ cùng một nhà sản xuất. Khả năng này tăng cường tính linh hoạt và tối ưu hóa tài nguyên trên toàn mạng.

Rủi ro của ảo hóa và cách giảm thiểu 

Rủi ro của ảo hóa

• Điểm đơn lỗi: Lỗi hypervisor có thể dẫn đến sụp đổ của tất cả các máy ảo chạy trên nó, dẫn đến thời gian ngừng hoạt động và mất dữ liệu đáng kể.
• Giảm hiệu suất: Quá tải một máy chủ vật lý với quá nhiều máy ảo có thể gây ra tắc nghẽn hiệu suất và ảnh hưởng đến khả năng phản hồi của ứng dụng.
• Vấn đề bảo mật: Môi trường ảo hóa có thể giới thiệu các rủi ro bảo mật mới, chẳng hạn như tấn công hypervisor và lỗ hổng thoát.
• Độ phức tạp và thách thức quản lý: Quản lý một môi trường ảo hóa phức tạp có thể tốn thời gian và dễ xảy ra lỗi.
• Di chuyển dữ liệu và vấn đề tương thích: Di chuyển các máy ảo giữa các nền tảng ảo hóa hoặc phần cứng khác nhau có thể gặp khó khăn và có thể yêu cầu kiểm tra tương thích.

Cách giảm thiểu rủi ro

• Tính dư thừa và khả năng sẵn sàng cao: Thực hiện các hypervisor, hệ thống lưu trữ và thành phần mạng dự phòng để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động trong trường hợp xảy ra lỗi. Cân nhắc sử dụng các công nghệ cụm khả dụng cao để tự động chuyển đổi máy ảo sang các máy chủ dự phòng.
• Giám sát và tối ưu hóa hiệu suất: Giám sát liên tục hiệu suất của máy ảo và máy chủ vật lý để xác định và giải quyết các tắc nghẽn tiềm năng. Tối ưu hóa việc phân bổ tài nguyên và cân nhắc sử dụng các công cụ để quản lý hiệu suất tự động.
• Các biện pháp bảo mật mạnh mẽ: Thực hiện các biện pháp bảo mật mạnh mẽ, bao gồm vá lỗi thường xuyên, kiểm soát truy cập và hệ thống phát hiện xâm nhập, để bảo vệ môi trường ảo hóa khỏi các cuộc tấn công.
• Công cụ quản lý hiệu quả: Sử dụng phần mềm quản lý ảo hóa để tự động hóa các tác vụ, đơn giản hóa việc quản trị và cải thiện khả năng hiển thị trong môi trường.
• Kế hoạch khôi phục thảm họa: Phát triển một kế hoạch khôi phục thảm họa toàn diện để đảm bảo bạn có thể khôi phục máy ảo và dữ liệu trong trường hợp xảy ra sự cố lớn.
• Lựa chọn nhà cung cấp và hỗ trợ: Chọn một nhà cung cấp ảo hóa uy tín với hồ sơ hoạt động mạnh mẽ và dịch vụ hỗ trợ đáng tin cậy.

Sự khác biệt giữa virtual servers, physical servers, and the cloud?

Tính năng	Virtual servers	Physical servers	The cloud
Định nghĩa	Các phiên bản phần mềm của máy chủ chạy trên một máy chủ vật lý.	Các đơn vị phần cứng độc lập, hữu hình, trực tiếp chạy hệ điều hành và lưu trữ ứng dụng.	Mạng lưới các máy chủ và thiết bị lưu trữ từ xa được truy cập qua internet.
Phần cứng	Chia sẻ tài nguyên của một máy chủ vật lý duy nhất.	Các thành phần phần cứng chuyên dụng.	Tài nguyên được chia sẻ trên nhiều máy chủ vật lý.
Kiểm soát	Kiểm soát phần cứng hạn chế hơn.	Kiểm soát hoàn toàn phần cứng.	Kiểm soát phần cứng hạn chế, nhưng có thể quản lý tài nguyên thông qua bảng điều khiển.
Tính linh hoạt	Rất linh hoạt và có thể mở rộng.	Ít linh hoạt và mở rộng hơn.	Rất linh hoạt và có thể mở rộng.
Chi phí	Tổng chi phí ban đầu thường thấp hơn, nhưng có thể có phí định kỳ.	Tổng chi phí ban đầu cao hơn, nhưng phí định kỳ thấp hơn.	Mô hình thanh toán theo mức sử dụng, với tổng chi phí ban đầu thấp hơn.
Hiệu suất	Hiệu suất có thể thay đổi tùy thuộc vào tải của máy chủ lưu trữ và phân bổ tài nguyên.	Nói chung hiệu suất cao hơn do phần cứng chuyên dụng.	Có thể cung cấp hiệu suất cao, tùy thuộc vào nhà cung cấp đám mây và mức dịch vụ.
Độ tin cậy	Có thể tin cậy, nhưng phụ thuộc vào máy chủ vật lý cơ bản và công nghệ ảo hóa.	Nói chung đáng tin cậy hơn do phần cứng chuyên dụng.	Độ tin cậy cao do dự phòng và khả năng chịu lỗi.
Bảo mật	Có thể bảo mật, nhưng yêu cầu cấu hình và quản lý phù hợp.	Nói chung an toàn hơn do phần cứng chuyên dụng và phân lập vật lý.	Có thể rất an toàn, nhưng yêu cầu cấu hình và quản lý phù hợp.
Các trường hợp sử dụng	Thích hợp cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ, ứng dụng web và môi trường thử nghiệm.	Thích hợp cho các ứng dụng quy mô lớn, điện toán hiệu suất cao và khối lượng công việc quan trọng.	Thích hợp cho doanh nghiệp mọi quy mô, từ khởi nghiệp đến doanh nghiệp lớn.

Top các phần mềm ảo hóa máy chủ

Stratus zero-touch computing

VMware vSphere

Là một tên tuổi hàng đầu trong thị trường ảo hóa, VMware vSphere cung cấp một bộ công cụ toàn diện để quản lý và tối ưu hóa các môi trường ảo hóa. Các tính năng mạnh mẽ của nó, bao gồm khả năng sẵn sàng cao, phục hồi sau thảm họa và khả năng mạng tiên tiến, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho các doanh nghiệp mọi quy mô.

Microsoft Hyper-V

Là nền tảng ảo hóa gốc được tích hợp trong Windows Server, Hyper-V cung cấp giải pháp đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí. Nó cung cấp các tính năng như di chuyển trực tiếp, bộ nhớ động và tích hợp với các công nghệ Microsoft khác, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp cho các doanh nghiệp phụ thuộc nhiều vào hệ sinh thái Microsoft.