COMPUTER Khái niệm

Căn Bản Về Ảo Hóa (Virtualization Fundamentals)

bởi NguyenIT vào 2025-08-01 15:26:58

Chia sẻ: Facebook | Twitter | Whatsapp | Linkedin Lượt truy cập: 27

---

Dành cho người mới bắt đầu và các kỹ sư hệ thống đang làm việc với VMware, Hyper-V, Azure, AWS

Ảo hóa là gì?

Ảo hóa là công nghệ cho phép chuyển đổi phần cứng vật lý thành các tài nguyên phần mềm mô phỏng hành vi như phần cứng thực. Công nghệ này không mới – nó đã xuất hiện từ thập niên 1960, và đến nay đã được áp dụng rộng rãi từ máy tính người dùng, lưu trữ cho đến cả hệ thống mạng.

Một hệ thống ảo – gọi là Virtual Machine (VM) – là bản mô phỏng của một hệ điều hành và phần cứng chạy trên máy vật lý thông qua phần mềm ảo hóa gọi là hypervisor. VM có thể có CPU, RAM, ổ cứng, card mạng… như máy thật, nhưng tất cả đều là tài nguyên ảo.

Tại sao cần ảo hóa?

Trước thời ảo hóa, mỗi ứng dụng thường chạy trên một máy chủ riêng biệt. Điều này dẫn đến:

• Tốn không gian vật lý, điện, làm mát
• Tỷ lệ sử dụng tài nguyên thấp (CPU, RAM bị dư thừa)
• Khó di chuyển ứng dụng sang server khác khi có sự cố

Với ảo hóa, một máy vật lý có thể chạy nhiều máy ảo, giúp tối ưu tài nguyên và linh hoạt trong quản lý.

Hypervisor là gì?

Hypervisor là phần mềm trung gian giữa phần cứng và các máy ảo. Có hai loại:

• Type-1 (Bare-metal): Chạy trực tiếp trên phần cứng máy chủ. Ví dụ: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer.
• Type-2 (Hosted): Chạy trên hệ điều hành máy chủ. Ví dụ: VMware Workstation, Oracle VirtualBox.

Hypervisor thực hiện:

• Cấp phát CPU, RAM, I/O cho VM
• Quản lý hoạt động của hệ điều hành khách
• Kết nối mạng cho VM

Ưu điểm của VM so với máy chủ vật lý

1.   Phân vùng (Partitioning):
Chia sẻ tài nguyên vật lý thành nhiều VM – mỗi VM là một hệ điều hành độc lập, phục vụ mục tiêu riêng.

2.   Cách ly (Isolation):
Các VM được cách ly, không ảnh hưởng lẫn nhau. Nếu một VM bị tấn công hay lỗi, VM khác vẫn hoạt động bình thường.

3.   Đóng gói (Encapsulation):
Mỗi VM là một bộ file. Rất dễ sao lưu, sao chép, khôi phục, triển khai đồng loạt.

4.   Trừu tượng hóa phần cứng (Hardware Abstraction):
VM có thể di chuyển giữa các máy chủ vật lý khác nhau mà không phụ thuộc driver phần cứng.

Di động và khôi phục dễ dàng

Vì VM là file, nên có thể di chuyển nhanh giữa các host vật lý mà không làm gián đoạn dịch vụ. Điều này hữu ích khi:

• Host vật lý cần bảo trì
• Cần tối ưu tài nguyên giữa các máy chủ
• Xử lý lỗi phần cứng

Khả năng Live Migration là một tính năng quan trọng trong môi trường ảo hóa như vSphere, Hyper-V, hoặc các hạ tầng cloud như Azure, AWS.

Ảo hóa không chỉ ở server

• VMs: là phần phổ biến nhất
• Virtual Network (vSwitch, vNIC): Các card mạng, switch L2 có thể được ảo hóa
• Virtual Firewall: Tường lửa phần mềm chạy trong host
• Virtual Storage: SAN/NAS ảo

Các thành phần mạng như vSwitch cho phép nhiều VM "kết nối" với nhau như thể chúng cắm vào cùng một switch vật lý.

Tổng kết

Ảo hóa là nền tảng cho:

• Cloud Computing (Azure, AWS, VMware vCloud…)
• Hạ tầng linh hoạt, tiết kiệm, dễ mở rộng
• Khả năng khôi phục nhanh, sao lưu dễ dàng

Đối với những bạn đang theo đuổi các chứng chỉ như MCSA, Azure, AWS, CCNA, CCNP, việc hiểu rõ ảo hóa là bước khởi đầu quan trọng để bước vào thế giới Cloud và Data Center hiện đại.