Trang chủ Kiến thức cơ bản

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization

Virtualization

Virtualization là một công nghệ cho phép ta cài đặt nhiều hệ điều hành (OS) khác nhau trên cùng một phần cứng. Chúng hoàn toàn riêng rẽ và độc lập với nhau.

Virtualization ẩn các thông số của tài nguyên phần cứng khỏi các user, các ứng dụng của các OS hoặc người dùng quản lý từng OS . Điều này tương tự như việc biến một tài nguyên vật lý ( như server, hệ điều hành, một ứng dụng hoặc một thiết bị storage ) thành nhiều tài nguyên ảo.

Các loại virtualization:

Server Virtualization

Desktop Virtualization

Operating System Virtualization

Network functions Virtualization

Storage Virtualization

Server Virtualization

Đây là dạng ảo hóa hạ tầng server thành nhiều server ảo cho nhiều mục đích khác nhau .

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 1.

Desktop Virtualization

Tương tự với server virtualization, nhưng lần này là dựa trên giao diện người dùng để ảo hóa các Desktop Client.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 2.

Operating System Virtualization

Dạng ảo hóa này sẽ cô lập các ứng dụng khỏi hệ điều hành và khỏi các ứng dụng khác , nhằm mục đích tăng khả năng tương thích và khả năng quản lý.

Một ví dụ điển hình của dạng này là Docker.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 3.

Network functions Virtualization

Đây là một phần của cơ sở hạ tầng ảo hóa, đặc biệt được sử dụng khi ảo hóa Server . Giúp ta tạo nên nhiều Switch ảo, các VLan, các mạng NAT,…

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 4.

Storage Virtualization

Dạng ảo hóa này được sử dụng rộng rãi trong các DataCenter, khi có một hệ thống lưu trữ lớn và muốn phân chia, gán chúng cho các máy chủ vật lý hoặc máy chủ ảo khác nhau . Việc gán này được thực hiện qua kết nối mạng.

Hệ thống lưu trữ tổng được gọi là SAN - Storage Area Network.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 5.

Hypervisors

Một hypervisor là một dạng phần mềm cho phép hệ điều hành giao tiếp với phần cứng.

Chúng cũng được gọi là Virtual Machine Monitor (VMM).

Hypervisor tạo nên một nền tảng ảo hóa (virtual platform) trên máy chủ, và dựa trên đó các máy ảo hoạt động và được quản lý.

Hypervisor chia thành 2 loại:

- Native of Bare Metal Hypervisor

- Hosted Hypervisor

Native of Bare Metal Hypervisor

Native Hypervisors là các hệ phần mềm chạy trực tiếp trên phần cứng của máy chủ để kiểm soát và monitor các máy ảo.

Các ví dụ điển hình của kiến trúc ảo hóa này là Oracle VM, Microsoft Hyper-V, VMWare ESX và Xen.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 6.

Hosted Hypervisor

Hosted Hypervisor được thiết kế để có thể chạy được trên các hệ điều hành truyền thống.

Các hệ điều hành của máy ảo trở thành phần mềm cấp 3 so với phần cứng.

Các ví dụ điển hình của kiến trúc ảo hóa này là Oracle VM VirtualBox, VMware Workstation, KVM, QEMU, Parallels.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 7.

Local Virtualization và Cloud

Virtualization là một trong các công nghệ nền tảng cho Cloud-Computing. Tuy nhiên, virtualization không phải là Cloud-Computing . Cloud-Computing là một dịch vụ mà các nhà cung cấp đưa đến người dùng dựa trên các mức giá khác nhau.

Trong mạng doanh nghiệp, virtualization và cloud-computing thường được sử dụng cùng nhau để tạo nên hạ tầng public cloud hay private cloud.

Trong các nhu cầu nhỏ hơn, mỗi công nghệ sẽ được triển khai riêng biệt để đạt được những mục đích khác nhau . Theo nhiều cách khác nhau, virtualization và cloud-computing có thể giúp tiết kiệm các thiết bị đến mức tối thiểu, cũng như sử dụng chúng hiệu quả nhất.

Các doanh nghiệp hoặc người dùng các nhân thường sử dụng cloud-computing bằng cách thuê các dịch vụ cloud-based . Các nhà cung cấp dịch vụ Cloud-Computing lớn nhất hiện nay là Microsoft (Azure) và Amazon (AWS - Amazon Web Services)

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 8.

Hardware Virtualization

Khi cài đặt một hypervisor, mỗi CPU vật lý sẽ được tách ra thành các virtual CPU . Chúng sẽ chia phần CPU khả dụng ra thành các core ảo và cho phép các VMs được sử dụng chung dựa trên core vật lý.

Nói chung, hypervisor sẽ chỉ định khối lượng công việc phải làm cho mỗi vCPU . Nếu máy chủ cần nhiều CPU hơn, thì tốt nhất nên triển khai ít VMs hơn và trên từng vCPU riêng biệt

Cách tính số lượng vCPU:

- Giả dụ ta có 1 server với 2 CPU , mỗi CPU có 4 core vật lý . Tổng cộng ta có 2 * 4 = 8 cores vật lý.

- Dựa trên một vài phép tính toán mà hypervisor cung cấp cho mỗi core vật lý, ta có thể có được 5-10 vCPUs

- Tổng cộng ta có từ 40-80 vCPUs , có nghĩa là có thể gán tối đã 80 vCPUs cho một máy ảo.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 9.

Virtual Memory

Chính là RAM của máy ảo. Phần cài đặt tài nguyên RAM cho máy ảo sẽ quyết định phần RAM mà máy chủ sẽ cấp cho các máy ảo. Lượng RAM ảo sẽ quyết định có bao nhiêu bộ nhớ khả dụng cho các ứng dụng chạy trên máy ảo.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 10.

Virtual Storage

Storage virtualization là 1 nhóm các vùng lưu trữ vật lý ( Data cluster ) từ nhiều thiết bị storage kết nối mạng và gộp thành 1 thiết bị lưu trữ được quản lý từ trung tâm. Không thể gán thêm dung lượng lưu trữ cho máy ảo khi data cluster không có đủ.

Các định dạng phổ biến của phần dung lượng gán cho máy ảo là.vdi, vhdx, vmdk và hdd.

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 11.

Virtual Networking

Các máy ảo trên cùng 1 host trao đổi dữ liệu với nhau dựa trên vNICs, kết nối trực tiếp đến các vSwitch được tạo ra bởi hypervisor.

Các vSwitch giao tiếp với pNIC ( card mạng vật lý của host ) giúp các vNICs trao đổi dữ liệu ra các mạng bên ngoài, hay Internet...

Tổng quan về Hypervisor và Virtualization - Ảnh 12.


BizFly Cloud là nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây với chi phí thấp nhất, được vận hành bởi VCCorp.

BizFly Cloud là một trong 4 doanh nghiệp nòng cốt trong "Chiến dịch thúc đẩy chuyển đổi số bằng công nghệ điện toán đám mây Việt Nam" của Bộ TT&TT; đáp ứng đầy đủ toàn bộ tiêu chí, chỉ tiêu kỹ thuật của nền tảng điện toán đám mây phục vụ Chính phủ điện tử/chính quyền điện tử.

Độc giả quan tâm đến các giải pháp của BizFly Cloud có thể truy cập tại đây.