[Cẩm nang Cloud] Tìm hiểu về ảo hóa máy chủ trong Điện toán đám mây

Trong phần hướng dẫn trước, chúng ta đã cùng tìm hiểu về ảo hóa phần mềm. Bây giờ, chúng ta sẽ nghiên cứu về ảo hóa máy chủ trong điện toán đám mây về các khía cạnh: Cách thức hoạt động, lợi ích và các lợi ích của mô hình này. Ngoài ra, chúng ta sẽ cùng nhau xem qua về sự khác biệt giữa các loại phần mềm giám sát máy ảo (Hypervisor) và cách sử dụng máy chủ ảo.

Ảo hóa máy chủ trong điện toán đám mây là gì?

Ảo hóa máy chủ là sự phân chia máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ ảo khác nhau. Ở đây, mỗi máy chủ ảo đều hoạt động trên hệ điều hành và các ứng dụng riêng. Có thể nói, ảo hóa máy chủ trong điện toán đám mây chính là sự che giấu tài nguyên của máy chủ.

Các máy chủ tương tự với danh tính của các máy chủ vật lý riêng lẻ. Một máy chủ vật lý cụ thể được chia thành nhiều máy chủ ảo tách biệt nhau, dựa trên sự giúp đỡ của phần mềm.

Ngày nay, nhiều công ty có một số lượng lớn các máy chủ nhưng không sử dụng nó. Điều này dẫn đến kết quả là lãng phí các máy chủ với chi phí đắt đỏ.

Chúng ta có thể sử dụng ảo hóa máy chủ trong cơ sở hạ tầng CNTT để giảm bớt chi phí, bằng cách tăng hiệu suất và tận dụng các máy chủ vật lý hiện có. Việc ảo hóa máy chủ nói chung sẽ mang lại lợi ích từ các ứng dụng có quy mô vừa và nhỏ.

Các loại ảo hóa máy chủ

Hiện nay, có 3 loại ảo hóa máy chủ bên trong điện toán đám mây:

I. Hypervisor

Một phần mềm giám sát máy ảo (Hypervisor) là lớp trung gian giữa hệ điều hành và phần cứng. Hypervisor là lý do giúp cho các loại hệ điều hành có thể hoạt động ổn định.

Ngoài ra, chúng còn có nhiều nhiệm vụ khác như xử lý hàng đợi, gửi và trả lại yêu cầu của phần ứng. Các hệ điều hành máy chủ hoạt động trên các Hypervisor, chúng ta có thể sử dụng chúng để quản lý và điều hành các máy ảo.

II. Para-Virtualization

Ảo hóa song song (Para-Virtualization) mô phỏng bẫy chi phí bên trong ảo hóa phần mềm. Chúng được xây dựng dựa trên Hypervisor, các hệ điều hành khách và các mục sửa đổi được biên dịch, nhằm cài đặt máy chủ ảo.

Sau khi sửa đổi, hiệu suất tổng thể sẽ tăng khi các hệ điều hành khách có thể giao tiếp trực tiếp với Hypervisor.

III. Full Virtualization

Ảo hóa toàn phần (Full Virtualization) có thể mô phỏng hoàn toàn phần cứng bên dưới. Tại đây, các hoạt động của máy được sử dụng bởi hệ điều hành nhằm thực hiện sửa đổi trạng thái hệ thống hoặc thực hiện đầu ra - đầu vào.

Các hệ điều hành chưa được sửa đổi có thể hoạt động trên Hypervisor. Điều này là khả thi bởi các hoạt động được mô phỏng trong phần mềm và mã trạng thái được trả về những gì phần cứng thực cung cấp.

Các loại Hypervisor

Hypervisor được sử dụng nhằm kích hoạt sự ảo hóa máy chủ bên trong điện toán đám mây. Dưới đây là 2 loại Hypervisor:

I. Bare Metal Hypervisor

Bare Metal Hypervisor được cài đặt trực tiếp trên phần cứng máy chủ (host hardware). Chúng sẽ quản lý các tài nguyên phần cứng được cài đặt bên trong. Các tài nguyên phần cứng này có thể được phân bổ thêm cho máy chủ ảo. VMware vSphere ESXi là một ví dụ cho Bare Metal Hypervisor.

II. Type-2

Loại Hypervisor Type-2 có thể chạy trực tiếp trên hệ điều hành thông thường. Tuy nhiên, Typer-2 có một số hạn chế về kiến trúc. Chúng hoàn toàn phổ biến trong các môi trường phi sản xuất, VMware Workstation cho VirtualBox là một ví dụ điển hình của Type 2.

Cách hoạt động của ảo hóa máy chủ

Lucid là một nguyên tắc cơ bản trong nguyên lý hoạt động của ảo hóa máy chủ. Mỗi nền tảng máy chủ ảo đều tương tự một thiết bị vật lý duy nhất - chúng có thể khởi chạy hệ điều hành của riêng nó. Đây là phần mềm sẽ được thiết kế đặc biệt với mục đích sử dụng.

Một quản trị viên phần mềm có thể chuyển đổi một máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ. Vì vậy, nhiều máy chủ này có thể đủ để sử dụng tất cả các sức mạnh xử lý của máy.

CPU hoạt động với nhiều bộ xử lý, cho phép khởi chạy nhiều tác vụ phức tạp một cách dễ dàng. Tại đây, máy chủ ảo có thể hoạt động tốt hơn khi chạy riêng một nhiệm vụ cụ thể. Có nhiều máy chủ chỉ sử dụng một phần nhỏ trong khả năng tổng thể của chúng.

Tuy nhiên, có một vấn đề khác nảy sinh là mạng máy tính càng lớn thì máy chủ càng phức tạp.

Khi nào nên dùng máy chủ ảo?

Chúng ta có thể sử dụng máy chủ ảo cho các dịch vụ Web như dịch vụ lưu trữ Web với chi phí rất thấp. Trong Web Hosting, bạn sẽ không cần đến một máy tính riêng biệt, vì một máy chủ Web duy nhất đã có thể cung cấp một lượng lớn máy chủ ảo, đủ để xử lý toàn bộ công việc cho bạn.

Tại sao nên dùng máy chủ ảo?

Máy chủ ảo cho phép chúng ta sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả hơn. Với sự hỗ trợ của máy chủ ảo, bạn có thể tiết kiệm được khoản chi phí đầu tư cho các phần cứng. Ảo hóa trong điện toán đám mây sẽ phân chia khối lượng công việc cho nhiều máy chủ và tất cả các máy chủ ảo này có thể thực hiện một nhiệm vụ chuyên dụng, cụ thể.

Một trong những lý do bạn nên sử dụng máy chủ ảo là bạn có thể dễ dàng di chuyển khối lượng công việc giữa máy ảo theo tải.

Ảo hóa máy chủ sẽ giúp giải quyết các vấn đề tại một thời điểm. Điều này được thực hiện bởi các phần mềm được thiết kế đặc biệt, các quản trị viên có thể chia một máy chủ vật lý cụ thể thành nhiều máy ảo.

Một máy ảo cụ thể sẽ hoạt động tương tự các thiết bị vật lý, chúng có thể quản lý và khởi chạy hệ điều hành riêng của nó. Trong nhiều thập kỷ trước đó, các nhà khoa học đã tạo ra một máy ảo trên siêu máy tính, và bây giờ, đây là một chủ đề thú vị được nhiều người quan tâm.

Lợi ích của máy chủ ảo?

Bây giờ, chúng ta hãy cùng thảo luận về một số ưu điểm của việc ảo hóa máy chủ trong điện toán đám mây nhé!

I. Tiết kiệm

Đây là một trong những lý do chính của máy chủ ảo, bởi vì chúng có thể chia một máy chủ cụ thể thành nhiều máy chủ ảo, giúp loại bỏ chi phí về phần cứng. Hơn nữa, các ứng dụng sẽ không cần máy chủ của riêng chúng nữa, khi mà mỗi máy chủ ảo đều có thể khởi chạy chúng.

II. Nhanh chóng

Chỉ trong vài phút, bạn đã có thể thực hiện quá trình cung cấp và triển khai. Máy chủ ảo cho phép bạn có thể nhân bản một máy ảo hiện có.

III. Phục hồi sau thảm họa

Các dữ liệu ảo có thể được di chuyển từ máy chủ này sang máy chủ ảo khác một cách nhanh chóng và an toàn. Bạn có thể lưu trữ dữ liệu tại bất kỳ nơi đâu, và truy cập vào xem chúng dễ dàng, điều này giúp tiết kiệm thời gian của bạn cũng như giảm downtime (thời gian ngừng hoạt động) xuống thấp nhất.

IV. Tăng năng suất

Nếu số lượng máy chủ ít, bạn có thể dễ dàng bảo trì chúng. Thêm nữa, hiện nay có rất nhiều công cụ cho phép bạn có thể cung cấp và chuyển đổi dịch vụ một cách hiệu quả nhất có thể.

Trên đây là tất cả các thông tin về ảo hóa máy chủ trong điện toán đám mây, hy vọng bài viết này hữu ích với bạn.

Kết luận

Ảo hóa máy chủ trong điện toán đám mây đã mang lại lợi ích rất lớn cho các ngành công nghiệp IT, vì các máy chủ ảo đều chạy hệ điều hành của riêng chúng, và cho phép thực hiện nhiều tác vụ phức tạp. Máy chủ ảo giúp giảm bớt chi phí, và bạn có thể đầu tư ngân sách của mình vào nhiều công việc khác.

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc gì khác cần được giải đáp, vui lòng cho Viettel IDC biết nhé!

>> Xem tiếp: Bài 21: 4 phần mềm ảo hoá Linux nên dùng

<< Xem lại: Bài 19: Ảo hoá phần mềm trong Điện toán đám mây
 

Để tìm hiểu thêm về dịch vụ Cloud, vui lòng liên hệ đến Viettel IDC:

- Hotline: 1800.8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc

- Website: https://viettelidc.com.vn

Viettel IDC – Nhà cung cấp dẫn đầu về giải pháp Trung tâm dữ liệu và Điện toán đám mây tại Việt Nam