Công nghệ ảo hóa - Các kiểu ảo hóa cơ bản

19/10/2019

1. Ảo hóa hệ thống lưu trữ

Ảo hóa hệ thống lưu trữ về cơ bản là sự mô phỏng, giả lập việc lưu trữ từ các thiết bị lưu trữ vật lý. Các thiết bị này có thể là băng từ, ổ cứng hay kết hợp cả 2 loại.  Việc làm này mang  lại  các  ích lợi như việc tăng tốc khả năng truy xuất dữ  liệu, do việc phân chia các tác vụ đọc, viết trong mạng lưu trữ. Ngoài ra, việc mô phỏng các thiết bị lưu trữ vật lý cho phép tiết kiệm thời gian hơn thay vì phải định vị xem máy chủ nào hoạt động trên ổ cứng nào để truy xuất.

Ảo hóa hệ thống lưu trữ có ba dạng mô hình sau đây:

-  Host-based: Trong mô hình này, ngăn cách giữa lớp ảo hóa và  ổ đĩa vật lý là driver điều khiển của các ổ đĩa. Phần mềm ảo hóa sẽ truy xuất tài nguyên (các ổ cứng vật lý) thông qua sự điều khiển và truy xuất của lớp Driver này.

-  Storage-device based: Trong dạng này, phần mềm ảo hóa giao tiếp trực tiếp với ổ cứng. Ta có thể xem như đây là 1 dạng firmware đặc biệt, được cài trực tiếp vào ổ cứng. Dạng này cho phép truy xuất nhanh nhất tới ổ cứng, nhưng cách thiết lập thường khó khăn và phức tạp hơn các mô hình khác. Dịch vụ ảo hóa được cung cấp cho các Server thông qua một thiết bị điều khiển gọi là Primary Storage Controller.

-  Network-based:  Trong mô hình này, việc ảo hóa sẽ được thực thi trên một thiết bị mạng, ở đây có thể là một thiết bị switch hay một máy chủ. Các switch  hay máy chủ này kết nối với các trung tâm lưu trữ (SAN). Từ các switch hay server này, các ứng dụng kết nối vào được giao tiếp với trung tâm dữ liệu bằng các “ổ  cứng” mô phỏng do switch hay máy chủ tạo ra dựa trên  trung tâm dữ liệu thật. Đây cũng là mô hình hay gặp nhất trên thực tế.

2. Ảo hóa hệ thống mạng

Ảo hóa hệ thống mạng là một tiến trình hợp nhất tài nguyên, thiết bị mạng cả phần cứng lẫn phần mềm thành một hệ thống mạng ảo. Sau đó, các tài nguyên này sẽ  được phân chia thành các channel và gắn với một máy chủ hoặc một thiết bị nào đó.

Có nhiều phương pháp để thực hiện việc ảo hóa hệ thống mạng. Các phương pháp này tùy thuộc vào các thiết bị hỗ trợ, tức là các nhà sản xuất thiết bị đó, ngoài ra còn phụ thuộc vào hạ tầng mạng sẵn có, cũng như nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP).Sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu một vài mô hình ảo hóa hệ thống mạng:

-  Ảo hóa lớp mạng (Virtualized overlay network): Trong mô hình này, nhiều hệ thống mạng ảo sẽ cùng tồn tại trên một lớp nền tài nguyên dùng chung. Các tài nguyên đó bao gồm các thiết bị mạng như router, switch, các dây truyền dẫn, NIC (network interface card). Việc thiết lập nhiều hệ thống mạng ảo này sẽ cho phép sự  trao đổi thông suốt giữa các hệ thống mạng khác nhau, sử dụng các giao thức và phương tiện truyền tải khác nhau, ví dụ như mạng Internet, hệ thống PSTN, hệ thống Voip.

-  Mô hình ảo hóa của Cisco: đó là phân mô hình ảo hóa ra làm 3 khu vực, với các chức năng chuyên biệt. Mỗi khu vực sẽ có các liên kết với các khu vực khác để cung cấp các giải pháp đến tay người dùng 1 cách thông suốt:

Khu vực quản lý truy cập (Access Control): Có nhiệm vụ chứng thực người dùng muốn đăng nhập để sử dụng tài nguyên hệ thống, qua đó sẽ ngăn chặn các truy xuất không hợp lệ của người dùng; ngoài ra khu vực này còn kiểm tra, xác nhận và chứng thực việc truy xuất của người dùng trong vào các vùng hoạt động (như là VLan, Access list).

Khu vực đường dẫn (Path Isolation): Nhiệm vụ của khu vực này là duy trì  liên lạc thông qua tầng Network,  vận chuyển liên lạc giữa các vùng khác nhau trong hệ thống. Trong các vùng này sử dụng giao thức khác nhau, như MPLs và VRF, do đó cần một cầu nối để liên lạc giữa chúng. Ngoài  ra, khu vực này có  nhiệm vụ liên kết (maping) giữa các đường truyền dẫn với các vùng hoạt động ở  hai khu vực cạnh nó là Access Control và  services Edge.

Khu vực liên kết với dịch vụ (Services Edge): Tại đây sẽ áp dụng những chính sách phân quy ền, cũng như bảo mật ứng với từng vùng hoạt động cụ thể; đồng thời qua đó cung cấp quyền truy cập đến dịch vụ cho người dùng. Các dịch vụ có thể ở dạng chia sẻ hay phân tán, tùy thuộc vào môi trường phát triển ứng dụng và yêu cầu của người dung

3. Ảo hóa ứng dụng

Ảo hóa ứng dụng là một dạng công nghệ  ảo hóa khác cho phép chúng ta tách rời mối liên kết giữa  ứng dụng và hệ  điều hành và cho phép phân phối lại  ứng dụng phù hợp với nhu cầu user. Một ứng dụng được  ảo hóa sẽ  không được cài đặt lên máy tính một cách thông thường,  mặc dù ở góc độ người sử dụng, ứng dụng vẫn  hoạt động một cách bình  thường. Việc quản lý việc cập nhật phần mềm trở nên  dễ dàng hơn, giải quyết sự đụng độ giữa các ứng dụng và việc thử nghiệm sự  tương thích của chúng cũng trở nên dễ dàng hơn.  Hiện nay đã có khá nhiều chương trình ảo hóa ứng dụng như Citrix XenApp, Microsoft Application  Virtualization,  VMware ThinApp ...  với hai loại công nghệ chủ yếu sau:

-  Application Streaming: ứng dụng được chia thành nhiều đoạn mã và được truyền sang máy người sử dụng khi cần đến đoạn mã  đó. Các đoạn mã này thường được đóng gói và truyền đi dưới giao thức HTTP, CIFS hoặc RTSP

-  Desktop Virtualization/Virtual Desktop Infrastructure (VDI): ứng dụng sẽ được cài đặt và chạy trên một máy ảo. Một hạ tầng quản lý sẽ tự đông tạo ra  các desktop ảo và cung cấp các desktop ảo này đến các đối tượng sử dụng. Hiện tại, Viettel IDC đang cung cấp dịch vụ VDI, mang tên dịch vụ máy tính ảo Cloud PC.

4. Ảo hóa hệ thống máy chủ

Ảo hóa hệ thống máy chủ cho phép ta có thể chạy nhiều máy ảo trên một máy chủ vật lý, đem lại nhiều lợi ích như tăng tính di động, dễ dàng thiết lập với các máy chủ ảo, giúp việc quản lý, chia sẻ tài nguyên tốt hơn, quản lý luồng làm việc phù hợp với nhu cầu, tăng hiệu suất làm việc của một máy chủ vật lý.

Xét về kiến trúc hệ thống, các mô hình ảo hóa hệ  thống máy chủ  có thể  ở  hai dạng sau:

-  Host-based:  Kiến trúc này sử dụng một lớp hypervisor chạy trên nền tảng hệ điều hành, sử dụng các dịch vụ được hệ điều hành cung cấp để phân chia tài nguyên tới các máy ảo. Ta xem hypervisor này là một lớp phần mềm riêng biệt, do đó các hệ điều hành khách của máy ảo sẽ nằm trên lớp hypervisor rồi đến hệ điều hành của máy chủ và cuối cùng là hệ thống phần cứng…  Một số hệ thống hypervisor dạng Hosted có thể kể đến như VMware Server, VMware Workstation, Microsoft Virtual Server…

-  Hypervisor-based:  hay còn gọi là bare-metal hypervisor. Trong kiến trúc này, lớp phần mềm hypervisor chạy trực tiếp trên nền tảng phần cứng của máy chủ, không thông qua bất kì một hệ điều hành hay một nền tảng nào khác. Qua đó, các hypervisor này có khả năng điều khiển, kiểm soát phần cứng của máy chủ. Đồng thời, nó cũng có khả năng quản lý các hệ điều hành chạy trên nó.  Nói cách khác, các hệ điều hành sẽ nằm trên các hypervisor dạng bare-metal rồi đến hệ thống phần cứng. Một số ví dụ về các hệ thống Bare-metal hypervisor như là Oracle  VM, VMware ESX Server, IBM's POWER Hypervisor, Microsoft's Hyper-V, Citrix XenServer…


(Lê Nhật, Cục Ứng dụng CNTT)

Tin liên quan

06/12/2021

[Cẩm nang Cloud] Kiến trúc của Điện toán đám mây

Mục đích của bài này trong chuyên mục Cẩm nang Cloud là để giúp bạn hiểu rõ kiến trúc của Điện toán đám mây, từ đó biết cách ứng dụng để mang lại lợi nhuận và nâng cao chất lượng công việc trong doanh nghiệp.

03/12/2021

[Cẩm nang Cloud] Ứng dụng thực tế của Điện toán đám mây

Dịch vụ đám mây được ứng dụng trong nhiều khía cạnh quan trọng trên thực tế. Cho dù bạn là một cá nhân đang sử dụng dịch vụ ngân hàng trực tuyến hoặc tổ chức của bạn đang vận hành một ứng dụng chia sẻ ảnh với hàng triệu người dùng qua điện thoại, dịch vụ đám mây có thể thỏa mãn tất cả nhu cầu với mức chi phí thấp.

02/12/2021

​[Cẩm nang Cloud] Cách thức hoạt động của Điện toán đám mây

Trong bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách hoạt động của Điện toán đám mây và cách nó được quản lý. Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ tìm hiểu về trường hợp sử dụng Điện toán đám mây của công ty nước ngoài và các đặc điểm của nó.

30/11/2021

[Cẩm nang Cloud] Ưu điểm và nhược điểm của Điện toán đám mây

Mặc dù điện toán đám mây chắc chắn mang lại lợi ích cho các công ty quy mô vừa và lớn, nhưng nó không phải là không có mặt trái của nó, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp nhỏ hơn và chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong chuyên mục Cẩm nang Cloud hôm nay.

30/11/2021

[Cẩm nang Cloud] ​10 tính năng chính của Điện toán đám mây

Người ta thấy rằng Điện toán đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng theo yêu cầu, phổ biến, thuận tiện khi truy cập vào các tài nguyên máy tính. Có rất nhiều dịch vụ và tính năng của điện toán đám mây.

29/11/2021

Webinar: Xây dựng, bảo mật nền tảng điện toán đám mây - Cơ sở hạ tầng quan trọng trong chuyển đổi số

Trong khuôn khổ Dự án “Chuyển đổi số cho doanh nghiệp trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0”, Phòng Thương mại và Công nghiệp Việt Nam (VCCI) phối hợp với Viettel IDC và Akamai Technologies tổ chức hội thảo trực tuyến.

29/11/2021

[Cẩm nang Cloud] Hướng dẫn về Điện toán đám mây cho người mới bắt đầu

Để khởi động chuyên mục này, chúng ta sẽ bắt đầu tìm hiểu về Điện toán đám mây – Cloud Computing thông qua Chuyên mục “Cẩm nang Cloud”. Ở bài viết này, Viettel IDC sẽ đề cập đến tất cả các thông tin như lịch sử hình thành, đặc điểm, ưu điểm, nhược điểm và các loại hình Điện toán đám mây.

26/11/2021

So sánh phương án thuê và xây Trung tâm dữ liệu

Hiện nay, các doanh nghiệp có xu hướng dịch chuyển hạ tầng công nghệ thông tin lên môi trường Cloud. Tuy nhiên, vẫn có một số ứng dụng mà doanh nghiệp cần triển khai trên hạ tầng trong Data Center, vậy nên lựa chọn việc thuê và xây mới một trung tâm dữ liệu đang là một bài toán khó. Bài viết này sẽ giúp chúng ta so sánh và tìm ra câu trả lời phù hợp dựa trên một số tiêu chí nổi bật dưới đây.

26/11/2021

Sự phát triển của Cloud Computing trong tương lai

Ngày nay, chúng ta có thể kết nối tất cả các hệ thống công nghệ thông tin với Cloud Computing. Ở đó mọi người sẽ được cung cấp một thế giới về kỹ thuật số, ứng dụng, dịch vụ và nền tảng hoàn toàn mới. Chúng ta có thể thấy tương lai của Cloud Computing là sự kết hợp giữa các sản phẩm phần mềm dựa trên Cloud và on-permises sẽ giúp tạo ra các giải pháp CNTT kết hợp với nhau.

26/11/2021

VMware NSX - Giải pháp mạng và bảo mật trên nền tảng Cloud của Viettel IDC

VMWare đang là một trong những hãng công nghệ dẫn đầu trên thị trường điện toán đám mây hiện nay. Các sản phẩm của họ được đánh giá rất cao trong ngành công nghiệp IT, VMWare ESXi, VMWare vCenter là những thành phần nổi bật trong bộ giải pháp VMWare VSphere được biết đến rộng rãi nhất.

// doi link