Ảo hoá là gì? Tổng hợp về ảo hoá (2024)

Virtualization (Ảo hoá) là một công nghệ đột phá đã thay đổi cách chúng ta sử dụng máy tính và hạ tầng công nghệ thông tin. Và ảo hoá sẽ tiếp tục là xu hướng phát triển của công nghệ trong tương lai, hãy cùng theo dõi bài viết “Ảo hoá là gì? Tổng hợp về ảo hoá (2024)” dưới đây.

1. Ảo hoá (Virtualization) là gì?

Ảo hoá, hay là Virtualization, là công nghệ giúp tận dụng tối đa khả năng làm việc của một máy chủ vật lý. Ảo hoá chia nhỏ các thành phần phần cứng của một máy chủ vật lý, tạo ra nhiều máy chủ ảo hoạt động trên cùng máy chủ vật lý đó, chia sẻ các tài nguyên như vCPU, RAM, ổ cứng và các tài nguyên khác.

Máy ảo được tạo ra gọi là Virtual Machine (Viết tắt là VM). Mỗi VM chạy trên hệ điều hành riêng của nó và hoạt động như một máy tính độc lập, ngay cả khi nó đang chạy trên một phần của phần cứng máy chủ vật lý.

Công nghệ này hỗ trợ nhiều dịch vụ điện toán đám mây giúp các tổ chức quản lý cơ sở hạ tầng hiệu quả hơn.

Dịch vụ VPS của Tothost cũng sử dụng Virtualization, bạn có thể tham khảo VPS TOT K (Ảo hoá KVM) và VPS TOT M (Ảo hoá VMware).

2. Cách ảo hoá hoạt động

Công nghệ này chủ yếu tập trung vào việc ảo hóa máy chủ, sử dụng một lớp phần mềm đặc biệt, gọi là siêu giám sát (hypervisor), để mô phỏng các thành phần phần cứng như bộ nhớ CPU, đầu vào/đầu ra (I/O) và mạng.

Hypervisor quản lý và cấp quyền truy cập tài nguyên vật lý, chia chúng thành các môi trường ảo khác nhau. Các môi trường ảo này có thể chạy trên hệ điều hành hoặc trực tiếp trên phần cứng. Đây là cách mà hầu hết các doanh nghiệp triển khai ảo hóa hệ thống của họ.

Xen hypervisor, một phần mềm mã nguồn mở, đảm nhận vai trò quản lý các tương tác cấp thấp giữa các máy ảo (VM) và phần cứng vật lý. Nó cho phép tạo, thực thi và quản lý đồng thời nhiều máy ảo khác nhau trong một môi trường vật lý.

Nhờ có hypervisor, hệ điều hành khách không phải tương tác trực tiếp với phần cứng thực, mà thay vào đó, nó tương tác với một mô phỏng phần mềm của phần cứng đó. Mặc dù hiệu suất của các hệ thống ảo này không thể sánh bằng hệ điều hành chạy trực tiếp trên phần cứng vật lý, nhưng điều quan trọng là hầu hết các ứng dụng và hệ điều hành khách không cần sử dụng tài nguyên phần cứng toàn bộ.

Điều này mang lại sự linh hoạt, kiểm soát và cách ly bằng cách loại bỏ sự phụ thuộc vào một nền tảng phần cứng cụ thể. Ban đầu, ảo hóa chủ yếu áp dụng cho máy chủ, nhưng sau đó, nó đã lan rộng sang ứng dụng, mạng, dữ liệu và máy tính cá nhân.

Quá trình ảo hóa diễn ra qua các bước sau:

1. Người quản lý tách các tài nguyên vật lý ra khỏi môi trường vật lý ban đầu.
2. Các tài nguyên này được chia thành các môi trường ảo khác nhau khi cần thiết.
3. Người dùng hoặc chương trình thực hiện các tác vụ trong môi trường ảo.
4. Khi môi trường ảo đang hoạt động, có thể gửi lệnh yêu cầu tài nguyên bổ sung. Hypervisor sẽ tiếp nhận yêu cầu này và chuyển tiếp tới hệ thống vật lý, thực hiện các thay đổi cần thiết. Quá trình này diễn ra nhanh chóng và gần như trong thời gian thực.

Môi trường ảo thường được gọi là máy khách hoặc máy ảo (VM). Máy ảo hoạt động giống như một tệp dữ liệu duy nhất có thể di chuyển từ máy tính này sang máy tính khác và hoạt động tương tự trên cả hai máy tính.

3. Phân loại ảo hoá

• Ảo hóa Mạng: Ảo hóa mạng là một phương pháp gộp các tài nguyên mạng hiện có bằng cách chia băng thông sẵn có thành các kênh riêng biệt, mỗi kênh hoạt động độc lập và có thể được gán lại hoặc chỉ định cho một máy chủ hoặc thiết bị cụ thể theo thời gian thực. Ý tưởng đằng sau đây là ẩn đi sự phức tạp thực sự của mạng bằng cách chia thành các phần quản lý được, giống như việc phân vùng ổ đĩa giúp bạn quản lý các tệp tin của mình dễ dàng hơn.
• Ảo hóa Bộ Nhớ: Ảo hóa bộ nhớ là quá trình tổ hợp bộ nhớ từ nhiều thiết bị lưu trữ mạng thành một thiết bị lưu trữ duy nhất được quản lý từ một trung tâm điều khiển. Thường được áp dụng trong các mạng lưu trữ khu vực.
• Ảo hóa Máy Chủ: Ảo hóa máy chủ (ảo hóa server) là việc che giấu tài nguyên máy chủ – bao gồm số lượng và danh tính của từng máy chủ vật lý, bộ xử lý và hệ điều hành – khỏi người sử dụng máy chủ. Mục đích là giúp người sử dụng không cần phải hiểu và quản lý những chi tiết phức tạp về tài nguyên máy chủ, đồng thời tăng cường việc chia sẻ và sử dụng tài nguyên cũng như bảo đảm khả năng mở rộng trong tương lai.
  Lớp phần mềm cho phép trừu tượng hóa này thường được gọi là Hypervisor. Hypervisor phổ biến nhất, gọi là Loại 1, được thiết kế để chạy trực tiếp trên phần cứng và cung cấp khả năng ảo hóa nền tảng phần cứng để các máy ảo sử dụng.
  Ảo hóa KVM là một siêu giám sát ảo hóa dựa trên nhân Linux và mang lại các lợi ích ảo hóa Loại 1 tương tự như các giải pháp siêu giám sát khác. KVM có mã nguồn mở. Siêu giám sát Loại 2 yêu cầu một hệ điều hành chủ và thường được sử dụng cho các mục đích thử nghiệm và nghiên cứu.
• Ảo hóa Dữ liệu: Ảo hóa dữ liệu là quá trình trừu tượng hóa các chi tiết kỹ thuật thông thường liên quan đến dữ liệu, như vị trí, hiệu suất hoặc định dạng, để tạo ra sự thuận tiện cho việc truy cập và khả năng phục hồi dữ liệu cao hơn, đáp ứng nhu cầu kinh doanh.
• Ảo hóa Máy Tính để Bàn: Đây là việc ảo hóa máy tính cá nhân thay vì máy chủ. Điều này cho phép người dùng truy cập máy tính cá nhân từ xa thông qua thin client thường đặt tại nơi làm việc của họ. Vì máy tính cá nhân thực tế chạy trên máy chủ ở trung tâm dữ liệu, việc truy cập trở nên an toàn và tiện lợi hơn. Tuy nhiên, vấn đề giấy phép hệ điều hành vẫn cần xem xét như một phần của cơ sở hạ tầng.
• Ảo hóa ứng dụng: Ảo hóa ứng dụng là việc tách lớp ứng dụng ra khỏi hệ điều hành. Bằng cách này, ứng dụng có thể chạy độc lập và không bị phụ thuộc vào hệ điều hành dưới đây. Điều này cho phép ứng dụng Windows chẳng hạn chạy trên Linux và ngược lại, đồng thời cải thiện mức độ cô lập giữa chúng.

4. Lợi ích ảo hoá mang lại

Công nghệ ảo hoá đã thúc đẩy sự tiến bộ trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ quản lý trung tâm dữ liệu đến phát triển phần mềm và Cloud Computing. Virtualization đi kèm một số lợi ích sau đây:

• Tối ưu hóa tài nguyên: Ảo hoá cho phép tận dụng hiệu quả tài nguyên phần cứng, giúp giảm thiểu lãng phí và tiết kiệm chi phí.
• Tăng tính linh hoạt: Công nghệ này cho phép di chuyển và mở rộng máy ảo một cách dễ dàng, giúp tự động hóa quy trình quản lý hệ thống.
• An ninh và bảo mật: Ảo hoá cung cấp cách cách ly tài nguyên và ứng dụng, tăng cường an ninh hệ thống.
• Dễ dàng sao lưu và khôi phục: Khả năng sao lưu và khôi phục máy ảo nhanh chóng giúp đảm bảo tính sẵn sàng và khả năng phục hồi sau sự cố.

Với những lợi ích này, công nghệ ảo hoá đã trở thành một trong những yếu tố quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển và hiệu quả hóa hệ thống thông tin và công nghệ trong thế kỷ 21.

5. Tương lai của ảo hoá

• Sự phát triển của công nghệ ảo hoá: Công nghệ ảo hoá không ngừng phát triển và tiến hóa. Trong tương lai, chúng ta có thể thấy sự xuất hiện của các phiên bản ảo hoá mạnh mẽ hơn, với khả năng quản lý tài nguyên phần cứng và phần mềm ngày càng hiệu quả. Các công ty công nghệ đang đầu tư nhiều vào nghiên cứu và phát triển để mang lại sự tiện lợi và linh hoạt tối ưu hóa hơn cho người dùng.
• Tích hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy: Ảo hoá có thể kết hợp mạnh mẽ với trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy để cải thiện quản lý tài nguyên, dự đoán vấn đề hệ thống, và tối ưu hóa hiệu suất tự động. Hệ thống quản lý tài nguyên dựa trên AI có thể tự động điều chỉnh cấu hình máy ảo và tài nguyên phần cứng để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong thời gian thực.
• Ảo hoá và Internet of Things (IoT): Internet of Things (IoT) đang trở thành một phần quan trọng của cuộc sống hiện đại, và ảo hoá có thể chơi một vai trò quan trọng trong việc quản lý và triển khai các hệ thống IoT phức tạp. Ảo hoá có thể giúp tạo ra môi trường thử nghiệm ảo cho các thiết bị IoT và ứng dụng, giúp phát triển và triển khai chúng một cách hiệu quả.

Lời kết

Với sự phát triển liên tục và tích hợp với các công nghệ khác, ảo hoá sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra môi trường làm việc linh hoạt và hiệu quả hơn trong tương lai, đồng thời giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và cải thiện hiệu suất hệ thống.

Đọc thêm các bài viết tại: https://tothost.vn/kien-thuc