4 KHAI THÁC SỨC MẠNH ẢO HÓA
4.1 Xu hướng ảo hóa của thế giới ngày nay.
Ảo hóa có thể xem như một phần của xu hướng của các doanh nghiệp công nghệ thơng tin bao gồm điện tốn tự động, trong bối cảnh mà, các môi trường cơng nghệ thơng tin có thể tự quản lý chính nó dựa trên các hoạt động nhận thức và cơng dụng của máy tính, tức là năng lực xử lý của máy tính được nhìn nhận như là một cơng dụng mà các client chỉ phải trả khi cần đến. Mục tiêu của ảo hóa thường là trung tâm hóa các tác vụ quản trị trong khi vẫn cải thiện khả năng mở rộng và khối lượng công việc. Ngày nay phần cứng x86 được thiết kế để chạy một hệ điều hành đơn và một ứng dụng đơn. Kết quả là hầu hết các máy đều chạy khơng hết cơng suất. Ảo hóa cho phép chạy nhiều máy ảo trên một máy vật lý, với mỗi máy ảo chia sẻ tài nguyên của máy vật lý kia thông qua nhiều môi trường. Các máy ảo khác nhau có thể chạy nhiều hệ điều hành khác nhau và nhiều ứng dụng trên cùng một máy tính vật lý. Ảo hóa dùng những phần mềm để biến đổi hay “ảo hóa” tài ngun phần cứng của các máy tính kiến trúc x86 - bao gồm CPU, RAM, đĩa cứng và network controller - để tạo ra một máy ảo đầy đủ tính năng mà có thể chạy hệ điều hành và ứng dụng của chính nó như một máy “thực”. Mỗi máy ảo chứa một hệ thống hoàn chỉnh, loại bỏ xung đột tiềm ẩn. Ảo hóa hoạt động bằng cách chèn một lớp phần mềm mỏng trực tiếp vào phần cứng máy tính hay trên một hệ điều hành chính. Nó chứa một phần mềm giám sát máy ảo (VMM - virtual machine monitor) hay “hypervisor” mà phân bổ tài nguyên phần cứng một cách “động” và minh bạch. Nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trên một máy tính vật lý và chia sẻ
tài nguyên phần cứng với nhau. Bằng cách đóng gói tồn bộ một máy, bao gồm CPU, bộ nhớ, hệ điều hành và thiết bị mạng, một máy ảo hồn tồn thương thích với tất cả các hệ điều hành, ứng dụng và trình điều khiển của thiết bị chuẩn x86. Bạn có thể chạy một cách an toàn, nhiều hệ điều hành và ứng dụng trong cùng một thời điểm trên một máy tính, với mỗi hệ điều hành và ứng dụng truy cập vào tài nguyên khi chúng cần. Ảo hóa một máy tính vật lý chỉ là bắt đầu. Ta có thể xây dựng cả một hạ tầng ảo, quy mô thông qua hàng trăm kết nối giữa các máy tính vật lý và thiết bị lưu trữ với nền tảng ảo hóa được sử dụng như một nền tảng để xây dựng private và public cloud. Khơng cịn cần phải phân phát máy chủ, lưu trữ hay băng thông mạng vĩnh viễn cho mỗi ứng dụng. Thay vào đó, tài nguyên phần cứng của bạn được cấp “động” bất cứ lúc nào và bất cứ nơi đâu cần chúng trong private cloud. Ứng dụng ưu tiên nhất của bạn luôn ln có những tài ngun cần thiết mà khơng cần lãng phí tiền bạc vào nâng cấp phần cứng quá mức mà chỉ sử dụng vào một vài thời điểm. Kết nối private cloud này vào public cloud tạo ra hybrid cloud, đem lại cho cơng việc tính linh hoạt, khả dụng và khả năng mở rộng cần thiết để phát triển mạnh. Không chỉ có ảo hóa những thứ đó mới quan trọng. Cịn phải cần những công cụ quản lý để chạy những máy đó và khả năng để chạy một lượng lớn những ứng dụng và hạ tầng dịch vụ mà công việc của bạn phụ thuộc vào. Ảo hóa cho phép tăng tính khả dụng của dịch vụ trong khi loại bỏ những tác vụ dễ bị lỗi. Vận hành công nghệ thông tin hiệu quả hơn với ảo hóa. Nhân viên có thể xử lý gấp đôi hoặc gấp ba số máy chủ, mang lại cho người dùng khả năng truy cập vào dịch cụ họ cần trong khi vẫn duy trì điều khiển tập trung. Máy ảo là gì? Máy ảo là một software container được cách ly chặt chẽ mà nó có thể tự chạy hệ điều hành và ứng dụng của mình giống như nó là một máy vật lý. Một máy ảo cư xử giống hệt như một máy tính vật lý và chứa những thành phần ảo của nó (tức là, dựa trên phần mềm) như CPU, RAM, đĩa cứng và network interface card (NIC). Một hệ điều hành không thể chỉ ra được sự khác nhau của một máy ảo và một máy vật lý, cũng khơng thể với những ứng dụng hay máy tính khác trong một mạng. Thậm chí một máy ảo nghĩ nó là một máy tính “thật”. Tuy nhiên, máy ảo bao gồm tồn bộ phần mềm và khơng chứa bất kỳ một thành phần phần cứng nào. Kết quả là máy ảo có thể đưa ra một số lợi thế khác biệt so với máy vật lý:
Tương thích: Cũng giống như một máy vật lý, một máy ảo cũng sở hữu những ứng dụng và hệ điều hành riêng, và có tất cả mọi thành phần có thể tìm thấy trong một máy tính vật lý (motherboard, VGA card, network card controller, v.v...). Kết quả là máy ảo tương thích hồn tồn với mọi hệ điều hành, ứng dụng và trình điều
khiển thiết bị chuẩn x86, vì thế có thể sử dụng máy để chạy cùng mọi ứng dụng mà có thể chạy trên một máy vật lý x86.
Cách ly: Trong khi máy ảo có thể chia sẻ tài nguyên vật lý của một máy tính đơn, chúng vẫn duy trì sự cách ly hồn tồn với các máy khác như là một máy vật lý riêng biệt. Nếu, ví dụ, có 4 máy ảo trên 1 máy chủ vật lý và 1 trong số máy ảo này crash, 3 máy cịn lại vẫn duy trì hoạt động. Cách ly là lý do quan trọng vì sao tính khả dụng và bảo mật của ứng dụng chạy trong môi trường ảo vượt trội khá xa so với ứng dụng chạy trong môi trường truyền thống, hệ thống khơng ảo hóa.
Đóng gói: Máy ảo về bản chất là một software container mà bọc lại hay “đóng gói” tồn bộ một bộ tài ngun phần cứng ảo, cũng như một hệ điều hành và toàn bộ ứng dụng của nó, vào bên trong một gói phần mềm. Đóng gói làm cho máy ảo có tính di động đến khơng ngờ và dễ dàng quản lý. Ví dụ, có thể di chuyển và sao chép một máy ảo từ một nơi này tới một nơi khác chỉ như bất kỳ tập tin phần mềm nào khác, hay lưu một máy ảo trên bất cứ một chuẩn lưu trữ dữ liệu thông thường nào, từ một thẻ nhớ USB flash bỏ túi, đến một mạng lưu trữ (SANs- storage area networks) doanh nghiệp.
Độc lập phần cứng: Máy ảo hoàn toàn độc lập với phần cứng vật lý nằm bên dưới chúng. Ví dụ, có thể cấu hình một máy ảo với các thành phần ảo (ví dụ, CPU, card mạng, SCSI controller) mà hồn tồn khác biệt với các thành phần vật lý đang hiện diện ở lớp phần cứng bên dưới. Máy ảo trên cùng một máy chủ vật lý thậm chí cịn có thể chạy các loại hệ điều hành khác nhau (Windows, Linux, v.v...). Khi đi cùng với đặc tính đóng gói và tương thích, độc lập phần cứng đem lại sự tự do để di chuyển một máy ảo từ một máy tính loại x86 này tới một máy tính khác mà khơng tạo ra bất kỳ thay đổi nào đến trình điều khiển thiết bị, hệ điều hành hay ứng dụng. Độc lập phần cứng cũng có nghĩa là có thể chạy hỗn hợp khơng đồng nhất các hệ điều hành và ứng dụng trên một máy tính vật lý.Sử dụng máy ảo như viên gạch xây dựng nên hạ tầng ảo:
+ Máy ảo là viên gạch nền móng của một giải pháp lớn hơn: hạ tầng ảo. Trong khi máy ảo tái hiện tài ngun phần cứng của tồn bộ một máy tính, hạ tầng ảo tái hiện kết nối tài nguyên phần cứng của toàn bộ một hạ tầng IT - bao gồm các máy tính, thiết bị mạng và các tài nguyên lưu trữ được chia sẻ.
+ Hạ thấp chi phí vốn và vận hành và cải thiện tính hiệu quả và linh hoạt của vận hành. Tiến tới xa hơn hợp nhất máy chủ và triển khai một nền tảng ảo hóa chuẩn để tự động hóa tồn bộ hạ tầng IT. Khách hàng khai thác sức mạnh của ảo hóa để quản lý tốt hơn sức chứa công nghệ thông tin, cung cấp những mức độ dịch vụ tốt hơn và hợp lý hóa những xử lý cơng nghệ thông tin. Chúng ta đã tạo ra một điều khoản cho ảo hóa hạ tầng IT - ta gọi đó là hạ tầng ảo.
+ Một hạ tầng ảo cho phép chia sẻ tài nguyên vật lý của nhiều máy thơng qua tồn bộ hạ tầng. Một máy ảo cho phép chia sẻ tài ngun của một máy tính vật lý thơng qua rất nhiều máy ảo cho hiệu quả tối đa. Tài nguyên được chia sẻ thông qua nhiều máy ảo và các ứng dụng. Cơng việc cần một lực điều khiển phía sau ánh xạ từ tài nguyên vật lý “động” của hạ tầng tới ứng dụng - thậm chí những điều này cũng cần tiến triển và thay đổi. Tổng hợp các server x86 cùng với mạng và lưu trữ vào một vùng trữ tài nguyên IT hợp nhất mà có thể sử dụng bởi các ứng dụng bất cứ ở đâu và khi nào chúng cần. Sự tối ưu hóa tài ngun này dẫn tới tính linh hoạt và kết quả trong việc hạ thấp chi phí vốn và vận hành tuyệt vời hơn trong một tổ chức.
Một hạ tầng ảo gồm có các thành phần sau đây:
- Lớp trần “hypervisors” để khởi tạo đầy đủ ảo hóa của mỗi máy tính x86.
- Các dịch vụ hạ tầng ảo như là quản lý tài nguyên hay sao lưu hợp nhất để tối ưu hóa tài nguyên khả dụng trong các máy ảo.
- Các giải pháp tự động cung cấp các khả năng đặc biệt để tối ưu hóa một tiến trình IT cụ thể như là dự đốn và phục hồi sự cố.
- Nó tách rời mơi trường phần mềm với hạ tầng phần cứng bên dưới vì thế ta có thể tập hợp nhiều máy chủ, hạ tầng lưu trữ và mạng vào trong một vùng chứa tài nguyên được chia sẻ. Sau đó cung cấp động những tài nguyên này, một cách an toàn và tin cậy, tới ứng dụng cần thiết. Cách tiếp cận khai thác này cho phép khách hàng sử dụng những khối xây dựng của các máy chủ chuẩn công nghiệp tốn kém để xây dựng một trung tâm dữ liệu tự tối ưu hóa và cung cấp hiệu dụng, tính khả dụng, tự động và tính linh hoạt cấp cao.Mang lợi ích của hạ tầng ảo tới trung tâm dữ liệu: Thu được lợi ích của ảo hóa trong quy mơ sản xuất mơi trường IT bằng cách xây dựng hạ tầng ảo với nền tảng ảo hóa dẫn đầu. Hạ tầng ảo hợp nhất những tài nguyên riêng biệt để tạo ra một nền tảng động được chia sẻ, trong khi cung cấp
tính khả dụng, bảo mật và mở rộng cho ứng dụng. Nó hỗ trợ các mơi trường hệ điều hành và ứng dụng có phạm vi rộng, cũng như là hạ tầng mạng và lưu trữ. Chúng ta thiết kế giải pháp để thực hiện chức năng độc lập của phần cứng và hệ điều hành vì thế ta có một lựa chọn nền tảng rộng rãi. Giải pháp của chúng ta cung cấp một điểm key tích hợp cho phần cứng và các nhà cung cấp quản lý hạ tầng và khách hàng để chuyển giao giá trị khác biệt mà có thể áp dụng một các đồng nhất thơng qua mọi môi trường hệ điều hành và ứng dụng.