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

19/01/2022

5 xu hướng Điện toán đám mây sẽ trở thành xu thế trong năm 2022

Tăng cường khả năng và lợi ích của việc làm remote kết hợp trực tiếp vẫn sẽ là một xu hướng chính phát triển nhưng chúng ta sẽ được thấy sự đổi mới liên tục trong cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu và đám mây. Dưới đây là một cái nhìn tổng quan về những xu hướng sẽ phát triển và bùng nổ hơn nữa về công nghệ điện toán đám mây trong năm 2022.

14/01/2022

Top 12 xu hướng công nghệ dẫn đầu năm 2022 theo Gartner

Hàng năm, Gartner thường xác định các xu hướng công nghệ quan trọng đối với hoạt động kinh doanh. Năm nay, Gartner đưa ra 12 xu hướng chiến lược cho năm 2022 giúp các CEO đem lại hiệu quả, số hoá và tăng trưởng cho doanh nghiệp, cũng như giúp CIO và các chuyên viên IT tìm được các đối tác chiến lược trong tổ chức.

13/01/2022

Thực trạng và xu hướng chuyển đổi số tại Việt Nam 2022

Chuyển đổi số đã và đang dần trở thành một khái niệm quen thuộc đối với nhiều doanh nghiệp và người dùng cá nhân hiện nay. Và đặc biệt là trong những năm 2019, 2020, khi mà đại dịch COVID ập đến, chuyển đổi số đã trở thành một xu hướng tất yếu để con người có thể phát triển và sinh tồn.

11/01/2022

Tổng kết những xu hướng công nghệ đáng chú ý nhất năm 2021

2021 - một năm đầy biến động đã vừa qua, hãy cùng chúng tôi điểm lại những xu hướng nổi bật nhất về công nghệ năm 2021 nhé! Với sự ảnh hưởng to lớn của đại dịch COVID-19, sự phát triển của các ứng dụng khoa học công nghệ đã được đẩy mạnh và phát triển nhanh chóng.

11/01/2022

[Cẩm nang Cloud] Sách về Điện toán đám mây cho người mới bắt đầu và chuyên gia

Bài trước trong cẩm nang Cloud của Viettel IDC, chúng tôi đã đề cập đến ưu và nhược điểm của điện toán đám mây. Bây giờ, đã đến lúc khám phá các tài nguyên khác cho việc học hỏi chuyên sâu hơn của chúng ta: sách về điện toán đám mây. Cẩm nang Cloud này là một chủ đề đặc biệt, sẽ liệt kê những cuốn sách về điện toán đám mây tốt nhất dành cho người mới bắt đầu và cho cả các chuyên gia.

10/01/2022

[Cẩm nang Cloud] Tìm hiểu về Bảo mật đám mây

Trong bài trước, chúng ta đã nói về các thách thức trong điện toán đám mây. Và trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận về bảo mật đám mây. Cùng với đó, chúng ta sẽ nghiên cứu về các vấn đề rủi ro và bảo mật trong điện toán đám mây. Cuối cùng, chúng ta sẽ thảo luận về một số biện pháp dự phòng và mã hóa.

07/01/2022

[Cẩm nang Cloud] Tìm hiểu về Cloud Cube Model

Cloud Cube Model (tạm dịch: Mô hình đám mây lập phương) được thiết kế và phát triển bởi diễn đàn Jericho. Mô hình này giúp phân loại mạng đám mây dựa trên các yếu tố bốn chiều: Nội bộ / bên ngoài, sở hữu độc quyền / sở hữu mở, de-perimeterized/perimeterized và nguồn lực bên trong / thuê ngoài.

06/01/2022

Điện toán đám mây tại Việt Nam - Thị trường tiềm năng lên đến 53 nghìn tỷ đồng

Cùng với sự chuyển dịch của công nghệ, xu hướng Cloud tại Việt Nam cũng được phát triển mạnh trong thời gian qua. Theo dự kiến từ VnEconomy, quy mô của dịch vụ Cloud tại Việt Nam có thể đạt tới con số 53 nghìn tỷ vào năm 2025. Liệu rằng điều này có trở thành sự thật?

06/01/2022

[Cẩm nang Cloud] Top 5 nhà cung cấp dịch vụ Cloud trên thế giới

Ngày nay, có rất nhiều công ty đang cung cấp dịch vụ đám mây và các dịch vụ này đang hoạt động tốt hơn từng ngày. Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây này có cung cấp: SaaS, PaaS, IaaS. Trong bài này, chúng ta hãy bắt đầu khám phá những cái tên đứng đầu trong danh sách các nhà cung cấp dịch vụ đám mây tốt nhất trên thế giới nhé.

05/01/2022

[Cẩm nang Cloud] Ảo hóa, SOA, Điện toán lưới và Điện toán tiện ích

Hôm nay, chúng ta sẽ nghiên cứu 4 loại công nghệ điện toán đám mây: Ảo hóa, kiến trúc hướng dịch vụ ( Service Oriented Architecture - SOA), điện toán lưới (Grid Computing) và điện toán tiện ích (Utility Computing)

// doi link