Ảo hóa là gì?

Bằng cách sử dụng ảo hóa, bạn có thể tương tác với bất kỳ tài nguyên phần cứng nào với độ linh hoạt cao hơn. Các máy chủ vật lý tiêu thụ điện, chiếm không gian lưu trữ và cần được bảo trì. Bạn thường bị giới hạn về khoảng cách tiếp cận thực tế và thiết kế mạng nếu muốn tiếp cận máy chủ vật lý. Ảo hóa sẽ loại bỏ tất cả những giới hạn này bằng cách trừu tượng hóa chức năng của phần cứng vật lý thành phần mềm. Bạn có thể quản lý, bảo trì và sử dụng cơ sở hạ tầng phần cứng của mình như một ứng dụng trên web.

Ví dụ về ảo hóa

Xét tình huống một công ty cần máy chủ cho ba chức năng:

1. Lưu trữ email của doanh nghiệp một cách bảo mật
2. Chạy ứng dụng tương tác trực tiếp với khách hàng
3. Chạy các ứng dụng nội bộ của doanh nghiệp

Mỗi chức năng này có những yêu cầu cấu hình khác nhau: 

• Ứng dụng email cần có nhiều dung lượng lưu trữ hơn và hệ điều hành Windows.
• Ứng dụng tương tác trực tiếp với khách hàng cần có hệ điều hành Linux và năng lực xử lý cao để xử lý lượng lớn lưu lượng truy cập trang web.
• Ứng dụng nội bộ của doanh nghiệp cần có iOS và bộ nhớ trong (RAM) có dung lượng lớn hơn.

Để đáp ứng những yêu cầu này, công ty sẽ thiết lập ba máy chủ vật lý chuyên dụng khác nhau cho từng ứng dụng. Công ty phải tốn một khoản đầu tư ban đầu lớn và thực hiện bảo trì cũng như nâng cấp liên tục cho từng máy một. Công ty cũng không thể tối ưu hóa năng lực điện toán. Công ty thanh toán 100% chi phí bảo trì máy chủ nhưng chỉ sử dụng một phần dung lượng lưu trữ và năng lực xử lý.

Sử dụng phần mềm hiệu quả

Nhờ ảo hóa, công ty tạo ra ba máy chủ kỹ thuật số hoặc máy ảo trên một máy chủ vật lý duy nhất. Công ty chỉ định các yêu cầu về hệ điều hành cho các máy ảo và có thể sử dụng máy ảo như máy chủ vật lý. Tuy nhiên, hiện giờ, công ty có ít phần cứng hơn cũng như ít khoản chi phí liên quan hơn. 

Cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ

Công ty có thể tiến thêm một bước nữa và sử dụng phiên bản đám mây hoặc máy ảo từ nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây như AWS. AWS quản lý mọi phần cứng cơ sở và công ty có thể yêu cầu tài nguyên máy chủ với các cấu hình khác nhau. Tất cả các ứng dụng chạy trên những máy chủ ảo này mà người dùng không nhận thấy bất kỳ sự khác biệt nào. Đội ngũ CNTT của công ty cũng dễ dàng quản lý máy chủ hơn.

Ảo hóa mang lại một số lợi ích cho bất kỳ tổ chức nào:

Sử dụng tài nguyên hiệu quả

Ảo hóa cải thiện tài nguyên phần cứng được sử dụng tại trung tâm dữ liệu của bạn. Ví dụ: thay vì chạy một máy chủ trên một hệ thống máy tính, bạn có thể tạo ra một nhóm máy chủ ảo trên cùng một hệ thống máy tính bằng cách sử dụng và trả máy chủ về cho các nhóm theo yêu cầu. Nếu có ít máy chủ vật lý cơ sở hơn, không gian của trung tâm dữ liệu của bạn sẽ được giải phóng, đồng thời tiết kiệm tiền điện, máy phát điện và thiết bị làm mát. 

Quản lý CNTT tự động

Giờ đây, các máy chủ vật lý ở dạng ảo, bạn có thể quản lý chúng bằng cách sử dụng các công cụ phần mềm. Quản trị viên tạo ra các chương trình triển khai và cấu hình để xác định các mẫu máy ảo. Bạn có thể sao chép cơ sở hạ tầng của mình lặp lại nhiều lần và nhất quán cũng như tránh các cấu hình thủ công dễ xảy ra lỗi.

Phục hồi sau thảm họa nhanh hơn

Khi các sự kiện như thảm họa thiên nhiên hoặc tấn công mạng ảnh hưởng tiêu cực tới hoạt động kinh doanh, việc lấy lại quyền truy cập cơ sở hạ tầng CNTT và thay thế hoặc sửa chữa máy chủ vật lý có thể mất hàng giờ hoặc thậm chí vài ngày. Ngược lại, quá trình này mất vài phút nếu sử dụng môi trường được ảo hóa. Phản ứng kịp thời này cải thiện đáng kể khả năng phục hồi và tạo điều kiện để hoạt động kinh doanh diễn ra liên tục, qua đó các hoạt động có thể tiếp tục theo lịch trình.  

Bạn có thể sử dụng công nghệ ảo hóa để có được các chức năng của nhiều loại cơ sở hạ tầng vật lý khác nhau và hưởng tất cả lợi ích của môi trường ảo hóa. Bạn có thể vượt ra ngoài máy ảo để tạo một tập hợp tài nguyên ảo trong môi trường ảo của mình. 

Ảo hóa máy chủ

Ảo hóa máy chủ là quy trình phân vùng một máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ ảo. Đây là cách sử dụng tài nguyên máy chủ và triển khai dịch vụ CNTT hữu hiệu, hiệu quả về chi phí trong tổ chức. Nếu không có ảo hóa máy chủ, các máy chủ vật lý sẽ chỉ sử dụng một phần nhỏ năng lực xử lý, khiến các thiết bị rơi vào tình trạng để không.

Ảo hóa kho lưu trữ

Ảo hóa kho lưu trữ kết hợp các chức năng của thiết bị lưu trữ vật lý như thiết bị lưu trữ gắn vào mạng (NAS) và mạng khu vực lưu trữ (SAN). Bạn có thể gộp phần cứng lưu trữ vào trung tâm dữ liệu của mình, ngay cả khi ổ cứng lưu trữ đó đến từ các nhà cung cấp khác nhau hoặc thuộc các loại khác nhau. Ảo hóa kho lưu trữ sử dụng tất cả kho lưu trữ dữ liệu vật lý của bạn và tạo ra một đơn vị lưu trữ ảo lớn mà bạn có thể chỉ định và kiểm soát bằng phần mềm quản lý. Quản trị viên CNTT có thể hợp lý hóa các hoạt động lưu trữ, chẳng hạn như lưu trữ, sao lưu và phục hồi vì họ có thể kết hợp nhiều thiết bị lưu trữ mạng gần như vào một thiết bị lưu trữ duy nhất.

Ảo hóa mạng

Bất kỳ mạng máy tính nào cũng có những yếu tố phần cứng như bộ chuyển mạch, bộ định tuyến và tường lửa. Một tổ chức có văn phòng ở nhiều vị trí địa lý có thể sử dụng phối hợp một số công nghệ mạng khác nhau để tạo ra mạng doanh nghiệp của mình. Ảo hóa mạng là quá trình kết hợp tất cả những tài nguyên mạng này để tập trung các tác vụ quản trị. Các quản trị viên có thể điều chỉnh và kiểm soát những yếu tố này mà gần như không cần tiếp xúc với các thành phần vật lý, giúp đơn giản hóa quá trình quản lý mạng.

Sau đây là hai cách tiếp cận ảo hóa mạng.

Kết nối mạng do phần mềm xác định

Kết nối mạng do phần mềm xác định (SDN) kiểm soát hoạt động định tuyến lưu lượng truy cập bằng cách tiếp quản công tác quản lý định tuyến từ quá trình định tuyến dữ liệu trong môi trường vật lý. Ví dụ: bạn có thể lập trình hệ thống để ưu tiên lưu lượng truy cập qua cuộc gọi video hơn so với lưu lượng truy cập qua ứng dụng để đảm bảo chất lượng cuộc gọi đồng nhất trong mọi cuộc họp trực tuyến.

Ảo hóa chức năng mạng 

Công nghệ ảo hóa chức năng mạng kết hợp chức năng của các thiết bị mạng cùng hoạt động phối hợp, chẳng hạn như tường lửa, bộ cân bằng tải và trình phân tích lưu lượng truy cập để cải thiện hiệu suất mạng.

Ảo hóa dữ liệu

Các tổ chức đương thời thu thập dữ liệu từ một số nguồn và lưu trữ dữ liệu đó ở những định dạng khác nhau. Họ cũng có thể lưu trữ dữ liệu tại những địa điểm khác nhau, chẳng hạn như ở cơ sở hạ tầng đám mây và trung tâm dữ liệu tại chỗ. Hoạt động ảo hóa dữ liệu tạo ra một lớp phần mềm giữa dữ liệu này và ứng dụng cần dữ liệu đó. Các công cụ ảo hóa dữ liệu xử lý yêu cầu dữ liệu của ứng dụng và trả về kết quả ở định dạng phù hợp. Do đó, các tổ chức sử dụng những giải pháp ảo hóa dữ liệu để tăng độ linh hoạt cho quá trình tích hợp dữ liệu cũng như hỗ trợ phân tích dữ liệu liên chức năng.

Ảo hóa ứng dụng

Hoạt động ảo hóa ứng dụng rút ra các chức năng của ứng dụng để chạy trên hệ điều khác với hệ điều hành vốn dĩ dành cho những chức năng đó. Ví dụ: người dùng có thể chạy ứng dụng Microsoft Windows trên máy Linux mà không cần thay đổi cấu hình máy. Để ảo hóa ứng dụng thành công, hãy làm theo những phương pháp thực hành sau:

• Truyền phát trực tuyến ứng dụng – Người dùng truyền phát trực tuyến ứng dụng từ một máy chủ từ xa, vì vậy ứng dụng chỉ chạy trên thiết bị của người dùng cuối khi cần thiết.
• Ảo hóa ứng dụng dựa trên máy chủ – Người dùng có thể truy cập ứng dụng từ xa thông qua trình duyệt hoặc giao diện máy khách của họ mà không cần cài đặt ứng dụng.
• Ảo hóa ứng dụng cục bộ – Mã ứng dụng được xuất xưởng kèm với môi trường của ứng dụng đó để chạy trên tất cả các hệ điều hành mà không cần thay đổi.

Ảo hóa máy tính

Hầu hết các tổ chức có những nhân viên không chuyên về kỹ thuật sử dụng hệ điều hành máy tính để chạy các ứng dụng doanh nghiệp phổ biến. Ví dụ: nhân viên của bạn có thể thuộc những trường hợp sau:

• Đội ngũ dịch vụ khách hàng cần có máy tính để bàn chạy Windows 10 và phần mềm quản lý quan hệ khách hàng
• Đội ngũ tiếp thị cần có Windows Vista cho các ứng dụng bán hàng

Bạn có thể ảo hóa máy tính để chạy những hệ điều hành máy tính khác nhau này trên máy ảo mà đội ngũ của bạn có thể truy cập từ xa. Loại hình ảo hóa này giúp hoạt động quản lý máy tính đạt hiệu quả và bảo mật, tiết kiệm chi phí cho phần cứng máy tính. Sau đây là những loại hình ảo hóa máy tính.

Cơ sở hạ tầng máy tính ảo 

Cơ sở hạ tầng máy tính ảo chạy các máy tính ảo trên máy chủ từ xa. Người dùng của bạn có thể truy cập chúng bằng cách sử dụng thiết bị khách.

Ảo hóa máy tính cục bộ

Đối với ảo hóa máy tính cục bộ, bạn sẽ chạy phần mềm giám sát máy ảo trên một máy tính cục bộ và tạo ra một máy tính ảo chạy một hệ điều hành khác. Bạn có thể chuyển đổi giữa môi trường cục bộ và môi trường ảo giống như cách chuyển đổi giữa các ứng dụng. 

Bộ chứa hóa là một hướng triển khai mã ứng dụng để chạy trên môi trường vật lý hoặc môi trường ảo bất kỳ mà không cần thay đổi. Các nhà phát triển đóng gói mã ứng dụng cùng với các thư viện, tệp cấu hình và những thành phần phụ thuộc khác liên quan cần có để chạy mã. Gói phần mềm đơn lẻ này được gọi là bộ chứa, có thể chạy độc lập trên bất kỳ nền tảng nào. Bộ chứa hóa là một loại ảo hóa ứng dụng.

Bạn có thể coi ảo hóa máy chủ giống như việc xây dựng một con đường kết nối hai địa điểm. Bạn phải tạo lại toàn bộ môi trường ảo và sau đó chạy ứng dụng của mình trên đó. Để so sánh, bộ chứa hóa giống như việc chế tạo một chiếc trực thăng có thể bay đến một trong hai địa điểm đó. Ứng dụng của bạn nằm trong bộ chứa và có thể chạy trên tất cả các loại môi trường vật lý hoặc môi trường ảo.