Máy ảo (VM) là gì? Vì sao doanh nghiệp nên sử dụng máy ảo?

Máy ảo (VM) là gì? Nguyên lý hoạt động của máy ảo ra sao? Vì sao các doanh nghiệp nên sử dụng máy ảo? Trong bài viết dưới đây, Tino Group sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về máy ảo (VM). Hãy theo dõi ngay sau đây nhé!

Máy ảo (VM) là gì?

Máy ảo (Virtual Machine – VM) là chương trình giả lập hệ thống máy tính chạy trên hệ điều hành máy chủ và hoạt động tương tự máy tính thật. Chương trình này cho phép người dùng chạy các ứng dụng và hệ điều hành như đang chạy trên một máy tính riêng biệt.

Trong môi trường máy ảo, tài nguyên phần cứng như bộ xử lý, bộ nhớ RAM, ổ cứng,…, được ảo hóa và phân chia để hỗ trợ nhiều hệ thống máy tính ảo độc lập. Mỗi máy ảo có thể chạy một hệ điều hành riêng, cài đặt các ứng dụng và thực hiện các tác vụ giống như một máy tính thực sự. Quản lý và phân phối tài nguyên do một phần mềm trung gian gọi là “hypervisor” hoặc “Virtual Machine Monitor (VMM)” thực hiện.

Máy ảo đóng vai trò quan trọng trong thế giới công nghệ. Chúng được sử dụng để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên máy tính, tách biệt ứng dụng và hệ điều hành, dễ dàng sao lưu và khôi phục hệ thống, hỗ trợ phát triển và kiểm thử phần mềm. Đặc biệt, máy ảo còn giúp người dùng giảm chi phí liên quan đến phần cứng và quản lý.

Máy ảo đã và đang đóng góp quan trọng vào sự phát triển của ngành công nghệ thông tin. Giải pháp này mang lại sự linh hoạt, tiết kiệm và hiệu quả cho các doanh nghiệp, cá nhân trong việc quản lý, triển khai hệ thống máy tính.

Nguyên lý hoạt động của máy ảo

Máy ảo hoạt động thông qua việc sử dụng một phần mềm trung gian được gọi là “hypervisor” hoặc “Virtual Machine Monitor (VMM)”. Hypervisor chịu trách nhiệm quản lý và giám sát các tài nguyên phần cứng trên máy tính vật lý và phân chia chúng cho các máy ảo khác nhau. Quá trình hoạt động của máy ảo có thể được mô tả theo 6 bước cụ thể.

Bước 1: Khởi tạo máy ảo

Khi một máy ảo được tạo, hypervisor sẽ tạo ra một môi trường ảo, bao gồm các tài nguyên như bộ xử lý, bộ nhớ, ổ cứng và các thiết bị khác. Hypervisor cung cấp một giao diện để cấu hình các thông số cơ bản của máy ảo, bao gồm: số lượng CPU, dung lượng RAM, ổ cứng ảo, và cấu hình mạng.

Bước 2: Chạy hệ điều hành máy ảo

Khi máy ảo được khởi tạo, hệ điều hành của máy ảo (guest operating system) có thể được cài đặt hoặc nạp từ một hình ảnh ổ cứng ảo. Hypervisor cung cấp khả năng kết nối máy ảo với các thiết bị ngoại vi như ổ đĩa ảo, card mạng ảo và các thiết bị khác.

Bước 3: Phân chia tài nguyên

Hypervisor quản lý việc phân chia tài nguyên phần cứng cho các máy ảo. Điều này bao gồm phân chia bộ xử lý, bộ nhớ RAM và không gian ổ cứng ảo cho từng máy ảo. Mỗi máy ảo chạy trong một không gian cách biệt, không ảnh hưởng lẫn nhau và không thể truy cập trực tiếp vào tài nguyên của các máy ảo khác.

Bước 4: Thực hiện công việc

Máy ảo có thể thực hiện các tác vụ và ứng dụng giống như một máy tính thực sự. Hypervisor chịu trách nhiệm giám sát và quản lý việc sử dụng tài nguyên của các máy ảo để đảm bảo sự cân bằng, tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

Bước 5: Tương tác với máy chủ vật lý

Hypervisor cũng cung cấp khả năng tương tác với máy chủ vật lý thông qua giao diện quản lý. Người quản trị có thể sử dụng giao diện này để tạo, cấu hình, quản lý các máy ảo, theo dõi tài nguyên và hiệu suất của chúng. Bên cạnh đó, thực hiện các tác vụ khác nhau như sao lưu, khôi phục và mở rộng.

Bước 6: Kết thúc hoạt động

Khi máy ảo không cần thiết hoặc cần được dừng lại, hypervisor có thể ngưng hoạt động hoặc tắt máy ảo. Tài nguyên phần cứng trả về cho hệ thống và có thể được sử dụng cho các máy ảo khác hoặc mục đích khác.

2 loại Hypervisor

#1. Bare-Metal Hypervisor (Hypervisor loại 1)

Bare-Metal Hypervisor là loại hypervisor được cài đặt trực tiếp lên phần cứng máy tính vật lý, mà không cần một hệ điều hành chạy trên đó. Điều này tạo ra một môi trường ảo thuần túy, cho phép quản lý tài nguyên trực tiếp và hiệu suất tối ưu.

Các đặc điểm và ưu điểm của Hypervisor loại 1:

#2. Hosted Hypervisor (Hypervisor loại 2)

Hosted Hypervisor hoạt động như một ứng dụng trên một hệ điều hành đã tồn tại trên máy tính vật lý. Hypervisor loại 2 tạo ra một lớp trung gian giữa hệ điều hành và các máy ảo, chia sẻ tài nguyên của hệ điều hành cho các máy ảo.

Các đặc điểm và ưu điểm của Hypervisor Loại 2:

Vì sao doanh nghiệp nên sử dụng máy ảo?

Tăng khả năng bảo mật

Máy ảo cung cấp môi trường cách biệt, cô lập cho các ứng dụng và hệ điều hành. Đây là cách mỗi máy ảo có thể chạy trên cùng một máy tính vật lý mà không ảnh hưởng lẫn nhau.

Khả năng này mang lại lợi ích lớn về bảo mật vì sự cách ly giữa các máy ảo. Với sự hỗ trợ của máy ảo, người dùng có thể ngăn chặn sự lây lan của các lỗ hổng bảo mật từ máy ảo này sang máy ảo khác. Một máy ảo bị tấn công hoặc bị nhiễm mã độc không gây ảnh hưởng đến các máy ảo khác trên cùng hệ thống.

Tích hợp với điện toán đám mây (Cloud Computing)

Máy ảo là một phần không thể thiếu trong mô hình điện toán đám mây. Các dịch vụ đám mây thường sử dụng máy ảo để cung cấp tài nguyên và ứng dụng cho khách hàng.

Sự linh hoạt của máy ảo cho phép doanh nghiệp linh hoạt hơn trong việc mở rộng hoặc thu hẹp tài nguyên theo nhu cầu thực tế, không cần đầu tư lớn vào phần cứng vật lý. Việc quản lý máy ảo trên nền tảng đám mây cũng dễ dàng, hiệu quả hơn, giúp doanh nghiệp tập trung vào việc phát triển ứng dụng và cải thiện dịch vụ.

Cải thiện hiệu quả chi phí

Sử dụng máy ảo giúp doanh nghiệp cải thiện hiệu quả chi phí ở nhiều khía cạnh. Thay vì phải mua nhiều máy tính vật lý riêng biệt, doanh nghiệp có thể tận dụng một máy tính vật lý duy nhất để chạy nhiều máy ảo, từ đó giảm thiểu chi phí mua sắm và duy trì phần cứng.

Hơn nữa, việc tối ưu hóa tài nguyên, quản lý máy ảo giúp tiết kiệm điện năng và không gian văn phòng. Đồng thời, việc sử dụng máy ảo cũng giảm thiểu thời gian và chi phí cho việc cài đặt, sao lưu, khôi phục hệ thống.

5 loại ảo hoá (Virtualization)

Hardware Virtualization (ảo hóa phần cứng)

Hardware Virtualization là loại ảo hoá được thực hiện trực tiếp trên phần cứng máy tính. Loại ảo hoá này sử dụng hypervisor loại 1 để quản lý và phân chia tài nguyên phần cứng, cho phép tạo ra nhiều máy ảo độc lập. Mỗi máy ảo có thể chạy hệ điều hành và ứng dụng riêng, không ảnh hưởng lẫn nhau.

Software Virtualization (ảo hóa phần mềm)

Software Virtualization là loại ảo hóa vận hành trên một hệ điều hành đã tồn tại. Các ứng dụng và môi trường ảo được tạo ra bởi các phần mềm ảo hoá như Docker hoặc VMware. Loại ảo hoá này giúp cách biệt và cô lập ứng dụng, giúp chạy nhiều ứng dụng khác nhau trên cùng một hệ điều hành.

Storage Virtualization (ảo hóa lưu trữ)

Storage Virtualization cho phép quản lý và tổ chức tài nguyên lưu trữ từ các thiết bị lưu trữ khác nhau dưới dạng một không gian lưu trữ chung. Loại ảo hoá này tạo ra một lớp trung gian giữa ứng dụng và tài nguyên lưu trữ vật lý, giúp tăng khả năng quản lý và sử dụng tài nguyên lưu trữ hiệu quả.

Network Virtualization (ảo hóa mạng)

Network Virtualization cho phép tạo ra các mạng ảo độc lập trên cùng một hệ thống mạng vật lý. Với loại ảo hoá này, người dùng có thể cô lập, quản lý các mạng. Nhờ đó, quá trình triển khai, quản lý mạng sẽ linh hoạt và bảo mật hơn.

Desktop Virtualization (ảo hóa máy tính đồng bộ)

Desktop Virtualization cho phép tạo ra các máy tính đồng bộ ảo trên một máy tính vật lý. Các máy tính đồng bộ này có thể được truy cập từ xa bởi người dùng thông qua mạng, giúp tạo ra môi trường làm việc linh hoạt và giảm thiểu việc quản lý máy tính cá nhân.

Nhìn chung, máy ảo là một khái niệm quan trọng trong công nghệ thông tin, mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ máy ảo (VM) là gì. Hãy tiếp tục theo dõi Tino Group để đón đọc thêm những bài viết hay và hữu ích khác bạn nhé!

Những câu hỏi thường gặp