Tweet
Nhiều người mới học ảo hóa hay vướng ở chỗ: hypervisor cũng được gọi là một dạng hệ điều hành, vậy nó khác gì Windows với Linux mình vẫn xài hàng ngày? Rồi lại thấy chia ra Type 1, Type 2 nữa, càng dễ rối. Thử viết lại theo cách mình hiểu.
Một chiếc máy tính về cơ bản chỉ là đống phần cứng vô tri — CPU, RAM, ổ cứng, card mạng — không tự biết chạy phần mềm nào trước, ai được ưu tiên dùng CPU. Đó là việc của hệ điều hành: nó đứng giữa, quản lý và phân chia tài nguyên phần cứng, tạo môi trường cho ứng dụng chạy mà không cần biết chi tiết phần cứng bên dưới. Windows, macOS, Linux đều làm việc này, và có chung một giả định ngầm: bên dưới là một bộ phần cứng thật, toàn quyền sở hữu, không chia sẻ với ai.
Ảo hóa ra đời để phá vỡ đúng giả định đó. Thay vì một hệ điều hành chiếm trọn phần cứng, người ta chèn thêm một lớp trung gian gọi là hypervisor (hay VMM), giả lập ra nhiều bộ phần cứng ảo từ đúng một bộ phần cứng vật lý duy nhất. Mỗi VM nhận một bộ phần cứng ảo riêng, bên trong đó một hệ điều hành khách — Windows, Linux, gì cũng được — cứ chạy như đang ngồi trên máy thật, chẳng biết mình đang bị "lừa". Hypervisor không phải để bạn thao tác trực tiếp như một OS bình thường, việc của nó chỉ là chia tài nguyên cho nhiều OS khác chạy bên trong, và đảm bảo VM này sập thì không kéo VM kia chết theo.
Giờ tới phần hay bị nhầm: Type 1 và Type 2.
Type 1 cài thẳng lên phần cứng server, không cần hệ điều hành nền nào bên dưới — bản thân nó đã là một OS tối giản, sinh ra chỉ để làm ảo hóa. ESXi của VMware là ví dụ kinh điển, ngoài ra còn Hyper-V bản server, XenServer, hay KVM chạy như module trong nhân Linux. Vì không gánh thêm lớp OS trung gian, Type 1 chạm phần cứng gần như trực tiếp, hiệu năng cao, cũng an toàn ổn định hơn vì không có OS đa năng nào chạy chung để bị khai thác lỗ hổng. Nên nó gần như mặc định trong data center, nơi một server phải cõng hàng chục, hàng trăm VM production suốt ngày. Đổi lại nó không hợp máy cá nhân — không thể vừa cài ESXi lên laptop vừa lướt web bình thường.
Type 2 thì ngược lại: cài như một phần mềm bình thường, chạy trên nền một hệ điều hành có sẵn — kiểu cài VMware Workstation hay VirtualBox ngay trên laptop Windows hay macOS đang dùng. Lúc này có tới hai lớp OS chồng nhau: OS nền chạy hypervisor như một app, bên trong hypervisor mới tới OS khách của từng VM. Vì đi qua thêm một tầng trung gian, Type 2 chậm hơn Type 1 một chút, nhưng bù lại dễ cài, dễ dùng, không cần đập cả con server chỉ để chạy ảo hóa — hợp để test phần mềm, học OS mới, hay dựng môi trường dev riêng ngay trên máy cá nhân.
Chọn loại nào tùy việc bạn đang làm, không có loại nào "ngon" hơn tuyệt đối. Làm hạ tầng doanh nghiệp, chạy production, cần hiệu năng ổn định cao thì cứ Type 1. Còn chỉ cần vài VM để nghịch, học, test song song công việc hàng ngày thì Type 2 tiện hơn.
Tóm lại, điểm phân biệt hai loại này không nằm ở tên hãng, mà ở việc hypervisor đó đứng trực tiếp trên phần cứng, hay phải đi qua một hệ điều hành trung gian trước. Nắm được gốc này rồi thì đọc thêm về vSwitch, cluster, hay vMotion trong VMware cũng dễ hình dung hơn, vì tất cả đều xây trên nền một hypervisor Type 1 như ESXi.
Một chiếc máy tính về cơ bản chỉ là đống phần cứng vô tri — CPU, RAM, ổ cứng, card mạng — không tự biết chạy phần mềm nào trước, ai được ưu tiên dùng CPU. Đó là việc của hệ điều hành: nó đứng giữa, quản lý và phân chia tài nguyên phần cứng, tạo môi trường cho ứng dụng chạy mà không cần biết chi tiết phần cứng bên dưới. Windows, macOS, Linux đều làm việc này, và có chung một giả định ngầm: bên dưới là một bộ phần cứng thật, toàn quyền sở hữu, không chia sẻ với ai.
Ảo hóa ra đời để phá vỡ đúng giả định đó. Thay vì một hệ điều hành chiếm trọn phần cứng, người ta chèn thêm một lớp trung gian gọi là hypervisor (hay VMM), giả lập ra nhiều bộ phần cứng ảo từ đúng một bộ phần cứng vật lý duy nhất. Mỗi VM nhận một bộ phần cứng ảo riêng, bên trong đó một hệ điều hành khách — Windows, Linux, gì cũng được — cứ chạy như đang ngồi trên máy thật, chẳng biết mình đang bị "lừa". Hypervisor không phải để bạn thao tác trực tiếp như một OS bình thường, việc của nó chỉ là chia tài nguyên cho nhiều OS khác chạy bên trong, và đảm bảo VM này sập thì không kéo VM kia chết theo.
Giờ tới phần hay bị nhầm: Type 1 và Type 2.
Type 1 cài thẳng lên phần cứng server, không cần hệ điều hành nền nào bên dưới — bản thân nó đã là một OS tối giản, sinh ra chỉ để làm ảo hóa. ESXi của VMware là ví dụ kinh điển, ngoài ra còn Hyper-V bản server, XenServer, hay KVM chạy như module trong nhân Linux. Vì không gánh thêm lớp OS trung gian, Type 1 chạm phần cứng gần như trực tiếp, hiệu năng cao, cũng an toàn ổn định hơn vì không có OS đa năng nào chạy chung để bị khai thác lỗ hổng. Nên nó gần như mặc định trong data center, nơi một server phải cõng hàng chục, hàng trăm VM production suốt ngày. Đổi lại nó không hợp máy cá nhân — không thể vừa cài ESXi lên laptop vừa lướt web bình thường.
Type 2 thì ngược lại: cài như một phần mềm bình thường, chạy trên nền một hệ điều hành có sẵn — kiểu cài VMware Workstation hay VirtualBox ngay trên laptop Windows hay macOS đang dùng. Lúc này có tới hai lớp OS chồng nhau: OS nền chạy hypervisor như một app, bên trong hypervisor mới tới OS khách của từng VM. Vì đi qua thêm một tầng trung gian, Type 2 chậm hơn Type 1 một chút, nhưng bù lại dễ cài, dễ dùng, không cần đập cả con server chỉ để chạy ảo hóa — hợp để test phần mềm, học OS mới, hay dựng môi trường dev riêng ngay trên máy cá nhân.
Chọn loại nào tùy việc bạn đang làm, không có loại nào "ngon" hơn tuyệt đối. Làm hạ tầng doanh nghiệp, chạy production, cần hiệu năng ổn định cao thì cứ Type 1. Còn chỉ cần vài VM để nghịch, học, test song song công việc hàng ngày thì Type 2 tiện hơn.
Tóm lại, điểm phân biệt hai loại này không nằm ở tên hãng, mà ở việc hypervisor đó đứng trực tiếp trên phần cứng, hay phải đi qua một hệ điều hành trung gian trước. Nắm được gốc này rồi thì đọc thêm về vSwitch, cluster, hay vMotion trong VMware cũng dễ hình dung hơn, vì tất cả đều xây trên nền một hypervisor Type 1 như ESXi.