Vmware – khi một máy chủ có thể chạy nhiều máy tính

[HoangPhuc]

VMWARE – KHI MỘT MÁY CHỦ CÓ THỂ TRỞ THÀNH NHIỀU MÁY TÍNH
Thông thường, một máy tính vật lý sẽ chạy một hệ điều hành.
Muốn có thêm một Windows Server, một Ubuntu Server và một máy Database, chúng ta có thể phải chuẩn bị ba máy tính khác nhau.
Nhưng nếu mỗi máy chỉ dùng khoảng 20–30% CPU và RAM thì phần tài nguyên còn lại gần như bị lãng phí.
Đây là lý do công nghệ ảo hóa và VMware trở nên phổ biến.
Nói đơn giản, VMware cho phép chia một máy chủ vật lý thành nhiều máy tính ảo độc lập.
Một server vật lý có thể chạy cùng lúc:

• Một máy ảo Windows Server.
• Một máy ảo Ubuntu.
• Một Web Server.
• Một Database Server.
• Một máy dùng để thử nghiệm phần mềm.

Mỗi máy ảo vẫn có CPU, RAM, ổ cứng, card mạng và hệ điều hành riêng, gần giống một máy tính thật.
1. MÁY ẢO LÀ GÌ?
Máy ảo, hay Virtual Machine – VM, là một máy tính được tạo ra bằng phần mềm.
Ví dụ, chúng ta có một server vật lý với:

• 32 CPU.
• 128 GB RAM.
• 4 TB ổ cứng.

Từ server đó, VMware có thể tạo thành:

• VM Web: 4 CPU, 16 GB RAM.
• VM Database: 8 CPU, 32 GB RAM.
• VM Backup: 4 CPU, 16 GB RAM.
• VM Lab: 2 CPU, 8 GB RAM.

Các VM hoạt động tương đối độc lập. Nếu VM dùng để thử nghiệm bị lỗi, những VM còn lại thường không bị ảnh hưởng trực tiếp.
Có thể hình dung:
Máy chủ vật lý giống một tòa nhà.
Các máy ảo giống những căn hộ riêng bên trong tòa nhà.
Mỗi căn hộ có không gian và đồ dùng riêng, nhưng tất cả vẫn sử dụng chung tài nguyên của tòa nhà.
2. ESXI LÀ GÌ?
ESXi là hypervisor được cài trực tiếp lên máy chủ vật lý.
Nhiệm vụ của ESXi là:

• Tạo và chạy máy ảo.
• Phân chia CPU và RAM.
• Quản lý ổ cứng.
• Quản lý kết nối mạng của các VM.
• Cách ly các VM với nhau.

Có thể nhớ ngắn gọn:
Server vật lý cung cấp phần cứng.
ESXi chia và quản lý phần cứng.
VM sử dụng phần tài nguyên được cấp.
Luồng cơ bản:
Máy chủ vật lý
→ ESXi
→ Các máy ảo
3. VCENTER DÙNG ĐỂ LÀM GÌ?
Nếu chỉ có một server ESXi, chúng ta có thể quản lý trực tiếp trên server đó.
Nhưng một doanh nghiệp có thể có hàng chục hoặc hàng trăm ESXi host. Việc đăng nhập từng host để quản lý sẽ rất mất thời gian.
vCenter được dùng để quản lý tập trung nhiều ESXi host và máy ảo từ một nơi.
Thông qua vCenter, quản trị viên có thể:

• Tạo và xóa VM.
• Theo dõi CPU, RAM và dung lượng.
• Quản lý nhiều host.
• Tạo cluster.
• Di chuyển VM giữa các host.
• Cấu hình mạng và lưu trữ tập trung.

Nói dễ hiểu:
ESXi là người trực tiếp vận hành máy ảo.
vCenter là trung tâm điều hành toàn bộ hệ thống.
4. MÁY ẢO ĐƯỢC LƯU Ở ĐÂU?
Một VM thực chất được tạo thành từ nhiều file.
Trong đó có:

• File cấu hình CPU, RAM và thiết bị.
• File ổ cứng ảo.
• File log.
• File lưu trạng thái của VM.

Những file này được lưu trong một khu vực gọi là datastore.
Datastore có thể hiểu như một ổ đĩa lớn dùng để lưu nhiều máy ảo.
Trong hệ thống doanh nghiệp, nhiều ESXi host thường cùng truy cập một shared datastore.
Ví dụ:
Host A, Host B và Host C cùng sử dụng một datastore.
Khi VM chuyển từ Host A sang Host B, Host B vẫn có thể truy cập ổ cứng của VM trong datastore chung.
5. MÁY ẢO KẾT NỐI MẠNG NHƯ THẾ NÀO?
Máy ảo không cắm dây mạng trực tiếp vào switch vật lý.
Thay vào đó, VM sử dụng một card mạng ảo gọi là vNIC.
Luồng kết nối cơ bản:
VM
→ vNIC
→ vSwitch
→ Card mạng vật lý
→ Switch thật
→ Mạng bên ngoài
vSwitch là switch ảo nằm bên trong ESXi.
Nó cho phép:

• Các VM cùng host giao tiếp với nhau.
• VM kết nối ra mạng vật lý.
• Phân chia VM vào các VLAN khác nhau.
• Kết nối VM với Internet hoặc hệ thống nội bộ.

Ví dụ:
VM Web thuộc VLAN 10.
VM Database thuộc VLAN 20.
Dù cùng chạy trên một server vật lý, hai VM vẫn có thể được tách thành hai mạng riêng giống như khi kết nối vào hai VLAN trên switch thật.
6. VMOTION LÀ GÌ?
vMotion là một trong những tính năng nổi bật của VMware.
Nó cho phép chuyển một máy ảo đang chạy từ server vật lý này sang server khác mà gần như không làm gián đoạn dịch vụ.
Ví dụ:
Một website đang chạy trên VM tại Host A.
Host A cần được nâng cấp RAM hoặc bảo trì.
Thay vì tắt website, quản trị viên có thể dùng vMotion chuyển VM sang Host B.
VM vẫn giữ:

• Địa chỉ IP.
• Địa chỉ MAC.
• Hệ điều hành.
• Ứng dụng đang chạy.
• Các kết nối mạng.

Sau khi VM được chuyển đi, Host A có thể được tắt để bảo trì.
7. CLUSTER VÀ DRS
Cluster là một nhóm nhiều ESXi host được quản lý như một hệ thống chung.
Ví dụ:

• Host A có 128 GB RAM.
• Host B có 128 GB RAM.
• Host C có 128 GB RAM.

Khi đưa vào cluster, toàn bộ hệ thống có thể được xem như một vùng tài nguyên lớn gồm 384 GB RAM.
DRS là tính năng theo dõi mức sử dụng CPU và RAM trong cluster.
Ví dụ:
Host A đang dùng 90% CPU.
Host B chỉ dùng 30% CPU.
DRS có thể đề xuất hoặc tự động sử dụng vMotion để chuyển bớt VM từ Host A sang Host B.
Có thể nhớ:
Cluster là nhóm các server.
vMotion là công cụ chuyển VM.
DRS là người quyết định nên chuyển VM nào để cân bằng tải.
8. VÌ SAO DOANH NGHIỆP SỬ DỤNG VMWARE?
VMware mang lại nhiều lợi ích:

• Tận dụng tốt CPU và RAM của máy chủ.
• Giảm số lượng server vật lý.
• Tiết kiệm điện, không gian và chi phí vận hành.
• Tạo máy chủ mới nhanh hơn.
• Dễ sao lưu và phục hồi.
• Dễ xây dựng môi trường thử nghiệm.
• Có thể di chuyển VM khi bảo trì.
• Quản lý tập trung toàn bộ hạ tầng.

Tuy nhiên, ảo hóa không có nghĩa là phần cứng không còn quan trọng.
Nếu server vật lý gặp lỗi và hệ thống không có cluster, backup hoặc phương án dự phòng phù hợp, nhiều VM trên server đó vẫn có thể bị ảnh hưởng cùng lúc.
9. TỔNG KẾT
Những khái niệm cơ bản cần nhớ:

• VMware là nền tảng ảo hóa.
• VM là máy tính ảo.
• ESXi là hypervisor chạy và quản lý VM.
• vCenter dùng để quản lý tập trung.
• Datastore là nơi lưu các file của VM.
• vSwitch là switch mạng ảo.
• Cluster là nhóm nhiều ESXi host.
• vMotion dùng để chuyển VM giữa các host.
• DRS giúp cân bằng tài nguyên trong cluster.

Câu chốt dễ nhớ:
Server vật lý cung cấp tài nguyên.
ESXi chia tài nguyên thành nhiều máy ảo.
vCenter quản lý toàn bộ hệ thống.
vMotion giúp máy ảo có thể chuyển từ server này sang server khác.
VMware không tạo ra thêm tài nguyên, nhưng giúp chúng ta sử dụng tài nguyên hiện có hiệu quả, linh hoạt và dễ quản lý hơn.