(TIỂU LUẬN) tổng quan về công nghệ ảo hoá

Báo cáo tuần 2
Mục lục
Tổng quan về công nghệ ảo hố......................................................................................2
Ảo hóa là gì?................................................................................................................. 2
Các thành phần của một cơng nghệ ảo hố................................................................3
Cách thức hoạt động....................................................................................................3
Mục tiêu của ảo hóa.....................................................................................................4
Ưu và nhược điểm của ảo hố.....................................................................................4
Phân loại ảo hố...........................................................................................................5
Ảo hóa hệ thống mạng.............................................................................................5
Ảo hóa máy tính Deskop..........................................................................................5
Ảo hóa phần cứng thiết bị.......................................................................................6
Các cơng nghệ hỗ trợ ảo hố hệ thống.......................................................................7
Cơng nghệ máy ảo (Virtual Machine)....................................................................7
Công nghệ lưu trữ SAN (Storage Area Network)..................................................7
Công nghệ cân bằng tải Clustering.........................................................................8
Tại sao nên sử dụng cơng nghệ ảo hố?.....................................................................9
Cơng nghệ ảo hố của VMware.................................................................................... 10
VMware ESXi............................................................................................................. 14
VMware vSphere Client............................................................................................ 17
VMware vCenter Server............................................................................................ 17
Cấu hình VMware Sphere............................................................................................. 21
Cài đặt VMware ESXi............................................................................................... 21


Tổng quan về cơng nghệ ảo hố
Ảo hóa là gì?
Theo nghĩa rộng nhất, ảo hóa là q trình tạo ra một bản sao ảo của một thực thể nào
đó. Ảo trong trường hợp này có nghĩa là một cái gì đó rất giống với bản gốc, giống đến
nỗi mà bạn hầu như khơng thể phân biệt được nó với bản gốc, như trong cụm từ "hầu
như giống nhau hồn tồn".

Cịn theo định nghĩa trong cơng nghệ thơng tin thì ao hóa là một cơng nghệ được thiết kế để
tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm chạy trên nó.
-

Cùng chia sẻ tài nguyên phần cứng và được quản lý bởi lớp ảo hóa (Hypervisor).
Lớp ảo hóa nằm giữa như một tầng trung gian giữa phần cứng (hardware) và
phần mềm hệ điều hành (OS) giúp quản lý, phân phát tài nguyên phần cứng cho
lớp OS ảo hoạt động ở trên.


Hiện nay có nhiều nhà cung cấp các sản phẩm máy chủ và phần mềm điều đang chú
tâm đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ này như HP, IBM, Microsoft và Vmware.
Nhiều dạng ảo hóa được đưa ra và có thể chia thành hai dạng chính là ảo hóa cứng và ảo
hóa mềm. Từ hai dạng này sau này mới phát triển thành nhiều lại ảo hóa có chức năng
và cấu trúc khác nhau như VMM-Hypervisor, VMM, Hybrid,…
Các thành phần của một cơng nghệ ảo hố
Một hệ thống ảo hóa bắt buộc phải có đầy đủ các thành phần: tài nguyên vật lý,
phần mềm ảo hóa, máy chủ ảo và hệ điều hành khách.
-

-

Tài nguyên vật lý chính (Host machine / Host hardwave): Máy chủ vật lý, CPU,
RAM, ổ đĩa cứng, card mạng… Nhiệm vụ là chia tài nguyên cấp cho các máy ảo.
Phần mềm ảo hóa (Hypervisor): cung cấp truy cập cho mỗi máy chủ ảo đến tài
nguyên của máy chủ vật lý, lập kế hoạch và phân chia tài nguyên vật lý cho
các máy chủ ảo, cung cấp giao diện quản lý cho các máy chủ ảo.
Hệ điều hành khách (Guest Operating System): được cài đặt trên một máy chủ
ảo, thao tác như ở trên hệ điều hành thông thường.
Mảy ảo (Virtual Machine): hoạt động như một máy chủ vật lý thông thường với tài

nguyên riêng, giao diện riêng, hệ điều hành riêng.

Cách thức hoạt động
Ảo hóa được xây dựng dựa trên giải pháp chia một máy vật lý thành nhiều máy con.
Giải pháp này được biết đến với cái tên là Virtual Machine Monitor (VMM) hay thường
được gọi là Hypervisor. Cấu trúc này giúp cân bằng khả năng điện toán để mang lại:
-

Nhiều ứng dụng chạy trên cùng một server, mỗi máy ảo được lập trình trên máy chủ,
do đó nhiều ứng dụng và các hệ điều hành có thể cùng lúc chạy trên một host.
Tối đa hóa cơng suất sử dụng và tối thiếu hóa server: Mỗi máy chủ vật lý được
sử dụng với đầy đủ công suất, cho phép giảm đáng kể chi phí nhờ sử dụng tối đa
server.


-

Cấp phát tài nguyên và ứng dụng nhanh chóng, dễ dàng. Máy ảo được triển khai
từ một file chứa đầy đủ phần mềm với cơ chế đơn giản là copy và Điều này mang
đến sự đơn giản, nhanh chóng và linh hoạt chưa từng có cho việc quản lý và cung
cấp hạ tầng Công nghệ thông tin. Máy ảo thậm chí cóthể di chuyển sang một
server vật lý khác trong khi vẫn đang chạy, hoạt động bình thường. Doanh nghiệp
có thể ảo hóa những ứng dụng quan trọng của doanh nghiệp để nâng cao hiệu suất,
sự ổn định, khả năng mở rộng và giảm thiểu chi phí.

Mục tiêu của ảo hóa
Ảo hóa xoay quanh 4 mục tiêu chính: Availability, Scalability, Optimization,
Management.
-

-

Availability: giúp các ứng dụng hoạt động liên tục bằng cách giảm thiểu (bỏ qua)
thời gian chết (downtime) khi phần cứng gặp sự cố, khi nâng cấp hoặc di chuyển.
Scalability: khả năng tùy biến, thu hẹp hay mở rộng mô hình server dễ dàng mà
khơng làm gián đoạn ứng dụng.
Optimization: sử dụng triệt để nguồn tài nguyên phần cứng và tránh lãng phí
bằng cách giảm số lượng thiết bị vật lý cần thiết (giảm số lượng server, switch,
cáp, v.v.)
Management: khả năng quản lý tập trung, giúp việc quản lý trở nên dễ dàng
hơn bao giờ hết.

Ưu và nhược điểm của ảo hoá
Ưu điểm:
-

Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ, giảm chi phí duy trì server (tiền điện để chạy
và làm mát server)
Giảm số lượng thiết bị vật lý cần thiết (giảm số lượng server, switch, cáp, phí
gia cơng)
Tận dụng tối đa nguồn tài nguyên, tránh lãng phí.
Quản lý tập trung, liên tục, nâng cao hiệu quả làm việc của quản trị viên.
Khả năng mở rộng dể dàng

Nhược điểm:
-

-

Thông thường, mỗi máy ảo chỉ sử dụng một file VMDK (file này có thể được

chia nhỏ tùy theo cách cài đặt) để lưu lại toàn bộ dữ liệu trong máy ảo và một số
file nhỏ khác để lưu cấu hình máy ảo. Do đó, nếu một trong số những tệp tin bị
lỗi hoặc bị mất mà chưa được backup thì có thể xem như máy ảo đã bị hư hồn
tồn và khơng thể phục hồi.
Ngồi ra nếu máy chủ có cấu hình phần cứng thấp nhưng lại có một máy ảo sử
dụng quá nhiều tài nguyên hoặc chạy quá nhiều máy ảo sẽ làm chậm toàn bộ hệ
thống bao gồm các máy ảo và các ứng dụng chạy trên máy ảo. Đồng thời do một


-

hoặc vài máy chủ phải đảm nhận nhiều máy ảo chạy trên nó nên máy chủ gặp
trục trặc, sự cố thì các máy ảo cũng sẽ bị ảnh hưởng theo.
Cịn ở góc độ bảo mật, nếu hacker nắm quyền điều khiển một máy chủ vật lý
chứa các máy ảo thì hacker có thể kiểm sốt được tất cả các máy ảo trong nó.

Phân loại ảo hố
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. Nói cách khác,
thay vì chạy cơ sở hạ tầng kiểm soát mạng vật lý, một hypervisor tạo lại chức năng đó
trong mơi trường phần mềm. Ảo hóa mạng có thể được kết hợp với ảo hóa phần cứng, tạo
ra một mạng lưới phần mềm của các hypervisor có thể giao tiếp được với nhau. Ảo hóa
hệ thống mạng có thể được sử dụng để kiểm tra và thực hiện các chức năng mạng cấp cao
như cân bằng lưu lượng tải và tường lửa cũng như các vai trò khác như định tuyến và
chuyển mạch.

Ảo hóa máy tính Deskop
Ảo hóa máy tính để bàn giúp tách mơi trường trong máy tính để bàn ra khỏi phần cứng vật lý

mà người dùng đang tương tác. Thay vì dùng để lưu trữ hệ điều hành, mơi trường máy tính
để bàn, các loại file người dùng, ứng dụng… trên ổ cứng của thiết bị, các máy tính để bàn
được ảo hóa để phục vụ riêng cho người dùng. Có nghĩa là mơ hình này cho phép đặt máy
tính ảo trên một máy chủ từ xa tại trung tâm dữ liệu, thay vì trên thiết bị lưu trữ tại chỗ của
một máy khách. Toàn bộ hệ thống sẽ thực sự được quản lý bởi một máy chủ. Điều này cho
phép quản trị viên hệ thống có tồn quyền kiểm sốt mơi trường máy tính để bàn của người
dùng từ một điểm truy cập từ xa. Khi quản trị viên tung ra các bản


cập nhật trên máy chủ, các bản cập nhật này sẽ được áp dụng ngay lập tức cho người
dùng mà không cần sử dụng kỹ thuật tunneling, các truy cập vật lý hoặc hồ sơ người
dùng dành riêng cho thiết bị. Bằng cách tách mơi trường máy tính để bàn khỏi phần
cứng mà nó chạy, người dùng có thể được tự do truy cập máy tính “của họ” từ bất kỳ
máy tính để bàn nào khác.

Ảo hóa phần cứng thiết bị
Đây là loại ảo hóa quen thuộc nhất đối với hầu hết người dùng. Ví dụ như bạn chạy một
máy ảo trong VirtualBox đồng nghĩa với việc bạn đang chạy ảo hóa phần cứng. Bộ giả
lập hệ thống trị chơi điện tử cũng hoạt động theo nguyên tắc tương tự, sử dụng trình siêu
giám sát để tạo ra các tham số của bảng điều khiển trò chơi điện tử. Trong ảo hóa phần
cứng, hypervisor tạo ra một máy khách, bắt chước các thiết bị phần cứng như màn hình,
ổ cứng và bộ vi xử lý. Trong một số trường hợp, hypervisor chỉ đơn giản là mơ phỏng
cấu hình của máy chủ. Trong các trường hợp khác, một hệ thống hoàn tồn riêng biệt và
độc lập được gọi là ảo hóa, điều này tùy thuộc vào nhu cầu của môi trường sử dụng. Nói
tóm lại, ảo hóa phần cứng được chia làm 2 loại:
Ảo hóa phần cứng tồn phần là tồn bộ các bộ phận thuộc phần cứng của máy thực
sẽ được ảo hóa hết, tạo ra một bộ phần cứng ảo dùng cho hệ điều hành khác trên
máy thực. Ảo hóa phần cứng tồn phần được sử dụng khi có nhu cầu chia sẻ

một máy tính cho nhiều người dùng, tạo tính bảo mật khi nhiều người cùng
làm việc chung trên một máy tính.
Ảo hóa phần cứng một phần chỉ ảo hóa một, vài bộ phận phần cứng trên máy thực.
Ảo hóa phần cứng một phần không cung cấp đủ tài nguyên cho một hệ điều hành
mới chạy trên máy thực. Ảo hóa phần cứng giúp máy chủ chạy một phần mềm
quan trọng nào đó mà khơng cần phải dùng đến máy ảo để tránh lãng phí tài
ngun.

Các cơng nghệ hỗ trợ ảo hố hệ thống
Cơng nghệ máy ảo (Virtual Machine)
Máy ảo là một máy tính được cài trên mộ hệ điều hành khác hay một máy tính khác.
Một máy ảo cũng bao gồm phần cứng, các ứng dụng phần mềm về hệ điều hành. Điều
khác biệt ở đây là lớp phần cứng của máy ảo không phải là các thiết bị thường mà chỉ là
một môi trường hay phân vùng mà ở đó nó được cấp phát một số tài nguyên như cpu, bộ
nhớ, ổ đĩa…
Công nghệ lưu trữ SAN (Storage Area Network)
SAN hay còn gọi là mạng lưu trữ là một mạng chuyên dụng, hoàn toàn tách biệt với các
mạng LAN và WAN. Nói chung mạng SAN sẽ nối kết tất cả các tài nguyên liên quan đến
lưu trữ trong mạng lại với nhau. Đặc điểm nổi bật trong cấu trúc SAN là nó thường cho
tốc độ kết nối dữ liệu cao (Gbps) giữa các thiết bị lưu trữ ngoại vi, đồng thời cho khả
năng mở rộng cao. Mặc dù thường được đề cập đến phần cứng nhiều hơn, SAN còn bao
gồm những phần mềm chuyên biệt dùng cho quản lý, giám sát và cấu hình mạng.


Công nghệ cân bằng tải Clustering
Đây là công nghệ được dùng rộng rãi do tính kinh tế, đa dạng và khả năng dịch vụ cao.
Cơng nghệ này có thể sử dụng phần cứng chuyên dụng để cung cấp một môi trường với
độ tin cậy cao đảm bảo cho các dịch vụ có thể hoạt động trơn tru, ln ln sẵn sàng
mà không bị dừng bởi một vài lỗi nhỏ, hoặc cũng có thể được thiết kế để chạy trên các
phần cứng thông dụng mà vẫn đạt được các yêu cầu:

Tăng cường khả năng mở rộng.
Tính sẵn sàng cao và khắc phục sự
cố. Nâng cao hiệu suất.
Hệ thống sử dụng công nghệ clustering gồm có các nút chủ động (active primary node)
và các nút thụ động (passive backup node). Khi hệ thống hoạt động các nút chính sẽ
thực hiện các dịch vụ cịn các nút phụ sẽ khơng trực tiếp chạy dịch vụ, thay vào đó nó
quản lí các dịch vụ của nút chủ động đang hoạt động, và đảm bảo chắc chắn là nút đang
hoạt động vẫn phải đang còn hoạt động. Nếu nút không hoạt động phát hiện ra 1 vấn đề
trên nút chính thì sẽ có một thơng báo lỗi được khởi tạo. Khi có lỗi, hệ thống clusting sẽ
thực thiện:


Nút đang hoạt động sẽ trực tiếp ngắt hết các dịch vụ đang chạy và các kết nối. Nút
không hoạt động sẽ khởi tạo các dịch vụ tương đương với dịch vụ của máy
chủ động
Nút không hoạt động bây giờ chuyển thành nút chủ động.

Và nút còn lại sau khi được khắc phục lỗi nó sẽ trở thành nút bị động.Và cịn một số
cơng nghệ khác hỗ trợ cho hệ thống ảo hóa như: cơng nghệ RAID, Network Load
Balangcing (NLB),….
Tại sao nên sử dụng cơng nghệ ảo hố?

Tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa hạ tầng CNTT là điều mà các doanh nghiệp quan tâm, đặc
biệt là các doanh nghiệp có nhiều chi nhánh trong cả nước hay trên tồn cầu. Ảo hóa giúp
doanh nghiệp nâng cao năng lực bảo mật dữ liệu, tăng cường khả năng khôi phục hoạt động
sau thảm họa, nâng cao tính linh hoạt và cắt giảm chi phí đầu tư cho CNTT như phải cập
nhật liên tục các phần mềm, các tính năng mới… trên nhiều máy tính vật lý.

Ngồi việc tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, cơng nghệ ảo hóa đang hướng người sử
dụng đến môi trường làm việc di động khi mà các thiết bị cầm tay ngày càng đa dạng

hơn, như điện thoại đi động thông minh hay máy tính bảng. Cơng nghệ ảo hóa máy tính
giúp người ta có thể làm việc từ "thiết bị đầu cuối" – máy tính để bàn từ xa của họ. Tất cả
các chương trình, ứng dụng, hoạt động xử lý và sử dụng đều được chạy tập trung trong
trung tâm dữ liệu. Ví dụ, nếu thiết bị đầu cuối gửi một tài liệu đến máy in, yêu cầu đó
thực sự diễn ra bên trong trung tâm dữ liệu nơi đặt máy tính ảo và máy chủ in ấn. Dữ liệu
in ấn đi đến máy in mạng và đi ra ngoài giao thức hiển thị của máy tính.
Ngồi ra việc giảm thời gian thiết lập máy chủ, kiểm tra phần mềm trước khi đưa vào hoạt
động cũng là một trong những mục đích chính khi ảo hóa máy chủ. Cơng nghệ mới


này sẽ tạo ra những điều mới mẻ trong tư duy của các nhà quản lý công nghệ thông tin
về tài nguyên máy tính. Khi việc quản lý các máy riêng lẻ trở nên dễ dàng hơn, trọng tâm
của CNTT có thể chuyển từ cơng nghệ sang dịch vụ.

Cơng nghệ ảo hố của VMware
VMware là tập đồn dẫn đầu trong ngành cơng nghệ ảo hố, chiếm đến 77% thị phần thế
giới. Những găm gần đây, khi ảo hoá trở thành xu thế, các tập đoàn lớn như Google,
Oracle, Microsoft, Sun.. đều nhảy vào mảng này để giành lấy từng miếng nhỏ thị phần từ
thị trường béo bở này, tuy nhiên đến nay VMware vẫn đang thống trị. Từ những tập đoàn
đa quốc gia đến những doanh nghiệp vừa và nhỏ, tồn thế giới có hơn 480.000 doanh
nghiệp sử dụng dịch vụ cơng nghệ ảo hố của VMware.
Ưu điểm:
-

Cơng nghệ tồn diện và hồn hảo nhất.
Được xây dựng dựa trên tính sẵn sàng cao (HA - High Availability) cho tất cả các
ứng dụng.
Sự ổn định và bảo mật chưa có đối thủ nào sánh kịp.
Cài đặt dễ dàng nhất và nhanh nhất.
Trung tâm dữ liệu đẳng cấp thế giới có kích cỡ phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ

hơn.

Lợi thế công nghệ ảo hố VMware mang lại:
Một nền tảng tồn diện, đã được chứng minh là hoàn hảo nhất, VMware vSphere là thế
hệ thứ 5 của cơng nghệ ảo hóa ln dẫn đầu và chưa có sản phầm nào sánh kịp. Nó
mang đến sự ổn định cao hơn, năng suất vượt trội và hiệu suất vượt xa những giải pháp
ảo hóa khác trên thị trường. Cơng nghệ ảo hóa ưu việt của VMware được công nhận là
được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới bởi các nhà chuyên gia phân tích cơng nghệ.


-

-

-

-

-

-

-

Khả năng sẵn sàng cao của các ứng dụng. Với mơ hình truyền thống, phần cứng
và phần mềm phải mua từng phần riêng biệt, hạ tầng CNTT có tính sẵn sàng cao
vẫn cịn phức tạp và tốn kém chi phí. Nhưng với cơng nghệ ảo hóa của VMware
tích hợp High Availability (tính sẵn sàng cao) và fault tolerance ( khả năng chịu
lỗi) vào ngay nền tảng của Doanh nghiệp để bảo vệ các ứng dụng ảo hóa của
Doanh nghiệp. Nhờ các tính năng trên nên node hoặc server khơng bao giờ bị lỗi,

tất cả máy ảo tự động khởi động trên một máy chủ khác mà khơng có thời gian
downtime (thời gian ngừng hoạt động) và không bị mất dữ liệu.
Cài đặt dễ dàng theo hướng dẫn bằng wizard (hướng dẫn bằng thuật sĩ) giúp cho
việc cài đặt và cấu hình khơng cịn phức tạp nữa. Doanh nghiệp có thể nâng cấp
và chạy thêm ứng dụng của bên thứ ba vào.
Việc quản lý được tối giản và hợp lý hóa, giúp nâng cao năng suất và giảm cơ cấu
nhân sự phục vụ cho IT. Nhà quản trị có thể quản lý và điều khiển được cả hai môi
trường vật lý và ảo hóa thơng qua giao diện website. Các đặc tính tiết kiệm thời
gian như triển khai tự động, tự động cập nhật các phiên bản và tự động di chuyển
các máy ảo chỉ trong vài phút để giảm các công việc, thủ tục rườm rà mà không
làm ảnh hưởng đến hoạt động của doanh nghiệp.
Sự ổn định và hiệu suất cao hơn. Nền tảng kết hợp CPU và bộ nhớ được cải tiến
nhỏ gọn hơn, hypervisor (công nghệ ảo hóa phần cứng) được xây dựng có mục
đích để giảm các bản vá lỗi và những hạn chế của I/O. Do đó, đối với những cơng
việc phức tạp và tốn sức, những lợi thế của VMware thường gấp 2 tới 3 lần so
với đối thủ cạnh tranh gần nhất.
Tính bảo mật ưu việt hơn. Hypervisor của VMware mỏng hơn các đối thủ cạnh
tranh, nó chỉ dùng ổ đĩa có 144 MB so với ổ đĩa từ 3 tới 10 GB của đối thủ cạnh
tranh. Với hypervisor nhỏ để lại ít footprint hơn (dấu vết những công việc đã
thực hiện), được bảo vệ tốt hơn để chống lại sự đe dọa và các cuộc tấn cơng từ
bên ngồi, bảo mật tồn diện và giảm các đe dọa xâm nhập vào hệ thống.
Tránh lãng phí tài nguyên: VMware vượt trội hơn so với các giải pháp ảo hóa khác
vì đem lại 50 tới 70% mật độ máy ảo trên cùng một host, nâng cao khả năng sử
dụng server từ 15% lên 80%. Doanh nghiệp có thể chạy nhiều ứng dụng mà vẫn
sử dụng ít phần cứng hơn so với các nền tảng ảo hóa khác, tiết kiệm đáng kể chi
phí vốn và chi phí vận hành.
Tính kinh tế: VMware đem lại hiệu suất cao nhất nhưng không tốn kém. Bắt đầu
với 165 USD trên 1 server, gói dịch vụ của doanh nghiệp sẽ hợp nhất nhiều ứng
dụng trên một vài server, với hiệu suất cao hơn và tổng chi phí sở hữu (TCO)
thấp nhất trong ngành.

VMware có cả hai hệ thống ảo hóa cho cả type 1 và type 2 Hypervisor là
VMware vSphere cho type 1 và VMware Workstation cho type 2.


VMware Workstation là một phần mềm cần được chạy trên nền một hệ điều hành
( Linux/ Window/ Mac ) với sức mạnh ảo hóa desktop mạnh mẽ dành cho các nhà phát
triển/kiểm tra phần mềm và các chuyên gia IT cần chạy nhiều HĐH một lúc trên một
máy PC. Người dùng có thể chạy các hệ điều hành Windows, Linux, hay bất cứ 1 OS nào
trên các máy ảo di động mà không cần phải khởi động lại hay phân vùng ổ cứng.
VMware Workstation cung cấp khả năng hoạt động tuyệt vời và nhiều tính năng nổi bật
như tối ưu hóa bộ nhớ và phần cứng, khả năng quản lý các thiết lập nhiều lớp. Các tính
năng thiết yếu như mạng ảo, tạo snapshot, kéo thả, chia sẻ thư mục và hỗ trợ PXE khiến
VMware Workstation trở thành công cụ mạnh mẽ nhất và không thể thiếu cho các nhà
doanh nghiệp phát triển tin học và các nhà quản trị hệ thống.
Ưu điểm hoạt động của VMware Workstation:
-

Thiết lập và thử nghiệm các ứng dụng đa lớp, cập nhật ứng dụng và các bản vá cho
HĐH chỉ trên một PC duy nhất.
Dễ dàng phục hồi và chia sẻ các môi trường thử nghiệm được lưu trữ; giảm
thiểu các thiết lập trùng lặp và thời gian thiết lập.
Chạy các bản demo phần mềm với các thiết lập phức tạp hoặc đa lớp trên PC
Tăng tốc độ giải quyết các rắc rối của người dùng cuối dựa trên một thư viện
các máy ảo được thiết lập sẵn.
Hỗ trợ nhiều màn hình.
Hỗ trợ các thiết bị ngoại vi và các thiết bị lưu trữ di động khác.
VM Record/Replay – Sử dụng tính năng này để thu lại các hoạt động của VM
và được đảm bảo là sẽ tái lập lại tình trạng của VM chính xác 100%.

-

-

Integrated Virtual Debugger – Workstation được tích hợp Visual Studio và Eclipse
nên có thể trực tiếp sử dụng, chạy và vá các lỗ hổng của các chương trình trong
một VM từ một IDE yêu thích.
Automation APIs (VIX API 2.0) – Bạn có thể viết script hay chương trình để VM
tự động thực hiện việc kiểm tra.
Chụp lại snapshot để làm backup cho máy ảo tại bất cứ thời điểm nào đang sử
dụng.

Type 2 Hypervisor là VMware vSphere dành cho doanh nghiệp, người quản trị có rất
nhiều các cơng cụ để sử dụng cho mọi môi trường kiến trúc khác nhau từ vài máy chủ
đến hàng ngàn máy chủ bởi sự năng động trong việc điều khiển các nguồn tài
nguyên, cũng như tính sẵn sàng cao, tính năng chịu lỗi ưu việt của sản phẩm.
VMware vSphere gồm các sản phẩm với nhiều chức năng cho phép cung cấp đầy đủ
các tính năng ảo hóa :
VMware ESXi (trước đó là ESX)
VMware Virtual Symmetric Multi-Processing
VMware Consolidated Backup
- VMware vSphere Client
- VMware vCenter Server
VMware vCenter Update Manager
VMware vMotion and Storage vMotion
VMware Distributed Resource Scheduler
VMware High Availability
VMware Fault Tolerance

VMware vShield Zones
VMware vCenter Orchestrator
-

VMware ESXi
VMWare ESXi Server : lớp ảo hóa chính chạy trên nền server vật lý ( hay còn gọi là
Hypervisor).
Cốt lõi của bộ sản phẩm vSphere là Hypervisor, là lớp ảo hóa nền tảng cho phần còn
lại của dòng sản phẩm. Trong vSphere, hypervisor bao gồm hai hình thức khác nhau:
VMware ESX và VMware ESXi. Cả hai sản phẩm này đều có thể hỗ trợ cùng một tập
hợp các tính năng ảo hóa, và cả hai được cài đặt và chạy trên hệ thống phần cứng.
VMware ESX và ESXi chỉ khác nhau về cách thức đóng gói.
VMware ESX bao gồm hai thành phần tương tác với nhau để cung cấp một môi trường ảo
hóa năng động và mạnh mẽ: Service Console và VMkernel. Service Console là hệ điều hành
được sử dụng để tương tác với VMware ESX và các máy ảo chạy trên máy chủ.


Service Console bao gồm các dịch vụ có thể tìm thấy trong các hệ điều hành truyền thống
chẳng hạn như tường lửa, Simple Management Protocol (SNMP) hay web server... Thành
phần thứ hai là VMkernel, VMkernel là nền tảng thực sự của q trình ảo hóa. Các
VMkernel quản lý truy cập của máy ảo đến các phần cứng vật lý bên dưới bằng cách
cung cấp quá trình sử dụng của CPU, quản lý bộ nhớ, và quá trình chuyển đổi dữ liệu ảo.
VMware ESXi là thế hệ kế tiếp của nền tảng ảo hóa VMware. Khơng giống như
VMware ESX, ESXi cài đặt và chạy mà không cần Service Console, điều này làm cho
ESXi nhẹ hơn hẳn. ESXi chia sẻ cùng một VMkernel như VMware ESX và hỗ trợ
cùng một tập hợp các tính năng ảo.
*VMware Virtual Symmetric Multi-Processing
VMware Virtual Symmetric Multi-Processing (VSMP, hay SMP ảo) cho phép nhà
quản trị cơ sở hạ tầng có thể xây dựng các máy ảo với nhiều bộ xử lý ảo. VMware Virtual
SMP không phải là một sản phẩm bản quyền cho phép ESX/ESXi được cài đặt trên máy

chủ với nhiều bộ xử lý, mà nó là cơng nghệ có phép sử dụng nhiều bộ xử lý bên trong
một máy chủ ảo hóa. Với VMware Virtual SMP, những ứng dụng cần sử dụng nhiều CPU
sẽ có thể chạy trên các máy ảo đã đượccấu hình với nhiều CPU ảo. Điều này cho phép
các tổ chức ảo hóa nhiều ứng dụng hơn mà khơng xảy ra xung đột cũng như khả năng
không đáp ứng được các yêu cầu về mức độ dịch vụ (SLA).
*VMware Consolidated Backup
Một trong những khía cạnh quan trọng nhất đối với hệ thống mạng không chỉ là một cơ
sở hạ tầng được ảo hóa mà cịn cần một chiến lược dự phịng vững chắc. VMware
Consolidated Backup (VCB) là một bộ công cụ và giao diện cung cấp chức năng sao lưu
Lan-free và Lan-based cho các giải pháp backup. VCB đưa ra một tiến trình sao lưu với
một máy chủ vật lý hay máy ảo chuyên dụng và cung cấp hướng tích hợp với các giải
pháp sao lưu khác như Backup Exec, TSM, NetBackup, … VCB sử dụng lợi thế của
chức năng snapshot (lưu lại tình trạng và dữ liệu của máy ảo) trong ESX / ESXi để gắn
kết thông tin snapshot vào hệ thống tập tin của máy chủ VCB. Sau khi các file trong máy
ảo tương ứng được gắn kết, toàn bộ những máy ảo hoặc các tập tin cá nhân có thể được
sao lưu bằng cách sử dụng công cụ sao lưu khác. VCB có những lệnh tích hợp với một số
các giải pháp sao lưu khác để cung cấp một phương tiện tự động hố q trình sao lưu.
*vNetwork
Một hệ thống mạng ảo sẽ thực hiện việc kết nối các máy chủ và máy ảo với nhau thông
qua các Switch ảo (vSwitch). Tất cả các thông tin mạng trên một máy chủ được truyền
tải qua một hoặc nhiều vSwitch. Một vSwitch cung cấp kết nối giữa các máy ảo với nhau
ngay cả khi chúng nằm trên cùng một máy chủ hoặc trên nhiều máy chủ khác nhau. Một


vSwitch cũng cho phép kết nối đến Service Console của máy chủ ESX, đến Management
Network của máy chủ ESXi và thậm chí đến những IP storage.
Trên một vSwitch có các kiểu kết nối sau:
-

-

Service Console port : chỉ dành riêng cho máy chủ ESX.
VMkernel port : dùng để thực hiện tính năng vMotion, FT, kết nối đến các IP
Storage (iSCSI, NAS, NFS) hoặc kết nối đến Management Network của máy
chủ ESXi.
Virtual Machine port group : dùng để kết nối với các máy ảo trên máy chủ ESX
(ESXi).
Uplink port: dùng để kết nối với các NIC thật trên máy chủ ESX (ESXi) cho
phép lưu thơng mạng giữa trong và ngồi máy chủ.

Một hệ thống mạng ảo hỗ trợ hai loại vSwitch sau:
-

-

vNetwork Standard Switch : là vSwitch được cấu hình trên một máy chủ đơn lẻ.
Một vNetwork Standard Switch có các tính năng gần như giống với một Switch
vật lý ở Layer 2.
vNetwork Distributed Switch: bao gồm các thành phần tương tự như vNetwork
Standard Switch nhưng nó có tính năng như một vSwitch chung cho toàn bộ hệ
thống các máy chủ có kết nối với nhau. Điều này cho phép các máy ảo duy trì
được tính nhất qn trong việc cấu hình mạng ngay cả khi phải di chuyển qua
nhiều máy chủ.

*vStorage
Các loại công nghệ storage được hỗ trợ trong VMware vSphere gồm các loại sau:
-

-

-

Direct Attached Storage (DAS): là hệ thống lưu trữ mà trên đó các HDD, thiết bị
nhớ được gắn trực tiếp vào máy chủ qua các cổng SATA, SAS, SCSI...
Storage Area Network (SAN): là một mạng được thiết kế để kết nối các máy chủ
tới hệ thống lưu trữ dữ liệu gồm nhiề thiết bị lưu trữ như một khối chung duy nhất.
Công nghệ kết nối thường được dùng là Fibre Channel (cáp quang).
iSCSI SAN : iSCSI là Internet SCSI (Small Computer System Interface ), là một
chuẩn cho phép truyền tải các lệnh SCSI qua mạng IP hiện có bằng cách sử dụng
giao thức TCP/IP. Khơng như Fiber Channel (FC) SAN là phải xây dựng hạ tầng
mạng mới, iSCSI SAN tận dụng hạ tầng LAN sẵn có (các thiết bị mạng, Swich...
trên nền IP).
Network Attached Storage (NAS) là cơng nghệ lưu trữ mà theo đó các thiết bị lưu
trữ được gắn trực tiếp vào mạng IP và sử dụng các giao thức chia sẻ file (NFS,
CIFS) để cho phép các thiết bị trên mạng IP truy cập vào.


Một kho dữ liệu (datastore) là một nơi lưu trữ vật lý được dùng để lưu trữ các file của
máy ảo cũng như các loại dữ liệu khác. Tùy vào dạng storage mà ta sử dụng, datastore
có thể chia thành hai định dạng sau:
-

-

VMware vStorage VMFS: là một hệ thống file cluster, nó cho phép nhiều máy chủ
vật lý có thể truy cập vào cùng một thiết bị lưu trữ tại cùng một thời điểm. VMFS
được sử dụng với các thiết bị DAS, FC SAN, iSCSI SAN. Với VMFS ta có thể
mở rộng phân vùng một cách dễ dàng và kích thước của một block là 8MB cùng
với các subblock cho phép lưu trữ file từ lớn đến nhỏ một cách hiệu quả. VMFS
cũng giúp thực hiện các công việc liên quan đến ảo hóa như: di chuyển máy ảo

(vMotion, SvMotion), tự khởi động lại máy ảo khi máy chủ bị lỗi (HA, FT)...
Network File System (NFS) : có tính năng tương tự như VMFS nhưng NFS
datastore được sử dụng để kết nối các máy chủ với các thiết bị NAS thông
qua giao thức chia sẽ file NFS

VMware vSphere Client
VMware vSphere Client là một ứng dụng trên nền Windows cho phép quản lý các
máy chủ ESX / ESXi trực tiếp hoặc thơng qua một vCenter Server. Có thể cài đặt
vSphere Client bằng trình duyệt với URL của máy chủ ESX/ESXi hoặc vCenter Server
và chọn liên kết cài đặt thích hợp. vSphere client là một giao diện đồ họa (GUI) được
sử dụng để quản lý tất cả các nhiệm vụ theo từng ngày. Sử dụng máy trạm để kết nối
trực tiếp đến một máy chủ ESX / ESXi đòi hỏi phải sử dụng một tài khoản người dùng
được lưu trên máy chủ đó, trong khi sử dụng máy trạm để kết nối đến vCenter Server
thì yêu cầu phải sử dụng tài khoản Windows trên máy vCenter Server. Hầu như tất cả
các công cụ quản lý công việc đều sẵn sàng khi đang kết nối trực tiếp vào một máy chủ
ESX/ ESXi cũng như khi đang kết nối với một vCenter Server. Tuy nhiên những khả
năng quản lý có sẵn thơng qua một vCenter Server thì sẽ nhiều hơn và quan trọng hơn
khi kết nối trực tiếp tới một máy chủ ESX /ESXi.
VMware vCenter Server
VMware vCenter Server cũng giống như Active Directory. Nó cung cấp một tiện ích
quản lý tập trung cho tất cả máy chủ ESX/ESXi và máy ảo tương ứng.
Vmware vCenter Server là một ứng dụng về cơ sở dữ liệu dựa trên nền Window cho
phép quản trị viên triển khai, quản lý, giám sát, tự động hoá, và bảo mật cho cơ sở hạ
tầng ảo một cách dễ dàng. Các cơ sở dữ liệu back-end được vCenter Server sử dụng để
lưu trữ tất cả các dữ liệu về máy chủ và các máy ảo. Bên cạnh việc cấu hình và quản lý
hệ thống, vCenter cịn có các tính năng như cung cấp và triển khai các máy ảo một cách
nhanh chóng, điều khiển việc phân phối tài nguyên tốt hơn. vCenter Server cung cấp các
công cụ phục vụ cho các tính năng nâng cao của VMware VMotion, Vmware Distributed
Resource Scheduler, VMware High Availability, và VMware Fault Tolerance.

Ngoài VMware VMotion, VMware Distributed Resource Scheduler, VMware High
Availability, và VMware Fault Tolerance, việc sử dụng vCenter Server để quản lý máy
chủ ESX/ESXi cũng mở ra một số tính năng khác:
-

-

Enhanced VMotion Compatibility (EVC) có chức năng thúc đẩy phần cứng từ
Intel và AMD để có được khả năng tương thích CPU tốt hơn giữa các máy chủ
trong VMware DRS cluster
Host Profiles mang lại sự nhất quán hơn cho các quản trị viên trong việc cấu
hình máy chủ và để xác định cấu hình bị thiếu hoặc khơng chính xác
vNetwork Distributed Switches cung cấp nền tảng cho việc tinh chỉnh hệ
thống mạng trên diện rộng và các thiết bị chuyển mạch ảo của bên thứ ba.

vCenter Server đóng vai trị trung tâm trong vSphere. vCenter Server có sẵn trong
ba phiên bản:
-

vCenter Server Essentials được tích hợp vào phiên bản vSphere Essentials để
triển khai cho các doanh nghiệp nhỏ
vCenter Server Standard cung cấp tất cả các chức năng của Server vCenter, bao
gồm dự phòng, quản lý, giám sát, và tự động hóa.
vCenter Foundation Server giống như vCenter Server Standard nhưng được
giới hạn trong quản lý ba máy chủ ESX/ESXi.

*VMware vCenter Update Manager
vCenter Update Manager là một plug-in cho Server vCenter giúp người dùng quản lý
máy chủ ESX/ESXi và các máy ảo được cập nhật đầy đủ. vCenter Update Manager

cung cấp các chức năng sau đây:
-

Quét để xác định hệ thống có tương thích với các bản cập nhật mới nhất khơng.
Các quy tắc do người dùng định ra để xác định những hệ thống đã quá hạn.
Tự động cài đặt các bản vá lỗi cho các máy chủ ESX/ESXi.
Tích hợp đầy đủ với các tính năng khác như Distributed Resource Scheduler...
Hỗ trợ vá lỗi cho hệ điều hành Windows và Linux.
Hỗ trợ bản vá lỗi cho các ứng dụng Windows trong máy ảo.

*VMware VMotion và Storage VMotion
VMotion hay còn được gọi là live migration, là một tính năng của ESX / ESXi và
vCenter Server cho phép một máy ảo đang chạy có thể được di chuyển từ một máy chủ vật
lý này đến một máy chủ vật lý khác mà không cần phải tắt nguồn máy ảo. Sự di chuyển
giữa hai máy chủ vật lý xảy ra khơng có thời gian chết và không làm mất kết nối mạng đến
máy ảo. VMotion đáp ứng cho nhu cầu của một tổ chức nhằm duy trì SLA để đảm bảo tính
sẵn sàng cho server. Quản trị viên có thể dễ dàng dùng VMotion để loại bỏ tất cả các máy
ảo từ một máy chủ ESX /ESXi để thực hiện bảo trì. Sau khi bảo trì hồn


tất và máy chủ được đưa trở lại trực tuyến, VMotion một lần nữa có thể được sử dụng để
trả các máy ảo đó về với máy chủ ban đầu. Ngay cả trong các hoạt động bình thường
hàng ngày, VMotion có thể được sử dụng khi nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ đang
cạnh tranh tài nguyên. VMotion có thể giải quyết vấn đề bằng cách cho phép người quản
trị di chuyển bất kì máy ảo đang chạy nào đang bị tranh chấp tài nguyên nhưng có nhu
cầu sử dụng tài nguyên lớn hơn đến một máy chủ ESX/ESXi khác.
Storage VMotion xây dựng trên ý tưởng và nguyên tắc của Vmotion nhằm làm giảm
thời gian chết cùng với chức năng có thể di chuyển kho lưu trữ của máy ảo trong khi nó
đang chạy. Tính năng này đảm bảo sẽ không xảy ra việc ngừng các máy ảo khi dữ liệu
quá tải hoặc chuyển dữ liệu sang một mạng hệ thống dữ liệu mới (Storage area network)

và cung cấp cho quản trị viên một cơng cụ để tăng tính linh hoạt nhằm đáp ứng những
yêu cầu trong công việc.
*VMware Distributed Resource Scheduler
Distributed Resource Scheduler (DRS) là một tính năng nhằm cung cấp một tiện ích
giúp tự động phân phối nguồn tài nguyên đến nhiều máy chủ ESX / ESXi được cấu hình
trong cùng một cluster. Một ESX / ESXi cluster là một tập hợp tiềm ẩn về sức mạnh CPU
và bộ nhớ của tất cả các máy chủ tham gia vào cluster đó. Sau khi hai hoặc nhiều máy
chủ đã được gán vào 1 cluster thì chúng sẽ làm việc đồng loạt để cung cấp CPU và bộ
nhớ cho các máy ảo được gán trong cluster.
Mục tiêu của DRS có hai phần:
Khi khởi động, DRS sẽ nỗ lực để đặt từng máy ảo trên máy chủ thích hợp
để chạy máy ảo đó tốt nhất.
Trong khi một máy ảo đang chạy, DRS sẽ tìm cách cung cấp cho máy ảo các
tài nguyên phần cứng cần thiết và giảm thiểu số lượng tranh chấp tài nguyên để duy trì
hiệu suất tối đa.
-

DRS không chỉ hoạt động lúc khởi động máy ảo mà cịn quản lý vị trí của máy ảo
trong khi nó đang chạy.
*VMware High Availability
Trong nhiều trường hợp, tính sẵn sàng cao (HA) hoặc thiếu tính khả dụng cao là lý do
chính chống lại sự ảo hóa. Trước khi ảo hóa, sự xuất hiện lỗi của một máy chủ vật lý chỉ
ảnh hưởng đến một ứng dụng hoặc công việc. Tuy nhiên sau khi ảo hóa, thì lỗi này sẽ ảnh
hưởng đến nhiều ứng dụng hoặc công việc đang chạy trên máy chủ tại thời điểm đó.
Chính vì vậy Vmware High Availability (HA) được biết đến như là giải pháp cho vấn đề
này. VMware HA không chỉ cung cấp một quá trình tự động cho việc khởi động lại máy ảo
đang chạy trên một máy chủ ESX/ ESXi tại thời điểm mà server bị lỗi, mà thậm


chí cịn giám sát đến từng tiến trình và service đang hoạt động trên máy ảo đó và có thể

khởi động lại chỉ tiến trình hoặc service bị lỗi mà không cần thiết phải khởi động lại máy
ảo.
*VMware Fault Tolerance
Vmware Fault Tolerance (FT) là tính năng dành cho những người có u cầu về tính
sẵn sàng cao hơn so với VMware HA có thể cung cấp. VMware HA bảo vệ khỏi việc phát
sinh lỗi của máy chủ vật lý bằng cách khởi động lại máy ảo vào lúc xảy ra lỗi, tuy nhiên
việc làm này sẽ phát sinh thời gian ngừng hoạt động (downtime) khoảng 3 phút.

Đối với VMware FT, thời gian ngừng hoạt động sẽ được loại bỏ, bằng cách sử dụng
cơng nghệ vLockstep. VMware FT duy trì một bản sao của máy ảo phụ và nó được lưu
trữ trong lockstep của máy ảo chính nằm trên một máy chủ vật lý riêng biệt. Tất cả mọi
thứ xảy ra trên máy ảo chính đều xảy ra trên máy ảo phụ, do đó khi máy ảo chính chạy
trên máy chủ vật lý bị lỗi thì các máy ảo thứ cấp có thể ngay lập tức bước vào phiên làm
việc mà không mất kết nối. VMware FT cũng sẽ tự động tạo ra máy ảo phụ trên máy
chủ khác một khi mà máy chủ vật lý chứa máy ảo thứ cấp đang chạy đó bị lỗi. Trong
trường hợp những máy chủ đang cùng chạy máy ảo chính và máy ảo phụ bị lỗi thì
VMware HA sẽ khởi động lại máy ảo chính trên một máy chủ đã sẵn sàng, và VMware
FT cũng sẽ tự động tạo ra một máy ảo phụ mới. Chính vì vậy mà máy ảo chính ln
được bảo đảm sẵn sàng.
VMware FT có thể làm việc cùng với Vmotion nhưng nó khơng thể làm việc với
DRS, vì vậy phải vơ hiệu hóa DRS trên các máy ảo được bảo vệ với VMware FT.

*VMware vShield Zones
VMware vSphere cung cấp một số tính năng kết nối mạng ảo, và vShield Zones xây
dựng dựa trên chức năng mạng ảo của vSphere để thêm vào chức năng tường lửa ảo.
vShield Zone cho phép người quản trị vSphere quan sát và quản lý mạng lưới giao thông
xảy ra trên các thiết bị chuyển mạch ảo. Chúng ta có thể áp dụng các chính sách an ninh
mạng trên tồn bộ các nhóm máy, và phải đảm bảo rằng các chính sách này được duy trì
đúng mặc dù các máy ảo có thể di chuyển từ máy chủ này sang máy chủ khác thông qua
VMotion và DRS.

*VMware vCenter Orchestrator
VMware vCenter Orchestrator là một công cụ tự động hóa quy trình làm việc và
được cài đặt một cách tự động đối với các phiên bản vCenter Server. Sử dụng vCenter
Orchestrator, các quản trị viên có thể xây dựng một qui trình cơng việc tự động từ đơn
giản cho đến phức tạp.


Cấu hình VMware Sphere
Cài đặt VMware ESXi
Tải ISO của ESXi từ trang chủ, phiên bản hiện tại là ESXi 7, các phiên bản cũ hơn
của ESXi khơng cịn có thể được đặt mua và tải trên trang download của VMware trừ
khi license vẫn còn hiệu lực. VMware cho phép trải nghiệm ESXi tới 60 ngày và không
đi kèm với vCenter. Trong môi trường lab này sẽ cài ESXi trên VMware Workstation

Dung lượng ổ cứng được VMware đề xuất cho ESXi là 142 gb vì ổ cứng này cịn
được sử dụng làm data storage cho các máy ảo cài đặt trên ESXi

Cấu hình đề nghị tối thiểu cho ESXi là 4 GB RAM và CPU 2 cores, vì ESXi là
1 hypervisor nên toàn bộ các tài nguyên sẽ được sử dụng cho các máy ảo


Tiến hành boot installer của ESXi lên

Trong quá trình này, dùng Shift + o để thêm parameter
autoPartitionOSDataSize=8192 trước khi boot vào installer, lý do nếu để mặc định,
installer sẽ phân vùng VMFSL rất lớn, có thể lên tới vài trăm GB vì đây là phân vùng
OS, đây là cách duy nhất để đặt giá trị cho phân vùng VMFSL vì sau khi cài đặt xong,
không thể phân vùng lại.
Tiến hành cài đặt ESXi như mọi hệ điều hành bình thường

Chọn ổ đĩa cài đặt


Đặt mật khẩu root

Bắt đầu cài đặt

Giao diện chính của ESXi sau khi khởi động thành công


Dùng F2 để truy cập DCUI, thiết lập 1 số thiết đặt hệ thống

Giao diện DCUI bao gồm các cấu hình Network, mật khẩu root và bật/ tắt SSH


Các thao tác sử dụng ESXi host sẽ thực hiện trên web client bằng cách truy cập
địa chỉ IP của ESXi với tài khoản root