Hypervisor là gì? Từ A-Z về phần mềm giám sát máy ảo Hypervisor

01/10/2023

Hypervisors là phần mềm rất quan trọng trong công nghệ ảo hóa máy chủ, phục vụ hoạt động kinh doanh ngày nay. Vậy, Hypervisor là gì? Có những loại Hypervisor nào và tính năng của chúng là gì? Có thể nói, nhờ có Hypervisors mà chúng ta có thể tạo ra các môi trường ảo, cho phép một máy tính vật lý chạy nhiều hệ điều hành vật lý. Trong bài viết này, hãy cùng phân tích kỹ hơn về khái niệm Hypervisor.

Hypervisor là gì

Hypervisor là một phần mềm, phần cứng hoặc một chương trình, có vai trò khởi tạo, quản lý và điều khiển nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ vật lý duy nhất. Máy ảo (Virtual Machine - VM) là môi trường ảo được tạo ra bởi Hypervisor, nhằm mục đích khởi chạy các hệ điều hành và ứng dụng.

Mỗi Hypervisor cho phép mỗi một máy ảo hoặc khách truy cập vào các lớp tài nguyên vật lý bên dưới, bao gồm CPU, bộ nhớ lưu trữ hoặc RAM. Ngoài ra, Hypervisor cũng có thể giới hạn số lượng tài nguyên phân chia cho từng máy ảo, đảm bảo nhiều máy ảo có thể cùng hoạt động trên một hệ thống.

Hypervisor là gì?

Lợi ích của Hypervisor

Tối ưu hóa tài nguyên phần cứng: Hypervisor cho phép chia sẻ tài nguyên phần cứng, chẳng hạn như bộ vi xử lý, bộ nhớ và ổ cứng, giữa các máy ảo. Điều này giúp tận dụng tối đa tiềm năng của máy chủ vật lý, đảm bảo sử dụng hiệu quả tài nguyên và tránh lãng phí.
Quản lý hạ tầng mạng đơn giản: Hypervisor cung cấp khả năng quản lý và cấu hình mạng trong môi trường ảo hóa. Bạn có thể dễ dàng tạo ra các mạng ảo, điều chỉnh cấu hình mạng và xác định quyền truy cập cho các máy ảo một cách linh hoạt và tùy chỉnh.
Tăng tính an toàn và bảo mật: Hypervisor tạo ra lớp cách ly giữa các máy ảo, giúp ngăn chặn tác động tiêu cực từ một máy ảo này đến các máy ảo khác trên cùng một máy chủ. Điều này tăng cường tính an toàn và bảo mật, giảm nguy cơ bị tấn công từ virus, mã độc.
Dễ dàng sao lưu & khôi phục: Hypervisor cho phép doanh nghiệp sao lưu và khôi phục toàn bộ máy ảo dễ dàng. Điều này giúp đảm bảo tính sẵn sàng cao của dữ liệu.
Tăng tính linh hoạt và tiết kiệm chi phí: Sử dụng Hypervisor cho phép doanh nghiệp tạo và quản lý nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ vật lý duy nhất. Điều này giúp tối ưu hóa tài nguyên phần cứng, giảm số lượng máy chủ cần thiết và tiết kiệm chi phí vận hành, bảo trì phần cứng máy chủ.

Nguyên lý hoạt động của Hypervisor

Hypervisor tạo một lớp ảo hóa trung gian hoạt động giữa phần cứng Server (máy chủ) và hệ điều hành ảo. Qua đó, Hypervisor giúp chia tách các tài nguyên của máy chủ vật lý cho các máy ảo bên trong và quản lý từng máy ảo độc lập nhau.

Sau khi tạo ra một máy ảo, Hypervisor sẽ cung cấp các tài nguyên được như CPU, RAM, hệ điều hành, bộ lưu trữ,... cho máy ảo. Thông thường, muốn sao chép máy ảo, doanh nghiệp cần sao chép thủ công toàn bộ thông tin của nó. Nhưng với Hypervisor, doanh nghiệp chỉ cần chọn các bộ phận cần sao chép, Hypervisor sẽ tự thực hiện quy trình này thay thế cho doanh nghiệp.

Nguyên lý hoạt động của Hypervisor

Nếu doanh nghiệp có nhiều máy chủ, cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau cho khách hàng, thì việc quản lý tất cả các máy chủ khá là phức tạp, đặc biệt là trong trường hợp chúng chạy các hệ điều hành khác nhau. Hypervisor cho phép doanh nghiệp ảo hóa các máy chủ này và quản lý tất cả trong một Physical Machine dễ dàng hơn. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể phân bổ tài nguyên cho tất cả các máy, tận dụng tốt nhất lượng tài nguyên vật lý có sẵn, thay vì để chúng ở chế độ chờ vì không sử dụng, gây lãng phí tài nguyên.

Các loại Hypervisor

Có 2 loại Hypervisor chính:

Loại 1: Native Hypervisors

Native Hypervisors hoạt động trực tiếp trên phần cứng máy chủ vật lý, thay vì hoạt động trên hệ điều hành nào đó như các Hypervisor khác.

Native Hypervisor cho phép doanh nghiệp chia sẻ tài nguyên giữa các máy ảo hiệu quả, tăng hiệu suất và giảm độ trễ tốt. Giải pháp này cũng mang lại môi trường ảo hóa độc lập, không phụ thuộc vào các hệ điều hành chủ (Host OS).

Hiện nay, Native Hypervisor được sử dụng chính trong các trung tâm dữ liệu (Data Center) và môi trường ảo hóa của doanh nghiệp, nhằm mục đích tăng hiệu quả và tính linh hoạt cho hệ thống.

Loại 2: Hosted Hypervisors

Hosted Hypervisors hoạt động trên một hệ điều hành chủ như một ứng dụng. Với Hosted, các hệ điều hành khách (Guest OS) có thể chạy cùng lúc trên cùng một máy tính vật lý.

Ngày nay, Hosted Hypervisor được dùng nhiều trong việc kiểm thử phần mềm hoặc thử nghiệm những chương trình, hệ thống mới mà không cần phải cài đặt trên các máy tính có hệ điều hành khác nhau. Tuy nhiên, doanh nghiệp cần lưu ý rằng Hosted Hypervisor có thể sẽ làm giảm hiệu suất, do chúng sử dụng nguồn tài nguyên chia sẻ với Host OS.

So sánh Hypervisor và Container

Cả hai Hypervisor và Container đều là những công nghệ ảo hóa, nhưng chúng cũng có những điểm khác biệt với nhau.

Điểm khác biệt giữa Container và Hypervisor là gì?

Các điểm khác biệt đó bao gồm:

Cấu trúc: Hypervisor là lớp ảo hóa trung gian giữa phần cứng và hệ điều hành, trong khi Container là lớp ảo hóa trung gian giữa ứng dụng và hệ điều hành.
Khả năng tách biệt: Hypervisor mang đến môi trường ảo hoàn toàn độc lập với Host OS, còn Container vẫn cho phép chia sẻ Host OS và tài nguyên của nó
Quản lý tài nguyên: Hypervisor cho phép quản lý các tài nguyên phần cứng như bộ nhớ, CPU, ổ đĩa. Ngược lại, Container chia sẻ tài nguyên từ Host OS
Mức độ di động: Container cho phép di chuyển dễ dàng, nhanh chóng giữa các máy chủ (Server) khác nhau, còn Hypervisor muốn di chuyển được phải cần một môi trường ảo hoàn toàn mới
Hiệu suất hoạt động: Tốc độ của Container nhanh hơn Hypervisor, vì chúng không cần phải tạo một môi trường ảo mới để di chuyển

Nhìn chung, cả Container và Hypervisor đều có những ưu nhược điểm khác nhau. Tùy thuộc vào nhu cầu và mục tiêu sử dụng, doanh nghiệp có thể đưa ra lựa chọn phù hợp để đáp ứng nhu cầu của mình.

Ứng dụng của Hypervisor trong thực tế

Hypervisor được dùng để tạo ra các máy ảo, phục vụ hoạt động của doanh nghiệp. Máy ảo mang lại nhiều lợi ích, trong đó bao gồm việc nếu máy ảo gặp sự cố, chúng sẽ không gây ảnh hưởng đến máy ảo khác hay máy chủ vật lý. Về mặt logic, Hypervisor tách biệt các máy ảo với nhau.

Việc triển khai Hypervisor tạo ra môi trường ảo giúp chúng ta tận dụng được các tài nguyên vật lý một cách tốt nhất. Ngoài ra, đây cũng là giải pháp cho phép doanh nghiệp quản lý tài nguyên máy chủ, phân bổ tài nguyên cho các môi trường ảo hiệu quả, tăng hiệu suất chung của hệ thống.

Hypervisor cung cấp tính năng sao lưu, khôi phục dữ liệu trên môi trường ảo, đảm bảo được sự an toàn dữ liệu cũng như khả năng phục hồi cho hệ thống.

Ứng dụng của Hypervisor

05 Phần mềm quản lý Hypervisor tốt nhất

Hiện nay, có nhiều phần mềm quản lý Hypervisor khác nhau của bên thứ ba để phục vụ doanh nghiệp. Dưới đây là 05 phần mềm phổ biến:

Phần mềm VMware vSphere: Đây là lựa chọn được nhiều doanh nghiệp sử dụng. VMware vSphere hỗ trợ nhiều loại Hypervisor khác nhau như Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V hoặc VMware ESXi.
Phần mềm Citrix XenCenter: Đây là giải pháp được thiết kế riêng cho Citrix XenCenter, gồm tính năng quản lý máy ảo và máy chủ vật lý. Doanh nghiệp có thể khởi tạo máy ảo trên nhiều nền tảng Hypervisor.
Phần mềm SolarWinds Virtualization Manager (VMAN): Giải pháp cung cấp cái nhìn toàn diện về VMWare và Hyper-V song song, cho doanh nghiệp thấy được cách ảo hóa kết nối với các máy chủ, bộ nhớ và ứng dụng.
Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM): Đây là một phần bên trong bộ công cụ System Center từ Microsoft, cho phép doanh nghiệp triển khai các máy chủ VMware và Hypervisor.
Phần mềm Red Hat Virtualization (RHV): Đây là một phần mềm được thiết kế riêng cho Red Hat Enterprise Linux, có hỗ trợ nhiều loại Hypervisor cho doanh nghiệp.

Dù đã xuất hiện khá lâu, nhưng cùng với sự phát triển của công nghệ điện toán đám mây, Hypervisor càng ngày càng quan trọng hơn. Thiết lập Hypervisor chính xác, đảm bảo chúng hoạt động ổn định là yếu tố quan trọng giúp máy ảo của doanh nghiệp hoạt động hiệu quả. CMC Cloud đã cung cấp đến bạn các thông tin chi tiết về Hypervisor là gì, nguyên lý hoạt động cũng như các phần mềm quản lý Hypervisor hiệu quả, chúc doanh nghiệp tận dụng tốt được Hypervisor trong hoạt động kinh doanh của mình.

CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ