KVM là gì? Những điều cơ bản doanh nghiệp cần biết về KVM

Trong thế giới công nghệ ngày nay, ảo hóa đang trở thành một trong những xu hướng quan trọng nhất, giúp tối ưu hóa tài nguyên và tăng cường khả năng quản lý hạ tầng IT. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá công nghệ ảo hóa KVM là gì, những khía cạnh nổi bật của KVM và tại sao nó là một lựa chọn hàng đầu trong thế giới ảo hóa.

KVM là gì

KVM viết tắt của "Kernel-based Virtual Machine," là một công nghệ ảo hóa mã nguồn mở tích hợp vào nhân Linux. Nó cho phép tạo và quản lý các máy ảo trên các máy chủ vật lý. KVM hoạt động như một hypervisor, tạo môi trường ảo để chạy nhiều hệ điều hành và ứng dụng độc lập trên cùng một máy chủ.

KVM hoạt động như thế nào

Khi một PC bình thường khởi động, hệ điều hành sẽ tự động phát hiện các tín hiệu từ bàn phím, chuột và màn hình. Sau khi kết nối được xác nhận, thông tin sẽ được hiển thị trên màn hình. Do việc khởi động ban đầu của một PC (CPU/máy chủ) là một tác vụ phức tạp với bàn phím, chuột và màn hình nên các bộ chuyển mạch KVM luôn cho phép chuyển đổi tín hiệu chính xác bằng công nghệ mô phỏng tín hiệu. Điều này là do chức năng chính của bộ chuyển đổi KVM là chạy nhiều PC trên một bàn phím và chuột màn hình. 

Điều quan trọng là bộ chuyển đổi KVM cho phép tín hiệu chuột và bàn phím analog đến từng PC mà không ảnh hưởng đến hoạt động CPU của PC trong quá trình chuyển đổi. Bộ chuyển đổi KVM phải cung cấp độ phân giải video nhất quán, hỗ trợ nhiều nền tảng máy tính và hệ điều hành, đồng thời kết nối với nhiều loại bàn phím, chuột và màn hình. 

Mỗi bộ chuyển đổi KVM chỉ có thể hỗ trợ tối đa kết nối PC, ví dụ như tổng số cổng. Một bộ chuyển mạch KVM duy nhất chỉ có thể cung cấp hai cổng và cài đặt đồng thời nhiều bộ chuyển mạch KVM.

KVM hoạt động như thế nào?

Nhân Linux 

Nhân Linux (Linux kernel) là một phần quan trọng trong cơ chế hoạt động của KVM (Kernel-based Virtual Machine). Nhân Linux đóng vai trò làm hypervisor cho KVM, cung cấp môi trường để tạo và quản lý các máy ảo trên các máy chủ vật lý. Dưới đây là cách nhân Linux hoạt động trong KVM:

• Ảo hóa phần cứng: Nhân Linux sử dụng tính năng ảo hóa phần cứng có sẵn trên các bộ vi xử lý hiện đại (như Intel VT-x hoặc AMD-V) để tạo môi trường ảo hóa. Các tính năng này cho phép nhân Linux tạo ra các môi trường cách ly cho các máy ảo, giúp chạy nhiều hệ điều hành và ứng dụng độc lập trên cùng một máy chủ vật lý.
• Module KVM: KVM được triển khai như một module của nhân Linux. Module này cung cấp các chức năng và giao diện cần thiết để tạo và quản lý các máy ảo. Khi KVM module được tải vào nhân Linux, nó cho phép nhân tương tác trực tiếp với phần cứng ảo hóa của máy tính. 
• VirtIO:  là một giao thức và giao diện tiêu chuẩn được KVM sử dụng để kết nối giữa các máy ảo và các thiết bị ảo hóa như đĩa cứng ảo, mạng ảo và các thiết bị khác. VirtIO giúp tối ưu hóa hiệu suất bằng cách cung cấp các giải pháp gần với phần cứng thực tế.
• QEMU (Quick Emulator): là một chương trình giả lập mạnh mẽ được sử dụng bởi KVM để tạo môi trường ảo. KVM và QEMU là sự kết hợp mạnh mẽ: KVM cung cấp khả năng ảo hóa phần cứng và quản lý, trong khi QEMU giúp tạo ra môi trường ảo và giả lập phần cứng.
• Giao diện quản lý và ứng dụng: KVM thường được quản lý thông qua giao diện dòng lệnh như ``virsh`` hoặc giao diện người dùng đồ họa như Virt-Manager. Giao diện này cho phép quản trị viên tạo, quản lý và điều khiển các máy ảo trên hệ thống.

Nhân Linux

Cách bật KVM

Để bật KVM trên hệ thống Linux của bạn, doanh nghiệp cần thực hiện một số bước cài đặt và cấu hình. Dưới đây là hướng dẫn cơ doanh nghiệp để bật KVM:

• Kiểm tra hỗ trợ phần cứng ảo hóa: Trước tiên, doanh nghiệp cần kiểm tra xem máy tính của doanh nghiệp có hỗ trợ ảo hóa phần cứng hay không. Hãy khởi động lại máy tính và vào BIOS/UEFI để kiểm tra và bật chế độ ảo hóa phần cứng như Intel VT-x hoặc AMD-V.
• Cài đặt gói KVM và QEMU
• Kiểm tra quyền truy cập
• Khởi động dịch vụ Libvirt
• Sử dụng Virt-Manager (tuỳ chọn)

Lưu ý rằng cách cài đặt và cấu hình KVM có thể thay đổi tùy theo doanh nghiệpphân phối Linux và phiên doanh nghiệpcụ thể. Sau khi thực hiện các bước trên, doanh nghiệp đã kích hoạt KVM trên hệ thống của mình và có thể bắt đầu tạo và quản lý máy ảo.

Cách bật KVM

Tính năng của KVM là gì 

Công nghệ ảo hóa KVM gồm có các tính năng chính như sau:

Tính năng bảo mật

KVM cung cấp môi trường cách ly cho từng máy ảo, ngăn chặn sự tương tác trực tiếp giữa các máy ảo. KVM sử dụng các tính năng bảo mật phần cứng ảo hóa để giảm nguy cơ tấn công từ các máy ảo khác và từ môi trường vật lý.

Tính năng lưu trữ

KVM cho phép sử dụng các ổ đĩa ảo, gắn các ổ đĩa cứng ảo vào máy ảo. doanh nghiệp có thể thay đổi dung lượng và loại ổ đĩa dễ dàng mà không cần tắt máy ảo.

Hỗ trợ phần cứng

KVM tận dụng tính năng ảo hóa phần cứng có sẵn trên các bộ vi xử lý hiện đại để tạo môi trường ảo hóa. KVM sử dụng tính năng như Intel VT-x hoặc AMD-V để tạo môi trường ảo với hiệu suất cao hơn và khả năng tách biệt tốt hơn giữa các máy ảo.

Tính năng của KVM 

Quản lý bộ nhớ RAM 

KVM cung cấp khả năng quản lý tài nguyên RAM cho các máy ảo, cho phép cấu hình lượng bộ nhớ được cấp phát cho từng máy ảo, đảm bảo hiệu suất ổn định và tối ưu.

Di chuyển trực tiếp

KVM hỗ trợ di chuyển máy ảo trực tiếp giữa các máy chủ vật lý mà không cần dừng máy ảo. Điều này giúp dễ dàng thực hiện việc phân phối tài nguyên và duy trì sự linh hoạt trong môi trường ảo hóa.

Hiệu suất, khả năng mở rộng 

KVM cung cấp hiệu suất tốt, với sự hỗ trợ của tính năng ảo hóa phần cứng. Khả năng mở rộng tốt, cho phép doanh nghiệp tăng số lượng máy ảo mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

Lập lịch và quản lý tài nguyên 

KVM cho phép doanh nghiệp xác định ưu tiên tài nguyên cho các máy ảo thông qua việc thiết lập lịch trình CPU và ưu tiên tài nguyên khác. Điều này giúp đảm bảo máy ảo quan trọng nhận đủ tài nguyên để hoạt động một cách hiệu quả.

Độ trễ thấp  

KVM thường có độ trễ thấp, cho phép các ứng dụng yêu cầu khắt khe về thời gian hoạt động mượt mà và hiệu quả.

Ưu điểm của KVM là gì

Công nghệ KVM có khá nhiều tính năng nổi trội như sau 

Mở rộng linh hoạt

KVM cho phép doanh nghiệp tạo và quản lý nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ vật lý, giúp tận dụng tối đa tài nguyên. Doanh nghiệp có thể dễ dàng thêm hoặc giảm bớt máy ảo theo nhu cầu mà không cần ảnh hưởng đến các máy ảo khác.

Hiệu suất cao

KVM sử dụng tính năng ảo hóa phần cứng, như Intel VT-x hoặc AMD-V, để cung cấp hiệu suất cao cho máy ảo. Máy ảo trong môi trường KVM thường có hiệu suất gần bằng với máy tính vật lý.

Ưu điểm của công nghệ ảo hóa KVM

Tính ổn định 

KVM được tích hợp sâu vào nhân Linux và sử dụng module KVM cho phép tạo môi trường ảo. Tích hợp với nhân Linux giúp đảm bảo tính ổn định và tương thích cao với hệ thống.

Bảo mật cao

KVM cung cấp môi trường cách ly cho từng máy ảo, ngăn chặn sự tương tác trực tiếp giữa các máy ảo. Tính năng ảo hóa phần cứng giúp giảm nguy cơ tấn công từ máy ảo khác và từ môi trường vật lý.

Tiết kiệm chi phí

KVM không đòi hỏi chi phí giấy phép trực tiếp. Doanh nghiệp có thể triển khai môi trường ảo hóa mà không cần phải đầu tư lớn cho các giải pháp thương mại.

Sự khác biệt giữa KVM và VMWare là gì

VMware là công ty con của Dell Technologies, chuyên cung cấp phần mềm ảo hóa và điện toán đám mây. Công nghệ ảo hóa của VMware dựa trên siêu giám sát kim loại trần ESX hoặc ESXi trên kiến ​​trúc x86.

Phần mềm ảo hóa VMware cài đặt một siêu giám sát trên máy chủ vật lý và cho phép nhiều máy ảo chạy trên cùng một máy chủ vật lý. Mỗi máy ảo có thể chạy trên hệ điều hành riêng của nó. Điều này có nghĩa là nhiều máy ảo có thể chạy đồng thời trên cùng một máy chủ vật lý.

Thông qua bài viết này, CMC Cloud đã giải quyết các câu hỏi: KVM là gì, KVM hoạt động như thế nào, tính năng của KVM, so sánh khác biệt giữa KVM và VMWare. Liên hệ ngay với chúng tôi nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp.

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

• Website: https://cmccloud.vn
• Facebook: https://facebook.com/cmccloud.vn
• Hotline: 1900.2010