Cách hoạt động của ảo hóa máy chủ

Máy chủ - máy lưu trữ tệp và ứng dụng trên mạng máy tính - phải mạnh. Một số có đơn vị xử lý trung tâm (CPU) với nhiều bộ xử lý giúp các máy chủ này có thể chạy các tác vụ phức tạp một cách dễ dàng. Quản trị viên mạng máy tính thường dành mỗi máy chủ cho một ứng dụng hoặc nhiệm vụ cụ thể. Nhiều tác vụ trong số này không hoạt động tốt với những tác vụ khác - mỗi tác vụ cần một máy chuyên dụng riêng. Một ứng dụng trên mỗi máy chủ cũng giúp bạn dễ dàng theo dõi các vấn đề khi chúng phát sinh. Đó là một cách đơn giản để hợp lý hóa mạng máy tính từ quan điểm kỹ thuật.

Tuy nhiên, có một số vấn đề với cách tiếp cận này. Một là nó không tận dụng được sức mạnh xử lý của máy chủ hiện đại. Hầu hết các máy chủ chỉ sử dụng một phần nhỏ khả năng xử lý tổng thể của chúng. Một vấn đề khác là khi mạng máy tính ngày càng lớn và phức tạp hơn, các máy chủ bắt đầu chiếm nhiều không gian vật lý. Một trung tâm dữ liệu có thể trở nên quá tải với các giá đỡ máy chủ tiêu thụ nhiều điện năng và sinh nhiệt.

Ảo hóa máy chủ cố gắng giải quyết cả hai vấn đề này trong một lần thất bại. Bằng cách sử dụng phần mềm được thiết kế đặc biệt, quản trị viên có thể chuyển đổi một máy chủ vật lý thành nhiều máy ảo. Mỗi máy chủ ảo hoạt động giống như một thiết bị vật lý duy nhất, có khả năng chạy hệ điều hành (OS) riêng. Về lý thuyết, bạn có thể tạo đủ máy chủ ảo để sử dụng tất cả sức mạnh xử lý của máy, mặc dù trên thực tế đó không phải lúc nào cũng là ý tưởng tốt nhất.

Ảo hóa không phải là một khái niệm mới. Các nhà khoa học máy tính đã tạo ra các máy ảo trên siêu máy tính trong nhiều thập kỷ. Nhưng mới chỉ được vài năm kể từ khi ảo hóa trở nên khả thi đối với các máy chủ. Trong thế giới công nghệ thông tin (CNTT), ảo hóa máy chủ đang là một chủ đề nóng. Nó vẫn còn là một công nghệ non trẻ và một số công ty cung cấp các cách tiếp cận khác nhau.

Tại sao rất nhiều công ty sử dụng ảo hóa máy chủ trong mạng máy tính của họ? Tìm hiểu trong phần tiếp theo.

­

Phần cứng ảo

Cho đến gần đây, cách duy nhất để tạo một máy chủ ảo là thiết kế phần mềm đặc biệt để đánh lừa CPU của máy chủ cung cấp sức mạnh xử lý cho nhiều máy ảo. Ngày nay, các nhà sản xuất bộ vi xử lý như Intel và AMD cung cấp các bộ vi xử lý có khả năng hỗ trợ các máy chủ ảo đã được tích hợp sẵn. Phần cứng không thực sự tạo ra các máy chủ ảo - các kỹ sư mạng vẫn cần phần mềm phù hợp để tạo ra chúng.

1. Tại sao sử dụng ảo hóa máy chủ
2. Ba loại ảo hóa máy chủ
3. Hạn chế của ảo hóa máy chủ

Có nhiều lý do khiến các công ty và tổ chức đầu tư vào ảo hóa máy chủ. Một số lý do là do động cơ tài chính, trong khi những lý do khác giải quyết các mối quan tâm kỹ thuật:

Các cách khác nhau để tạo máy chủ ảo là gì và chúng hoạt động như thế nào? Tìm hiểu trong phần tiếp theo.

Bạn có đang đề xuất máy chủ di chuyển không?

Trong khi việc di chuyển một máy chủ ảo từ một máy vật lý này sang một máy vật lý khác là tương đối mới, quá trình chuyển đổi một máy chủ vật lý thành một máy chủ ảo còn được gọi là quá trình di chuyển. Cụ thể, đó là di chuyển vật lý sang ảo ( P2V ).

Có ba cách để tạo máy chủ ảo: ảo hóa hoàn toàn, ảo hóa para -ảo hóa và ảo hóa cấp hệ điều hành . Tất cả họ đều có một vài đặc điểm chung. Máy chủ vật lý được gọi là máy chủ lưu trữ . Các máy chủ ảo được gọi là khách . Các máy chủ ảo hoạt động giống như các máy vật lý. Mỗi hệ thống sử dụng một cách tiếp cận khác nhau để phân bổ tài nguyên máy chủ vật lý cho nhu cầu máy chủ ảo.

Ảo hóa hoàn toàn sử dụng một loại phần mềm đặc biệt được gọi là hypervisor . Hypervisor tương tác trực tiếp với CPU và không gian đĩa của máy chủ vật lý. Nó phục vụ như một nền tảng cho hệ điều hành của máy chủ ảo . Hypervisor giữ cho mỗi máy chủ ảo hoàn toàn độc lập và không nhận biết được các máy chủ ảo khác đang chạy trên máy vật lý. Mỗi máy chủ khách chạy trên hệ điều hành riêng - bạn thậm chí có thể có một khách chạy trên Linux và một khách khác trên Windows.

Hypervisor giám sát tài nguyên của máy chủ vật lý. Khi máy chủ ảo chạy các ứng dụng, hypervisor chuyển tiếp tài nguyên từ máy vật lý đến máy chủ ảo thích hợp. Hypervisor có nhu cầu xử lý riêng của họ, có nghĩa là máy chủ vật lý phải dự trữ một số sức mạnh xử lý và tài nguyên để chạy ứng dụng hypervisor. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của máy chủ và làm chậm các ứng dụng.

Cách tiếp cận ảo hóa có một chút khác biệt. Không giống như kỹ thuật ảo hóa hoàn toàn, các máy chủ khách trong một hệ thống ảo hóa para-virtualization nhận thức được nhau. Một siêu giám sát ảo hóa para-ảo hóa không cần nhiều sức mạnh xử lý để quản lý các hệ điều hành khách, bởi vì mỗi hệ điều hành đã nhận thức được các yêu cầu mà các hệ điều hành khác đang đặt trên máy chủ vật lý. Toàn bộ hệ thống hoạt động cùng nhau như một khối gắn kết.

Một cách tiếp cận ảo hóa cấp hệ điều hành hoàn toàn không sử dụng hypervisor. Thay vào đó, khả năng ảo hóa là một phần của hệ điều hành chủ, thực hiện tất cả các chức năng của một siêu giám sát được ảo hóa hoàn toàn. Hạn chế lớn nhất của phương pháp này là tất cả các máy chủ khách phải chạy cùng một hệ điều hành. Mỗi máy chủ ảo vẫn độc lập với tất cả các máy chủ khác, nhưng bạn không thể trộn và kết hợp các hệ điều hành giữa chúng. Bởi vì tất cả các hệ điều hành khách phải giống nhau, đây được gọi là môi trường đồng nhất .

Phương pháp nào là tốt nhất? Điều đó phần lớn phụ thuộc vào nhu cầu của nhà quản trị mạng. Nếu tất cả các máy chủ vật lý của quản trị viên đều chạy trên cùng một hệ điều hành, thì cách tiếp cận cấp hệ điều hành có thể hoạt động tốt nhất. Các hệ thống cấp hệ điều hành có xu hướng nhanh hơn và hiệu quả hơn các phương pháp khác. Mặt khác, nếu quản trị viên đang chạy máy chủ trên một số hệ điều hành khác nhau, ảo hóa para có thể là lựa chọn tốt hơn. Một nhược điểm tiềm ẩn đối với hệ thống ảo hóa para là hỗ trợ - kỹ thuật này tương đối mới và chỉ một số công ty cung cấp phần mềm para-virtualization. Ngày càng có nhiều công ty hỗ trợ ảo hóa hoàn toàn, nhưng mối quan tâm đến ảo hóa gần như đang tăng lên và có thể thay thế ảo hóa hoàn toàn trong thời gian tới.

Một số hạn chế của ảo hóa máy chủ là gì? Tìm hiểu trong phần tiếp theo.

Để bảo vệ và máy chủ

• VPS miễn phí
• Máy chủ ảo của Microsoft
• Parallels
• Qemu
• SWSoft
• Sắt ảo
• Virtuozzo
• Xen

Những lợi ích của ảo hóa máy chủ có thể hấp dẫn đến mức chúng ta dễ dàng quên rằng kỹ thuật này không phải là không có những hạn chế. Điều quan trọng là quản trị viên mạng phải nghiên cứu ảo hóa máy chủ, kiến ​​trúc và nhu cầu mạng của riêng họ trước khi cố gắng thiết kế một giải pháp.

Đối với các máy chủ dành riêng cho các ứng dụng có yêu cầu cao về sức mạnh xử lý , ảo hóa không phải là một lựa chọn tốt. Đó là bởi vì ảo hóa về cơ bản phân chia sức mạnh xử lý của máy chủ giữa các máy chủ ảo. Khi sức mạnh xử lý của máy chủ không thể đáp ứng nhu cầu ứng dụng, mọi thứ sẽ chậm lại. Các nhiệm vụ không mất nhiều thời gian để hoàn thành có thể kéo dài hàng giờ. Tệ hơn nữa, hệ thống có thể gặp sự cố nếu máy chủ không thể đáp ứng nhu cầu xử lý. Quản trị viên mạng nên xem xét kỹ việc sử dụng CPU trước khi chia một máy chủ vật lý thành nhiều máy ảo.

Cũng không khôn ngoan nếu làm quá tải CPU của máy chủ bằng cách tạo quá nhiều máy chủ ảo trên một máy vật lý. Máy chủ vật lý càng phải hỗ trợ nhiều máy ảo thì sức mạnh xử lý của mỗi máy chủ càng ít. Ngoài ra, có một lượng hạn chế về dung lượng ổ đĩa trên các máy chủ vật lý. Quá nhiều máy chủ ảo có thể ảnh hưởng đến khả năng lưu trữ dữ liệu của máy chủ.

Một hạn chế khác là di cư. Hiện tại, chỉ có thể di chuyển máy chủ ảo từ máy vật lý này sang máy vật lý khác nếu cả hai máy vật lý sử dụng cùng một bộ xử lý của nhà sản xuất. Nếu một mạng sử dụng một máy chủ chạy trên bộ xử lý Intel và một máy chủ khác sử dụng bộ xử lý AMD, thì không thể chuyển một máy chủ ảo từ máy vật lý này sang máy khác.

Tại sao quản trị viên lại muốn di chuyển một máy chủ ảo ngay từ đầu? Nếu một máy chủ vật lý yêu cầu bảo trì, việc chuyển các máy chủ ảo sang các máy khác có thể làm giảm thời gian ngừng hoạt động của ứng dụng. Nếu di chuyển không phải là một tùy chọn, thì tất cả các ứng dụng đang chạy trên máy chủ ảo được lưu trữ trên máy vật lý sẽ không khả dụng trong quá trình bảo trì.

Nhiều công ty đang đầu tư vào ảo hóa máy chủ bất chấp những hạn chế của nó. Khi công nghệ ảo hóa máy chủ ngày càng tiến bộ, nhu cầu về các trung tâm dữ liệu khổng lồ có thể giảm xuống. Mức tiêu thụ điện năng của máy chủ và sản lượng nhiệt cũng có thể giảm xuống, làm cho việc sử dụng máy chủ không chỉ hấp dẫn về mặt tài chính mà còn là một sáng kiến ​​xanh. Khi các mạng sử dụng máy chủ gần hết tiềm năng của chúng, chúng ta có thể thấy các mạng máy tính lớn hơn, hiệu quả hơn. Không quá lời khi nói rằng máy chủ ảo có thể dẫn đến một cuộc cách mạng hoàn toàn trong ngành công nghiệp máy tính. Chúng ta sẽ chỉ cần chờ xem.

Để tìm hiểu thêm về ảo hóa máy chủ và các chủ đề khác, hãy tự phục vụ cho mình một đống liên kết từ trang tiếp theo.

Bạn đang được phục vụ

Có thể phần lớn nhu cầu tính toán hàng ngày của chúng ta sẽ được xử lý qua kết nối mạng vì các máy chủ ảo cung cấp các ứng dụng và bộ nhớ. Do đó, thị trường phần cứng tiêu dùng có thể thay đổi. Bạn sẽ không cần PC nhanh nhất để chạy phần mềm mới nhất. Một mạng máy chủ ảo từ xa có thể xử lý việc xử lý và tất cả những gì bạn cần là một thiết bị đầu cuối được nối mạng đơn giản để truy cập nó.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn