So sánh server ảo hóa và server vật lý

Hiện nay, ảo hóa đang là xu hướng công nghệ được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp. Ảo hóa giúp tiết kiệm chi phí, điện năng, tăng khả năng quản lý tập trung. Vậy công nghệ ảo hóa là gì? Ảo hóa là công nghệ tạo ra nhiều máy ảo về mặt luận lý (logical) nhưng có đặc điểm và tính năng sử dụng tương tự như các server thật và chạy trên một server vật lý duy nhất. Trong thành phần của máy ảo, chúng ta cũng có bộ nhớ (RAM) ảo, vi xử lý (CPU) ảo, ổ cứng (HDD) ảo, card mạng (NIC) ảo,… Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu khái quát thế nào là ảo hóa server và các ưu điểm, hạn chế của công nghệ này.

Thế nào là ảo hóa server?

Trong mô hình trên, server bên trái là server đơn (stand-alone), có một hệ điều hành & một ứng dụng. Đối với mô hình sử dụng này, hiếm khi server sử dụng hết tài nguyên hệ thống và đôi khi mỗi server lại có ít nhất một server khác dự phòng. Vì thế rất lãng phí tài nguyên và thiết bị server vật lý. Bên cạnh đó còn hao phí về điện, lạnh, không gian tủ rack và diện tích sàn trong phòng server.

Hai server bên phải là server ảo. Trong mỗi server có nhiều ứng dụng chạy trên nhiều hệ điều hành. Mỗi hệ điều hành/ứng dụng hoạt động độc lập với nhau. Các tài nguyên server như vi xử lý/RAM/ổ cứng được dành riêng cho từng hệ điều hành/ứng dụng. Từng đôi hệ điều hành/ứng dụng chạy trên một module phần mềm gọi là Hypervisor. Hypervisor nằm giữa lớp phần cứng vật lý và hệ thống máy ảo. Về cơ bản nó loại bỏ mối quan hệ trực tiếp giữa hệ điều hành/ứng dụng đối với phần cứng vật lý ở dưới và cung cấp nền tảng quản lý/hoạt động cho nhiều hệ điều hành/ứng dụng ảo hóa.

Ưu điểm của ảo hóa server:

• Tài nguyên (RAM, vi xử lý,…) của server ảo được sử dụng nhiều hơn (so với server cài một hệ điều hành/ứng dụng) với nhiều hệ điều hành và ứng dụng chia sẻ trên một tài nguyên server vật lý.
• Ảo hóa server cho phép sử dụng tối đa tài nguyên của server vật lý từ đó cho phép giảm số lượng server vật lý cần thiết.
• Khi một server ngưng hoạt động (do phần cứng hoặc ứng dụng, hoặc do hoạt động bảo trì), vẫn có thể tránh được thời gian downtime của ứng dụng bằng cách di chuyển chúng đến một server khác. Điều này đảm bảo độ sẵn sàng cao của ứng dụng.
• Các ứng dụng cũng có thể chuyển từ trung tâm dữ liệu chính đến trung tâm dữ liệu dự phòng dễ dàng giúp cho chiến lượt dự phòng (disaster recovery) hiệu quả.
• Ảo hóa server tránh được việc đầu tư thừa server cho các ứng dụng.
• Có thể tăng hoặc giảm tài nguyên phục vụ cho ứng dụng tùy theo nhu cầu.
• Các hệ điều hành/ứng dụng hoạt động độc lập với nhau, vấn đề bảo mật được đảm bảo.
• Ảo hóa server rất có ích trong môi trường thí nghiệm, demo, vì không cần phải có nhiều server vật lý.

Hạn chế của công nghệ ảo hóa server:

• Tài nguyên cung cấp cho mỗi máy ảo cần phải hoạch định cẩn thận. Nếu tài nguyên được cấp ít so với thực tế thì hiệu suất ứng dụng sẽ không cao, gây ra mất hiệu quả và ngược lại. Do đó, các server được ảo hóa cần tính toán kĩ tài nguyên để việc sử dụng được hiệu quả.
• Các server vật lý có vi xử lý 32 bit không nhận được đủ bộ nhớ RAM thực tế. Do đó phải đảm bảo bộ xử lý 64 bit để chạy ứng dụng ảo hóa. Tuy nhiên không phải tất cả ứng dụng đều hoạt động được trên vi xử lý 64 bit.
• Chỉ có một vài vi xử lý hỗ trợ ảo hóa. Do đó để di chuyển một máy ảo từ server này sang server khác cần phải kiểm tra xem các server có cùng dòng và hỗ trợ ảo hóa không.
• Chi phí của phần mềm ảo hóa, các ứng dụng quản lý, chuyên môn quản lý, có thể giới hạn việc ứng dụng ảo hóa trong các môi trường doanh nghiệp nhỏ với rất ít server.
• Phần mềm chuyển đổi bên trong hypervisor kết nối nhiều máy ảo (hệ điều hành/ ứng dụng) đôi khi không thể thích hợp với cấu hình mạng có sẵn như VLAN/ QoS