VMware là một trong những công nghệ ảo hóa được ứng dụng phổ biến trong môi trường CNTT doanh nghiệp. Từ nền tảng ban đầu về ảo hóa máy chủ, hệ sinh thái VMware đã mở rộng sang Compute, Storage, Networking, quản trị và tự động hóa hạ tầng, đồng thời trở thành nền tảng cho nhiều kiến trúc Private Cloud.
Bài viết dưới đây sẽ đi từ khái niệm VMware, cách thức hoạt động đến các sản phẩm phổ biến và vai trò của VMware trong hạ tầng CNTT doanh nghiệp.
VMware là gì?
VMware là một hệ sinh thái công nghệ và nền tảng hạ tầng được phát triển xoay quanh công nghệ ảo hóa, giúp doanh nghiệp xây dựng, quản lý và vận hành hạ tầng CNTT từ Compute, Storage, Networking đến Private Cloud. Sau khi Broadcom hoàn tất việc mua lại VMware, danh mục VMware được Broadcom tập trung vào các nền tảng Infrastructure Software, với hai offering cốt lõi là VMware Cloud Foundation (VCF) và VMware vSphere Foundation (VVF).
Ở lớp Server Virtualization, VMware sử dụng Hypervisor như ESXi để tạo lớp ảo hóa trên Server vật lý, quản lý và phân bổ CPU, RAM, Storage và Network thành các tài nguyên ảo cho Virtual Machine (VM).
Nhờ đó, mỗi VM có thể cài đặt hệ điều hành và chạy application độc lập về mặt logic, trong khi vẫn sử dụng các tài nguyên được cấp từ Host vật lý nơi VM đang hoạt động, nhiều VM có thể cùng chạy trên một Server vật lý mà không cần mỗi VM sở hữu một hệ thống phần cứng riêng.
VMware và Virtualization có giống nhau không?
Hai khái niệm này có mối liên hệ chặt chẽ nhưng không thể sử dụng thay thế cho nhau. Virtualization là khái niệm công nghệ rộng, còn VMware là một hệ sinh thái cụ thể được xây dựng xoay quanh công nghệ này.
Có thể hình dung mối quan hệ như sau: Virtualization là phương pháp, còn VMware cung cấp các nền tảng và công cụ để doanh nghiệp triển khai, quản lý và vận hành phương pháp đó trong thực tế. Chẳng hạn, trong hệ sinh thái VMware, ESXi đảm nhiệm vai trò Hypervisor để tạo và vận hành các Virtual Machine, còn vCenter hỗ trợ quản lý tập trung môi trường ảo hóa.
Tham khảo thêm kiến thức về: Ảo hóa (Virtualization) là gì? Công nghệ nền tảng điện toán đám mây
VMware hoạt động như thế nào?
Ở lớp Server Virtualization, VMware ESXi đóng vai trò Hypervisor, tạo lớp trung gian giữa Server vật lý và các Virtual Machine (VM), từ đó quản lý và phân bổ tài nguyên cho từng VM. Nhiều VM có thể cùng vận hành trên một Host vật lý, với hệ điều hành và application riêng.
Đây là lớp nền tảng cho môi trường ảo hóa Compute. Bên trên đó, hệ sinh thái VMware còn mở rộng sang các lớp hạ tầng khác như vSAN cho Storage, NSX cho Networking và VMware Cloud Foundation (VCF) cho kiến trúc Private Cloud tích hợp.
Riêng cơ chế Server Virtualization có thể hiểu qua 3 bước:
- ESXi tiếp nhận và quản lý tài nguyên từ Server vật lý
- Phân bổ tài nguyên cho từng VM
- Các VM vận hành độc lập về mặt logic trên cùng Host
Từ lớp Server Virtualization này, VMware có thể kết hợp với các lớp Storage, Networking, Management và Security để hình thành các kiến trúc hạ tầng tích hợp, trong đó VCF đóng vai trò nền tảng Private Cloud thống nhất.
Các sản phẩm và nền tảng VMware phổ biến
1. VMware vSphere – Nền tảng ảo hóa Compute
VMware vSphere là nền tảng ảo hóa Compute, dùng để tạo, vận hành và quản lý các workload dưới dạng Virtual Machine. VMware hiện định vị vSphere là enterprise workload engine trong VMware Cloud Foundation.
Hai thành phần quan trọng của vSphere gồm:
- VMware ESXi: Hypervisor Type 1 chạy trực tiếp trên Server vật lý, cung cấp lớp ảo hóa để tạo và vận hành các Virtual Machine (VM), đồng thời quản lý và phân bổ tài nguyên phần cứng như CPU, RAM, Storage và Network cho các VM.
- vCenter Server: nền tảng quản lý tập trung, cho phép quản trị các ESXi Host, VM và Cluster trong môi trường vSphere.
Ngoài việc vận hành VM, vSphere còn cung cấp các capability hỗ trợ quản lý và duy trì workload trong Cluster.
- Trong đó, vMotion cho phép di chuyển VM đang hoạt động giữa các Host phù hợp mà không cần tắt VM
- Distributed Resource Scheduler (DRS) theo dõi tình trạng tài nguyên của Cluster và đưa ra quyết định phân bổ workload giữa các Host nhằm duy trì hiệu suất
- vSphere High Availability (HA) giám sát trạng thái các Host và có thể tự động khởi động lại VM trên Host khác trong Cluster khi Host đang chạy VM gặp sự cố.
2. VMware vSAN – Nền tảng lưu trữ định nghĩa bằng phần mềm
VMware vSAN là nền tảng software-defined, hyperconverged storage được tích hợp với môi trường VMware. Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào một hệ thống lưu trữ riêng biệt, vSAN có thể tập hợp các thiết bị lưu trữ gắn trên những Host trong vSphere Cluster thành một lớp lưu trữ dùng chung.
3. VMware NSX – Nền tảng ảo hóa mạng
VMware NSX phụ trách lớp networking trong kiến trúc VMware, cho phép xây dựng và quản lý mạng ảo độc lập với hạ tầng mạng vật lý bên dưới. Trong VMware Cloud Foundation hiện tại, NSX hỗ trợ các khả năng như Virtual Private Cloud (VPC), routing, switching, NAT, DHCP và các chính sách kết nối cho workload.
4. VMware Cloud Foundation – Nền tảng Private Cloud tích hợp
VMware Cloud Foundation (VCF) là nền tảng Private Cloud tích hợp các lớp Compute, Storage, Networking, Management và Security vào cùng một kiến trúc. VMware hiện định vị VCF là nền tảng Private Cloud thống nhất để vận hành cả traditional workload, cloud-native application và các nhu cầu mới như AI.
Có thể hình dung mối quan hệ giữa các thành phần chính như sau:
- vSphere: Compute
- vSAN: Storage
- NSX: Networking
- VCF: tích hợp và quản lý các lớp trên thành một nền tảng Private Cloud
Trong kiến trúc VCF hiện nay, nền tảng còn bao gồm những thành phần như VCF Operations và VCF Automation, hỗ trợ quản trị, tự động hóa và vận hành hạ tầng theo mô hình Private Cloud.
Vai trò của VMware trong hạ tầng CNTT doanh nghiệp
Tạo và quản lý nhiều máy ảo trên hạ tầng vật lý
Một Physical Server có thể cung cấp tài nguyên cho nhiều Virtual Machine, mỗi VM chạy hệ điều hành hoặc application riêng. Các VM được cô lập về mặt logic nhưng vẫn cùng khai thác tài nguyên từ hạ tầng vật lý bên dưới.
Cách tổ chức này giúp doanh nghiệp triển khai nhiều môi trường phục vụ Production, Development, Testing hoặc các application khác nhau mà không cần bố trí một Server vật lý riêng cho từng hệ thống.
Tối ưu khả năng sử dụng tài nguyên Compute
VMware cho phép hợp nhất nhiều VM trên cùng cụm Server, giúp tài nguyên Compute được khai thác hiệu quả hơn.
Thông qua mô hình này, doanh nghiệp có thể:
- Tăng mức độ sử dụng tài nguyên CPU và RAM trên các Server hiện có.
- Hạn chế tài nguyên nhàn rỗi khi từng application không sử dụng hết công suất máy chủ.
- Phân bổ tài nguyên linh hoạt hơn cho từng VM theo nhu cầu vận hành.
- Server Consolidation giảm số lượng Server vật lý cần duy trì cho cùng một nhóm application.
Hỗ trợ cấp phát, mở rộng tài nguyên linh hoạt
VMware cho phép điều chỉnh tài nguyên của VM theo nhu cầu và triển khai máy ảo mới nhanh hơn so với việc bổ sung một Physical Server hoàn chỉnh. Điều này giúp IT chủ động hơn khi ứng dụng cần thêm tài nguyên hoặc xuất hiện nhu cầu triển khai mới.
Tuy nhiên, khả năng mở rộng vẫn phụ thuộc vào capacity của Host, Cluster và hạ tầng vật lý bên dưới, nên ảo hóa không đồng nghĩa với tài nguyên vô hạn.
Tăng tính sẵn sàng của hệ thống
VMware hỗ trợ tăng tính sẵn sàng thông qua các capability như vSphere HA, vMotion, Cluster và DRS. Các cơ chế này giúp phân phối workload, di chuyển VM giữa các Host hoặc hỗ trợ khởi động lại VM khi một Host gặp sự cố.
Đơn giản hóa quản trị hạ tầng ảo hóa
Thông qua các công cụ quản lý tập trung như vCenter, đội ngũ IT có thể theo dõi và quản trị VM, Host, Cluster, Resource Pool, Monitoring và Policy trên cùng một hệ thống.
Cách quản lý tập trung này đặc biệt hữu ích khi số lượng Server và VM tăng lên, giúp giảm thao tác phân tán và chuẩn hóa quá trình vận hành hạ tầng ảo hóa.
Ứng dụng của VMware trong môi trường Cloud
VMware có thể là lớp công nghệ nền cho nhiều mô hình Cloud, đặc biệt là Private Cloud và Hybrid Cloud. Tuy nhiên, virtualization không đồng nghĩa với Cloud Computing. Ảo hóa chủ yếu tạo và quản lý tài nguyên ảo, trong khi một môi trường Cloud hoàn chỉnh còn cần thêm các khả năng như provisioning, automation, self-service, orchestration, monitoring và quản trị dịch vụ.
Xây dựng hạ tầng Private Cloud
VMware cung cấp từ lớp hạ tầng ảo hóa với vSphere đến nền tảng Private Cloud tích hợp thông qua VMware Cloud Foundation (VCF). Với VCF, các lớp Compute, Storage, Networking, Operations và Automation được tích hợp để hỗ trợ việc cấp phát, quản trị và vận hành tài nguyên theo mô hình Private Cloud.
Khi kết hợp với các thành phần quản trị và tự động hóa phù hợp, doanh nghiệp có thể cấp phát tài nguyên theo nhu cầu, chuẩn hóa môi trường triển khai và quản lý Private Cloud tập trung hơn.
Hỗ trợ mô hình Hybrid Cloud
VMware cũng tham gia vào kiến trúc Hybrid Cloud khi môi trường VMware tại doanh nghiệp hoặc Data Center được kết nối với một nền tảng Cloud phù hợp.
Doanh nghiệp có thể phân bổ ứng dụng và tài nguyên giữa môi trường Private và Public Cloud tùy theo yêu cầu vận hành. Tuy nhiên, việc hình thành Hybrid Cloud còn phụ thuộc vào Network, Security, Management, khả năng tương thích chứ không chỉ dựa vào mình VMware.
Hỗ trợ Cloud Migration và mở rộng hạ tầng
Với các hệ thống đang vận hành trên VMware, việc lựa chọn môi trường Cloud có nền tảng virtualization tương thích có thể giúp giảm một số thay đổi về cấu hình trong quá trình migration.
Điều này đặc biệt hữu ích khi doanh nghiệp muốn mở rộng từ môi trường VMware hiện tại lên Cloud theo từng giai đoạn, thay vì phải tái cấu trúc toàn bộ hệ thống ngay từ đầu.
Doanh nghiệp có thể tham khảo thêm: Quy trình và chiến lược Cloud Migration để xác định phương án chuyển đổi phù hợp cho từng ứng dụng.
Kết luận
VMware không chỉ là công nghệ giúp tạo máy ảo mà còn là nền tảng quan trọng trong quá trình tổ chức và vận hành hạ tầng ảo hóa doanh nghiệp. Từ vSphere, vSAN, NSX đến VMware Cloud Foundation, các thành phần trong hệ sinh thái VMware hỗ trợ doanh nghiệp quản lý tài nguyên và từng bước xây dựng môi trường Private Cloud hoặc Hybrid Cloud theo nhu cầu.
Hiểu rõ VMware là gì, cách nền tảng này hoạt động và phạm vi ứng dụng sẽ giúp doanh nghiệp có cơ sở tốt hơn khi đánh giá kiến trúc ảo hóa, kế hoạch mở rộng hạ tầng hoặc lộ trình chuyển đổi lên Cloud.
