Ảo Hóa Song Song là gì?
Ảo hóa song song – Paravirtualization là dạng ảo hóa mà ở đó có các hệ điều hành khách được cài đặt trên máy ảo, sửa đổi để cho phép hệ điều hành khách kết nối và quản lý tài nguyên, tạo ra môi trường cộng tác. Việc kết hợp này giúp cải thiện hiệu suất và hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Quá trình này giúp các máy ảo trong ảo hóa song song không bị cô lập hoàn toàn vì nó chia sẻ tài nguyên và có thể sửa đổi theo nhu cầu sử dụng, tài nguyên được phân bổ linh hoạt.Trong khi đó, với ảo hóa toàn phần, các tài nguyên được gán cho máy ảo bởi hypervisor được cố định và mô phỏng một thiết bị vật lý.
Ảo hóa song song hoạt động như thế nào?
Ảo hóa song song có thể được thực hiện thông qua một hệ điều hành đã được sửa đổi, thiết kế để giao tiếp trực tiếp với bộ ảo hóa quản lý máy ảo. Nó được thực hiện qua hypercalls, hướng dẫn mà hệ điều hành khách sử dụng để yêu cầu dịch vụ từ hypervisor.
Hypervisor đóng vai trò là người trung gian giữa hệ điều hành khách và phần cứng vật lý được gán cho máy ảo nơi hệ điều hành khách vận hành. Nó như một lớp phần mềm nằm giữa các tài nguyên và hệ điều hành khách, chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên vật lý của trung tâm dữ liệu, máy chủ hoặc thiết bị và phân bổ chúng cho hệ điều hành khách. Còn trong ảo hóa song song, hệ điều hành có thể giao tiếp với bộ ảo hóa thông qua siêu giám sát nên nó có thể yêu cầu tài nguyên theo yêu cầu.
Chính nhờ cách tiếp cận linh hoạt này nên nó cho phép hệ điều hành khách tăng hay giảm quy mô tùy theo nhu cầu và quản lý tài nguyên tốt hơn đồng thời tăng hiệu suất và bảo mật. Hệ điều hành khách thậm chí có thể yêu cầu bộ ảo hóa thay mặt nó thực hiện các quy trình hoặc dịch vụ nhất định, giảm bớt gánh nặng thực thi các tác vụ tiêu tốn tài nguyên và thời gian, từ đó gia tăng hiệu suất của chúng.
Tìm hiểu Ảo hóa toàn phầnvà ảo hóa từng phần
Ảo hóa toàn phần là gì?
Trong Ảo hóa toàn phần, người dùng tạo một máy ảo sử dụng hypervisor và phân bổ, chỉ định tất cả tài nguyên – phần cứng và phần mềm đến máy ảo. Ở đây, hệ điều hành khách không được sửa đổi để cộng tác với hypervisor.
Cách máy ảo được tách biệt với nhau và hoạt động độc lập, nó không chia sẻ tài nguyên trừ khi được cấu hình để làm vậy. Điều này giúp cho ảo hóa toàn phần có tính di động cao và biệt lập, nhưng nó không được coi là cấu trúc ảo hóa hiệu suất cao nhất.
Ảo hóa từng phần là gì?
Với ảo hóa từng phần, trình ảo hóa không mô phỏng toàn bộ môi trường phần cứng cho từng máy ảo mà nó cung cấp mô phỏng một phần phần cứng. Điều này cho phép máy ảo chạy trực tiếp trên phần cứng vật lý và giúp cải thiện hiệu suất. Môi trường ảo hóa từng phần có xu hướng hoạt động tốt hơn so với môi trường ảo hóa toàn phần nhưng nó không bị cô lập, an toàn hoặc di động.
Ưu điểm của ảo hóa song song
Ảo hóa song song mang đến cho tổ chức nhiều lợi ích như giúp tăng cường hiệu suất, khả năng thích ứng và bảo mật tốt. Cụ thể:
Về hiệu suất:
Ảo hóa song song của hệ điều hành khách có thể hoạt động tốt hơn các hệ thống ảo hóa hoàn toàn bởi chúng không cần phải dựa vào bộ ảo hóa để mô phỏng phần cứng. Thay vào đó, họ có thể liên lạc trực tiếp với các nhà ảo hóa để yêu cầu dịch vụ, giúp làm giảm độ trễ, cải thiện hiệu suất tổng thế. Tuy nhiên, hiệu suất sẽ luôn phụ thuộc vào cài đặt, cấu hình và quản lý.
Về tài nguyên và khả năng mở rộng
Hệ điều hành ảo hóa song song có thể được sử dụng để tối đa hóa tài nguyên bằng cách chia sẻ tài nguyên được quản lý hiệu quả thông qua bộ ảo hóa hypervisor. Nó có thể sử dụng để hỗ trợ các quy trình hiệu suất cao, tăng hoặc giảm quy mô nếu cần.
Bảo mật
Mặc dù ảo hóa song song không cung cấp khả năng tích hợp đầy đủ nhưng nó vẫn cung cấp mức độ cách ly tốt để tăng cường bảo mật. Trình ảo hóa Hypervisor có thể giám sát và kiểm tra quyền truy cập của hệ điều hành khách vào tài nguyên phần cứng và giúp ngăn chặn được phần mềm độc hại hoặc yêu cầu truy cập tài nguyên trái phép.
Tuy sở hữu nhiều ưu điểm về hiệu suất, khả năng mở rộng hay bảo mật nhưng ảo hóa song song cũng có một số thách thức về phía kỹ thuật, đòi hỏi người có chuyên môn để triển khai, quản lý, vận hành và giám sát hệ điều hành khách ảo hóa. Nếu không được cấu hình đúng cách, nó sẽ không hoạt động tốt và gây rủi ro hệ thống.
Thêm vào đó, vì ảo hóa song song chia sẻ tài nguyên nên nó không có tính di động như các loại kiến trúc ảo hóa khác, việc sự đổi hệ điều hành để nó công tác với bộ ảo hóa cũng là thách thức với các chuyên gia chưa được đào tạo. Và không phải hệ điều hành khách nào cũng hỗ trợ ảo hóa song song và việc xác nhận môi trường cũng khá mất thời gian.
Ứng dụng thực tế của Ảo hóa song song
Ảo hóa song song sở hữu nhiều lợi thế tiềm năng và tính linh hoạt nên nó trở thành công nghệ lý tưởng để áp dụng cho nhiều ngành nghề, lĩnh vực sau:
- Điện toán đám mây: Google, IBM, Amazon, Microsoft và các nhà cung cấp hàng đầu khác đều tận dụng công nghệ ảo hóa song song để tối đa môi trường điện toán đám mây của họ, thúc đẩy hiệu quả cũng như cải thiện khả năng mở rộng và hiệu suất.
- CNTT và di động: Với những công ty CNTT và di động có khối lượng công việc lớn và nhu cầu về hiệu suất cao thường triển khai môi trường ảo hóa song song để cải thiện hoạt động, độ tin cậy và khả năng phục hồi.
- Điện toán hiệu suất Cao: Từ Quốc phòng đến dược phẩm hay các ngành công nghiệp khác, các tổ chức cần vận hành môi trường điện toán hiệu suất cao thường xem xét ảo hóa song song để giảm chi phí hoạt động của bộ ảo hóa trong cơ sở hạ tầng của họ.
- Hệ thống kế thừa: Với các ngành công nghiệp ảo hóa song song và công ty có thể chạy các hệ thống cũ trên phần cứng hiện đại mà không cần phải sửa đổi hệ thống cũ.
- Nghiên cứu và phát triển: Ảo hóa song song có thể được sử dụng trong môi trường nghiên cứu và phát triển để thử nghiệm hệ điều hành và ứng dụng mới mà không cần phải sửa đổi phần cứng.
- Bảo mật và quyền riêng tư: Công nghệ này cũng được sử dụng để tăng cường an ninh mạng và quyền riêng tư, đặc biệt là trong các vấn đề liên quan đến giải pháp khắc phục thảm họa.
- Phát triển phần mềm: Paravirtualization cung cấp DevSecOps với môi trường kĩ thuật số hoàn hảo để xây dựng, thử nghiệm, triển khai và giám sát phần mềm, API, mã hoặc ứng dụng của họ.
Mặc dù ảo hóa song song không dành cho tất cả mọi người hay ứng dụng được mọi trường hợp sử dụng nhưng đây vẫn là một công nghệ ảo hóa mạnh mẽ mang lại một số lợi ích như cải thiện hiệu suất, hiệu quả, khả năng mở rộng, bảo mật và giảm chi phí. Để có thể quyết định lựa chọn ảo hóa song song hay không nó sẽ còn phải phụ thuộc nhiều vào nhu cầu, ngân sách và cơ sở hạ tầng cụ thể của tổ chức.
Bạn có thể tham khảo thêm chủ đề về ảo hóa mà LANIT đã chia sẻ:
Trên đây là những chia sẻ về công nghệ ảo hóa song song và ứng dụng của nó. Nếu bạn còn thắc mắc nào hoặc cần tư vấn về dịch vụ máy chủ ảo VPS, liên hệ ngay đến LANIT để nhận phản hồi sớm nhất nhé!
