Blog

Hypervisor là gì? Tổng quan về cách hoạt động, ứng dụng thực tế và lợi ích

13/06/2024

Bài viết nổi bật

Mục Lục

Bạn đang thắc mắc Hypervisor là gì? Cách thức hoạt động ra sao? Lợi ích khi sử dụng Hypervisor là gì? Vậy thì hãy xem ngay bài viết dưới đây. HyperCore đã giúp bạn giải đáp tất cả câu hỏi này.

Mục Lục

1. Hypervisor là gì?

Hypervisor là chương trình, phần mềm hoặc phần cứng chịu trách nhiệm khởi tạo, quản lý và điều phối hoạt động của các máy ảo (VM). Hypervisor đóng vai trò như một bộ não điều khiển cho phép nhiều máy ảo hoạt động trên cùng một máy chủ vật lý duy nhất.

Mỗi VM được tạo ra bởi Hypervisor, mô phỏng một môi trường máy tính hoàn chỉnh, bao gồm hệ điều hành và các ứng dụng riêng biệt. Hypervisor cho phép mỗi VM truy cập vào các tài nguyên vật lý của máy chủ, ví dụ như CPU, RAM và bộ nhớ lưu trữ. Tuy nhiên, nó cũng có khả năng giới hạn số lượng tài nguyên được phân bổ cho từng VM, đảm bảo sự ổn định và hiệu quả hoạt động cho toàn hệ thống khi có nhiều VM cùng hoạt động đồng thời.

Hypervisor hay còn gọi là trình quản lý máy ảo

2. Hypervisor hoạt động như thế nào?

Quản trị viên hệ thống đóng vai trò quan trọng trong việc cài đặt và vận hành Hypervisor trên các máy chủ vật lý. Hypervisor đóng vai trò then chốt trong việc quản lý và tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của các máy chủ ảo (VM) được tạo ra trên hệ thống. Trong môi trường ảo hóa, máy chủ vật lý được ví như máy chủ, chịu trách nhiệm cung cấp tài nguyên phần cứng cho các hệ điều hành ảo, còn các hệ điều hành ảo được gọi là máy khách.

Hypervisor đảm nhiệm vai trò phân bổ tài nguyên một cách hợp lý cho từng máy khách, đảm bảo mỗi máy ảo đều nhận được lượng tài nguyên cần thiết để hoạt động hiệu quả. Để thực hiện điều này, phần mềm này sẽ hoạt động như một bộ trung gian giữa máy khách và phần cứng vật lý. Hypervisor trong ảo hoá nhận các yêu cầu về tài nguyên như CPU, bộ nhớ, lưu trữ,… từ máy khách và chuyển tiếp đến máy chủ thông qua các lệnh gọi API. API đóng vai trò như giao diện giao tiếp phần mềm, cho phép các ứng dụng khác nhau trao đổi dữ liệu và phối hợp hoạt động.

Hypervisor phân bổ tài nguyên phần cứng cần thiết cho VM, bao gồm CPU, RAM, bộ nhớ lưu trữ và thiết bị đầu vào/ra.

>>>> Đọc Thêm Về: SSD NVMe là gì?

3. Hai dạng hoạt động chính của Hypervisor

Có 2 loại Hypervisor khác nhau có thể được sử dụng cho ảo hóa là Hypervisor loại 1 và loại 2. Mỗi loại có những ưu nhược điểm riêng, phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau. Cụ thể như sau:

Hypervisor loại 1

Chạy trực tiếp trên phần cứng của máy chủ, thay thế hoàn toàn hệ điều hành gốc.
Quản lý các hệ điều hành ảo (Guest OS) và phân bổ tài nguyên phần cứng (CPU, RAM, lưu trữ) trực tiếp đến từng Guest OS.
Thường được sử dụng trong các môi trường doanh nghiệp đòi hỏi hiệu suất cao và tính ổn định, ví dụ như trung tâm dữ liệu hoặc máy chủ lớn.

Hypervisor loại 2

Chạy trên một hệ điều hành thông thường như một lớp phần mềm hoặc ứng dụng.
Tách biệt các hệ điều hành ảo khỏi hệ điều hành của máy chủ (Host OS).
Phân bổ tài nguyên cho các Guest OS thông qua Host OS, sau đó Host OS này sẽ tương tác với phần cứng vật lý.
Thích hợp cho người dùng cá nhân muốn chạy nhiều hệ điều hành trên cùng một máy tính cá nhân.

Hai dạng Hypervisor có những ưu nhược điểm riêng, phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau

4. Ứng dụng của Hypervisor trong thực tế

Hypervisor mang đến nhiều lợi ích và mở ra nhiều khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ví dụ tiêu biểu:

Ảo hóa máy tính: Nhân viên văn phòng có thể sử dụng Hypervisor để bàn để mô phỏng môi trường làm việc cá nhân của họ trên máy chủ. Việc này cho phép họ truy cập từ xa vào tệp tin, ứng dụng công việc và dữ liệu cần thiết một cách an toàn và hiệu quả.
Tối ưu hóa tài nguyên: Doanh nghiệp có thể hợp nhất nhiều máy tính vật lý thực hiện các chức năng khác nhau vào một máy chủ duy nhất, giúp tiết kiệm chi phí phần cứng và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.Ví dụ: Thay vì sử dụng nhiều máy chủ vật lý riêng biệt cho các bộ phận như sản xuất, marketing và hỗ trợ khách hàng, doanh nghiệp có thể tạo các máy ảo cho từng bộ phận trên cùng một máy chủ, ngay cả khi các máy ảo này yêu cầu hệ điều hành và phần mềm khác nhau.
Phục hồi sau lỗi: Hypervisor có khả năng chụp ảnh nhanh trạng thái hoạt động của máy ảo tại một thời điểm cụ thể, lưu trữ dưới dạng hình ảnh máy ảo. Quản trị viên hệ thống có thể sử dụng hình ảnh máy ảo này để khôi phục nhanh chóng trạng thái hoạt động của máy ảo trong trường hợp xảy ra lỗi hoặc sự cố, đảm bảo tính ổn định và khả năng tiếp tục hoạt động của hệ thống. Ngoài ra, hình ảnh máy ảo cũng giúp tạo bản sao lưu hoặc di chuyển máy ảo sang máy chủ khác một cách dễ dàng.
Duy trì hoạt động hệ thống cũ: Đối với các tổ chức đã đầu tư vào phần mềm cũ nhưng không tương thích với máy chủ mới, Hypervisor cung cấp giải pháp để tiếp tục sử dụng phần mềm này bằng cách ảo hóa môi trường phần cứng cần thiết. Nhờ vậy, doanh nghiệp có thể trì hoãn việc nâng cấp phần mềm hoặc chuyển đổi hệ thống, tiết kiệm chi phí và hạn chế gián đoạn hoạt động kinh doanh.

5. Lợi ích của Hypervisor

Hypervisor đóng vai trò nền tảng cốt lõi trong lĩnh vực công nghệ thông tin hiện đại, mang đến vô số lợi ích thiết thực cho cá nhân, doanh nghiệp và tổ chức. Dưới đây là những ưu điểm nổi bật của Hypervisor:

Tối ưu hóa tài nguyên phần cứng: Hypervisor cho phép tạo lập nhiều máy ảo (VM) trên cùng một máy tính vật lý, giúp tận dụng tối đa hiệu suất phần cứng. Nhờ vậy, tiết kiệm chi phí đầu tư cho phần cứng và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.
Quản lý hạ tầng mạng đơn giản: Hypervisor hỗ trợ quản trị viên mạng quản lý các VM một cách độc lập và dễ dàng hơn. Việc tạo lập, cấu hình và điều khiển VM trở nên đơn giản, giúp tối ưu hóa hạ tầng mạng, tăng cường tính linh hoạt và giảm thiểu chi phí vận hành.
Nâng cao tính an toàn và bảo mật: Hypervisor tạo ra môi trường ảo riêng biệt cho từng VM, giúp cô lập các VM với nhau, ngăn chặn sự lây lan của virus, phần mềm độc hại và bảo vệ dữ liệu hiệu quả.
Sao lưu và khôi phục dễ dàng: Hypervisor cho phép sao lưu và khôi phục VM nhanh chóng, đơn giản. Nhờ vậy, đảm bảo tính sẵn sàng của hệ thống, giảm thiểu thời gian gián đoạn do sự cố phần cứng hoặc phần mềm.
Hỗ trợ triển khai ứng dụng hiệu quả: Hypervisor tối ưu hóa việc triển khai ứng dụng bằng cách tạo môi trường ảo để chạy ứng dụng trên nhiều hệ điều hành khác nhau. Việc này giúp tiết kiệm chi phí và thời gian triển khai ứng dụng đáng kể.
Tăng tính linh hoạt và tiết kiệm chi phí: Hypervisor mang đến sự linh hoạt trong việc triển khai và quản lý hệ thống, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí đầu tư cho phần cứng.
Phát triển ứng dụng mới: Hypervisor cung cấp cho nhà phát triển ứng dụng môi trường ảo để thử nghiệm và phát triển ứng dụng mới một cách an toàn và độc lập, thúc đẩy khả năng sáng tạo và tối ưu hóa quy trình phát triển sản phẩm.
Tối ưu hóa hiệu suất: Hypervisor giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống bằng cách phân bổ tài nguyên phần cứng hợp lý và tăng cường khả năng đáp ứng của VM. Nó cũng cho phép chia sẻ tài nguyên phần cứng hiệu quả, nâng cao hiệu suất ứng dụng.
Quản lý vòng đời ứng dụng hiệu quả: Hypervisor cung cấp cho nhà phát triển ứng dụng môi trường ảo để kiểm tra và cập nhật ứng dụng trên nhiều hệ điều hành khác nhau, giúp quản lý vòng đời ứng dụng hiệu quả và giảm thiểu thời gian gián đoạn.
Giảm thiểu sự cố hệ thống: Hypervisor giúp giảm thiểu sự cố hệ thống bằng cách cô lập VM với nhau. Khi một VM gặp sự cố, các VM khác vẫn hoạt động bình thường, giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

Sử dụng Hypervisor mang lại rất nhiều lợi ích

Bài viết trên đây của HyperCore đã giúp bạn giải đáp Hypervisor là gì cũng như chia sẻ về ứng dụng, cách thức hoạt động và lợi ích của phần mềm này. Mong rằng sau khi đọc bài viết bạn sẽ hiểu rõ hơn về Hypervisor.

Đọc Thêm: