VMware [VCF9] Giới thiệu tổng quan VMware Cloud Foundation 9.0

Mục Lục​

1. VMware Cloud Foundation là gì?​

2. Năm thành phần cốt lõi của VCF​

3. VMware vSphere Foundation là gì?​

4. Kiến trúc phân lớp: VCF Taxonomy​

5. Năng lực theo vai trò công việc (Job Function)​

6. Bắt đầu với VMware Cloud Foundation​

​

1. VMware Cloud Foundation là gì?​

VMware Cloud Foundation (VCF) là nền tảng private cloud toàn diện (full-stack Infrastructure as a Service) mang lại quy mô và sự linh hoạt như public cloud, nhưng vẫn giữ được tính bảo mật, độ tin cậy và hiệu năng của hạ tầng on-premises — đồng thời giúp giảm tổng chi phí sở hữu (TCO).
VCF giúp doanh nghiệp tăng tốc chuyển đổi số thông qua việc hiện đại hóa hạ tầng nhanh hơn, mang lại trải nghiệm đám mây thống nhất, cùng khả năng phục hồi và bảo mật nền tảng mạnh mẽ hơn. Nền tảng này cung cấp trải nghiệm private cloud nhất quán trên mọi môi trường — cho dù đó là trung tâm dữ liệu do khách hàng tự quản lý, vị trí edge hay bất kỳ điểm cuối cloud nào. VCF hỗ trợ cả workload truyền thống lẫn workload hiện đại như container và AI/ML, giúp đưa các ứng dụng hiện đại ra thị trường nhanh hơn nhờ trải nghiệm tiêu dùng IaaS tự phục vụ (self-service) dành cho các đội ứng dụng.


Những đặc điểm nổi bật của VCF:

• Là nền tảng IaaS full-stack, cung cấp compute, storage, networking, bảo mật và quản lý được định nghĩa bằng phần mềm.
• Tích hợp tự động hóa giúp nền tảng có khả năng tự phục vụ (self-service) để triển khai VM và container, tăng tính linh hoạt cho nhà phát triển.
• Nền tảng "hardened" với khả năng phục hồi, mở rộng và clustering sẵn có cho hoạt động liên tục không gián đoạn.
• Mang lại sự linh hoạt như cloud để mở rộng hạ tầng mà không cần mở rộng đội ngũ nhân sự.
• Tự động hóa và điều phối để đơn giản hóa các tác vụ Day 0, Day 1 và Day 2.
• Đơn giản hóa việc triển khai toàn bộ stack.

2. Năm thành phần cốt lõi của VCF​

VCF được cấu thành từ 5 thành phần chính: vSphere, vSAN, NSX, VCF Operations và VCF Automation.

2.1. vSphere — Nền tảng ảo hóa​

VMware vSphere ảo hóa hạ tầng vật lý thành các tài nguyên tính toán CPU, RAM, lưu trữ và mạng được quản lý tập trung. Hai thành phần lõi của vSphere là ESX (nền tảng ảo hóa nơi tạo và vận hành VM, virtual appliance, workload Kubernetes và AI/ML) và vCenter (dịch vụ quản lý nhiều host được kết nối trong một pool tài nguyên).
Một số năng lực nổi bật:

• Quản lý vòng đời (Lifecycle Management): pre-staging ESX image, remediation host song song, áp dụng bản cập nhật song song trên nhiều cluster theo mô hình desired-state; hỗ trợ live patching cho ESX gần như không downtime.
• Hiệu năng workload: hỗ trợ GPU cho khối lượng AI hiện đại; vSphere Distributed Services Engine tận dụng DPU để tăng tốc các chức năng mạng hạ tầng; DRS (Distributed Resource Scheduler) tự động cân bằng tải tài nguyên, Storage DRS tối ưu vị trí dữ liệu VM.
• Tính liên tục kinh doanh: vSphere HA tự khởi động lại VM khi máy vật lý gặp sự cố; Fault Tolerance đảm bảo tính sẵn sàng liên tục không mất dữ liệu; vMotion và Storage vMotion cho phép di chuyển trực tiếp VM/dữ liệu mà không gián đoạn dịch vụ.
• Bảo mật tích hợp sẵn: liên kết định danh với Microsoft Entra ID, ADFS, Okta; mã hóa dữ liệu VM khi lưu trữ (VM Encryption); vSphere Trust Authority cho việc xác thực từ xa với các workload nhạy cảm.

Evolving vSphere Architecture

2.2. vSAN — Lưu trữ định nghĩa bằng phần mềm​

VMware vSAN tổng hợp các thiết bị lưu trữ local hoặc direct-attached của tất cả host ESX trong một cluster thành một pool lưu trữ dùng chung. Nhờ đó, các tính năng vSphere yêu cầu shared storage (HA, vMotion, DRS) có thể hoạt động mà không cần hệ thống lưu trữ ngoài.
Điểm nổi bật:

• Hiệu năng cao trên mọi workload: vSAN Express Storage Architecture (ESA) tối ưu với thiết bị flash NVMe TLC hiệu năng cao.
• Khả năng mở rộng linh hoạt: từ cluster nhỏ chỉ 2 node (cộng witness) đến cluster lớn tối đa 64 node; có thể scale-out, scale-up hoặc tách rời compute/storage độc lập.
• Vận hành và quản lý vòng đời thống nhất từ edge đến cloud, hiển thị và quản lý toàn diện từ một giao diện duy nhất.
• Hiệu quả lưu trữ: nén dữ liệu tối ưu, kiến trúc single-tier loại bỏ nhu cầu cache tier; hỗ trợ RAID 5/6 với hiệu năng tương đương RAID 1.
• Dịch vụ file tích hợp: cung cấp file share qua một workflow duy nhất, tích hợp Active Directory, hỗ trợ Kerberos.
• Quản lý theo chính sách (VM-centric): cho phép áp dụng chính sách nén, dịch vụ dữ liệu riêng cho từng VM.

vSAN Express Storage Architecture


vSAN Original Storage Architecture

2.3. NSX — Mạng và bảo mật định nghĩa bằng phần mềm​

VMware NSX cung cấp kết nối mạng, vận hành và khả năng mở rộng bằng phương pháp software-defined, trải rộng trên trung tâm dữ liệu, cloud và các framework ứng dụng. NSX đưa dịch vụ mạng đến gần ứng dụng hơn — dù chạy trên VM, container hay máy chủ vật lý — cho phép mô hình vận hành cloud nơi mạng được cấp phát và quản lý độc lập với phần cứng bên dưới.
Các năng lực chính:

• Ngăn xếp mạng đầy đủ (Layer 2–7) và dịch vụ overlay: logical switching, routing, load balancing phân tán, VPN, QoS, giám sát; hỗ trợ Virtual Routing and Forwarding (VRF) để cô lập hoàn toàn dữ liệu giữa các tenant; NSX gateway bắc cầu giữa VLAN vật lý và mạng overlay NSX.
• Mạng đa site và khôi phục thảm họa: cho phép di chuyển workload giữa các rack và trung tâm dữ liệu mà không cần thay đổi mạng nhờ NSX Federation (cấu hình chính sách tập trung trên nhiều địa điểm) và multi-cloud networking.
• Tự động hóa mạng qua API khai báo: tích hợp với VCF Automation, Terraform, Ansible để tự động hóa cấp phát mạng, thực thi bảo mật, cân bằng tải.
• Mạng tự phục vụ với VPC và đa tenant: Virtual Private Cloud (VPC) cho phép cấp phát mạng độc lập cho từng business unit/dự án; cơ chế project giúp cô lập đối tượng bảo mật/mạng giữa các tenant trong cùng một triển khai NSX.

2.4. VCF Operations — Vận hành, giám sát và bảo mật hạ tầng​

VCF Operations (trước đây là VMware Aria Operations) giúp tổ chức xây dựng, quản lý, vận hành và bảo mật hạ tầng private cloud bằng cách triển khai và duy trì các thành phần cấp fleet, cung cấp khả năng quan sát và tối ưu hiệu năng trên toàn bộ workload và hạ tầng, đồng thời hỗ trợ tuân thủ các tiêu chuẩn quy định.
VCF Operations có 7 mảng chức năng chính:

Một số năng lực đáng chú ý trong Fleet Management: quản lý license (chế độ connected/disconnected), quản lý vòng đời (tải bundle cài đặt/nâng cấp, chạy precheck, nâng cấp workload domain), quản lý định danh & truy cập tập trung (Single Sign-On), quản lý chứng chỉ TLS thống nhất với tự động gia hạn, quản lý mật khẩu tập trung, phát hiện drift cấu hình (so với desired state, tích hợp Git), và quản lý tag tập trung trên toàn fleet.
Trong Operations Management, VCF Health liên tục giám sát trạng thái vận hành của các thành phần VCF (vCenter, ESX, NSX, vSAN) để phát hiện sớm các vấn đề như chứng chỉ hết hạn, lệch NTP, cấu hình DNS sai. Tính năng Diagnostics tự động phát hiện lỗi đã biết và lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng, kèm hướng dẫn khắc phục. VCF Operations 9.0 còn giới thiệu Operations for Logs — giải pháp logging bản địa mới cho phép cấu hình cảnh báo dựa trên log, tạo dashboard và tra cứu log ngay trong VCF Operations.
Ngoài ra, FinOps and Capacity cung cấp khả năng showback/chargeback chi phí hạ tầng, lập kế hoạch dung lượng dựa trên dữ liệu lịch sử và dự báo, phân tích what-if cho các kịch bản mở rộng/thu hẹp workload; Green Score đo lường mức độ bền vững trong vận hành số thông qua ảo hóa trung tâm dữ liệu; Workload Mobility dựa trên nền tảng HCX hỗ trợ di chuyển an toàn, tự động mà không cần thay đổi ứng dụng hay cấu hình mạng.

2.5. VCF Automation — Tự phục vụ và đa tenant​

VCF Automation (trước đây là VMware Aria Automation) cho phép các đội IT và nhà cung cấp dịch vụ đám mây (CSP) cung cấp private cloud tự phục vụ cho ứng dụng AI, Kubernetes và VM. Giải pháp đơn giản hóa việc cấp phát và mở rộng private cloud đa tenant với các dịch vụ IaaS dựng sẵn, đồng thời duy trì kiểm soát thông qua chính sách quản trị (policy-based governance).
Bốn năng lực chính:

• Cloud Services: cung cấp dịch vụ tự phục vụ qua UI, CLI, API để cấp phát VM, workload Kubernetes, mạng, volume, secret store, database, Harbor container registry, External DNS, chứng chỉ và workload AI.
• Provider Management: cho phép IT team/CSP mô hình hóa đa tenant thông qua khái niệm "Organization", cô lập môi trường và quản lý người dùng riêng theo từng tổ chức.
• Organization Management: cho phép quản trị viên tổ chức tạo project và vSphere Namespace riêng cho từng đội ứng dụng, thiết lập giới hạn tài nguyên, ủy quyền quản lý mạng qua VPC, và áp dụng Policy as Code.
• vSphere Supervisor: nền tảng của việc tiêu dùng VCF, biến cluster vSphere thành nền tảng ứng dụng hiện đại bằng cách nhúng control plane Kubernetes cấp nền tảng trực tiếp vào host ESX — cho phép cấp phát VM, container (vSphere Pods), cluster Kubernetes đầy đủ (qua VKS), registry ảnh OCI và dịch vụ dữ liệu qua một API thống nhất.

vSphere Supervisor có thể triển khai theo nhiều mô hình: Single-Zone (một cluster vSphere duy nhất chứa cả workload và thành phần quản lý Supervisor), Multi-Zone (ba cluster, mỗi cluster là một vSphere Zone độc lập, mang lại khả năng HA cao), Single Host (một Control Plane VM trên một host ESX duy nhất, không có vSphere HA), và Easy Supervisor (triển khai đơn giản hóa dùng vSphere Distributed Switch, phù hợp cho proof-of-concept — lưu ý không thể dùng cùng VCF Automation).

3. VMware vSphere Foundation là gì?​

vSphere Foundation là nền tảng workload cấp doanh nghiệp cho hạ tầng hiện đại, mang lại lợi ích ảo hóa, quản lý đơn giản, hiệu quả chi phí và khả năng mở rộng — đóng vai trò là nền tảng cốt lõi cho VCF. vSphere Foundation cung cấp: nền tảng workload thống nhất chạy VM và container song song trong runtime Kubernetes bản địa; quản lý vận hành thông minh; hạ tầng hyperconverged tích hợp ảo hóa compute và storage; triển khai và mở rộng đơn giản hóa.
Điểm khác biệt: vSphere Foundation không bao gồm các năng lực quản lý cloud và tự động hóa tích hợp có trong VMware Cloud Foundation đầy đủ.

4. Kiến trúc phân lớp: VCF Taxonomy​

VCF sử dụng ba cấu trúc logic theo mô hình phân lớp (module hóa) để xây dựng và quản lý private cloud:
Mỗi VCF Domain trong một VCF Instance bao gồm: một instance vCenter, một hoặc nhiều cluster vSphere (bật HA/DRS), ít nhất một vSphere Distributed Switch cho mỗi cluster, một NSX Manager instance riêng hoặc dùng chung, tùy chọn thêm NSX Edge cluster, và một hoặc nhiều phân bổ lưu trữ dùng chung.
Có hai loại VCF Domain:

• Management Domain: được tạo trong quá trình triển khai/hội tụ bởi VCF Installer, chứa các thành phần quản lý của VCF Instance; đối với VCF Instance đầu tiên, đây cũng là nơi chứa VCF Operations và VCF Automation cấp fleet.
• Workload Domain: được tạo trong VCF Operations để chạy workload của người dùng cuối; mỗi workload domain mới sẽ có một vCenter instance riêng, có thể dùng chung hoặc triển khai mới NSX Manager cluster (không được dùng chung NSX Manager cluster với management domain).

5. Năng lực theo vai trò công việc (Job Function)​

VCF cung cấp năng lực phù hợp cho từng vai trò trong toàn bộ vòng đời private cloud:

• Virtual Infrastructure (VI) Administrator / Provider Administrator: xây dựng, quản lý và vận hành hạ tầng cloud để cung cấp tài nguyên cho ứng dụng — bao gồm triển khai mới, hội tụ hạ tầng hiện có, nâng cấp, quản lý license/chứng chỉ/mật khẩu/tag, backup & restore, di chuyển workload.
• Platform Operator: theo dõi và phân tích hiệu năng, hành vi của workload.
• Organization Administrator / Tenant Administrator: giúp người dùng tiêu dùng tài nguyên được cấp phát một cách tự chủ và hiệu quả.
• Platform Engineer: quản lý, tự động hóa và giám sát hạ tầng cloud cho việc cấp phát workload tự phục vụ.
• Application Developer / DevOps Engineer (End Users): phát triển và triển khai ứng dụng VM/container; quản lý hạ tầng Kubernetes và VM trên nền vSphere Supervisor cho CI/CD.
• Storage Administrator / Network Administrator: xây dựng và quản lý lưu trữ tập trung (vSAN) và dịch vụ mạng (NSX).

6. Bắt đầu với VMware Cloud Foundation​

Quy trình xây dựng một nền tảng VCF thường gồm các bước sau:

1. Triển khai VCF Fleet hoặc VCF Instance — bằng cách triển khai mới hoàn toàn, hội tụ (converge) hạ tầng ảo hóa hiện có (ví dụ từ VMware Aria Operations), hoặc nâng cấp môi trường VCF hiện tại lên 9.0.
2. Thêm hoặc di chuyển VCF Instance giữa các VCF Fleet.
3. Thêm vCenter Instance (dưới license vSphere Foundation) vào VCF Fleet.
4. Hoàn tất cấu hình — gán license, cấu hình depot, triển khai VCF Identity Broker, cấu hình backup, quản lý chứng chỉ và mật khẩu, thêm cluster/host ESX vào các VCF domain.
5. Thêm Workload Domain vào cấu trúc tổ chức cloud — triển khai NSX Edge cluster, tạo VPC, triển khai Supervisor với NSX VPC, thêm nhà cung cấp định danh, và tạo Organization (All Apps hoặc VM Apps) để người dùng cuối bắt đầu tiêu dùng tài nguyên.

Đối với vSphere Foundation, quy trình đơn giản hơn: triển khai VCF Operations (mới hoặc trên vCenter hiện có), thêm các vCenter instance khác, hoàn tất cấu hình (license, backup, chứng chỉ, mật khẩu) và triển khai vSphere Supervisor nếu cần chạy Kubernetes/VM/vSphere Pods.

Tổng kết​

VMware Cloud Foundation 9.0 là một nền tảng private cloud modular, kết hợp chặt chẽ giữa hạ tầng ảo hóa (vSphere, vSAN, NSX) với lớp vận hành thông minh (VCF Operations) và lớp tự động hóa/tiêu dùng tự phục vụ (VCF Automation). Kiến trúc phân lớp Fleet – Instance – Domain giúp tổ chức mở rộng hạ tầng một cách linh hoạt theo quy mô, trong khi các năng lực được thiết kế riêng theo từng vai trò công việc giúp mỗi nhóm — từ VI Admin, Platform Operator, đến DevOps Engineer — chỉ cần tương tác với đúng những gì thuộc chuyên môn của mình. Đây chính là nền tảng để doanh nghiệp hiện đại hóa hạ tầng, mang lại trải nghiệm giống public cloud ngay trên hạ tầng on-premises, edge hay đa cloud.