MỤC LỤC:
I. Tổng quan về vSphere và các khái niệm cơ bản
II. Kiến trúc và các thành phần của hệ thống
III. Tổng kết

---

vSphere là nền tảng ảo hóa của VMware, có vai trò quan trọng là tạo và quản lý máy ảo trên hạ tầng vật lý. Phần này giúp hiểu rõ hơn về vSphere và các thành phần liên quan như vCenter, Physical Infrastructure, Virtual Infrastructure và Virtual Machines (VMs). "vSphere"
I. Tổng quan về vSphere và các khái niệm cơ bản
1. vSphere Overview

• Khái niệm: vSphere là nền tảng ảo hóa của VMware, dùng để tạo và quản lý máy ảo trên hạ tầng vật lý,. Hiện tại vSphere có 2 phiên bản:
  • Vsphere Standard Edition: Phiên bản cơ bản, phù hợp cho các doanh nghiệp với nhu cầu ảo hóa vừa phải.
  • Vsphere Enterprise Plus Edition: Phiên bản đầy đủ tính năng, hỗ trợ ảo hóa toàn diện cho trung tâm dữ liệu và điện toán đám mây.
• Vai trò: vSphere giúp ảo hóa tài nguyên phần cứng, tối ưu hóa và đơn giản hóa việc quản lý hệ thống.
• Tính năng nổi bật: Có nhiều phiên bản với các tính năng như quản lý tài nguyên, bảo mật và tự động hóa.
• Lưu ý:
  • vSphere 8.0 yêu cầu một giấy phép CPU cho tối đa 32 lõi vật lý. Nếu CPU có nhiều hơn 32 lõi, thì cần có thêm giấy phép CPU
  • Ngừng sử dụng N-Port ID Virtualization (NPIV)
  • Không còn hỗ trợ Common Information Model (CIM) và Service Location Protocol (SLP)
  • Ngừng hỗ trợ cho nền tảng Apple Mac: ESXi 8.0 không hỗ trợ nền tảng Apple MacPro và Apple MacMini và macOS là hệ điều hành khách.

2. vCenter sever

• Khái niệm: vCenter Server cung cấp nền tảng tập trung để quản lý, vận hành, cung cấp tài nguyên và đánh giá hiệu suất của máy ảo và máy chủ.
• Vai trò: Quản lý và giám sát các máy ảo và tài nguyên ảo hóa.
• Chức năng chính: Quản lý hiệu suất, phân bổ tài nguyên, tự động hóa quản trị.
• Các thành phần sau đây được bao gồm trong quá trình triển khai thiết bị vCenter Server :
  • Các dịch vụ xác thực bao gồm vCenter Single Sign-On, dịch vụ cấp phép, dịch vụ tra cứu và VMware Certificate Authority.
  • Nhóm dịch vụ vCenter Server bao gồm vCenter Server , vSphere Client , vSphere Auto Deploy và vSphere ESXi Dump Collector. Thiết bị vCenter Server cũng bao gồm dịch vụ VMware vSphere Lifecycle Manager Extension và VMware vCenter Lifecycle Manager
• Dịch vụ được cài đặt với vCenter Server:
  • PostgreSQL: Phiên bản cơ sở dữ liệu đi kèm cho vSphere và các dịch vụ đám mây.
  • vSphere Client: Giao diện HTML5 để quản lý vCenter Server qua trình duyệt.
  • vSphere ESXi Dump Collector: Công cụ hỗ trợ thu thập dump của ESXi khi gặp lỗi nghiêm trọng.
  • vSphere Auto Deploy: Công cụ triển khai ESXi cho nhiều máy chủ vật lý.
  • VMware vSphere Lifecycle Manager: Quản lý cập nhật và phiên bản cho ESXi, máy ảo, và các ứng dụng ảo hóa.

3. Physical Infrastructure

• Khái niệm: Là lớp hạ tầng vật lý bao gồm các máy chủ, hệ thống lưu trữ (như SAN, NAS, vSAN) và thiết bị mạng (như switch, router, firewall). Các thành phần này tương tác với nhau để tạo nên môi trường ảo hóa mạnh mẽ và linh hoạt.
• Vai trò: Physical Infrastructure là nền tảng chính cho tất cả các tài nguyên ảo hóa trong vSphere. Các tài nguyên này được ảo hóa và phân bổ để phục vụ các ứng dụng và dịch vụ IT một cách hiệu quả, đảm bảo tính sẵn sàng cao và tối ưu hóa hiệu năng.
• Quản lý: Đảm bảo tài nguyên phần cứng hoạt động tối ưu để hỗ trợ máy ảo.
  • Server Hardware: Các máy chủ hiện đại với CPU nhiều lõi, bộ nhớ RAM lớn và lưu trữ nhanh chóng được sử dụng để hỗ trợ môi trường ảo hóa. Việc bảo trì định kỳ và kiểm tra tương thích phần cứng là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất.​
  • Networking: Cấu hình mạng phức tạp nhưng linh hoạt, kết nối các máy chủ với nhau và với toàn bộ hệ thống qua các công nghệ như SDN (Software-Defined Networking) để tối ưu hóa hiệu năng và bảo mật.​
  • Storage: Hệ thống lưu trữ hiện đại như vSAN, hỗ trợ công nghệ NVMe và RAID, đảm bảo dữ liệu được truy cập nhanh chóng và an toàn. Việc quản lý lưu trữ bao gồm tối ưu hóa IOPS, độ trễ thấp và khả năng mở rộng linh hoạt.​
  • Tương thích phần cứng: Luôn đảm bảo phần cứng sử dụng tương thích với danh sách HCL (Hardware Compatibility List) của VMware để tránh các vấn đề hiệu suất và đảm bảo được hỗ trợ kỹ thuật từ VMware.​
  • Kiểm tra và bảo trì: Bảo trì định kỳ, bao gồm cập nhật firmware, kiểm tra hệ thống và dự phòng rủi ro, để đảm bảo phần cứng luôn hoạt động ổn định và sẵn sàng cho mọi tình huống.​

4. Virtual Infrastructure

• Khái niệm: Là lớp ảo hóa chạy trên hạ tầng vật lý. Virtual Infrastructure là lớp hạ tầng ảo hóa, bao gồm các máy ảo (VMs), mạng ảo (vSwitches), và các tài nguyên ảo hóa khác được quản lý bởi các phần mềm như VMware vSphere. Các tài nguyên phần cứng từ Physical Infrastructure được trừu tượng hóa để tạo ra môi trường ảo linh hoạt, có thể mở rộng và dễ dàng quản lý. VI
• Mối liên hệ: Virtual Infrastructure được xây dựng từ các tài nguyên phần cứng. Cho phép tận dụng tối đa tài nguyên phần cứng, tạo ra nhiều máy ảo chạy các hệ điều hành và ứng dụng khác nhau trên cùng một máy chủ vật lý. Nó cung cấp khả năng linh hoạt cao trong quản lý tài nguyên và dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp quy mô hệ thống.
• Lợi ích: Giúp quản lý linh hoạt, tiết kiệm chi phí, và dễ dàng mở rộng hệ thống.
• Quản lý: Virtual Infrastructure quản lý các máy ảo (VMs) chạy trên tài nguyên phần cứng, cùng với mạng ảo và lưu trữ ảo hóa để tối ưu hóa hiệu năng, đảm bảo tính sẵn sàng cao và khả năng mở rộng linh hoạt. Nó tích hợp các công cụ như vSwitches để điều phối mạng, vSAN cho lưu trữ, và Resource Pools để phân bổ tài nguyên hiệu quả, tất cả đều giúp quản trị hệ thống dễ dàng và nhanh chóng
• Kiến trúc:
  • Host: Quản lý tài nguyên cho máy ảo và có thể kết hợp với các host khác để tạo thành một cụm.
  • Hypervisor: Phần mềm cho phép một máy chủ vật lý chạy nhiều hệ điều hành ảo cùng lúc.
  • Virtual machine: Máy tính ảo với hệ điều hành riêng, dễ dàng tạo và quản lý mà không cần phần cứng vật lý.
  • User interface: Giao diện giúp quản trị viên quản lý hạ tầng ảo hóa qua kết nối trực tiếp hoặc trình duyệt web.
• Các thành phần cơ sở hạ tầng ảo:
  • Virtualized compute: Là khả năng ảo hóa tính toán, cho phép nhiều hệ điều hành và ứng dụng chạy trên cùng một máy chủ vật lý. Điều này giúp tối ưu hóa tài nguyên, làm cho các công nghệ như điện toán đám mây và container trở nên khả thi.
  • Virtualized storage: Tạo ra một kho lưu trữ duy nhất từ nhiều thiết bị lưu trữ vật lý, giúp linh hoạt trong việc phân bổ tài nguyên cho các máy ảo. Các giải pháp lưu trữ phổ biến bao gồm SAN (Storage Area Network) và NAS (Network-Attached Storage).
  • Virtualized networking and security: Ảo hóa các dịch vụ mạng, tách chúng khỏi phần cứng nền tảng, giúp quản lý tập trung dễ dàng hơn. Các tính năng bảo mật quan trọng bao gồm cô lập máy ảo và quản lý quyền truy cập.
  • Management solution: Cung cấp một giao diện quản lý thân thiện để cấu hình, quản lý và tự động hóa cơ sở hạ tầng ảo hóa. Giúp di chuyển máy ảo giữa các máy chủ mà không bị gián đoạn, hỗ trợ tính sẵn sàng cao và quản lý khôi phục sau thảm họa.

5. Virtual Machines (VMs)

• Khái niệm: Máy ảo là hệ thống giả lập chạy trên nền tảng ảo hóa. Mỗi máy ảo hoạt động như một hệ thống độc lập với hệ điều hành riêng, ngay cả khi chúng chạy trên cùng một phần cứng. VMs
• Vai trò: Đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai và quản lý ứng dụng. Ngoài ra, máy ảo có thể thực hiện các tác vụ cụ thể được coi là quá rủi ro để thực hiện trong môi trường máy chủ, chẳng hạn như truy cập dữ liệu bị nhiễm vi-rút hoặc thử nghiệm hệ điều hành. Vì máy ảo được tách biệt khỏi phần còn lại của hệ thống, nên phần mềm bên trong máy ảo không thể can thiệp vào máy chủ.
• Hai loại máy ảo chính là:
  1. Máy ảo tiến trình (Process Virtual Machine): Đây là loại máy ảo được thiết kế để chạy một tiến trình đơn lẻ như một ứng dụng trên máy chủ. Nó cung cấp một môi trường lập trình độc lập với nền tảng, giúp che giấu thông tin về phần cứng hoặc hệ điều hành nền tảng. Ví dụ điển hình là Máy ảo Java (JVM), cho phép chạy các ứng dụng Java trên bất kỳ hệ điều hành nào như thể chúng là ứng dụng gốc.
  2. Máy ảo hệ thống (System Virtual Machine): Đây là loại máy ảo được ảo hóa hoàn toàn để thay thế cho một máy vật lý. Nó cho phép chia sẻ tài nguyên vật lý của máy chủ giữa nhiều máy ảo, mỗi máy chạy một hệ điều hành riêng. Quá trình ảo hóa này dựa trên Trình quản lý ảo (Hypervisor), như VMware ESXi, có thể chạy trực tiếp trên phần cứng hoặc trên một hệ điều hành nền tảng.
• Có 5 loại ảo hóa chính:
  • Ảo hóa phần cứng (Hardware Virtualization): Đây là hình thức ảo hóa phổ biến nhất, nơi một máy chủ vật lý được chia thành nhiều máy ảo, mỗi máy có hệ điều hành riêng. Hypervisor là phần mềm chính giúp quản lý các máy ảo này.
  • Ảo hóa phần mềm (Software Virtualization): Tập trung vào việc tạo ra môi trường phần mềm độc lập trong một hệ thống vật lý. Ví dụ, chạy nhiều ứng dụng độc lập trên cùng một máy mà không cần thay đổi hệ điều hành.
  • Ảo hóa lưu trữ (Storage Virtualization): Hợp nhất nhiều thiết bị lưu trữ vật lý thành một không gian lưu trữ ảo, giúp tối ưu hóa việc quản lý và sử dụng dữ liệu.
  • Ảo hóa mạng (Network Virtualization): Tạo ra các mạng ảo hoạt động độc lập với phần cứng mạng thực tế, giúp dễ dàng quản lý và phân phối tài nguyên mạng.
  • Ảo hóa dữ liệu (Data Virtualization): Cho phép truy cập và quản lý dữ liệu từ nhiều nguồn mà không cần phải biết nơi dữ liệu thực sự lưu trữ, giúp việc tổng hợp và sử dụng dữ liệu trở nên linh hoạt hơn.

II. Kiến trúc và các thành phần của hệ thống
1. Kiến trúc của vSphere
vSphere là một bộ sản phẩm và công nghệ ảo hóa được phát triển bởi VMware, cung cấp một nền tảng mạnh mẽ và linh hoạt cho việc ảo hóa và quản lý hạ tầng IT. Nó cho phép doanh nghiệp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên, tăng cường tính sẵn sàng của ứng dụng và đơn giản hóa quản lý hệ thống.

• Mô hình kiến trúc tổng quan của vSpherebao gồm các thành phần chính sau:
  • VMware ESXi: Hypervisor loại 1 chạy trực tiếp trên phần cứng máy chủ, cung cấp nền tảng để tạo và quản lý các máy ảo.
  • VMware vCenter Server: Công cụ quản lý tập trung, cho phép quản trị viên quản lý nhiều ESXi host và máy ảo từ một giao diện duy nhất.
  • vSphere Client và vSphere Web Client: Giao diện người dùng để tương tác và quản lý các thành phần của vSphere.
  • VMware vSphere Update Manager (VUM): Công cụ giúp tự động hóa quá trình cập nhật và vá lỗi cho các ESXi host và máy ảo.

Sơ đồ kiến trúc tổng quan:

Thành phần chính của vSphere:

• VMware ESXi:
  • Khái niệm: Là một hypervisor loại 1, nghĩa là nó chạy trực tiếp trên phần cứng máy chủ mà không cần một hệ điều hành cơ sở. ESXi chịu trách nhiệm trực tiếp trong việc ảo hóa tài nguyên phần cứng như CPU, RAM, lưu trữ và mạng, cung cấp chúng cho các máy ảo
  • Kiến trúc của ESXi:
    • VMkernel: Là nhân của ESXi, quản lý tài nguyên phần cứng và cung cấp các dịch vụ cơ bản cho các máy ảo.
    • User World: Môi trường người dùng nơi các tiến trình và dịch vụ chạy, bao gồm các dịch vụ quản lý và giám sát.
    • Drivers và Modules: Tương tác trực tiếp với phần cứng, cung cấp khả năng giao tiếp giữa VMkernel và các thiết bị vật lý.
  • Cách hoạt động:
    • Khi ESXi được cài đặt trên máy chủ vật lý, nó sẽ kiểm soát và quản lý toàn bộ tài nguyên phần cứng.
    • VMkernel phân phối tài nguyên cho các máy ảo dựa trên cấu hình và nhu cầu thực tế.
    • ESXi hỗ trợ các tính năng quan trọng nhưcho phép di chuyển máy ảo giữa các host, đảm bảo tính sẵn sàng và cân bằng tải.
• VMware vCenter Server:
  • Khái niệm: Là một nền tảng quản lý tập trung cho môi trường vSphere. Nó cho phép quản trị viên quản lý nhiều ESXi host và máy ảo từ một giao diện duy nhất, cung cấp các tính năng nâng cao như quản lý tài nguyên, tự động hóa, giám sát và bảo mật.
  • Kiến trúc của vCenter Server:
    • Services Layer: Chứa các dịch vụ cốt lõi như quản lý phiên bản, cấp phép, chứng chỉ và xác thực.
    • Database Layer: Lưu trữ thông tin cấu hình, trạng thái của các ESXi host, máy ảo và các đối tượng khác trong môi trường.
    • Client Access Layer: Cung cấp giao diện người dùng thông qua vSphere Client và vSphere Web Client.
  • Cách hoạt động
    • vCenter Server kết nối và quản lý nhiều ESXi host, thu thập và lưu trữ thông tin về cấu hình và trạng thái của chúng.
    • Cung cấp các dịch vụ như vMotion, HA, DRS, và vSphere Distributed Switch, cho phép quản lý và điều phối tài nguyên một cách hiệu quả và linh hoạt.
    • Hỗ trợ tích hợp với các giải pháp khác như vRealize Operations Manager và vSphere Replication để mở rộng khả năng quản lý và phục hồi sau thảm họa.
  • 
• vSphere Client
  • Khái niệm: Là một ứng dụng giao diện người dùng dựa trên nền tảng Windows, cho phép quản trị viên kết nối và quản lý trực tiếp các ESXi host hoặc thông qua vCenter Server
  • Chức năng chính: Quản lý cấu hình và trạng thái của ESXi host và máy ảo, triển khai và cấu hình máy ảo mới, giám sát hiệu suất và sự kiện trong hệ thống, thực hiện các tác vụ bảo trì như cập nhật và di chuyển máy ảo.
• vSphere Web Client:
  • Khái niệm: Là một ứng dụng web cho phép quản trị viên truy cập và quản lý môi trường vSphere thông qua trình duyệt web. Đây là công cụ quản lý chính trong các phiên bản vSphere hiện đại.
  • Chức năng chính: Cung cấp đầy đủ các tính năng quản lý và cấu hình cho ESXi host và máy ảo. Hỗ trợ các tính năng nâng cao như vSphere Distributed Switch, HA, và DRS. Cho phép truy cập từ bất kỳ thiết bị nào có trình duyệt web, tăng cường tính linh hoạt.
• VMware vSphere Update Manager (VUM):
  • Khái niệm: Là một công cụ tự động hóa quá trình cập nhật và vá lỗi cho các ESXi host và máy ảo trong môi trường vSphere. Nó giúp đảm bảo hệ thống luôn được cập nhật và bảo mật.
  • Chức năng chính:Tự động kiểm tra và áp dụng các bản cập nhật cho ESXi host và máy ảo, đảm bảo các host và máy ảo tuân thủ theo các tiêu chuẩn và chính sách đã định, dễ dàng quản lý và theo dõi thông qua giao diện vSphere Web Client.

2. Kiến trúc của Physical Infrastructure

• Thành phần phần cứng: Physical Infrastructure bao gồm CPU, RAM, Network và Storage. Đây là nền tảng vật lý hỗ trợ các máy ảo.
• Tích hợp và tối ưu hóa: Các tài nguyên này được tích hợp vào vSphere để đảm bảo hiệu suất cao nhất cho hệ thống ảo hóa, với khả năng quản lý và phân bổ linh hoạt.

Các thành phần:

• Máy chủ (Servers): Cung cấp tài nguyên tính toán như CPU và RAM để chạy các ESXi host và máy ảo. Đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy cao cho các ứng dụng và dịch vụ
• Hệ thống lưu trữ (Storage Systems): Lưu trữ dữ liệu của máy ảo, bao gồm hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu người dùng. Đảm bảo dữ liệu được truy cập nhanh chóng và an toàn.
• Hệ thống mạng (Networking Systems): Cung cấp kết nối giữa các máy chủ, lưu trữ và người dùng cuối. Đảm bảo việc truyền dữ liệu nhanh chóng, an toàn và đáng tin cậy.
• Hệ Thống Nguồn Điện (Power Supply Systems): Nhiệm vụ đảm bảo mọi thiết bị trong trung tâm dữ liệu hoạt động ổn định. nhằm duy trì hoạt động liên tục
• Hệ Thống Làm Mát (Cooling Systems): Duy trì nhiệt độ ổn định, tránh để các thiết bị quá nhiệt hoặc tích tụ hơi nước trong quá trình vận hành.

3. Kiến trúc của Virtual Infrastructure

• Thành phần chính:
  • Datacenters (Trung tâm dữ liệu): Là các đơn vị logic chứa toàn bộ tài nguyên ảo hóa như máy chủ, lưu trữ và mạng. Datacenters cung cấp một cấu trúc tổ chức để quản lý và điều phối các tài nguyên. Chức năng chính là tổ chức các thành phần khác nhau của hạ tầng ảo, bao gồm các cluster và tài nguyên mạng.
    • Sơ đồ cấu trúc Datacenter

4. Giao diện người dùng và công cụ quản lý

• vSphere Client và Web Client: Đây là hai giao diện chính để người dùng tương tác với hệ thống. vSphere Client cài trên máy tính, còn Web Client hoạt động qua trình duyệt web, cả hai đều dễ sử dụng và đầy đủ tính năng.
• Công cụ dòng lệnh và tự động hóa: vSphere cũng cung cấp các công cụ dòng lệnh để quản lý hệ thống hiệu quả hơn, đặc biệt là khi cần tự động hóa các tác vụ quản trị.

III. Tổng kết
Chúng ta đã tìm hiểu về các khái niệm cơ bản như vSphere, vCenter, Physical Infrastructure, Virtual Infrastructure và Virtual Machines (VMs).Vai trò, cách vCenter quản lý hệ thống và cách mà Physical và Virtual Infrastructure phối hợp để tối ưu hóa quản lý tài nguyên. Tóm lại vSphere và vCenter là hai thành phần quan trọng trong môi trường ảo hóa hiện đại. vSphere cung cấp nền tảng cho việc quản lý và vận hành các tài nguyên ảo hóa, trong khi vCenter là công cụ quản lý tập trung giúp kiểm soát toàn bộ hệ thống vSphere. Sự kết hợp giữa vật lý và ảo hóa cũng rất quan trọng vì cơ sở hạ tầng vật lý là nền tảng mà trên đó các hệ thống ảo hóa được xây dựng.
Kết lại, hiểu rõ kiến trúc hệ thống giúp đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và quản lý dễ dàng hơn, từ đó tối ưu hóa tài nguyên và giảm thiểu rủi ro.

l3g0n said:

Mình có một câu hỏi là. Tại sao phải sử dụng ảo hóa trong khi có thể sử dụng máy chủ vật lý không cần ảo hóa?

Click to expand...

Dạ, khi mình ảo hóa lên thì sẽ có thể chạy nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ vật lý, giúp sử dụng tối đa tài nguyên còn khi sài máy chủ vật lý thì đôi lúc lại không sài hết. tiết kiệm chi phí, quản lý và mở rộng hệ thống có thể linh hoạt hơn( tạo, sao chép, di chuyển mà không cần phải cấu hình lại phần cứng vật lý) và phục hồi sau sự cố dễ dàng hơn so với việc chỉ dùng máy chủ vật lý.

l3g0n said:

Đối với kiến trúc các thành phần của hệ thống, bạn có thể làm rõ ra được không, như mô hình kiến trúc của các phần rồi nó hoạt động như thế nào chả hạn?

Click to expand...

Cám ơn anh đã gợi ý, em đã bổ xung thêm và cũng như chèn một số hình ảnh sơ đồ ạ!