VMware [Lab 8]: Creating and Removing a Virtual Machine, (Simulation) Installing VMware Tools, Adding Virtual Hardware & Modifying Virtual Machines

I. MÔ TẢ YÊU CẦU CỦA BÀI LAB
1. Mô tả sơ bộ
Bài lab số 8 đi vào đối tượng phục vụ cốt lõi của toàn bộ hạ tầng: Máy ảo (Virtual Machine - VM).
Nội dung bài lab bao gồm toàn bộ vòng đời và kỹ năng quản trị máy ảo:

• Khởi tạo máy ảo mới theo cấu hình chuẩn, lựa chọn Compute Resource, Datastore chia sẻ và Port Group mạng.
• Cài đặt bộ công cụ tối ưu hóa VMware Tools (hoặc open-vm-tools) và phân tích vai trò của nó đối với hệ điều hành khách (Guest OS).
• Nâng cấp, thay đổi cấu hình phần cứng ảo khi máy đang chạy (Hot-Add CPU, Hot-Add RAM, mở rộng dung lượng đĩa cứng ảo VMDK).
• Gắn thêm card mạng mới (Network Adapter), ổ đĩa mới, và phân biệt các loại bộ điều khiển lưu trữ ảo (SCSI/NVMe Controllers).
• Thực hiện xóa máy ảo an toàn, phân định ranh giới giữa việc gỡ bỏ khỏi vCenter Inventory (Remove from Inventory) và xóa hoàn toàn khỏi đĩa cứng (Delete from Disk).

2. Vấn đề kỹ thuật cần giải quyết​

• Hiệu năng và khả năng điều khiển máy ảo không có Driver tối ưu: Một máy ảo mới dựng nếu không có VMware Tools sẽ bị giới hạn nghiêm trọng: vCenter không thể theo dõi địa chỉ IP, không lấy được trạng thái bộ nhớ RAM thực tế (Heartbeat), đồ họa hiển thị giật lag, và đặc biệt là không thể thực hiện lệnh tắt/khởi động lại máy ảo một cách an toàn (Graceful Shutdown) từ vCenter mà chỉ có thể "rút điện" cưỡng bức (Hard Power Off).
• Nhu cầu co giãn phần cứng không gián đoạn dịch vụ (Zero-Downtime Scaling): Trong môi trường doanh nghiệp chạy các ứng dụng quan trọng (Database, ERP), khi VM thiếu RAM hoặc đầy ổ cứng, quản trị viên không thể tùy tiện tắt máy để nâng cấp. Cần cấu hình và kích hoạt các tính năng nóng (Hot-Add vCPU, Hot-Plug Memory, Online Disk Expansion).
• Hiểu nhầm tai hại giữa hai thao tác xóa máy ảo: Nhiều kỹ sư khi muốn giải phóng tài nguyên thường bấm nhầm Remove from Inventory thay vì Delete from Disk, khiến các file .vmdk dung lượng hàng trăm GB vẫn âm thầm chiếm dụng Datastore (tạo ra hiện tượng đĩa mồ côi - Orphaned Disks). Ngược lại, có trường hợp muốn bỏ tạm thời máy ảo khỏi giao diện nhưng lại bấm Delete from Disk dẫn đến mất toàn bộ dữ liệu không thể phục hồi.

II. GIẢI PHÁP VÀ TRIỂN KHAI THỰC TẾ​

1. KHỞI TẠO MÁY ẢO MỚI

• Trên cây Inventory, chuyển sang góc nhìn Hosts and Clusters (hoặc VMs and Templates).
• Nhấp chuột phải vào Lab -> chọn New Virtual Machine...

Thực hiện tuần tự theo các bước trong trình hướng dẫn:

• Select a creation type: Chọn Create a new virtual machine -> bấm NEXT.

• Select a name and folder:
  • Virtual machine name: Nhập Ubuntu-Test
  • Select a location: Chọn folder Lab-UT.
  • Bấm NEXT.

• Select a compute resource:
  • Chọn máy chủ đích thực thi: esxi.uyenthy.local.
  • Khung Compatibility checks hiển thị thông báo Compatibility checks succeeded.
  • Bấm NEXT.

• Select storage:
  • Chọn Datastore dùng chung: Datastore1.
  • VM Storage Policy: Chọn Datastore Default.
  • Bấm NEXT.

• Select compatibility:
  • Chọn mức tương thích phần cứng: ESXi 8.0 and later (VM version 20) để tận dụng tối đa các tập lệnh và tính năng ảo hóa mới nhất -> bấm NEXT.
• Select a guest OS:
  • Guest OS Family: Chọn Linux.
  • Guest OS Version: Chọn đúng phiên bản (ví dụ: Ubuntu Linux (64-bit)).
  • Lưu ý: Chọn đúng hệ điều hành giúp vSphere tự động tối ưu hóa loại controller và cấu hình ACPI phù hợp cho nhân OS.
  • Bấm NEXT.

• Customize hardware (Tùy biến phần cứng ban đầu):
  • CPU: Chọn 2 vCPU.
  • Memory: Chọn 4 GB (4096 MB).
  • New Hard disk: Nhập dung lượng 25 GB.
  • New Network: Chọn Lab-VM-Network. Đảm bảo ô Connect at power on được tích chọn.
  • New CD/DVD Drive: Chọn Datastore ISO File -> trỏ đến file ISO cài đặt Linux trên Datastore.
  • Bấm NEXT.

• Ready to complete: Rà soát lại toàn bộ bảng tổng hợp -> bấm FINISH. Máy ảo xuất hiện trên cây Inventory.

2. CÀI ĐẶT VMWARE TOOLS

Sau khi hoàn tất cài đặt hệ điều hành, trên giao diện vSphere Client, tại tab Summary của máy ảo, mục VMware Tools sẽ cảnh báo: Not installed hoặc Guest OS customization is not available.

Có hai phương thức cài đặt tùy theo dòng hệ điều hành:

• Phương thức 1: Cài đặt gói mở open-vm-tools (Khuyến nghị chuẩn cho Linux hiện đại):
  • Trong giao diện dòng lệnh (Terminal) của Linux Guest OS, chạy lệnh cập nhật và cài đặt:

Phương thức 2: Cài đặt qua trình gắn đĩa ảo vSphere (VMware Tools Native):

• Trong vSphere Client, nhấp chuột phải vào máy ảo -> chọn Guest OS -> chọn Install VMware Tools...

• Thao tác này sẽ gắn một file ảnh đĩa .iso chứa bộ cài đặt vào ổ CD/DVD ảo của máy khách.

Trong Guest OS, thực hiện mount ổ đĩa, giải nén tệp VMwareTools-x.x.x.tar.gz và chạy script cài đặt:

3. THÊM VÀ CẤU HÌNH PHẦN CỨNG ẢO NÂNG CAO
Bước 3.1: Hot-Add / Hot-Plug
Lưu ý: Để bật tính năng này, máy ảo phải được tắt nguồn tạm thời trong lần cấu hình đầu tiên:

• Nhấp chuột phải vào Ubuntu-Test -> chọn Power -> Shut Down Guest OS.

• Sau khi máy tắt hoàn toàn, nhấp chuột phải vào máy ảo -> chọn Edit Settings....
• Kích hoạt CPU Hot Add:
  • Mở rộng mục CPU -> tích chọn ô Enable CPU Hot Add.
• Kích hoạt Memory Hot Plug:
  • Mở rộng mục Memory -> tích chọn ô Enable Memory Hot Plug.

• Bấm OK -> Bật nguồn máy ảo trở lại (Power On).

Bước 3.2: Thêm ổ đĩa ảo mới

• Nhấp chuột phải vào Ubuntu-Test (máy đang chạy) -> chọn Edit Settings...

• Thêm ổ cứng thứ hai:
  • Nhấp vào nút ADD NEW DEVICE ở góc trên bên phải -> chọn Hard Disk.

• Bấm OK.

4. QUY TRÌNH XÓA MÁY ẢO VÀ PHÂN BIỆT HAI CƠ CHẾ XÓA
Khi kết thúc vòng đời của máy ảo hoặc hoàn thành thử nghiệm, việc giải phóng tài nguyên đòi hỏi sự cẩn trọng tuyệt đối:
Phương thức 1: Remove from Inventory (Xóa khỏi danh mục quản lý)

• Thao tác: Nhấp chuột phải vào máy ảo -> chọn Remove from Inventory -> xác nhận Yes.

• Bản chất kỹ thuật:
  • Máy ảo lập tức biến mất khỏi danh sách quản lý của vCenter.
  • Dữ liệu thực tế: Toàn bộ thư mục chứa máy ảo, các file cấu hình .vmx, và toàn bộ ổ đĩa ảo .vmdk vẫn nằm nguyên vẹn trên Datastore. Dung lượng đĩa không hề được giải phóng.

• Mục đích sử dụng: Dùng khi muốn chuyển quyền quản lý máy ảo sang một vCenter khác, hoặc tạm thời ẩn máy ảo đi mà không làm mất dữ liệu. Sau này, chỉ cần vào Datastore Browser, tìm file .vmx và bấm Register VM là máy ảo sẽ xuất hiện trở lại.

Phương thức 2: Delete from Disk (Xóa vĩnh viễn khỏi ổ cứng)​

• Thao tác: Nhấp chuột phải vào máy ảo -> chọn Delete from Disk -> xác nhận Delete.

• Bản chất kỹ thuật:
  • vCenter gửi lệnh trực tiếp xuống ESXi kernel để thực hiện lệnh xóa đệ quy toàn bộ thư mục của máy ảo trên hệ thống tệp tin VMFS/NFS.
  • Toàn bộ tệp .vmdk, snapshot, log, nvram bị xóa hoàn toàn khỏi Datastore. Dung lượng trống (Free Space) của Datastore lập tức tăng lên tương ứng.

• Mục đích sử dụng: Dùng khi máy ảo đã hết giá trị sử dụng, cần giải phóng triệt để tài nguyên lưu trữ cho trung tâm dữ liệu.

5. QUY TRÌNH ĐĂNG KÝ LẠI MÁY ẢO VÀO INVENTORY
Sau khi một máy ảo bị gỡ bỏ khỏi vCenter bằng lệnh Remove from Inventory, toàn bộ thư mục dữ liệu chứa file cấu hình (.vmx) và các ổ đĩa ảo (.vmdk) vẫn nằm nguyên vẹn trên Datastore. Khi cần đưa máy ảo này quay trở lại hệ thống quản lý, quản trị viên sẽ sử dụng tính năng Register VM thông qua trình duyệt tệp tin của Datastore (Datastore Browser).

• Trên thanh điều hướng vSphere Client, chuyển sang góc nhìn Storage (biểu tượng chồng ổ đĩa).
• Mở rộng Datacenter Lab, nhấp chọn Datastore nơi máy ảo đang lưu trữ.
• Chuyển sang tab Files ở khung màn hình chính.
• Trong danh sách các thư mục, mở thư mục mang tên máy ảo cần khôi phục.
• Tìm đến tệp tin có phần mở rộng là .vmx.
• Lưu ý: File .vmx là tệp văn bản chứa toàn bộ cấu hình phần cứng ảo (vCPU, RAM, MAC address, đường dẫn đĩa cứng) của máy ảo đó.

• Nhấp chuột phải vào file Ubuntu-Test.vmx (hoặc tích chọn file và bấm nút Register VM trên thanh công cụ).
• Hộp thoại Register Virtual Machine xuất hiện.
• Select a name and folder:

• Select a compute resource:

• Ready to complete:
  • Rà soát lại tên máy ảo, vị trí folder và host thực thi -> bấm FINISH.
• Quan sát bảng điều khiển: Máy ảo xuất hiện trở lại trên cây Inventory đúng tại vị trí thư mục đã chỉ định.

6. TĂNG KÍCH THƯỚC ĐĨA ẢO
Trong quá trình vận hành máy ảo, nhu cầu mở rộng dung lượng đĩa ảo (.vmdk) diễn ra rất thường xuyên khi cơ sở dữ liệu phình to hoặc dung lượng log tăng cao. VMware vSphere hỗ trợ tính năng mở rộng dung lượng đĩa trực tuyến (Online Disk Expansion) – tức là nâng dung lượng đĩa ngay khi máy ảo đang hoạt động mà không cần tắt máy hay gián đoạn dịch vụ.
Bước 6.1: Mở rộng dung lượng đĩa ảo trên vSphere Client

• Trên cây Inventory, tìm và nhấp chuột phải vào máy ảo cần mở rộng đĩa -> chọn Edit Settings....
• Tại mục Virtual Hardware, tìm đến ổ đĩa cần tăng dung lượng.
• Tại ô dung lượng, nhập số dung lượng mới lớn hơn dung lượng hiện tại:
  • Lưu ý: VMware chỉ cho phép tăng kích thước đĩa ảo, không bao giờ cho phép giảm kích thước trực tiếp tại đây nhằm bảo vệ toàn vẹn dữ liệu.

• Bấm OK.

Bước 6.2: Cập nhật và mở rộng dung lượng bên trong Hệ điều hành khách
Sau khi hoàn thành Giai đoạn 1, hệ điều hành chỉ mới nhận thấy "ổ cứng vật lý" được cấp thêm không gian trống chưa phân bổ (Unallocated Free Space). Quản trị viên bắt buộc phải cấu hình bên trong OS để ứng dụng thực sự sử dụng được phần dung lượng này.

• Nếu kernel Linux chưa kịp nhận diện dung lượng mới, mở Terminal chạy lệnh sau để quét lại bus SCSI: echo 1 | sudo tee /sys/class/block/sda/device/rescan
• Chạy lệnh: lsblk
• Kết quả quan sát: Thiết bị đĩa gốc sda đã hiển thị dung lượng mới là 8G, nhưng phân vùng con đang chứa dữ liệu (ví dụ sda1 hoặc sda2/sda3) vẫn đang mang kích thước cũ là 5G.

• Dùng công cụ growpart để kéo giãn phân vùng sang vùng trống vừa thêm: sudo growpart /dev/sda 1
• Tùy thuộc vào loại file system mà máy Linux đang sử dụng:
  • Nếu định dạng là ext4: sudo resize2fs /dev/sda1
  • Nếu định dạng là XFS (chuẩn trên RHEL/CentOS): sudo xfs_growfs /
  • Nếu phân vùng đang dùng LVM (Logical Volume Manager):
    • # 1. Mở rộng Physical Volume
      sudo pvresize /dev/sda1
      # 2. Mở rộng Logical Volume chiếm hết dung lượng trống
      sudo lvextend -l +100%FREE /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv
      # 3. Mở rộng File System tương ứng (ví dụ ext4)
      sudo resize2fs /dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv

• Chạy lệnh: df -h

• Xác nhận thư mục gốc / đã hiển thị đúng dung lượng mới và không gian trống khả dụng đã tăng lên rõ rệt.

7. ĐỔI TÊN MÁY ẢO
Trong quá trình quản trị, việc đổi tên máy ảo thường phát sinh khi cần chuẩn hóa quy ước đặt tên, chuyển đổi vai trò máy chủ hoặc tái cấu trúc phân nhóm nghiệp vụ. Thao tác này có thể thực hiện trực tiếp ngay khi máy ảo đang hoạt động mà không gây gián đoạn dịch vụ.

• Trên cây phân cấp Inventory, nhấp chuột phải vào máy ảo cần đổi tên
• Chọn Rename...

• Cửa sổ xuất hiện, nhập tên định danh mới cho máy ảo

• Bấm OK.

• Điều hướng tới Storage > chọn Datastore tương ứng > mở tab Files.
• Kết quả kiểm tra: Thư mục và các tệp đĩa (.vmx, .vmdk) vẫn mang tên cũ.
• Kết luận: Thao tác đổi tên chỉ có hiệu lực với Display Name trên vCenter, đường dẫn lưu trữ vật lý chưa thay đổi

IV. KẾT LUẬN​

Bài lab số 8 đã hoàn thiện kỹ năng quản trị vòng đời máy ảo trên nền tảng VMware vSphere:

1. Chuẩn hóa quy trình tạo máy ảo: Nắm vững các bước ánh xạ tài nguyên từ Compute, Shared Storage (iSCSI/NFS) và Distributed Port Group, lựa chọn đúng loại tương thích phần cứng và hệ điều hành.
2. Khai thác toàn diện VMware Tools: Hiểu rõ tầm quan trọng của bộ driver chuyên dụng đối với khả năng giám sát mạng, tối ưu I/O và điều khiển máy ảo an toàn từ xa.
3. Làm chủ khả năng nâng cấp linh hoạt (Hot-Plug): Nâng cao tính sẵn sàng của hệ thống thông qua việc thêm đĩa, tăng dung lượng và cắm nóng tài nguyên CPU/RAM mà không gây gián đoạn dịch vụ.
4. Quản trị lưu trữ có trách nhiệm: Phân biệt rành mạch giữa Remove from Inventory và Delete from Disk, ngăn ngừa nguy cơ tồn đọng dữ liệu rác (Orphaned Disks) làm cạn kiệt dung lượng hạ tầng lưu trữ dùng chung.