VMware [Module 7 - Part 1]: Tạo máy ảo mới, cài đặt VMware Tools, cấu hình phần cứng ảo (vCPU, RAM, Disk) và các tùy chọn của máy ảo

I. Mở đầu
Khởi tạo máy ảo (VM) là thao tác căn bản nhất của kỹ sư vận hành ảo hóa, nhưng cũng là bước dễ phát sinh sai lầm mang tính hệ thống. Việc click "Next" liên tục theo thói quen mà không hiểu rõ bản chất từng tham số cấu hình thường để lại những món nợ kỹ thuật khó sửa: chọn sai loại SCSI controller, chọn nhầm card mạng ảo hoặc đặt sai hardware version đều có thể gây lỗi màn hình xanh (BSOD), phân mảnh storage, hoặc khiến máy ảo không thể bật tính năng clustering sau này.

Báo cáo này phân tích chi tiết quy trình chuẩn hóa khi khởi tạo một máy ảo trong vSphere: từ việc kiểm soát quyền hạn và các bước trong wizard, phương thức triển khai VMware Tools (kết hợp open-vm-tools), cho đến bản chất kiến trúc của các tham số cấu hình phần cứng ảo (vCPU, vRAM, vDisk, vNIC) cùng các tùy chọn chuyên sâu trong thẻ VM Options.

II. Nội dung

1. Quy trình tạo máy ảo mới (VM Provisioning)

1.1. Điều kiện tiên quyết về phân quyền (RBAC Prerequisites)​

Để hoàn tất quy trình tạo máy ảo qua wizard mà không bị ngắt quãng giữa chừng, tài khoản quản trị bắt buộc phải được gán đồng thời 4 nhóm quyền cụ thể:

• Datacenter / Folder đích: Quyền Virtual Machine.Inventory.Create New.
• Tài nguyên tính toán (Host / Cluster / Resource Pool): Quyền Resource.Assign Virtual Machine To Resource Pool.
• Kho lưu trữ (Datastore / Datastore Cluster): Quyền Datastore.Allocate Space.
• Mạng ảo (Port Group / Distributed Port Group): Quyền Network.Assign.

Thiếu bất kỳ quyền nào ở trên, wizard sẽ lập tức khóa bước tương ứng hoặc chặn lệnh khởi tạo ở bước cuối cùng.

1.2. Các bước cấu hình trong New Virtual Machine Wizard​

Trên giao diện vSphere Client, nhấp chuột phải vào đối tượng cha hợp lệ -> New Virtual Machine -> Create a new virtual machine:

• Name and Folder: Đặt tên định danh duy nhất cho VM trong cùng thư mục quản lý và chỉ định thư mục logic.
• Compute Resource: Chỉ định Host, Cluster hoặc Resource Pool. Khung Compatibility phía dưới sẽ tự động kiểm tra xem host mục tiêu có đủ tài nguyên hoặc có lỗi không tương thích về CPU features hay không.
• Storage: Chọn Datastore mục tiêu hoặc Datastore Cluster. Nếu không muốn máy ảo này bị tự động di chuyển đĩa bởi thuật toán Storage DRS, đánh dấu chọn Disable Storage DRS for this virtual machine. Ngoài ra, quản trị viên có thể gán VM Storage Policy hoặc chọn Encrypt this virtual machine (yêu cầu cụm vSphere đã kết nối dịch vụ Key Management Service - KMS).
• Compatibility: Lựa chọn Virtual Hardware Version. Nguyên tắc chuẩn: chọn phiên bản phần cứng tương ứng với host ESXi thấp nhất có trong cụm để đảm bảo khả năng di chuyển linh hoạt qua vMotion.
• Guest OS: Khai báo chính xác họ hệ điều hành (Windows, Linux, Other) và phiên bản dự kiến cài đặt. Lựa chọn này không đơn thuần là một nhãn thông tin; nó quyết định firmware mặc định (Legacy BIOS hay EFI/Secure Boot), loại controller khuyến nghị và cách ESXi tối ưu hóa phân bổ bộ nhớ.
• Customize Hardware: Thiết lập thông số vCPU, RAM, ổ đĩa ảo, card mạng và gắn file ISO cài đặt (phân tích chi tiết ở mục 3).
• Ready to Complete: Rà soát toàn bộ cấu hình trước khi nhấn Finish để khởi tạo file metadata của máy ảo.

2. Cài đặt và chuẩn hóa VMware Tools
VMware Tools là bộ driver chuyên dụng và các dịch vụ chạy ngầm bên trong Guest OS, đóng vai trò cầu nối hiệu năng giữa hệ điều hành khách và nhân VMkernel của ESXi.

Nếu không có VMware Tools, máy ảo sẽ chạy bằng các driver generic giả lập chậm chạp, không thể co giãn độ phân giải màn hình, chuột bị trễ, tính năng đồng bộ thời gian không hoạt động, và đặc biệt vCenter không thể thực thi lệnh tắt máy mềm an toàn (Graceful Guest Shutdown).

2.1. Quy trình cài đặt trên hệ điều hành Windows​

1. Từ vSphere Client: Chuột phải vào máy ảo đang chạy -> Guest OS -> Install VMware Tools. Hành động này gắn tệp ISO chứa driver vào ổ CD/DVD ảo của máy.
2. Bên trong Windows: Trình cài đặt tự động chạy hoặc mở ổ CD-ROM chạy tệp setup64.exe.
3. Hoàn tất wizard theo dạng Typical (hoặc Complete nếu dùng các tính năng VSS provider cho backup) và khởi động lại hệ điều hành để nhận diện driver mới.

2.2. Quy trình cài đặt trên hệ điều hành Linux​

Đối với các bản phân phối Linux hiện đại (RHEL, CentOS, Ubuntu, Debian), VMware chính thức khuyến cáo sử dụng gói mã nguồn mở open-vm-tools thay vì cài gói tarball .tar.gz truyền thống. Gói này được tích hợp sẵn trong kho ứng dụng của hệ điều hành, cho phép cập nhật tự động cùng chu kỳ vá lỗi của OS:


Sau khi hoàn tất, thẻ Summary của VM trên vSphere Client sẽ hiển thị trạng thái VMware Tools: Running, version: OK.

3. Cấu hình phần cứng ảo (Virtual Hardware Deep Dive)
Đây là tầng quyết định trực tiếp đến hiệu năng (I/O, tính toán) và khả năng mở rộng của máy ảo.

3.1. Vi xử lý ảo (vCPU) & Kiến trúc vNUMA​

• Cơ chế lập lịch: Số lượng vCPU gán cho VM không được vượt quá số logical CPU của host vật lý. Việc gán dư thừa vCPU (Over-provisioning) cho một máy ảo tải thấp là phản tác dụng: nhân VMkernel phải chờ đủ số core vật lý rảnh rỗi cùng lúc để thực thi các luồng của máy ảo đó (gây tăng chỉ số CPU Ready % - %RDY).
• Cấu hình Sockets vs. Cores per Socket: Lựa chọn tỷ lệ này ảnh hưởng trực tiếp đến kiến trúc vNUMA (Virtual Non-Uniform Memory Access). vSphere sẽ tự động dựng topology vNUMA tối ưu dựa trên cấu trúc socket vật lý bên dưới. Khuyến cáo chung: giữ Cores per Socket = 1 để vSphere tự động tính toán, trừ trường hợp hệ điều hành khách hoặc phần mềm (như Microsoft SQL Server) bị giới hạn license theo socket.
• CPU Hot Plug: Tùy chọn thêm vCPU khi máy ảo đang chạy. Lưu ý: Khi bật tính năng này, vSphere sẽ tự động vô hiệu hóa tính năng vNUMA trên máy ảo đó, có thể làm giảm hiệu năng của các ứng dụng tính toán nặng.

3.2. Bộ nhớ ảo (vRAM) & Quản lý phân bổ​

• RAM Allocation: Cấp phát dung lượng phù hợp với tải thực tế của ứng dụng.
• Bộ ba kiểm soát tài nguyên:
  
  
  • Reservation: Lượng RAM vật lý ESXi cam kết giữ riêng cho VM, không bao giờ bị thu hồi hay hoán đổi (swap).
  • Limit: Ngưỡng RAM tối đa VM được phép chạm tới, bất kể host còn dư bao nhiêu.
  • Shares: Tỷ trọng ưu tiên cạnh tranh tài nguyên RAM khi host rơi vào tình trạng cạn kiệt bộ nhớ.
• Memory Hot Plug: Cho phép tăng dung lượng RAM trực tiếp khi VM đang hoạt động (không hỗ trợ giảm RAM).

3.3. Ổ đĩa ảo (Virtual Disk) & SCSI Controllers​

Tham số cấu hình	Tùy chọn kỹ thuật	Phân tích cơ chế và kịch bản áp dụng
Disk Provisioning	Thin Provision	Cấp phát dung lượng theo nhu cầu ghi thực tế. Tiết kiệm dung lượng lưu trữ ban đầu nhưng cần giám sát chặt chẽ dung lượng datastore để tránh bị đầy ổ đĩa (Datastore Out-of-Space).
	Thick Lazy Zeroed	Cấp phát đủ dung lượng đĩa ngay từ đầu. Dữ liệu cũ trên physical block chỉ được xóa về số 0 (zero-out) khi VM thực hiện thao tác ghi đầu tiên xuống khối đó.
	Thick Eager Zeroed	Cấp phát và xóa toàn bộ các khối về số 0 ngay lúc tạo đĩa. Thời gian khởi tạo lâu nhất nhưng mang lại hiệu năng ghi tức thời cao nhất; bắt buộc cho các cụm cluster dùng chung đĩa (như Oracle RAC, Microsoft WSFC) và tính năng FT.
Disk Mode	Persistent (Mặc định)	Mọi thay đổi dữ liệu được ghi vĩnh viễn vào đĩa ảo. Hỗ trợ chụp snapshot.
	Nonpersistent	Dữ liệu thay đổi chỉ ghi vào file tạm; toàn bộ thay đổi sẽ bị xóa sạch và ổ đĩa quay về trạng thái ban đầu ngay khi máy ảo tắt nguồn (Power Off) hoặc Reset. Dùng cho máy tính phòng thi, quầy giao dịch công cộng.
	Independent Persistent	Dữ liệu ghi vĩnh viễn nhưng ổ đĩa này bị loại trừ hoàn toàn khi chụp Snapshot máy ảo. Thích hợp cho ổ đĩa chứa dữ liệu Database hoặc Log cực lớn không muốn bị ảnh hưởng hiệu năng khi chụp snapshot toàn hệ thống.
SCSI Controller	LSI Logic SAS	Khả năng tương thích cực cao, driver tích hợp sẵn trong hầu hết các bản cài đặt OS cũ và mới.
	VMware Paravirtual (PVSCSI)	Controller tối ưu hóa riêng cho ảo hóa. Giảm thiểu tối đa mức tiêu thụ CPU của host và đẩy thông lượng I/O lên mức cao nhất. Lựa chọn chuẩn cho các máy ảo chạy Database (SQL, Oracle) có IOPS lớn hơn 2.000.

3.4. Card mạng ảo (Virtual NIC - vNIC)​

• VMXNET3: Thế hệ card mạng ảo thế hệ thứ ba của VMware, được thiết kế paravirtualized hoàn toàn. Hỗ trợ tốc độ kết nối danh định 10 Gbps / 25 Gbps, đa hàng đợi nhận dữ liệu (RSS), giảm tải checksum phần cứng (TCP Offloading) và hỗ trợ Jumbo Frames. Đây là lựa chọn bắt buộc cho mọi máy ảo hiện đại (yêu cầu phải cài VMware Tools).
• E1000 / E1000E: Card mạng giả lập phần cứng của Intel 82545EM / 82574L. Tốc độ danh định 1 Gbps, chỉ nên dùng khi cài các hệ điều hành quá cũ chưa hỗ trợ driver VMXNET3 trong bộ cài gốc.

3.5. Ổ đĩa quang ảo (CD/DVD Drive)​

Khi cài hệ điều hành, chọn Datastore ISO File, trỏ đường dẫn tới file ISO cài đặt và tích chọn Connect at power on. Sau khi cài xong hệ điều hành, bắt buộc phải đổi lại về chế độ Client Device hoặc ngắt kết nối (Disconnect) để tránh việc file ISO bị khóa, gây lỗi khi thực hiện di trú máy ảo bằng vMotion.

​

4. Tùy chọn nâng cao cho máy ảo (VM Options)​

Nằm trong hộp thoại Edit Settings -> thẻ VM Options, các thiết lập này điều khiển hành vi ở tầng nền tảng:

• General Options: Cung cấp thông tin tên định danh của máy ảo, đường dẫn chứa file cấu hình (.vmx) trên Datastore.
• VMware Tools Policies: Thiết lập chính sách tự động kiểm tra và nâng cấp VMware Tools mỗi khi khởi động lại máy ảo (Check and upgrade VMware Tools before each power on), cấu hình đồng bộ hóa thời gian định kỳ giữa hệ điều hành khách và máy chủ ESXi (Synchronize guest time with host).
• Boot Options:
  
  • Firmware: Lựa chọn giữa BIOS cổ điển hoặc EFI. Với các hệ điều hành hiện đại chạy Windows Server 2022/2025 hoặc Windows 11, bắt buộc chọn EFI kèm tính năng Secure Boot để đáp ứng tiêu chuẩn bảo mật.
  • Boot Delay: Thiết lập độ trễ (tính bằng mili-giây, ví dụ 5000 ms = 5 giây) khi bật máy ảo. Khoảng dừng này giúp kỹ sư có đủ thời gian bấm phím nóng (F2/F12) để truy cập menu cấu hình firmware hoặc chọn boot từ mạng (PXE Boot).
  • Force BIOS setup: Đánh dấu tùy chọn này để máy ảo tự động nhảy thẳng vào màn hình cài đặt BIOS/EFI trong lần khởi động kế tiếp.
• Advanced Settings:
  
  • Latency Sensitivity: Đặt ở mức High cho các ứng dụng đặc thù nhạy cảm tuyệt đối với độ trễ (giao dịch tài chính, xử lý tín hiệu viễn thông), giúp VMkernel bỏ qua việc lập lịch chia sẻ và cấp phát độc quyền CPU/RAM cho máy ảo.
  • Swap File Location: Cho phép chỉ định vị trí lưu trữ file bộ nhớ ảo tạm thời (.vswap). Mặc định lưu chung với thư mục máy ảo, hoặc có thể tách riêng sang một SSD Datastore tốc độ cao của host để tiết kiệm không gian lưu trữ trên SAN Datastore chính.

III. Tổng kết
Khởi tạo máy ảo trên nền tảng VMware vSphere là một quy trình kỹ thuật đòi hỏi sự tính toán chính xác, không phải là một chuỗi thao tác bấm chuột tự động. Việc thiết lập đúng đắn từ đầu mang tính quyết định đến tuổi thọ vận hành và hiệu năng của hệ thống.

Một cấu hình chuẩn hóa cho môi trường doanh nghiệp cần đáp ứng các tiêu chuẩn cốt lõi:

• Chọn đúng Hardware Version đồng nhất trong cụm cluster.
• Phân bổ vCPU/RAM sát với nhu cầu thực tế để tránh nghẽn hàng đợi CPU Ready.
• Sử dụng bộ đôi kiến trúc hiệu năng cao: card mạng VMXNET3 và ổ đĩa PVSCSI.
• Chọn định dạng đĩa phù hợp (Thin để tối ưu chi phí, Thick Eager Zeroed cho các ứng dụng I/O chuyên sâu).
• Luôn triển khai VMware Tools (hoặc open-vm-tools trên Linux) ngay sau khi nạp hệ điều hành.

Tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc trên giúp máy ảo đạt hiệu suất tối đa, đồng thời bảo đảm hệ thống vận hành ổn định, sẵn sàng mở rộng và bảo trì mà không làm gián đoạn hạ tầng chung.