Giới thiệu về Công Nghệ Parallels Virtuozzo Containers

Giới thiệu về Công Nghệ Parallels Virtuozzo Containers

A. Giới thiệu

Trong suốt hai thập kỷ trước, doanh nghiệp phải đối mặt với sự bùng nổ về hạ tầng kỹ thuật dành cho công nghệ thông tin, cả về số lượng máy chủ lẫn sự phức tạp về việc cấu hình. Một số doanh nghiệp có qui mô trung bình trở lên hoặc hoạt động trong các ngành dịch vụ đặc thù như cung cấp không gian lưu trữ website thường xuyên phải quản lý hệ thống với số lượng lên tới hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn máy chủ.
Trước đây, hầu hết doanh nghiệp chọn giải pháp triển khai một máy chủ vật lý chuyên dụng cho mỗi ứng dụng hoặc phòng ban. Mô hình này thật sự khiến cho doanh nghiệp phải đau đầu bởi chi phí đầu tư khổng lồ bao gồm:


* Chi phí hạ tầng và năng lượng
* Chi phí phần cứng
* Chi phí bản quyền phần mềm ứng dụng
* Chi phí quản lý
* Tính linh hoạt kém
* Mức độ sẵn sàng của dữ liệu chưa được bảo đảm

Đứng trước những thử thách vô cùng khó khăn như vậy, các tổ chức phải tìm ra những cách thức mới nhằm đáp ứng các yêu cầu sau:

* Tăng độ linh hoạt trong việc sử dụng tài nguyên
* Giảm thiểu độ phức tạp nhằm tăng khả năng quản lý hệ thống
* Tự động hóa các tác vụ thường nhật
* Giảm tổng chi phí dành cho công việc quản trị
* Bảo đảm tính sẵn sàng cũng như khả năng khôi phục khi xảy ra sự cố dữ liệu với chi phí hợp lý
* Tăng lợi nhuận thu được từ khoản đầu tư hạ tầng bằng cách tối ưu hóa hiệu suất tài nguyên

Công nghệ ảo hóa Virtuozzo hoàn toàn là sự lựa chọn ưu việt nhất nhằm thỏa mãn các thử thách được nêu ra đồng thời cho phép gia tăng những đòi hỏi dành cho hệ thống IT.

B. Tổng quan về Virtuozzo

Parallels Virtuozzo Containers là một giải pháp ảo hóa máy chủ ở cấp độ hệ điều hành. Virtuozzo tạo ra các phân vùng hoặc máy chủ ảo (VEs) hoàn toàn độc lập trên một máy chủ vật lý và hệ điều hành nhằm tận dụng phần cứng, phần mềm, trung tâm dữ liệu và khả năng quản lý đạt hiệu quả tối đa.

Virtuozzo là một kiến trúc vô cùng hiệu quả với chi phí thấp. Bằng việc tạo ra một lớp Virtuozzo, từ đó thêm vào các phân vùng hay máy chủ ảo lưu trú trên cùng một hệ điều hành chung nhất. Lớp Virtuozzo chỉ tốn phần trăm không đáng kể về mặt tài nguyên nhưng cho phép chạy cùng lúc 100 máy ảo trên cùng một hệ thống vật lý. Bộ công cụ quản lý toàn diện của Virtuozzo giúp người quản trị dễ dàng bảo trì, giám sát, và quản lý các máy chủ ảo



Thiết kế cải tiến của công nghệ ảo hóa cho phép bất kỳ máy ảo thuộc bất kỳ hệ thống mạng nào cũng có thể dễ dàng được di chuyển sang một máy chủ vật lý khác với thời gian downtime gần như bằng không.

C. Giải pháp ảo hóa toàn vẹn

Giải pháp ảo hóa Virtuozzo bao gồm các thuộc tính như sau:

Phân vùng thông minh

Chia một máy chủ thành hàng trăm máy ảo với chức năng như một máy chủ thực sự. Mỗi một máy ảo có các tiến trình, tài khoản người dùng, quyền quản trị, thư viện hệ thống hoàn toàn độc lập. Trong khi đó, Virtuozzo chỉ sử dụng duy nhất một phiên bản hệ điều hành, mỗi máy ảo sẽ duy trì các liên kết đến hệ điều hành. Những liên kết này được mô tả dưới dạng một ứng dụng được gọi là quá trình thiết lập bản mẫu. Tiến trình này tạo ra một bản mẫu cơ bản của hệ điều hành hoặc ứng dụng. Các liên kết làm cho một máy ảo có dung lượng rất nhỏ và các hoạt động liên quan diễn ra rất nhanh chóng.

Hoàn toàn độc lập

Sự cách ly hoàn toàn bảo đảm các máy ảo được bảo mật cũng như khả năng thực thi, xảy ra lỗi là riêng biệt không ảnh hưởng đến những máy ảo khác. Công nghệ patent-pending, Kernel Service Abstraction Layer (KSAL) của Virtuozzo đóng vai trò như một lớp trung gian cho các hoạt động liên quan đến nhân hệ thống và ngăn chặn việc một máy ảo khiến cho toàn bộ máy chủ mất khả năng phục vụ. Virtuozzo File System (VZFS) là một hệ thống tổ chức tập tin chuyên biệt nhằm bảo đảm rằng người dùng không thể truy xuất đến các máy ảo khác hoặc phân vùng trên máy chủ. Ngoài ra, Virtuozzo sử dụng công nghệ copy-on-write để tạo ra một bản sao bất cứ thứ gì là duy
nhất trong máy ảo. Cuối cùng, các ứng dụng thật sự độc lập về mặt hiệu năng nhờ khả năng quản lý và kiểm soát tài nguyên.

Phân bổ tài nguyên linh hoạt

Quá trình phân bổ và thay đổi nguồn tài nguyên hệ thống như CPU, bộ nhớ, mạng, không gian lưu trữ và I/O có thể được thực hiện theo thời gian thực mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động của máy ảo. Virtuozzo thực hiện gán, giám sát, thống kê và kiểm soát nguồn tài nguyên; đồng thời phát cảnh báo cho người quản trị dựa trên các tiêu chí được định sẵn. Một tính năng đặc biệt của Virtuozzo là cho phép các máy ảo sử dụng nguồn tài nguyên hiện còn trống.

Di trú trực tiếp

Việc di chuyển một máy ảo sang một máy chủ vật lý khác có thể được thực hiện vô cùng đơn giản và gần như không mất thời gian downtime. Với Virtuozzo, hệ đìều hành gốc luôn luôn hoạt động, do vậy, các máy ảo luôn luôn có thể được truy cập đến và người dùng có thể tự khôi phục thông qua giao diện quản lý Virtuozzo Parallels Power Panel.

Quản lý hàng loạt

Virtuozzo cung cấp bộ ba công cụ quản lý bao gồm: dòng lệnh, phần mềm Parallels Management Console và ứng dụng web Parallels Infrastructure Manager. Người dùng có thể dễ dàng khởi động/tắt, sao lưu/phục hồi, sửa chữa và cài đặt lại máy ảo thông qua giao diện web Parallels Power Panel mà không cần đến sự hỗ trợ của người quản trị. Quản trị viên có thể giám sát cùng lúc nhiều máy ảo, di chuyển chúng đến các máy chủ khác cũng như khởi động lại bất cứ lúc nào
Với phần mềm Parallels Management Console, quản trị viên có thể triển khai và cập nhật các ứng dụng trên nhiều máy chủ đồng thời. Việc cập nhật các bản vá cho hệ điều hành cũng có thể được quản lý một cách tập trung. Parallels Management Console cung cấp một cái nhìn tổng thể về thông tin máy chủ, các phiên bản phần mềm.

Hiệu năng thực thi

Parallels Virtuozzo Containers sử dụng chung một nhân hệ thống và các dữ liệu chung chỉ được lưu trữ một lần nhằm phục vụ cùng lúc cho nhiều máy ảo. Do vậy, sẽ không có các system call dư thừa đựơc tạo ra cũng như làm tăng hiệu quả sử dụng ổ cứng lưu trữ và bộ nhớ hệ thống. Hệ thống Filesystem và System Call của Virtuozzo được thiết kế cho phép sử dụng
một lượng rất ít hiệu năng của CPU.

D. Điểm khác biệt của Parallels Virtuozzo Containers

Công nghệ ảo hóa phần cứng từ lâu đã trở nên phổ biến trên thị trường. Công nghệ ảo hóa hệ điều hành đang mở ra hướng đi mới và dần trở thành một công nghệ thay thế trong nhiều tổ chức.
Điểm khác biệt của Parallels Virtuozzo Containers so với các kỹ thuật ảo hóa
phần cứng chẳng hạn như VM-ware, Xen, Virtual Server?
Tất cả các giải pháp ảo hóa phần cứng đều có chung một tiền đề là: hợp nhất tài nguyên. Mục đích cuối cùng của việc hợp nhất này là để có thể cài đặt nhiều hệ điều hành khác nhau trên cùng một máy chủ. Kỹ thuật này sử dụng một ứng dụng là cơ sở cho các mối quan hệ giữa phần cứng và phần mềm. Phía trên cấp giám sát ảo hóa là cấp phần cứng ảo. Thay vì gán tài nguyên sẵn có, loại kỹ thuật này phải thực hiện ảo hóa từng chi tiết phần cứng, tức nghĩa là thực hiện lại công việc của các hãng sản xuất phần cứng và hãng phần mềm hỗ trợ phần cứng đó. Kết quả là, trong các máy ảo thiết
lập hoàn chỉnh một phiên bản hệ điều hành cùng các ứng dụng cần thiết.
Công nghệ ảo hóa phần cứng có những lợi điểm riêng của nó, mà nổi bật nhất chính là việc nó cho phép chạy hệ điều hành Windows bên cạnh Linux, bên cạnh Solaris và vẫn hỗ trợ tốt các hệ điều hành cũ hơn. Dù vậy, đi kèm với nó là bài toán chi phí và hiệu quả mà ta có thể chỉ ra ở đây:

* Một ứng dụng có đến hai hệ điều hành cùng xử lý; hệ điều hành của máy ảo và hệ điều hành của máy thật. Nhiều tiến trình xử lý dẫn đến thời gian đáp ứng chậm và lãng phí tài nguyên.
* Mỗi hệ điều hành chiếm dụng riêng một không gian bộ nhớ; trong khi bộ nhớ luôn là khoản đầu tư đáng kể nhất
* Sự phong phú cũng như vấn đề hoạt động tương tác của các loại phần cứng trên thị trường là nguyên nhân gây ra sự khó khăn để có thể giả lập hoàn hảo. Vì vậy, đây thường xuyên là căn nguyên của thời gian đáp ứng chậm và mức độ xử lý cao. Là một giải pháp ảo hóa hệ điều hành, Virtuozzo sử dụng duy nhất một hệ điều hành trên một máy chủ. Phương pháp tiếp cận này không chỉ loại bỏ tính kém hiệu quả của công nghệ ảo hóa phần cứng mà còn thừa hưởng một số đặc tính vượt trội như:

1. Hiệu năng

o Parallels Virtuozzo Containers sử dụng phần cứng và phần mềm hệ điều hành thật. Không cần phải tinh chỉnh lại trình điều khiển hay hệ điều hành để phù hợp với phần cứng. Gần như rất ít hoặc thậm chí không tồn tại độ trễ trong việc hỗ trợ công nghệ mới và hiệu năng thực thi ở cấp độ gần như máy chủ thật.
o Bởi vì hiệu năng thực thi gần như máy thật nên Parallels Virtuozzo Containers được dùng để ảo hóa các ứng dụng đòi hỏi tốc độ nhập xuất cao nhưng cơ sở dữ liệu và thư điện tử.

2. Khả năng mở rộng

o Thiết kế uyển chuyển cho phép bất kỳ máy ảo nào cũng có thể dễ dàng mở rộng tỷ lệ sử dụng tài nguyên của toàn bộ máy chủ
o Kiến trúc ảo hóa cho phép gần như toàn bộ tài nguyên có sẵn trên hệ thống đều có thể được sử dụng bởi các máy ảo.
o Parallels Virtuozzo Containers hoàn toàn tương thích hệ thống 32 bit và 64 bit, hỗ trợ lên tới 16 CPU và 64 GB RAM

3. Hiệu quả đầu tư

o Bởi vì sử dụng duy nhất một hệ điều hành, bộ nhớ nên Parallels Virtuozzo Containers cho phép triển khai lên tới 100 máy ảo trên cùng một hệ thống máy chủ. Mật độ máy ảo cao nhất này đồng nghĩa với việc Virtuozzo là giải pháp ảo hóa mang lại tỷ suất sinh lời trên vốn đầu tư (ROI) nhanh

4. Quản lý

o Việc quản lý ứng dụng được thực hiện một cách tập trung và như thể một phiên bản duy nhất.
o Một bản cập nhật hoặc vá lỗi có thể được triển khai cùng lúc cho nhiều máy ảo thuộc nhiều máy chủ khác nhau.
o Đa số các tác vụ đã được tự động hóa và có thể được thực thi bằng việc tạo ra các đoạn mã lệnh khiến cho việc quản lý máy chủ và máy ảo trở nên nhanh chóng và đơn giản.
o Hệ điều hành và phần mềm khác có thể được tạo ra trong một máy ảo dưới dạng các liên kết đơn giản nên các tác vụ liên quan diễn ra rất. Ví dụ, một máy ảo được tạo ra chỉ trong vài giây, và việc nhân bản hoặc di chuyển mất ít thời gian hơn vì chỉ các dữ liệu khác biệt mới được di chuyển chứ không phải toàn bộ hệ điều hành.
o Khả năng quản lý toàn diện bảo đảm rằng các tài nguyên yêu cầu được cung cấp như một phần cấu hình dành cho từng máy ảo. Nó cũng cho phép các máy ảo tận dụng nguồn tài nguyên còn trống theo thời gian thực.


Theo: Dien Dan Hoi Tu So