Máy ảo là gì?

Máy ảo là gì?

Máy ảo (Virtual Machine - VM) là mô phỏng dựa trên phần mềm của một máy tính vật lý. Nó cho phép nhiều hệ điều hành chạy trên một máy vật lý duy nhất, tạo ra một môi trường ảo tách biệt với hệ điều hành máy chủ và các máy ảo khác.

Máy ảo được tạo thành bởi một tập hợp các thành phần hardware ảo, bao gồm CPU, RAM, đĩa cứng, thẻ giao diện mạng (NIC) và các thiết bị khác. Các thành phần này được mô phỏng thông qua phần mềm, cho phép hệ điều hành khách chạy như thể nó đang chạy trên phần cứng vật lý.

Máy ảo thường được sử dụng để chạy nhiều hệ điều hành trên một máy vật lý duy nhất, điều này có thể hữu ích cho nhiều mục đích khác nhau.

Ví dụ, nhà phát triển phần mềm có thể sử dụng máy ảo để kiểm tra phần mềm trên các hệ điều hành khác nhau mà không cần sử dụng nhiều máy vật lý.

Ngoài ra, máy ảo cũng có thể được sử dụng để chạy các ứng dụng cũ trên hệ điều hành mới hơn, hoặc để tạo môi trường biệt lập cho mục đích thử nghiệm hay bảo mật.

Nhờ đó, máy ảo có thể chạy trên nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm desktop computers, máy chủ và nền tảng điện toán đám mây. Hiện có nhiều chương trình phần mềm máy ảo khác nhau, bao gồm Oracle VirtualBox, VMware và Microsoft Hyper-V.

Máy ảo hoạt động như thế nào?

Máy ảo hoạt động bằng cách tạo ra một môi trường ảo biệt lập trên hệ điều hành máy chủ. Phần mềm máy ảo đóng vai trò trung gian giữa phần cứng với hệ điều hành khách, mô phỏng các thành phần phần cứng mà hệ điều hành khách cần để chạy.

Khi một máy ảo được tạo, phần mềm máy ảo sẽ phân bổ một phần tài nguyên của hệ thống máy chủ, bao gồm CPU, bộ nhớ và dung lượng ổ đĩa cho máy ảo. Hệ điều hành khách được cài đặt trong môi trường ảo bị cô lập này và phần mềm máy ảo cung cấp một lớp trừu tượng để dịch các hướng dẫn trong hệ điều hành khách thành các hướng dẫn mà hệ điều hành máy chủ có thể hiểu được.

Hệ điều hành khách và các ứng dụng đang chạy trong máy ảo chỉ có thể truy cập vào các tài nguyên được phân bổ cho máy ảo chứ không phải tài nguyên trong hệ điều hành máy chủ hay các máy ảo khác. Sự cô lập này mang lại lợi ích về bảo mật và ổn định, bởi các sự cố bên trong một máy ảo không ảnh hưởng đến hoạt động của các máy ảo khác, cũng như hệ điều hành máy chủ.

Để đạt được hiệu suất cần thiết, phần mềm máy ảo phải sử dụng nhiều kỹ thuật như dịch nhị phân động, ảo hóa có hỗ trợ phần cứng và ảo hóa song song. Đây đều là những kỹ thuật giúp giảm chi phí mô phỏng phần cứng, đồng thời cho phép hệ điều hành khách chạy với hiệu suất gần như nguyên bản.

Nói tóm lại, hoạt động của máy ảo cho phép nhiều hệ điều hành và ứng dụng chạy đồng thời trên một máy vật lý duy nhất, từ đó góp phần cải thiện việc sử dụng tài nguyên, đơn giản hóa việc kiểm tra và triển khai phần mềm, cũng như cung cấp một môi trường biệt lập nhằm mục đích bảo mật và ổn định.

Lợi ích nhận được từ việc sử dụng máy ảo

Việc sử dụng máy ảo mang lại khá nhiều lợi ích cho người dùng, bao gồm tiết kiệm chi phí, cải thiện hiệu quả, tính linh hoạt, khả năng mở rộng, thử nghiệm và phát triển, hỗ trợ ứng dụng cũ và khắc phục thảm họa.

Cụ thể như:

• Máy ảo cho phép nhiều máy ảo chạy trên một máy vật lý duy nhất, cải thiện việc sử dụng phần cứng và giảm chi phí.
• Chúng có thể dễ dàng di chuyển giữa các máy vật lý, giúp dễ dàng cân bằng khối lượng công việc và tối ưu hóa việc sử dụng phần cứng.
• Với mỗi máy ảo chạy trong một môi trường biệt lập, sẽ giúp nâng cao tính bảo mật và giảm nguy cơ phần mềm độc hại hoặc các mối đe dọa bảo mật khác.
• Các máy ảo có thể nhanh chóng được tăng hoặc giảm quy mô, tùy thuộc vào nhu cầu, cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên.
• Máy ảo cũng cung cấp một môi trường biệt lập để thử nghiệm và phát triển, cải thiện chất lượng ứng dụng và giảm lỗi triển khai.
• Nó còn có thể chạy các ứng dụng cũ không tương thích với các hệ điều hành mới, giúp các tổ chức hạn chế được chi phí thay thế cho các ứng dụng cũ hoặc bảo trì phần cứng cũ hơn.
• Máy ảo cũng có thể được sử dụng để tạo môi trường khắc phục thảm họa, đảm bảo rằng các ứng dụng và dữ liệu được bảo vệ trong trường hợp xảy ra thảm họa.

Ứng dụng của máy ảo trong cuộc sống

Với những lợi ích từ việc sử dụng máy ảo đem lại, mà nó được ứng dụng khá phổ biến trong các lĩnh vực của đời sống con người. Cụ thể là trong những trường hợp sau: 

• Hợp nhất máy chủ: Ảo hóa cho phép nhiều máy ảo chạy trên một máy vật lý, giúp giảm số lượng máy chủ vật lý cần thiết và cải thiện việc sử dụng phần cứng.
• Hỗ trợ ứng dụng kế thừa: Máy ảo có thể được sử dụng để chạy một số ứng dụng cũ không tương thích với các hệ điều hành mới hơn. Nhờ đó, giúp các tổ chức tiết kiệm được chi phí thay thế cho những ứng dụng cũ, hoặc bảo trì phần cứng cũ hơn.
• Phát triển và Thử nghiệm: Các máy ảo cung cấp cho các nhà phát triển một môi trường biệt lập để thử nghiệm các ứng dụng trên các hệ điều hành và cấu hình khác nhau. Điều này nhằm cải thiện chất lượng ứng dụng và giảm lỗi khi triển khai.
• Phục hồi thảm họa: Máy ảo có thể được sử dụng để tạo môi trường khắc phục thảm họa. Bằng cách sao chép các máy ảo sang một vị trí phụ, các tổ chức có thể đảm bảo rằng các ứng dụng và dữ liệu của họ được bảo vệ trong trường hợp xảy ra thảm họa.
• Bảo mật: Máy ảo thường được sử dụng để tạo môi trường biệt lập cho mục đích thử nghiệm và bảo mật. Từ đó, đảm bảo phần mềm độc hại, hoặc các mối đe dọa bảo mật khác không lây lan sang các hệ thống khác.
• Điện toán đám mây: Ảo hóa là một công nghệ chính được sử dụng trong điện toán đám mây. Một số nhà cung cấp đám mây sử dụng ảo hóa để tạo các máy ảo mà khách hàng có thể sử dụng để chạy ứng dụng của họ.
• Giáo dục: Máy ảo được sử dụng trong môi trường giáo dục để cung cấp cho sinh viên một môi trường an toàn, đồng thời biệt lập để học và thử nghiệm trên các hệ điều hành và ứng dụng.

Tóm lại, máy ảo được sử dụng theo nhiều cách khác nhau để giúp các tổ chức giảm chi phí, nâng cao hiệu quả và cung cấp môi trường an toàn và biệt lập để thử nghiệm, phát triển, cùng nhiều mục đích khác.