Khi nhu cầu về điện toán linh hoạt và hiệu quả ngày càng gia tăng, ảo hóa xuất hiện như một giải pháp tối ưu để bạn vận hành nhiều hệ điều hành. Điều này được thực hiện thông qua việc cài đặt máy ảo và mô phỏng một hệ thống máy tính trên phần cứng. Trong bài viết nãy cùng Vietnix khám phá chi tiết về cách hoạt động và cách cài đặt chi tiết nhất.
Virtual Machine – hiểu đúng về máy ảo và cách hoạt động trên Linux
Máy ảo (Virtual Machine) là phần mềm mô phỏng máy tính vật lý, được xây dựng dựa trên kiến trúc máy tính. Phần mềm hoạt động như một máy tính độc lập, tồn tại trên hệ thống phần cứng hiện có, với đầy đủ các thành phần như CPU, bộ nhớ, kết nối mạng và lưu trữ.
Ngoài ra, máy ảo còn đóng vai trò như một phiên bản thay thế cho máy tính vật lý cung cấp đầy đủ chức năng để hệ điều hành hoạt động hoàn chỉnh. Đồng thời, phần mềm Hypervisor trên hệ thống sẽ cách ly tài nguyên của máy ảo khỏi phần cứng cơ sở và phân bổ chúng theo nhu cầu để nhằm hoạt động hiệu quả.
Cách hoạt động của máy ảo
Công nghệ ảo hóa (Virtualization Technology) hỗ trợ chia sẻ một hệ thống duy nhất giữa nhiều môi trường ảo khác nhau. Hypervisor sẽ quản lý và tạo ra sự phân chia giữa các tài nguyên vật lý và môi trường ảo này. Trong đó, máy ảo (VMs) hoạt động bằng cách mô phỏng các đặc điểm phần cứng và phần mềm của một hệ thống máy tính vật lý thông thường.
Đồng thời, các máy ảo cung cấp một môi trường tách biệt – nơi chúng hoạt động như một hệ điều hành riêng biệt (thường được gọi là hệ điều hành khách).
Máy ảo sử dụng hypervisor như một lớp trung gian giữa phần cứng và hệ điều hành ảo hóa để quản lý tài nguyên như CPU, bộ nhớ, và lưu trữ. Hypervisor phân bổ những tài nguyên này theo nhu cầu từng máy ảo, giúp chúng hoạt động như server độc lập.
Mỗi máy ảo có thể chạy một hệ điều hành riêng, tương tác với phần cứng qua các lệnh chuyển đổi mà hypervisor thực hiện, giúp duy trì sự giao tiếp mượt mà giữa hệ thống vật lý và máy ảo. Do đó, nhiều hệ điều hành và ứng dụng hoạt động đồng thời mà không xung đột tài nguyên.
Tại sao máy chủ cần phải cài đặt máy ảo?
Việc cài đặt máy ảo hay không tùy thuộc vào nhu cầu và mục tiêu cụ thể của từng người dùng, dưới đây là 4 lý do phổ biến mà mọi server cần cài đặt:
- Hợp nhất máy chủ: Để tối ưu hóa việc sử dụng phần cứng, giảm số lượng máy chủ vật lý và giảm độ phức tạp.
- Tách biệt các tài nguyên: Các ứng dụng và hệ điều hành chạy trong một máy ảo tách biệt với các ứng dụng và hệ điều hành trong các máy ảo khác giúp tăng cường tính bảo mật và ổn định.
- Quản lý tài nguyên hiệu quả: Máy ảo giúp bạn phân bổ lượng CPU, bộ nhớ và dung lượng lưu trữ cụ thể cho từng máy ảo và kiểm soát chi tiết đối với việc phân bổ tài nguyên.
- Phát triển và kiểm thử: Máy ảo được sử dụng phổ biến nhất trong môi trường phát triển và kiểm thử phần mềm. Các lập trình viên có thể tạo ra các môi trường riêng biệt phản ánh chặt chẽ các hệ thống sản xuất.
3 ưu điểm chính của máy ảo trên hệ điều hành Linux
Trên hệ điều hành Linux, máy ảo sẽ là công cụ hữu ích giúp người dùng tạo ra và quản lý các môi trường ảo hóa trên một hệ thống phần cứng độc lập.
Với tính năng chạy nhiều hệ điều hành song song trên một server vật lý, dưới đây là 3 ưu điểm mà người dùng Linux có thể tìm từ Linux Virtual Machine:
- Phân tách tài nguyên: Mỗi máy ảo được cung cấp tài nguyên riêng biệt như CPU, RAM, và bộ nhớ lưu trữ, giúp tạo ra các hệ điều hành Linux độc lập mà không ảnh hưởng đến nhau.
- Phát triển và kiểm thử: Máy ảo cho phép lập trình viên tạo ra các môi trường ảo để phát triển và kiểm thử phần mềm, mô phỏng hệ thống sản xuất thực tế.
- Bảo mật và cô lập: Việc sử dụng máy ảo giúp cô lập các ứng dụng và hệ điều hành, tăng cường tính bảo mật và đảm bảo sự ổn định trong hệ thống.
Đặc biệt, KVM (Kernel-based Virtual Machine) sẽc là một giải pháp ảo hóa dựa trên kernel, được tích hợp sẵn trong hầu hết các bản phân phối Linux, được xem là công cụ giúp người dùng cài đặt dễ dàng.
4 cách cài đặt máy ảo trên hệ điều hành Windows và Linux
Cách 1: Cài đặt VMware Workstation 17 Pro trên Windows
Một trong những tính năng đáng chú ý của VMware Workstation Pro là Shared Clipboard, giúp người dùng dễ dàng sao chép và dán văn bản, file giữa máy ảo và hệ điều, thậm chí là giữa nhiều máy ảo chạy trên cùng một máy chủ. Tính năng này giúp xóa mờ ranh giới giữa môi trường ảo và vật lý, tạo cảm giác như một phần mở rộng tự nhiên của màn hình làm việc.
Bước 1: Bạn truy cập VMware Workstation Pro và nhất Download Now để tải xuống. Bạn có thể chọn bất kỳ Workstation for Windows nếu như bạn đang sử dụng hệ điều hành Windows 10
Bước 2: Bạn mở folder chứa file vừa tải và nhấn đúp vào VMware để cài đặt.
Bước 3: Khi xuất hiện cửa sổ với tiêu đề “Welcome to the VMware Workstations Prp Setup Wizard”, bạn chọn Next để tiếp tục quá trình.
Bước 4: Khi cửa sổ tiếp theo hiện ra, bạn kiểm tra và tick vào ô chấp nhận điều khoản trong thỏa thuận cấp phép rồi nhấn Next.
Khi kết thúc bước 4, hệ thống hiện ra thông báo mới, bạn tick vào ô “Add VMware Workstation console tools into system PATH” rồi chọn Next.
Chọn thêm công cụ điều khiển VMware Workstation vào hệ thống PATH
Tiếp theo, bạn tick chọn để tạo shortcuts trong khi cài đặt và chọn Next.
Bước 5: Sau khi thực hiện tất cả các bước trên, bạn hãy nhấp vào nút Install để bắt đầu quá trình cài đặt.
Khi thanh trạng thái cài đặt thông báo là hoàn tất, bạn chọn Next.
Bước 6: Bạn nhấp vào “License” để cung cấp License key.
Bước 7: Bạn nhập License key theo định dạng và chọn Enter.
Ngoài ra, bạn cũng có thể chọn skip để cài đặt mà không cần License key. Tuy nhiên, sau khi hoàn tất cài đặt và mở VMware Workstation lần đầu tiên, bạn phải cung cấp License key như mô tả trong hình bên dưới.
Bước 8: Sau khi hoàn thành tất cả các bước, bạn chọn Finish để kết thúc quá trình cài đặt.
Khi mở VMware Workstation, bạn sẽ thấy trang chủ như hình bên dưới là có thể bắt đầu sử dụng.
Cách 2: Cài đặt VMware Workstation 17 trên Ubuntu/Linux
Buóc 1: Bạn truy cập VMware Workstation Pro và nhất Download Now để tải xuống. Bạn có thể chọn bất kỳ Workstation for Linux nếu như bạn đang sử dụng hệ điều hành Linux (hoặc những bản phân phối Linux khác như Ubuntu)
Bước 2: Trước khi cài đặt VMware Workstation Pro, bạn cần làm cho trình cài đặt có thể thực thi được. Thực hiện theo các bước dưới đây:
1. Mở terminal và thay đổi thư mục thành Downloads.
2. Sử dụng chmod, thay đổi quyền của tệp đã tải xuống để làm cho file có thể thực hiện thao tác. Thực hiện lệnh chmod theo cú pháp thực hiện từ quyền truy cập root từ lệnh sudo sau:
sudo chmod +x [file_name]
Thay thế [file_name] bằng tên đầy đủ của file bạn đã tải xuống. Bạn có thể liệt kê nội dung thư mục bằng cách chạy lệnh ls rồi sao chép tên file đầy đủ cho lệnh trên.
Bước 3: GNU Compiler Collection và Build Essential là những điều kiện tiên quyết của phần mềm để cài đặt VMware Workstation. Cài đặt các gói bằng cách làm theo các bước dưới đây:
1. Trước khi cài đặt bất kỳ phần mềm nào, hãy cập nhật thông tin kho lưu trữ gói bằng cách thực hiện lệnh:
sudo apt update
Việc cập nhật đảm bảo bạn tải xuống phiên bản phần mềm mới nhất có sẵn trong kho lưu trữ.
2. Cài đặt các điều kiện tiên quyết, GNU Compiler Collection và Build Essential, sẽ được sử dụng trong quá trình cài đặt. Chạy lệnh dưới đây:
sudo apt install gcc-12 libgcc-12-dev build-essential -y
Bước 4: Thực hiện giải nén và cài đặt file VMware đã tải xuống.
- Liệt kê các file trong thư mục Downloads bằng lệnh ls:
ls
Sao chép tên file đầy đủ cho bước thực hiện tiếp theo.
2. Giải nén và cài đặt tệp bằng cách gõ lệnh sudo ./ theo sau là tên tệp đầy đủ. Cú pháp là:
Sudo ./[file_name]
Bước 5: Xem qua trình hướng dẫn cấu hình và biên dịch một số mô-đun cần thiết để VMware hoạt động. Bạn cần thực hiện theo các bước dưới đây:
1. Tìm kiếm VMware Workstation trên thanh tìm kiếm Ubuntu. Từ kết quả, Nhấp vào biểu tượng VMware Workstation trên màn hình hiển thị để mở phần mềm ảo hóa.
2. Nhấp vào nút Install và đợi quá trình kết thúc.
3. Một trang hướng dẫn cấu hình sẽ xuất hiện, yêu cầu bạn xem lại các điều khoản chung khi sử dụng VMware Workstation Pro. Xem lại thỏa thuận cấp phép, chọn “Tôi chấp nhận các điều khoản trong thỏa thuận cấp phép và nhấp vào Tiếp theo để tiếp tục”.
Đến đây bạn làm tương tự như cách cài đặt trên Windows 10.
Linux được xem như là một hệ điều hành mã nguồn mở với nhiều tính năng để nhiều phần mềm hoạt động. Bạn có thể thử bất kỳ một phiên bản phân phối của Linux như cài đặt Kali Linux bằng VM Ware để hiểu thêm chi tiết.
Cách 3: Cài đặt máy ảo bằng phần mềm VMware Workstation Player
Bạn có thể biến máy tính của mình thành một môi trường phát triển và kiểm thử linh hoạt bằng cách cài đặt Ubuntu trên máy ảo VMware Player. Nếu bạn chưa cài đặt VMware Workstation Player hãy theo dõi phần hướng dẫn cài đặt bên dưới.
Bước 1: Bạn truy cập vào VMware Workstation 17 player và chọn Download Now.
Bước 2: Bạn mở file đã tải xuống và tiến hành cài đặt, khi cửa sổ End-User License Agreement hiện ra bạn tick vào ô “I accept the term in the License Agreement” và chọn Next.
Bước 3: Khi cửa sổ tiếp theo hiện ra, bạn chọn Next.
Bước 4: Tick vào ô vuông để đồng ý các điều khoản và chọn Next.
Bạn có thể thay đổi vị trí cài đặt và giữ nguyên ô đã chọn. Sau đó, bạn nhấp vào nút Next.
Giữ nguyên các ô đã chọn trong User Experience Settings và chọn Next.
Tiến hành các bước tùy chọn
Bạn tick vào cả hai ô vuông để tạo Desktop Shortcuts và chọn Next.
Bước 5: Bạn nhấp vào Install để bắt đầu quá trình cài đặt.
Bước 6: Sau khi quá trình cài đặt hoàn tất, bạn nhấp vào nút Finish để kết thúc.
Tiếp theo, bạn khởi động Vmware Workstation Player vừa cài đặt, khi cửa sổ yêu cầu cấp phép để sử dụng cho mục đích thương mại xuất hiện, bạn tick vào ô đầu tiên nếu muốn sử dụng cho mục đích thương mại và chọn Next.
Bước 7: Bạn chọn Finish để hoàn tất quá trình.
Ngay sau đó, VMware Workstation Player sẽ được mở ra với giao diện như sau và bạn có thể bắt đầu tạo hoặc mở máy ảo tại đây:
Cách 4: Cài đặt VM trên hệ điều hành Linux bằng VirtualBox
Bạn cũng có thể tạo máy ảo trên một phần mềm mã nguồn mở khác là VirtualBox và vận hành các bản phân phối Linux như Kali Linux:
- Cách cài đặt Virtualbox:
Bước 1: Bạn tải file VirtualBox phù hợp với hệ điều hành của mình.
Bước 2: Tiếp theo, bạn mở file VirtualBox đã tải xuống để cài đặt, nhấn nút Next khi cửa sổ “Welcome to the Oracle VM VirtualBox 7.0.10 Setup Wizard” xuất hiện.
Bước 3: Cửa sổ Custom Setup hiển thị đường dẫn mặc định của chương trình đã cài đặt. Nếu muốn thay đổi đường dẫn, bạn có thể nhấp vào Browse và chọn đường dẫn bạn muốn, nếu không hãy nhấn nút Next.
Bước 4: Bạn chọn Yes để tiếp tục cài đặt khi xuất hiện “Warning: Network Interfaces”.
Bước 5: Bạn chọn Yes trong cửa sổ “Missing Dependencies”.
Bước 6: Cuối cùng, bạn nhấn nút Install để cài đặt tùy chỉnh.
Bước 7: Sau khi kết thúc quá trình, bạn hãy nhấn vào Finish.
Giao diện sau khi bạn cài đặt xong sẽ như sau:
Giao diện VirtualBox
Bên cạnh đó, để nắm rõ hơn về phần mềm về bạn có thể thử nghiệm cài đặt Kali Linux bằng Virtualbox.
So sánh 3 phần mềm máy ảo VMware Workstation, VMware Player và Virtualbox
| Tính năng | VMware Workstation | VMware Player | Virtualbox |
|---|---|---|---|
| Phiên bản | Bản trả phí và miễn phí | Bản trả phí và miễn phí | Miễn phí |
| Đối tượng mục tiêu | Chuyên gia, doanh nghiệp. | Cá nhân và người quan tâm. | Người dùng và người học nói chung. |
| Tạo và quản lý VM | Có khả năng mở rộng tốt. | Giới hạn khả năng mở rộng. | Khả năng mở rộng trung bình. |
| Quản lý ảnh chụp nhanh | Nâng cao | Cơ bản | Cơ bản |
| Tùy chọn mạng | Nâng cao | Hạn chế | Trung bình |
| Hệ điều hành tương thích | Windows và Linux. | Windows và Linux. | Windows, macOS, Linux và nhiều hơn nữa. |
| Các tùy chọn mạng | Có | Không | Không |
| Thân thiện với người dùng | Phù hợp với chuyên gia. | Phù hợp cho người mới bắt đầu. | Thân thiện với người mới bắt đầu. |
Hiện nay, chúng ta có nhiều nền tảng và công nghệ ảo hóa khác nhau, mỗi nền tảng có đặc điểm và cách sử dụng riêng. Trong đó, VMware Player (hay còn gọi là Workstation Player) là một công cụ ảo hóa miễn phí và đơn giản chủ yếu nhắm vào người dùng cá nhân có nhu cầu ảo hóa cơ bản. Ngược lại, VMware Workstation (Pro) nhắm vào nhu cầu hóa toàn diện, chuyên nghiệp và có trả phí. Việc lựa chọn phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể và phạm vi sử dụng các tính năng của bạn.
Bên cạnh đó, VirtualBox là công cụ ảo hóa miễn phí, mã nguồn mở, cung cấp giao diện thân thiện với người dùng và hỗ trợ nhiều hệ điều hành máy chủ và máy khách. VirtualBox có tùy chọn linh hoạt, tiết kiệm chi phí phù hợp cho mục đích sử dụng cá nhân và giáo dục.
Câu hỏi thường gặp
Điểm khác biệt giữa việc cài đặt máy ảo trên Windows và Linux là gì?
Công cụ cài đặt:
Linux: KVM (Kernel-based Virtual Machine) – một giải pháp ảo hóa dựa trên kernel, được tích hợp sẵn trong hầu hết các bản phân phối Linux.
Windows: VMware Workstation – một phần mềm thương mại, mạnh mẽ, thường được sử dụng trong môi trường doanh nghiệp.
Có thể sử dụng máy ảo để chạy các ứng dụng nhiều tài nguyên không?
Có thể. Hiệu quả thực hiện sẽ phụ thuộc vào cấu hình máy chủ, phần mềm và cấu hình máy ảo.
Lời kết
Tóm lại, việc cài đặt máy ảo tạo ra sự thuận lợi cho những cá nhân và doanh nghiệp cần vận hành đồng thời nhiều hệ điều hành và ứng dụng trên một máy tính vật lý. Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cách cài đặt và lựa chọn máy ảo phù hợp. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào hãy để lại bình luận ngay bên dưới, Vietnix sẽ giải đáp nhanh nhất.
