Virtual Machine (VM): จำเป็นต้องใช้เมื่อไหร่ และทำไม?

เครื่องเสมือนจริง ช่วยให้คุณรันระบบปฏิบัติการในหน้าต่างแอปบน Desktop ของคุณ โดยทำงานเป็นเครื่องอิสระที่สมบูรณ์แบบ คุณสามารถใช้มันเพื่อทดลองระบบปฏิบัติการต่าง ๆ รันแอปพลิเคชันที่ระบบปฏิบัติการหลักรองรับไม่ได้ และทดสอบแอปในสภาพแวดล้อมเสมือนที่ปลอดภัย

แนวคิดหลักของ Virtual Machine คือการจัดสรรทรัพยากรจากเครื่องโฮสต์จริงให้กับสภาพแวดล้อมเสมือนของเรา การจัดสรรทรัพยากรกำหนดตามความต้องการของผู้ใช้ ซึ่งสามารถตั้งค่าขีดจำกัดเฉพาะสำหรับ CPU, RAM หรือพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่จัดสรรให้ Virtual Machine ของเรา Virtual Machine ใช้ เทคโนโลยีเสมือนจริง.

Virtualization Technology คืออะไร?

Virtualization คือการรัน virtual instance หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นบนคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น แนวคิดนี้เกิดขึ้นครั้งแรกในทศวรรษ 1960 เมื่อนักพัฒนาระบบกำลังหาวิธีแบ่งทรัพยากรของระบบภายใน mainframe computer ให้กับแอปพลิเคชันต่าง ๆ อย่างมีระเบียบ "cloud" คือตัวอย่างที่ชัดเจนว่า virtualization ช่วยเพิ่มการใช้ทรัพยากรและความสามารถในการประมวลผลได้อย่างไร เนื่องจากกระจายทรัพยากรออกไป จึงประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก

ก่อนที่จะมี virtualization ผู้ดูแลระบบที่ต้องการรันสอง OS พร้อมกัน เช่น Windows และ Linux ต้องบริหารจัดการทั้งสอง OS แยกกันและสลับไปมาระหว่างกัน ในแต่ละช่วงเวลาใช้งานได้เพียง OS เดียว และ OS นั้นจะใช้ความสามารถของฮาร์ดแวร์เต็มที่

ประเภทต่าง ๆ ของ Virtualization

เทคโนโลยี virtualization ช่วยให้แชร์ระบบหนึ่งเครื่องกับสภาพแวดล้อม virtual ได้หลากหลายรูปแบบ framework ของ virtualization ใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะในการสร้าง virtual environment ที่แยกออกจากกันอย่างชัดเจน ซึ่งแต่ละ OS จะทำงานและได้รับทรัพยากรที่จัดสรรไว้เป็นของตัวเอง

ปัจจุบัน ทุกส่วนของ data center หรือโครงสร้างพื้นฐาน IT แบบดั้งเดิมสามารถทำ virtualization ได้ด้วยรูปแบบต่าง ๆ เหล่านี้:

• เซิร์ฟเวอร์ การจำลองเสมือนจริง
  Server virtualization ช่วยให้ใช้ทรัพยากรการประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยให้คอมพิวเตอร์เครื่องเดียวรัน OS ได้หลายตัวพร้อมกัน นั่นคือการสร้าง virtual copy ของคอมพิวเตอร์และ OS (Virtual machine) แล้วรวมทั้งหมดไว้บน physical server เครื่องเดียว

• การสร้างเครื่องเสมือนระบบปฏิบัติการ
  OS virtualization หรือ software virtualization สร้างระบบคอมพิวเตอร์ที่มีฮาร์ดแวร์รองรับการรัน guest OS หนึ่งตัวหรือมากกว่าบน physical host computer ตัวอย่างเช่น Android OS สามารถรันบนเครื่อง host ที่ใช้ Microsoft Windows OS เป็น OS หลัก โดยใช้ฮาร์ดแวร์ชุดเดียวกับเครื่อง host เทคโนโลยีที่นิยมใช้สำหรับ OS virtualization คือ Emulator สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับ Emulator ดูได้จากบทความของเราเรื่อง เอมูเลเตอร์ Android ที่เบาที่สุดสำหรับ PC.

• การสร้างเครื่องเสมือน
  เทคโนโลยี data virtualization ทำหน้าที่เป็นชั้นกลางเหนือแหล่งข้อมูลหลายแหล่ง ทำให้มองเห็นเป็นแหล่งข้อมูลเดียว และส่งข้อมูลในรูปแบบที่ต้องการ ในเวลาที่เหมาะสม ให้กับแอปพลิเคชันหรือผู้ใช้ทุกราย ข้อดีได้แก่ ประสิทธิภาพและความเร็วที่ดีขึ้น การกระจายโหลด และต้นทุนที่ลดลง
• การสร้างฟังก์ชันเครือข่ายแบบเสมือน
  Network virtualization สร้าง subnetwork หลายเครือข่ายบน physical network เดียวกัน นอกจากนี้ยังแบ่ง bandwidth ที่มีอยู่ออกเป็นเครือข่ายแยกย่อยหลายเครือข่าย ซึ่งสามารถกระจายให้กับเซิร์ฟเวอร์และคอมพิวเตอร์ได้แบบ real-time ข้อดีได้แก่ ความเสถียรและความเร็วของเครือข่ายที่ดีขึ้น ความน่าเชื่อถือสูงขึ้น และการตรวจสอบการใช้งานข้อมูลที่แม่นยำขึ้น
• การจำลองเดสก์ท็อป
  Desktop virtualization ช่วยให้ผู้ดูแลระบบส่วนกลาง (หรือซอฟต์แวร์บริหารจัดการอัตโนมัติ) สามารถ deploy desktop environment จำลองไปยัง physical computer หลายร้อยเครื่องพร้อมกัน ต่างจาก desktop environment ทั่วไปที่ต้องติดตั้ง ตั้งค่า และแก้ไขบนแต่ละเครื่องแยกกัน desktop virtualization ช่วยให้ผู้ดูแลระบบสามารถ deploy การตั้งค่าจำนวนมาก อัปเกรด และทดสอบความปลอดภัยบน virtual desktop ทั้งหมดได้ในคราวเดียว

VDI กับ RDP ต่างกันอย่างไร?

VDI และ RDS เป็นเทคโนโลยีทางเลือกสำหรับ desktop virtualization และ remote desktop โดย RDS ใช้ Remote Desktop Protocol หรือ RDP เป็นพื้นฐาน ทั้งสองให้ประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูง พร้อมความยืดหยุ่นสำหรับการทำงานระยะไกล แต่ละแบบมีข้อแตกต่าง ข้อเหมือน จุดแข็ง และข้อจำกัดของตัวเอง

อ่าน

เลือกเทคโนโลยี Remote Desktop ให้เหมาะกับคุณ: VDI vs. RDP vs. RDS อธิบายชัดๆ

Virtual Machine ทำงานอย่างไร?

Virtual machine ทำงานในรูปแบบของ process เช่น หน้าต่างแอปพลิเคชัน ซึ่งไม่ต่างจากแอปพลิเคชันอื่น ๆ บน physical computer ไฟล์หลักที่ประกอบเป็น VM ได้แก่ ไฟล์บันทึก, และ ไฟล์การตั้งค่า NVRAM, ก ไฟล์ virtual disk, และ ไฟล์การตั้งค่า.

คุณสามารถรัน virtual machine ได้หลายตัวบนเครื่อง host และ OS ที่ทำงานอยู่ภายในเรียกว่า guest เนื่องจาก guest OS แยกออกจาก OS หลักและ guest OS ตัวอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เกิดขึ้นบน guest จึงไม่กระทบเครื่อง host หรือ VM อื่น

Hypervisor คืออะไร?

Virtual machine ไม่สามารถสื่อสารกับ physical machine ได้โดยตรง จำเป็นต้องมี "ไฮเปอร์ไวเซอร์" ซึ่งเป็น software layer ที่ทำหน้าที่ประสานการทำงานระหว่าง VM กับฮาร์ดแวร์จริง hypervisor ใช้แยก VM ออกจาก cloud environment โดยทั่วไปจะจัดเตรียม virtual operating platform ให้กับ guest OS และควบคุมการทำงานของ guest OS เหล่านั้น

นอกจากจะสร้างขอบเขตที่แยกออกจากกันอย่างเด็ดขาดระหว่าง OS หลายตัวแล้ว hypervisor ยังจำลองส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ของเครื่องจริงได้ด้วย ทรัพยากรฮาร์ดแวร์ที่ถูก virtualize เช่น Processor, input/output, memory และอื่น ๆ จะเข้าถึงได้ผ่าน hypervisor เนื่องจาก hypervisor แยกแต่ละอุปกรณ์จำลองออกจากกันได้ virtual environment จึงรองรับ hypervisor หลายตัวพร้อม virtual machine จำนวนมากได้

2 ประเภทของ Hypervisor

hypervisor ที่ใช้สำหรับ virtualization มีสองประเภทหลัก:

• ประเภทที่ 1: Bare Metal Hypervisors (เครื่องเสมือนกระบวนการ)
  Bare-metal hypervisor ทำงานโดยตรงบนฮาร์ดแวร์ของโฮสต์ โดยจะตรวจสอบและจัดการ Guest OS Bare-metal hypervisor ใช้กันอย่างแพร่หลายในองค์กรธุรกิจ เพราะรองรับการจัดสรรทรัพยากรทางกายภาพแบบ over-allocation ได้ดี ทำให้สามารถกำหนดทรัพยากรเพิ่มเติมให้กับกลุ่ม virtual machine ได้อย่างยืดหยุ่น

• ประเภทที่ 2: ไฮเปอร์ไวเซอร์แบบโฮสต์ (เครื่องเสมือนระบบ)
  Hosted Hypervisor จะทำงานบนเซิร์ฟเวอร์โฮสต์จริงภายในระบบปฏิบัติการ นั่นจึงเป็นที่มาของชื่อ "Hosted Hypervisor" ความแตกต่างหลักระหว่าง hypervisor แบบ Type 1 กับ Type 2 คือ Type 1 ทำงานบนฮาร์ดแวร์โดยตรง ส่วน Type 2 ทำงานภายในระบบปฏิบัติการ

Virtual machine ไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะสำหรับ hypervisor อย่างไรก็ตาม การจำลองเสมือนต้องการแบนด์วิดท์ พื้นที่จัดเก็บ และพลังประมวลผลมากกว่าเซิร์ฟเวอร์หรือคอมพิวเตอร์ทั่วไป โดยเฉพาะเมื่อรัน virtual machine หลายเครื่องบนอุปกรณ์เดียวกัน

อ่าน

Virtualizor คืออะไร? [VPS Control Panel]

ข้อดีของการใช้ Virtual Machine มีอะไรบ้าง?

ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา virtual machine กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของ คลาวด์คอมพิวติ้งช่วยให้ซอฟต์แวร์และ workload หลากหลายประเภทนับพันรายการสามารถทำงานและรองรับการขยายตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1- สภาพแวดล้อมที่แยกออกจากระบบหลัก

Virtual machine มอบสภาพแวดล้อมที่แยกออกจากระบบส่วนที่เหลือ ดังนั้นทุกสิ่งที่รันภายใน VM จะไม่รบกวนสิ่งอื่นที่ทำงานอยู่บนฮาร์ดแวร์โฮสต์ เนื่องจาก VM ทำงานได้อิสระ จึงเป็นวิธีที่สะดวกในการทดสอบแอปพลิเคชันใหม่หรือตั้งค่า production environment นอกจากนี้ยังสามารถรัน VM แบบ single-purpose เพื่อรองรับงานเฉพาะด้านได้อีกด้วย

2- ทดสอบ Desktop ใหม่ได้

Virtual machine ช่วยให้คุณทดลองใช้ OS ใหม่บนเดสก์ท็อปได้โดยไม่กระทบกับ OS หลัก คอมพิวเตอร์เสมือนยังมีประโยชน์สำหรับนักวิจัยด้านมัลแวร์ที่มักต้องการเครื่องใหม่เพื่อทดสอบซอฟต์แวร์อันตราย นอกจากนี้ การใช้ virtual machine สำหรับการเบราว์เซอร์ยังช่วยให้เข้าเว็บไซต์ได้โดยไม่ต้องกังวลเรื่องการติดมัลแวร์

3- ตัวเลือกที่เหมาะสำหรับนักพัฒนาในองค์กร

Virtual machine เป็นเครื่องมือที่ดีสำหรับนักพัฒนาในองค์กร ช่วยให้สามารถกำหนดค่า VM template พร้อมการตั้งค่าที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการพัฒนาและทดสอบซอฟต์แวร์ รวมถึงสร้าง VM สำหรับงานเฉพาะ เช่น การทดสอบซอฟต์แวร์แบบ static

4- ความยืดหยุ่นของ Virtual Machine

ในแง่ของความยืดหยุ่น การจำลองเสมือนช่วยให้สามารถสร้าง virtual machine หลากหลายประเภทได้อย่างรวดเร็ว และสามารถปรับแต่งได้ทั้งในส่วนของ OS การจัดการทรัพยากร และปัจจัยอื่น ๆ ผู้ให้บริการ hypervisor ส่วนใหญ่ยังรองรับการสร้าง template แบบกำหนดเองที่พร้อมใช้งานได้ด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว

5- ย้ายและโยกย้ายข้อมูลบนเครือข่ายได้ง่าย

Virtual machine สามารถย้ายระหว่างคอมพิวเตอร์จริงบนเครือข่ายได้ตามต้องการ ช่วยให้กระจาย workload ไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่มีทรัพยากรประมวลผลว่างอยู่ได้ VM ยังสามารถสลับระหว่างสภาพแวดล้อม on-site กับ cloud ได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งกับบริการ hybrid cloud ที่แบ่งปันทรัพยากรประมวลผลระหว่าง data center กับผู้ให้บริการ cloud

6- Virtual Machine ประหยัดค่าใช้จ่าย

ค่าใช้จ่ายต่อเนื่องจากการอัปเกรดฮาร์ดแวร์อาจสูงมากในทุกองค์กร แม้ว่า virtual machine ยังคงต้องการอุปกรณ์และใบอนุญาตซอฟต์แวร์อยู่บ้าง แต่ก็ถือเป็นทางเลือกที่คุ้มค่ากว่า เนื่องจากการใช้ทรัพยากรของ VM สามารถควบคุมและจัดระเบียบได้ดีกว่าระบบที่ใช้ฮาร์ดแวร์หลายชุด

อ่าน

VDI กับ VM ต่างกันอย่างไร (คู่มือปี 2026)

ข้อเสียของการใช้ Virtual Machine มีอะไรบ้าง?

ในทางกลับกัน virtual machine อาจมีประสิทธิภาพต่ำกว่า dedicated serverเนื่องจากอาจไม่สามารถเข้าถึงฮาร์ดแวร์โดยตรงได้ กล่าวคือ VM ไม่มีฮาร์ดแวร์เป็นของตัวเอง จึงต้องสื่อสารผ่าน OS หลัก ซึ่งอาจทำให้การตอบสนองของฮาร์ดแวร์ช้าลง

1- VM ใช้ทรัพยากรระบบมาก

Virtual machine ใช้ทรัพยากรระบบของโฮสต์ในปริมาณมาก โดยเฉพาะเมื่อรัน VM หลายเครื่องพร้อมกัน นอกจากนี้ หากการจัดสรรทรัพยากรไม่ได้รับการตั้งค่าอย่างถูกต้อง ทั้งโฮสต์และ VM ทั้งหมดอาจพังได้

2- ไม่เหมาะสำหรับผู้เล่นเกม

เกมที่ต้องการสมรรถนะสูงหรือแอปพลิเคชันที่ใช้พลังกราฟิกและการประมวลผลมาก มักทำงานได้ไม่ดีนักบน virtual machine ดังนั้น VM จึงไม่ใช่ทางเลือกที่ดีสำหรับการเล่นเกม PC Windows บน Linux หรือ macOS เว้นแต่เกมนั้นจะเก่าหรือไม่ได้ต้องการกราฟิกสูง

3- อาจต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสูง

การตั้งค่า virtual machine หลายเครื่องต้องใช้พื้นที่จัดเก็บจากเซิร์ฟเวอร์จริงในปริมาณมาก โดยเฉพาะเมื่อ virtual environment เริ่มสะสม VM จำนวนมาก คุณควรติดตามตัวชี้วัดการใช้ทรัพยากรอย่างใกล้ชิด การจัดการทรัพยากรที่ดีคือหัวใจสำคัญของ virtual environment ที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพ เมื่อคุณควบคุมปัญหาการใช้ทรัพยากรของ VM ได้ ระบบ virtual machine ของคุณก็จะยั่งยืนในระยะยาว

Virtual Machine กับ Container

Container เป็นอีกส่วนหนึ่งของโลกเสมือน แต่ไม่ได้ทำงานบนซอฟต์แวร์ hypervisor โดยพื้นฐานแล้ว container คือ OS เสมือนที่ไม่มีส่วนประกอบฮาร์ดแวร์เสมือนของ virtual machine เต็มรูปแบบ

Container สามารถทำงานภายใน virtual machine และอยู่ภายใน hypervisor แต่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของ VM Container มีประโยชน์เมื่อต้องการรันหลายโปรแกรมบน OS เดียวกันโดยไม่ต้องใช้หลาย OS

ค่า ข้อได้เปรียบหลักของ container คือมี downtime น้อยกว่า VM Container ประกอบด้วยเฉพาะ binary, library และส่วนประกอบที่จำเป็น รวมถึงแอปพลิเคชัน Container ที่อยู่บนโฮสต์เดียวกันใช้ OS kernel ร่วมกัน ทำให้มีน้ำหนักเบา ทำงานเร็ว และพกพาได้สะดวก

ด้วยเหตุนี้ container จึงบูตได้เร็วกว่า ใช้ทรัพยากรเซิร์ฟเวอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และทำให้การ deploy แอปพลิเคชันง่ายขึ้น Container ได้รับความนิยมในหลายกรณีการใช้งาน ได้แก่ web server, การทดสอบแบบ DevOps, microservice และการเพิ่มจำนวนแอปที่ติดตั้งได้ต่อ node

อ่าน

Virtual Machines ประเภทต่าง ๆ: ข้อเท็จจริงและคุณสมบัติที่คุณอาจไม่เคยรู้

Virtual Machine กับ VPS

Virtual Private Server (VPS) ใช้เทคโนโลยีการจำลองเสมือนเพื่อแบ่งเซิร์ฟเวอร์จริงออกเป็น virtual container แต่ละตัวทำงานเหมือนเซิร์ฟเวอร์แยกต่างหาก แต่ละ VPS มอบสิทธิ์ root access และการควบคุมเต็มรูปแบบให้กับผู้ใช้ ครอบคลุมการเริ่มและหยุดการทำงานใด ๆ รวมถึงการหยุดและรีสตาร์ท VPS ได้เอง

Virtual Machine ในบริการคลาวด์ก็ใช้การจำลองเสมือน (Virtualization) เพื่อแบ่งเซิร์ฟเวอร์ออกเป็นคอนเทนเนอร์เสมือน ในระดับนี้ ไม่มีความแตกต่างระหว่าง VPS กับ VM เนื่องจากทั้งสองใช้เทคโนโลยีการจำลองเสมือนแบบเดียวกัน

ความแตกต่างหลักระหว่างโฮสติ้ง VPS และโฮสติ้ง VM อยู่ที่วิธีจัดการข้อมูลและวิธีที่เซิร์ฟเวอร์จริงกับคอนเทนเนอร์เสมือนทำงานร่วมกัน สำหรับโฮสติ้ง VPS นั้น คอนเทนเนอร์ VPS จะอยู่บนเซิร์ฟเวอร์เฉพาะของตัวเองพร้อมชุดดิสก์ไดรฟ์แยกต่างหาก โดยมักจัดเป็น RAID array เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

การใช้งาน Virtual Machine

มีแอปพลิเคชัน VM ยอดนิยมให้เลือกใช้หลายตัว นี่คือภาพรวมคร่าวๆ ของ ซอฟต์แวร์ Virtual Machine ที่ดีที่สุดแต่อย่าลืมอ่านคู่มือเชิงลึกของเราเพื่อการเปรียบเทียบแบบละเอียด

• VirtualBox
• KVM กับ Qemu
• สถานีการทำงาน VMware
• Xen
• Citrix Hypervisor

สรุป

แม้ว่าทั้งคอนเทนเนอร์และ VM จะมีข้อดีข้อเสียของตัวเอง แต่ตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับองค์กรของคุณขึ้นอยู่กับความต้องการของโปรเจกต์ในขณะนั้น อย่างไรก็ตาม ทั้งสองแบบต่างก็เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการประมวลผลได้เช่นกัน

พูดให้ตรงๆ VM คือโซลูชันที่คุ้มค่ากว่า ช่วยให้จัดการเวิร์กโฟลว์ทั้งระบบได้ดีขึ้น และกระจายทรัพยากรระหว่างเครื่องแต่ละเครื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสำหรับทดสอบระบบปฏิบัติการอื่นๆ รวมถึงเวอร์ชันเบต้า วิเคราะห์ข้อมูลที่ติดไวรัส สร้างการสำรองข้อมูลสำหรับ OS และรันซอฟต์แวร์หรือแอปพลิเคชันบน OS ที่ไม่ได้ออกแบบมาให้รองรับงานนั้นโดยตรง

หมายเหตุ: ดาวน์โหลดบทความนี้ในรูปแบบ PDF ได้โดยคลิกที่ปุ่มด้านล่าง:

[su_button url="https://cloudzy.com/wp-content/uploads/Virtual-Machine-Why-and-When-Do-You-Need-One.pdf" target="self" style="default" background="#fac802" color="#2f3856" size="3" wide="no" center="no" radius="auto" icon="" icon_color="#FFFFFF" text_shadow="none" desc="" download="" onclick="" rel="" title="" id="" class=""]ดาวน์โหลด[/su_button]