مجازی سازی با VMWare vSphere 5

Virtualization  یا به اصلاح مجازی‌سازی تکنولوژی است که بوسیله آن می توان اجرای همزمان دو یا چند سیستم عامل بر روی یک سرور را داشته باشیم به نحوی که باعث بهره وری در هزینه های سخت افزار و نرم افزار و همچنین استفاده بهینه از تمامی منابع سیستمی می باشد.

اما نکته حایز اهمیت این است که مجازی سازی به تنهایی، مشکلاتی را در بر دارد که در صورت خرابی یک سرور تمامی سرویس‌های مجازی سازی شده روی ان از مدار خارج خواهند شد.

 

برای حل این مشکل می توان از تکنولوژی هایی مانند Clustering که شامل گروهی از هاست ها(ESX) میباشد استفاده نمود.با استفاده از قابلیت کلاسترینگ ما قادر خواهیم بود تمامی Resource، هاست های خود(ESX) را مدیریت نماییم و از مواردی مانند  High Availability و Load  Balance بهره جوییم

آشنایی با برخی از اصطلاحات و کاربردهای هر یک از آنها

 

1. HA , Fault Tolerance چیست و دارای چه مزایایی می باشد؟

High availability Cluster که آن را با اصطلاحات HA Cluster و یا Failover Cluster نیز می شناسند.

با فعال نمودن HA بر روی cluster مورد نظرمان، ما قادر خواهیم بود از قابلیت Fault Tolerance (تحمل خطا) بهره جوییم که در این صورت اگر هر یک از سرورهای فیزیکی دچار مشکل گردید، با توجه به این که Secondary VM بر روی سرور دیگر ما وجود دارد، هیچ Down Time و یا قطعی از طرف سرورها وجود نخواهد داشت.

با استفاده از این راهکار که برخلاف راهکار سخت افزاری بسیار کم هزینه است و پیچیدگی های آن را نیز ندارد می توان به راحتی مشکلات سخت افزاری سرورهای فیزیکی را مدیریت کرده و این اطمینان را داشت که سرویس های حیاتی این سرورها بدون Down Time  در حال سرویس دهی خواهد بود

 

 

از مزایای استفاده از Fault Tolerance میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

• از بین رفتن هزینه های بسیار زیاد و هنگفتی که در اثر از کار افتادن یک سرور فیزیکی به یک سازمان وارد می شود
• ارائه سرویس دهی ممتد برای تمام نرم افزار ها بدون وابستگی به سیستم عامل

 

 

 

 

1. Load Balance چیست و دارای چه مزایایی می باشد؟

از مزایای دیگری که می توان در این طرح به آن اشاره نمود ، تقسیم بار بر روی سرورها می باشد.با فعال نمودن قابلیت Load Balance ، ما قادر خواهیم بود از حداکثر توان سخت افزاری سرورها استفاده نماییم.مدیریت منابع توسط  VMware DRS صورت خواهد پذیرفت که در این حالت منابع سخت افزاری در حالت تعادل نگه داشته خواهند شد.

یکی از مهمترین ویژگی های استفاده از طرح مجازی سازی با VMware استفاده از قابلیت VMware Distributed Resource Scheduler(DRS) می باشد  که اساس کار آن به این صورت می باشد که اگر بر روی یکی از سرورهای فیزیکی(ESX Server) چندین ماشین مجازی Virtual machine)) داشته باشیم و منابع این سرور(RAM,CPU) بر روی آنها به نسبت معین مشخص شده باشد و حال یکی از ماشین های مجازی دچار کمبود RAM و یا CPU شود، در حالیکه بقیه ماشین های موجود بر روی همان ESX Server از تمامی RAM و CPU اختصاص یافته خود استفاده نکرده اند، با استفاده از این تکنولوژی در کسری از ثانیه RAM و CPU لازم برای ماشین مجازیی که دچار کمبود منابع سیستمی شده است قرض گرفته می شود و پس از پایان کار دوباره آن را در اختیار سایرین قرار می دهد.حال اگر بر روی همان سرور فیزیکی منابع سیستمی مورد نیاز یافت نشد با کمک یکی دیگر از قابلیت های VMware به نام Vmotion، سیستم عامل ماشین مجازی مذکور به یکی دیگر از سرورهای فیزیکی دیگر که منابع آزادی دارد منتقل می شود.تمامی مراحل ذکر شده به صورت اتوماتیک بوده و هیچ وقفه ایی در ان وجود ندارد

2. ESX چیست؟

ESX یکی از محصولات VMware است که بارزترین مشخصه آن، این است که به صورت مستقیم بر روی سخت افزار نصب می گردد و دیگر نیازی به یک OS  رابط نمیباشد، که در سرعت کارکرد سیستم بسیار موثر است

3. VSphere Client چیست؟

همانگونه که در بالا مشاهده می کنید خود نرم افزار ESX به صورت CLI است. بنابراین برای مدیریت ماشین های مجازی از نرم افزار VSpher Client استفاده می گردد

4. Vcenter چیست؟

نرم افزاری که VSphere را مدیریت مینماید و برای کلاستر کردن هاست ها به آن احتیاج است را Vcenter می گویند

5. Vmotionچیست؟

یکی از بهترین و جذاب ترین قابلیت هایی که Vsphere در اختیار ما قرار میدهد این است که ما میتوانیم یک VM را در حالی که روشن است و در حال سرویس دهی است از روی یک سرور فیزیکی (ESX) به روی یک سرور فیزیکی دیگر بدون هیچ Down Time ببریم

6. Storage Vmotion چیست؟

یکی دیگر از امکانات جالب Vsphere همین امکان آن است که شما را قادر میسازد یک ماشین مجازی را در حالیکه روشن و در حال سرویس دهی است از روی یک Storage (جایی که محل قرارگیری ماشین های مجازی است) بر روی یک Storage دیگر انتقال دهد

7. Distributed Power Manager(DPM) چیست؟

با توجه به وضع کنونی و اهمیت و صرفه جویی در برق مصرفی دیتا سنترها این تکنولوژی بسیار می توان کارامد باشد.اساس کار این تکنولوژی به این صورت می باشد که پس از پایان ساعات کاری که بار بر روی سرورها کم می شود، به صورت اتوماتیک آنها را به یک یا چند ESX Server مشخص منتقل مینماید و بقیه ESX ها را تا زمانی که دوباره بار کاری زیاد شود(فردا صبح)به صورت Stand by نگه دارد.این کار تاثیر زیادی در میزان برق مصرفی خواهد گذاشت همچنین عمر سرورها را هم افزایش خواهد داد

 

    مزایای کلی استفاده از Virtualize چیست؟

• بهره وری هر چه بیشتر از سخت افزار و کاهش هزینه ها
• مدیریت بهتر و آسانتر سرورها و سرویس ها و کاهش هزینه های مدیریتی
• استفاده هر چه بهتر از فضای موجود در Data Center و کاهش هزینه های آن
• پشتیبان گیری و بازیابی سرورها در حداقل زمان ممکن ( isaster Recovery And Backup )
• کاهش مصرف برق موجود در Data center که در شرایط کنونی حائز اهمیت بسیاری می باشد
• در محیط های آموزشگاهی می توان با ایجاد ساخت چند ماشین مجازی به صورت بسیار مقرون به صرفه یک محیط آزمایشگاهی ایجاد نمود

 

 

 

2          ذخیره سازی اطلاعات

2.1       SAN

SAN (Storage Area Networ)  یک شبکه اختصاصی با مدیریت آسان و متمرکز است که ارتباط بین ادوات ذخیره‌سازی و سرور ها را ممکن می سازد.

از مزایای استفاده از SAN در این طرح می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• امکان به کارگیری قابلیت Fault Tolerance بر روی ماشین های مجازی
• امکان وجود سیستم عامل سرورها بر روی SAN که نتیجه آن اعتماد و پایداری بیشتر خواهد بود

 

 

مزایای کلی استفاده از SAN شامل موارد زیر می گردد

1. کارایی بالاتر در حین عملیات پشتیبان گیری و همچنین کارایی بیشتر سرورها به علت انجام ندادن عملیات پشتیبان‌گیری بر روی آنها
2. داشتن یک شبکه اختصاصی که باعث تفکیک ترافیک شبکه داخلی و ترافیک ارتباطی بین سرورها در شبکه می شود
3. در این فن‌آوری می توان از تجهیزاتی استفاده نمود که امکان انتقال اطلاعات از یک SAN به SAN دیگر را در دو موقعیت جغرافیایی مختلف فراهم نماید. این کار به صورت Data Migration و یا Asynchronous و Synchronous امکان پذیر خواهد بود. این امکان برای مواقعی که یکی از حوادث زلزله،آتش سوزی و …. رخ دهد مفید است
4. امکان Redundant تجهیزات (دو عدد Controller ، دو عدد SAN Switch، دو عدد کارت HBA و ….)
5. تجمع پایگاه های داده و دیتاهای سازمانی در یک محل امن و به صورت متمرکز
6. افزایش میزان فضای ذخیره سازی به صورت Online و بدون Downtime
7. در مقایسه با سیستم های پشتیبان گیری قدیمی میتوان به حذف بار موجود بر روی سروری که نقش یک سیستم پشتیبان گیر را ایفا می نمود اشاره کرد.

 

برای آنکه بتوان از قابلیت FT(Fault tolerance) استفاده نمود حتما باید از یک Shared storage مانند SAN استفاده کرد

 

2.2       Tape

پشتیبان گیری از اطلاعات یکی از مسائل بسیار مهم در سازمان هاست. بهترین ابزار پیشنهادی برای پشتیبان گیری Tape می‌باشد از این رو در این طرح از تجهیزاتی مانند Tape استفاده می گردد که دارای قابلیت زیر می باشد:

• ظرفیت بسیار زیاد و قابل ارتقاء با توجه به نیاز سازمان
• پشتیبان گیری با سرعت بسیار بالا و خارج از ترافیک LAN
• قابلیت Restore با اطمینان بسیار زیاد
• قابلیت تعویض و ارتقا Storage بدون Downtime
• عمر مفيد مناسب ( بيش از سی سال )

تمامی اطلاعات سازمان که روی SAN است روی Tape به صورت مدوام پشتیبان گیری می گردد.

 

Server

در این طرح با توجه به اینکه باید تمامی برنامه های کاربردی و سرویس های سازمان به صورت Virtual Machine گردند از اینرو باید سرورهای متناسب با حجم سخت افزاری مورد نیاز تهیه گردد.

این نکته حائز اهمیت است که مشخصات سرورها باید به گونه ای انتخاب شود که در صورت از مدار خارج شدن یکی از سرورها سایر سرورها توانایی سرویس دهی به همه Virtual Machine را دارا باشند.

نکات زیر در انتخاب سرورها حائز اهمیت است

تمامی قطعات باید با نرم افزار مجازی ساز همخوانی کامل داشته باشند.

CPU  سرورها حتما باید شبیه یکدیگر باشند. (ترجیحا سایر قطعات نیز به همین صورت)

نوع و مدل قطعات باید با توجه به حجم برنامه های سازمان با آینده نگری تهیه گردد.

سرورها باید دارای دو کارت HBA برای ارتباط با SAN Switch باشند.