مجازی سازی و مفهوم Datastore

یکی از خدمات تخصصی تیم فنی شرکت پردیس پارس خدمات مجازی سازی می‌باشد. خدمات مجازی سازی شرکت پردیس پارس شامل مجازی سازی سرور، مجازی سازی دسکتاپ، مجازی سازی نرم افزار و مجازی سازی شبکه می‌باشد. خدمات نصب و راه اندازی VDI در شبکه و پشتیبانی از بستر دسکتاپ مجازی از سایر خدمات ما می‌باشد. مهندس محمدحسین نوری زاده در این مقاله قصد توضیح در مورد مفهوم Datastore و توضیح در مورد انواع Datastore ها را دارند.
در این مقاله قصد دارم کمی در موردDatastore و انواع آنها از نظر ساختار vSphere صحبت کنم. همان طور که میدانید Datastore به هر جایی که بتوانیم فایل ها و اطلاعات ماشین‌های مجازی را ذخیره کنیم می‌گویند.

انواع Datastore بر اساس مکان قرار‌گیری به سه دسته تقسیم می‌گردد:

1. Local Datastore

سرور فیزیکی که هاست ما (ESXi) روی آن نصب شده قاعدتا دارای یک سری هارد می‌باشد که از نظر vSphere به Local DataStore معروف هستند.

2. Network Datastore

در اکثر شبکه های ساختار یافته برای نگه داری فایل های ماشین ها از Storage های تحت شبکه مثل:

(Network-Attached Storage (NAS و  (Storage Area Network (SAN, استفاده می‌کنند که فضاهای ذخیره سازی در این نوع Storage ها را vSphere به عنوان Network Storage می‌شناسد.
در ساختار مجازی سازی vSphere اگر از Network Storage ها استفاده کنیم قابلیت ها و امکاناتی در اختیار ما قرار می‌دهد که Local Datastore ها ندارند مثل:

(HA (High Availability یا DRS) Distributed Resource Scheduler) و امکانات جالب تری که در ساختار کلاستر vSphere وجود دارد که حتما در مقالات بعدی به تفصیل در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.
استوریج‌ها اصولا برای ارتباط با هاست‌ها از یک سری پروتکل‌ها استفاده می‌کنند مثل ISCSI, FC, NFS , .. که بسته به نوع استوریج و تکنولوژی استفاده شده در استوریج ها فرق می‌کند.

3. Virtual Datastore
گاهی مواقع پیش میاید سازمان‌ها بودجه لازم جهت خرید Storage را ندارند ولی نیاز داشته باشند از قابلیت‌ها و امکاناتی که در بخش کلاسترینگ ساختار مجازی وجود دارد استفاده کنند برای اینکار می‌توانند از Virtual Storage هایی مثل Openfiler, OpenE StarWind و VSAN استفاده کنند که ساختار آنها به این صورت هست که سرورهای فیزیکی را به استوریج تبدیل کرده و در اختیار ساختار مجازی ما قرار می‌دهند که این نوع Datastore ها از نظر vSphere معروف به Virtual Data Store هستند (در مقالات بعدی در مورد این نوع Storage ها در آینده مطالبی در سایت قرارداده می‌شود)
هنگام اضافه کردن Data Store به ساختار مجازی سازی یا همان هاست خود سعی کنیم از اسامی مفهوم و متناسبی برای Datastore ها استفاده کنیم و نکته قابل توجه و مهم این است که نمی‌توان در ساختار مجازی خود دو Datastore با یک اسم داشت.

طبقه بندی Datastore ها برا اساس نوع ذخیره سازی از دیدگاه vSphere سه نوع می‌باشد:

1. (VMFS (Virtual Machine File System
در این نوع ذخیره سازی که به صورت Block Base است مدیریت فضا برعهده هاست می‌باشد یعنی ما یک مقدار فضا از استوریج به هاست اختصاص می‌دهیم و این هاست هست که مدیریت این فضا را برعهده دارد؛ اصولا SAN ها Block Base هستند.

2. (NFS (Network File System
این نوع ذخیره سازی File Base می‌باشد یعنی به عنوان مثال یک فولدر روی استوریج به اشتراک می‌گذاریم و به هاست خود معرفی می‌کنیم نکته قابل توجه این است که مدیریت این فضا به عهده سیستم عامل خود استوریج هست اصولا NAS ها از این نوع ساختار استفاده می‌کنند.

 

3. (VVOL (Virtual Volume 
قابلیت جدیدی می‌باشند که به همراه vSphere در نسخه ی ۶ عرضه شده‌اند. در واقع Virtual Volumeها، فرم Encapsulate شده‌ای از فایل‌های ماشین مجازی، دیسک‌های مجازی و سایر مشتقات آن می‌باشند که به صورت Native در داخل سیستم‌های ذخیره سازی‌ای قرار می‌گیرند که به شبکه‌های مبتنی بر Ethernet و SAN متصل شده‌اند. Virtual Volumeها، که توسط یک سیستم ذخیره سازی سازگار ایجاد می‌گردند، به صورت کامل توسط سخت افزاری که در کنار این سیستم ذخیره سازی قرار دارند مدیریت می‌شوند. به طور کلی، این ویژگی با یک شناسه ی GUID منحصر به فرد شناسایی می‌گردد برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید از لینک زیر استفاده کنید

vSphere 6.0 New Features – What is VMware Virtual Volumes (VVols)?

طبقه بندی دیسک‌ها براساس نوع فرمت آنها نیز از نظر vSphere به دو نوع تقسیم می‌گردد که این نوع دیسک‌ها را هنگام ساختن ماشین‌های مجازی به آنها اختصاص می‌دهیم و به Virtual Disk معروف هستند که با فرمت VMDK در داخل Data Store ها ذخیره می‌گردند.

Thin Provisioned

این نوع دیسک معروف به (Faster Provision) است یعنی با سرعت بالا ایجاد می‌شود و فضای دیسک بر اساس بالا رفتن میزان فضای مورد نیاز ماشین مصرف و فرمت می‌شود.
Thin Provision ها دارای پایین‌ترین کارایی از نظر سیستم در بین سه حالت و قالب دیسک‌هایی هستند که در VMware وجود دارد. البته در کنار همین معایب در محیط‌هایی که محدودیت استفاده از فضا دارند این نوع دیسک بسیار کاربردی است، دیسک‌های Thin Provisioned قابلیتی دارند که شما می‌توانید تا زمانی‌که فضای واقعی دیسک شما پر نشده است از فضای مجازی موجود بر روی دیسک استفاده کنید. برای مثال شما اگر 10 عدد ماشین مجازی داشته باشید که هر کدام از آنها به 50 گیگ فضا نیاز داشته باشند اما فضای Datastore شما تنها 100 گیگ باشد شما می‌توانید هر 10 عدد ماشین مجازی را با ظرفیت 50 گیگ ایجاد و راه اندازی کنید. در این حالت به یکباره فضا از Datastore دریافت نمی‌شود و به مرور زمان با اضافه شدن حجم داده‌ها به ماشین‌ها تا مرز 100 گیگ شما می‌توانید از همه ماشین‌های خود همزمان استفاده کنید؛ اینکار باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود.
نکته قابل توجه این است که اگر دیسک‌های مجازی خود را در حالت Thin Provisioned قرار دهید دیگر نمی‌توانید از FT در ساختار مجازی سازی خود استفاده کنید البته این محدودیت در ورژن 6.5 برداشته شده است.

Thick Provisioned Lazy Zeroed

این نوع دیسک‌های مجازی کارایی بهتری نسبت به Thin Provisioned دارند اما به نسبت سرعت ایجاد شدن آنها از Thin Provision کمتر است بصورت خلاصه بعد از اینکه دیسک بصورت Lazy Zeroed ایجاد شد فضای متناسب با آن از Datastore گرفته می‌شود اما فضا پاکسازی نمی‌شود ، به محض اینکه شما بخواهید داده‌ای به این دیسک اضافه کنید فضا نیز ابتدا پاکسازی می‌شود و سپس داده‌های شما نوشته می‌شود که این به نوعی دوباره کاری برایvSphere ایجاد خواهد کرد.

Thick Provisioned Eager Zeroed

این نوع دیسک‌ها زمان طولانی‌تری نسبت به سایر دیسک‌ها برای ایجاد شدن یا Provision Time نیاز دارند چرا که هنگام ایجاد و اختصاص این نوع دیسک‌ها به ماشین ساختار مجازی سازی یا همان vSphere این مقدار فضا را از Datasotre گرفته و فرمت میکند که این عمل باعث کم شدن ریسک‌های امنیتی روی دیسک نیز می‌گردد.
برای مثال اگر شما یک فایل VMDK را بصورت Thick Provisioned Eager Zeroed ایجاد کنید و 40 گیگ فضا برای آن در نظر بگیرید vSphere بلافاصله از دیسک شما 40 گیگ می‌گیرد و به فایل VMDK اختصاص می‌دهد و تمامی فضای 40 گیگ را با صفر پر می‌کند. این نوع دیسک‌ها از بهترین کارایی در تمامی فایل‌های VMDK برخوردارند. زمانی‌که قرار است داده‌ای بر روی دیسک‌های Eager Zeroed نوشته شود تنها کار لازم ساختار مجازی vSphere نوشتن اطلاعات است و هیچ کار اضافی لازم نیست انجام شود که همین امر باعث برتری این نوع دیسک نسبت به Thin Provisioned و Lazy Eager از نظر سرعت Write می‌شود.