Virtual Volumes از چارچوب‌های جدید مدیریت و یکپارچه‌سازی دیسک‌های ماشین مجازی به شمار می‌رود که این دیسک‌ها را به عنوان واحد اصلیِ مدیریت داده‌ها برای Storage Arrayها ارائه می‌نماید. با کمک این چارچوب جدید می‌توان عملیات‌های مبتنی بر Array را در سطح دیسک مجازی فعال نمود که این موضوع دقیقا قابل انطباق با محدودیت‌های برنامه کاربردی می‌باشد. Virtual Volume متشکل از دو پیادهسازی مهم می‌باشد:
کاربرد قابل انعطاف در سطح منطقی
Virtual Volumes یا به اختصار VVOLs، مجازی‌سازی تجهیزات SAN و NAS را از طریق تعریف منابع سخت‌افزاری فیزیکی به صورت Poolهای ظرفیت منطقی (که در vSphere به عنوان Datastore مجازی شناخته می‌شوند) صورت می‌دهند؛ این ظرفیت را می‌توان به گونه‌ای انعطاف‌پذیر برای توسعه بخشی از یک یا چند Storage Array استفاده و پیکربندی نمود.
Virtual Datastore به تعریف محدودیت‌های موجود در ظرفیت و تعیین دسترسی‌های منطقی (Access Logic) پرداخته و مجموعه‌ای از سرویس‌های قابل دسترس برای ماشین‌های مجازی آماده شده در Pool را ارائه می‌نماید. Virtual Datastore یک ساختار منطقی می‌باشد که در هنگام نیاز، بلافاصله و بدون بروز قطعی پیکربندی می‌شود و نیازی به فرمت شدن با یک فایل سیستم را ندارد.
کنترل دقیق‌تر در سطح ماشین مجازی
Virtual Volumes به تعریف یک Container جدید برای دیسک مجازی می‌پردازد که مستقل از Storage فیزیکی (LUN, File System, Object) می‌باشد. به عبارتی دیسک مجازی با این تکنولوژی، به واحد اصلیِ مدیریت داده در هر سطح از آرایه تبدیل شده و بدین ترتیب، Virtual Datastore به یک ماشین مجازی میانی در Pool مربوطه تبدیل می‌شود.
به علاوه این امکان نیز وجود خواهد داشت که عملیات‌های ذخیره‌سازی با توسعه‌پذیری ماشین مجازی اجرا شود و سرویس‌های داده اصلی و مبتنی بر آرایه مانند فشرده‌سازی، Snapshot، Deduplication، رمزگذاری و سایر موارد برای هر یک از ماشین‌های مجازی آماده گردد. بدین ترتیب مدیران می‌توانند سطح مطلوبی از سرویس‌های ذخیره‌سازی را برای هر یک از ماشین‌های مجازی فراهم آورند. Virtual Volume به منظور ایجاد بهره‌وری در عملیات‌های ذخیره‌سازی حتی در هنگام مدیریت هزاران ماشین مجازی، از vSphere Storage Policy-Based Management یا به اختصار SPBM استفاده می‌نماید. SPBM، اجرای سطح کنترل بر اساس Policy در مدل ذخیره‌سازی مبتنی بر نرم‌افزار VMware می‌باشد.
عملیات کارآمد از طریق خودکارسازی
SPBM، امکان دستیابی به الزامات سطح سرویس‌دهی برای Storage شامل ظرفیت، عملکرد، دسترس‌پذیری (Availability) و … را به صورت Templateها یا Policyهای منطقی مرتبط با ماشین‌های مجازی فراهم می‌کند. SPBM با شناسایی Datastoreهای در دسترس و منطبق با Policyها و در کنار Virtual Volumes یا VVOLs می‌تواند روند جایگزینی ماشین‌های مجازی را خودکار نموده و سرویس‌های داده مورد نیاز را به صورت Dynamic ارائه نماید. همچنین SPBM با اجرای Policy می‌تواند مانیتورینگ سطح سرویس و سازگاری را در طول چرخه عمر ماشین مجازی خودکار نماید.
هدف این تکنولوژی آن است که علاوه بر ارائه یک مدل عملیاتی ساده‌تر جهت مدیریت ماشین‌های مجازی در Storage خارجی، از یک مجموعه غنی از قابلیت‌های موجود در Storage Arrayها نیز بهره‌مند شود. VMware با این تکنولوژی به دنبال تبدیل یک مدل عملیاتی پایین به بالا که در آن ابتدا آماده‌سازی سخت‌افزار و سپس انطباق ماشین‌های مجازی با آن در بهترین حالت ممکن رخ دهد و یا یک مدل عملیاتی بالا به پایین که شرایط ماشین‌های مجازی در آن موجب آماده‌سازی Storage می‌شود، می‌باشد.
Virtual Volumes از طریق هم تراز کردن کاربرد و عملیات‌های Storage با ماشین‌های مجازی موجب تبدیل Data Plane و Control Plane در سیستم‌های ذخیره‌سازی پشتیبانی شده‌ی SAN و NAS می‌شود. این تکنولوژی با یک رویکرد مبتنی بر ماشین‌مجازی میانی در روند جداسازی یک دیسک مجازی واحد می‌تواند سیستم‌های ذخیره‌سازی پشتیبانی شده‌ی SAN و NAS را با VMware آشنا نموده و قابلیت بهره‌مندی از سرویس‌های داده مبتنی بر Array و قابلیت‌های Storage Array را ارائه نماید.
با این تکنولوژی، اکثر عملیات مانند Snapshot ،Cloning و Migration به Storage Array به صورت Offload انجام می‌شود. عملیات‌های جدید مدیریت و مانیتورینگ داده و مکانیسم‌های ارتباطی بدین منظور اجرا می‌شوند که ارتباطات ضروری بین vSphere، Storage Array و Virtual Volumes را مدیریت نمایند.
تفاوت Storageهای قدیمی و Storageهای مبتنی بر نرم‌افزار یا SDS به همراه vSphere Virtual Volumes
در این مدل پیچیدگی مدیریت زیرساخت ذخیره‌سازی و سرویس‌های آن حذف شده و به صورت مستقل از کاربران ماشین‌های مجازی سرویس می‌دهد و یک Control Plane جدید (SPBM) ارائه می‌گردد که متمرکز بر ماشین‌های مجازی می‌باشد. هر یک از ماشین‌های مجازی صرفا آیتم‌های مورد نیاز را طبق چارچوب مدیریت متداول در سیستم‌های ذخیره‌سازی ناهمگون و متشکل از منابع مختلف را دریافت می‌کند.
در مدل قدیمی، باید برای هر ماشین مجازی یک Storage Tier از پیش تعریف شده و یک Storage Container از پیش پیکربندی شده (LUN/Volume) طراحی و برنامه‌ریزی شود؛ ضمن اینکه هر یک از ماشین‌های مجازی استقرار یافته در داخل این ساختارها برای خود سطحی متفاوت از سرویس را ارائه خواهند کرد. مدیریت Tierهای مختلف سرویس با استفاده از LUN یا Volume در مدل قدیمی متداول می‌باشد.
به عنوان مثال، Gold LUN نشان دهنده بالاترین سطح سرویس بوده و هر یک از ماشین‌های مجازی استقرار یافته در این LUN باید دارای سطح سرویس همین LUN باشند. شاید در بسیاری از موارد، یک LUN یا Volume با ترکیب درستی از ظرفیت و سطح سرویس Storage قابل دسترسی نباشد.
بنابراین این موضوع باعث می‌شود ماشین‌های مجازی بدون اینکه نیاز به تمام سرویس‌های تجهیز ذخیره‌سازی داشته باشد، در Gold LUN استقرار یابند؛ این امر باعث پیچیدگی در مدیریت سرویس‌های داده در تمامی ماشین‌های مجازی در Gold LUN می‌شود. شاید نیازی به Replicate شدن همه سیستم‌ها نباشد اما نه تنها به عنوان Gold LUN عمل Replication انجام می‌شود بلکه بالاترین سطح عملکرد را نیز به عنوان ویژگی مورد نیاز اکثر سیستم‌ها دارا می‌باشد؛ به علاوه اینکه هزینه عملیاتی مربوط به مدیریت این وابستگی‌های متقابل و هزینه‌های مالی مربوط به محصولات جانبی Overprovisioning یا مصرف بیش از حد پهنای باند نیز وجود خواهند داشت. بنابراین جابجایی از مدل‌های ذخیره‌سازی قدیمی به مدل Virtual Volumes ، شبیه به حرکت از یک مدل مصرف ثابت به یک مدل مصرف متغیر و متنوع است.
سیستم‌ها پس از آماده‌سازی اغلب شرایط را تغییر می‌دهند. شاید بارکاری (Workload) مورد نظر در یک فصل یا در پایان ماه دارای افزایش ناگهانی عملکرد باشد و یا یک سیستم کم اهمیت به مرور زمان در کاری، اهمیت یافته و حیاتی شود. در مدل ذخیره‌سازی سنتی نیاز به بررسی دقیق ظرفیت فعلی، مدیریت LUN، Storage vMotion (که در مقالات قبلی سایت به آن پرداخته شد) و احتمالا آماده‌سازی مجدد برنامه برای دستیابی به شرایط و الزامات جدید وجود دارد.
با Virtual Volumes و SPBM می‌توان به راحتی یک سیاست جدید را به سیستم‌هایی که از قبل پیادهسازی شده‌اند، اختصاص داد؛ Array به صورت خودکار سیستم را در موقعیتی قرار می‌دهد که مطابق با Policy جدید باشد یا اینکه Policy را در صورت نیاز و با توجه به شرایط پیادهسازی تغییر می‌دهد. بدین ترتیب انطباق ساده حتی با برنامه‌های کاربردی جداگانه امکانپذیر می‌گردد تا منطبق با تغییر Policy و پاسخ‌دهی با شرایط در حال تغییر کسب‌وکار باشد.
مقایسه کنترل دقیق‌تر سطح سرویس بین ذخیره‌سازهای قدیمی و Virtual Volume
با استفاده از Virtual Volumes ، امکان آماده‌سازی سریع و پویای سرویس‌های ذخیره‌سازی برای ماشین‌های مجازی جداگانه، با یک رویکرد Policy محور فراهم می‌گردد که منجر به ارائه سطوح بالای خودکارسازی و کنترل ساده‌تر می‌شود.
اما در مدل قدیمی، سطح سرویس ماشین مجازی و آماده‌سازی لازم برای عملیات دستی توسط سخت‌افزار تعیین می‌شود که این موضوع باعث کند شدن روند پیادهسازی ماشین‌های مجازی و مدل‌های فاقد قابلیت مقیاس‌پذیری می‌شود.
LUNها و Volumeها در Storage به صورت Containerهای از پیش تعیین شده می‌باشند در حالی که با Virtual Volumes می‌توان در هنگام نیاز ظرفیت ذخیره‌سازی و سطح سرویس را به شکلی پویا به صورت Real-Time ارائه نمود.
در قسمت بعد از این مقاله به بررسی مزایای استفاده از این تکنولوژی در مجازی‌سازی می‌پردازیم.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
بررسی VMware vSphere Virtual Volumes یا VVOLs – قسمت اول
بررسی VMware vSphere Virtual Volumes یا VVOLs – قسمت دوم (پایانی)
