برنامه‌های کاربردی مدرن برای آن كه بتوانند ماندگار و پايدار باشند، به سرويس‌های Stateful مدرن نظير Object Storage، ديتابيس‌های NoSQL و سرويس‌های Streaming نياز دارند. طی چند سال گذشته، تمايل كاربران به اجرای سرويس‌های Stateful مدرن در vSAN افزايش يافته است. در نتیجه، VMware برای Storage مقياس‌پذير، چندلايه و تطبيق‌يافته با S3 API در VMware Cloud Foundation اعلام پشتيبانی كرده است و با VMware Tanzu از Storage مقياس‌پذير، تطبيق‌يافته با S3 API و چندلايه پشتيبانی می یشود. این پلتفرم vSAN Data Persistence يا DPp نام گرفته است.
پلتفرم vSAN DPp
vSAN DPp چیست؟ اکثر سرویس‌های Stateful مدرن در يك معماری Shared-nothing طراحی شدهاند و دارای سرويس‌های داده، مانند همسان‌سازی و رمزگذاری Built-in به‌صورت Native هستند. برای پياده‌سازی اين قبيل سیستم‌های توزیع‌شده مدرن می بايست در خصوص مفروضات Storage تجديدنظر كرد و بررسی كرد كه زيرساخت كدام ويژگی ها و قابليت‌ها را بايد ارائه دهد.
vSAN DPp چارچوبی را برای کاربران سرویس‌های Stateful مدرن فراهم می‌کند تا با زیرساخت‌های اصلی VMware همکاری کنند و در نتيجه نرم‌افزار آن‌ها بتواند به‌طور مطلوب و بهينه بر VMware Cloud Foundation ™ با VMware Tanzu run اجرا شود. در اين صورت كاربر خواهد توانست سرويس‌های Stateful مدرن را با TCO کمتر و عملیات و مدیریت تسهيل‌شده اجرا نمايد.
پياده‌سازی و عمليات ساده‌شده سرويس
می توان با چند كليك ساده در vCenter، اپراتور و افزونه Third-party k8sرا برای DPp به فعال نمود. پلتفرم vSAN DPp به بقيه موارد نظير جای گذاری اپراتور Third-party مربوطه و ایجاد Classهای لازم Container Storage و Policyهای vSAN Storage رسيدگی می كند. افزونه اختياری UI جزئیات مانيتورينگ و مدیریت برنامه كاربردی را نشان می‌دهد.
آماده‌سازی S3 Object Storeهای Stateful
پس از فعال شدن سرویس، مديران بايد سه مرحله ساده را طی كنند تا بتوانند Object و سرويس‌های Stateful را به سازمان ها ارائه دهند.
ایجاد یک Namespace: كلاستری مجازی که همه Podهای مربوطه را برای پشتیبانی از Object Storage Instance ذخيره می كند. اینجاست که كاربر مجوزها را تعیین می‌کند و مشخص می نمايد که از کدام Policyهای Storage استفاده شود.
ایجاد Instance: مديران يا Kubernetes API از جانب تيم Dev، تعدادی Instance در Namespaceها در vCenter ايجاد می كنند. اينجا كاربران می توانندBackend Storage ، Erasure Coding ،Encryption و ديگر قابليت‌های پيشرفته را انتخاب كنند.
ایجاد Bucket: هنگامی که Instant/Tenant برخط است، کاربران احراز هويت شده می‌توانند S3 Object Bucketها را آماده و مدیریت کنند.
گزینه‌های پياده‌سازی پلتفرم vSAN DPp
پلتفرم vSAN DPp از دو گزینه پياده‌سازی برای سرویس‌های Stateful مدرن شامل Object Storage پشتیبانی می‌کند.
گزینه 1: vSAN Shared Nothing Architecture يا SNA
گزینه 2: پیکربندی مستقیم vSAN
vSAN Shared Nothing Architecture
vSAN-SNA برنامه‌های كابردی قديمی و مدرن را در همان كلاستر vSAN با کارآیی بهينه Storage تجميع می كند. این گزینه روشی سریع و راحت برای شروع به کار با سرویس‌های Stateful مدرن در حال اجرا در vSAN ارائه می دهد. كاربران با انتخاب vSAN-SNA Storage Policy می‌توانند از قابليت‌های دسترس‌پذيری که با سرویس‌های Stateful مدرن ارائه می‌شود بهره ببرند و با خاموش كردن لايه همسان‌سازی در vSAN، میزان Load را به حداقل برسانند و فضای مصرف‌شده را نيز كاهش دهند. این گزینه برای كاربرانی ايده‌آل است که می‌خواهند سرويس‌های Stateful مدرن را در کنار برنامه‌های قديمی در همان كلاستر vSAN اجرا کنند یا از زیرساخت‌های عمومی برای سرويس‌های Stateful مدرن با ویژگی‌های مختلف بار كاری استفاده كنند.
قابلیت های پیکربندی مستقیم vSAN
پیکربندی مستقیم vSAN سرویس‌های Stateful مدرن را قادر می سازد تا از قابلیت‌های دسترس‌پذيری، کارآیی و امنیت كه در لایه سرويس‌های Stateful مدرن به‌صورت Built-in هستند، استفاده کرده و برای كارآيی بهینه Storage و عملکرد نزدیک به Bare-metal به سخت‌افزارهای اصلی كه مستقيما متصل شدهاند، دسترسی يابند. بر خلاف vSAN-SNA که در آن Objectهايی Storage برای برنامه‌های كاربردی قديمی و مدرن در همان vSAN Datastore قرار دارند، دستگاه‌های Storage در vCenter به‌عنوان Datastoreهای واحد آماده‌سازی می شوند. vSAN DPp قرارگيری داده‌ها را مدیریت می‌کند تا اطمینان حاصل شود که برنامه‌های کاربردی که انعطاف‌پذیری خود را دارند، داده‌ها را در دامين‌های Fault مختلف قرار داده‌اند. قابليت ديد دستگاه‌ها و دیتاستورهای مشارکت‌کننده در پیکربندی مستقیم vSAN را می‌توان از طریق نمای Datastores در رابط کاربری vCenter Server به راحتی مشاهده کرد.
vSAN-Direct برای پياده‌سازی هدفمند یک سرویس Stateful مدرن معين مناسب است، كه در چنين پياده‌سازی هایی می توان سخت‌افزار اصلی را برای الزامات بار كاری بهينه كرد. موارد كاربرد اولیه به‌شرح زير هستند:
- Object Storage متراكم Dense S3-compatible برای آرشیو یا داده‌هايی با حداقل دسترسی
- برنامه‌های كاربردی دارای عملكرد حساس مانند برنامه‌های Big Data و تجزیه و تحلیل پیشرفته.
نگرانی اصلی شرکت vSphere اطمینان از حجم کار و زیرساخت سالم است، vCenter همواره در مرکز هرگونه عمليات در پايگاه داده vSphere قرار داشته است، بعدها اين نقش را در vSAN نيز نمود پیدا کرد و اكنون در پلتفرم vSAN DPp نيز نقش مهمی بر عهده دارد.
کاربران vSAN پيش از اين ظرفيت و عملكرد Robust و Granular را مانيتور می نمودند و اكنون مانيتورينگ Instanceهای S3 Object Store از vSAN DPp نيز اضافه شده است. مديران می‌توانند اطلاعات ظرفیت فعلی و سوابق ظرفيت را برای ذخیره سازی vSAN-SNA Object Storage و vSAN-SNA Object Storage مشاهده كنند. علاوه بر این، می توان ظرفیت را در سطح Instance، كلاستر، Node و ديسك‌های منفرد مانيتور كرد.
کاربران با vSAN DPp قادر خواهند بود افزونه‌های رابط كاربری Native در vCenter ايجاد كنند تا عمليات مختص هر برنامه كاربردی را مستقيما وارد vCenter نمايند. این قابليت، همان طور كه برنامه‌های كاربردی با يكديگر فرق دارند، از يك Vendor به Vendor دیگر متفاوت است، اما به‌عنوان مثال، می‌توان به يك S3 Object Store خاص فضاي بيشتري از Storage اختصاص داد، در صورت افت یک Node، تصميم به بازنگری و درست کردن داده‌های برنامه كاربردی گرفت و وضعیت سلامت را نه تنها برای برنامه كاربردی، بلكه برای Volumeها و Nodeهای منفرد داخل خود برنامه كاربردی مانيتور نمود. vSAN DPp همچنین به همكاران این امکان را می‌دهد که افزونه خود را با چارچوب vSphere Skyline Health يكپارچه کرده و وضعيت سلامت برنامه‌های کاربردی را مستقیماً وارد محیط vSphere نمايند.
مدیران vSAN پيش از اين ظرفيت و عملكرد Robust و Granular را مانيتور می نمودند و اكنون مانيتورينگ Instanceهای S3 Object Store از vSAN DPp نيز اضافه شده است. مديران می‌توانند اطلاعات ظرفیت فعلی و سوابق ظرفيت را برای ذخیره سازی شیء vSAN-SNA Object Storage و vSAN-SNA Object Storage مشاهده كنند. علاوه بر این، می توان ظرفیت را در سطح Instance، كلاستر، Node و ديسك‌های منفرد مانيتور كرد.
عملیات زیرساخت‌های Service-aware
مدیران باید نسبت به سرويس‌های Stateful مدرن قابليت ديد كسب كنند و بينش آن‌ها نسبت به چگونگي عمليات زيرساخت نظير نگهداری مديريت نگهداری و چرخه عمر، بر دسترس‌پذيری سرويس‌های Stateful مدرن تاثير می گذارد. برای عملیات زیرساختی برنامه‌ریزی شده مانند مديريت نگهداری و چرخه عمر، پلتفرم vSAN Data Persistence تضمین می‌کند که سرويس‌های Stateful مدرن از عملیات زیرساختی آینده آگاه هستند و می توانند فعالیت‌ها را با تغییرات زیرساختی هماهنگ کرده و سرويس‌ها را زنده را در حال اجرا نگه دارند.
سرويس‌های Stateful مدرن دارای انعطاف‌پذیری داخلی هستند و برای حفظ دسترسی در صورت خرابی Objectها طراحی شدهاند. Vendorهاي مستقل نرم‌افزار يا ISVها مانند MinIo و Cloudian از داده‌ها با Inline Erasure Coding درون هر Object که در کد مونتاژ نوشته شده است محافظت می‌کنند تا بالاترین عملکرد ممکن را ارائه دهند. Objectها بر اساس سطوحی از Redundancy كه توسط كاربر قابل پيكربندی باشد، به Blockهای داده و Parity تقسيم میشوند. قابليت Erasure Coding كه به‌صورت Built–in است، بهبودبخشی را در سطح Object انجام می دهد و می تواند سلامت چندين Object مستقل را بازگرداند. در عين حال كه بهبود Erasure Coding به‌صورت خودکار بوده و به‌طور پیش‌فرض فعال است، Resolution خرابی‌های زیر طی درازمدت، نیاز به مداخله کاربر دارد:
- خرابی سرور، مانند Host خراب ESXi یا قفل‌شدگي Pod
- خرابی Volume، مانند خرابی درایو فیزیکی یا پيكربندی نامناسب Persistent Volume
برخی از افزونه‌های ISV امكان شروع مستقيم عملیات تعمیر در رابط کاربری vCenter را ارائه می دهند و اين در صورتی است كه برنامه كاربردی ای به دلیل خرابی سخت‌افزار در وضعیت نامناسب قرار گيرد اما همچنان در دسترس باشد. هر كاربر برای اطلاع از جزئیات مربوط به قابلیت‌های رسيدگی به خرابی، حتما بايد با Independent Software Vendor مشورت كند.
خلاصه
vSAN DPp چارچوبی را برای همکاران سرویس‌های Stateful مدرن فراهم می‌کند تا با زیرساخت‌های اصلی VMware همکاری کنند و در نتيجه نرم‌افزار آن‌ها بتواند به‌طور مطلوب و بهينه بر VMware Cloud Foundation با VMware Tanzu اجرا شود. در اين صورت كاربر خواهد توانست سرويس‌های Stateful مدرن را با TCO کمتر و عملیات و مدیریت ساده اجرا نمايد.
اعتقاد بر اين است که پلتفرم vSAN Data Persistence اولین قدم در سير بسیار هیجان‌انگیز تبديل VMware به نه تنها بهترین پلتفرم برای ماشین‌های مجازی ، بلکه برای همه بارهای كاری است. فراتر از این vSphere اكنون به‌وضوح دارد از یک پلتفرم زیرساختی به یک پلتفرم سرويس‌دهی تبدیل می‌شود؛ پلتفرمی که كاربر در آن پياده‌سازی نمی كند، بلكه صرفا فعال كرده و استفاده می نمايد.
