در این مقاله به معرفی VMware vSphere VMFS پرداخته می‌شود و اطلاعاتی در مورد عملکردها و قابلیت‌های VMFS و مزیت‌های آن برای سازمان ارائه می‌گردد.
VMware vSphere VMFS یک فایل سیستم کلاستر CFS با عملکرد بالا است که مجازی‌سازی را تا مقیاسی فراتر از محدودیت‌های یک سیستم واحد فراهم می‌نماید، VMFS که برای زیرساخت‌های مجازی vSphere طراحی، ایجاد و بهینه‌سازی شده است، با فراهم کردن چندین ماشین مجازی با دسترسی اشتراکی به یک Pool تجمیع‌شده از Storage کلاستربندی شده، استفاده از منابع را افزایش می‌دهد. این راهکار زیربنایی را برای مجازی‌سازی در چندین سرور ارائه می‌دهد و سرویس‌هایی مثل Snapshotهای ماشین مجازی، VMware vSphere Thin Provisioning، VMware vSphere vMotion، VMware vSphere Distributed Resource Scheduler یا vSphere DRS، VMware vSphere High Availability یا vSphere HA، VMware vSphere Storage DRS و VMware vSphere Storage vMotion را فعال‌سازی می‌کند.
VMFS با فراهم کردن یک لایه مدیریت مجازی‌سازی بسیار کارآمد که به‌طور خاص برای دیتاسنترهای سازمانی در مقیاس بالا مناسب است، سربار مدیریتی را کاهش می‌دهد. ادمین‌هایی که از VMFS استفاده می‌کنند، استفاده از آن را ساده و آسان می‌دانند و از کارآمدی بالاتر و استفاده‌ی بیشتر از Storage که به دلیل استفاده از منابع اشتراکی ممکن می‌گردد، بهره‌مند می‌شوند.
شمای کلی شبکه مجازی مبتنی بر VMware vSphere
ویدیوهای بیشتر درباره VMware vSphere
در این مقاله یک شرح کلی فنی از VMFS ارائه می‌گردد که شامل مباحثی در مورد ویژگی‌ها و مزایای آن باشد. همچنین بیان خواهد شد که قابلیت‌های VMFS چگونه مقیاس‌پذیری بیشتر و سربار مدیریتی کمتری را ممکن می‌سازند و بهترین راهکارها و ملاحظات معماری را برای پیاده‌سازی VMFS ارائه می‌دهند. در انتهای این مقاله شرحی از بهبودهای اخیر VMFS6 معرفی خواهد شد.
در محیط های IT امروز، ادمین‌های سیستم باید بین اهداف رایانشی متفاوتی تعادل برقرار کنند و راه‌هایی را پیدا کنند تا محیط خود را توسعه داده و تجمیع نمایند درحالی‌که سربار مدیریتی را که برای آماده‌سازی و مانیتورینگ منابع مورد نیاز است کاهش می‌دهند. مجازی‌سازی پاسخی را برای این چالش ارائه می‌دهد. VMware vSphere به ادمین‌ها این توانایی را می‌دهد که بارهای کاری بیشتری را روی یک سرور واحد اجرا کنند و تحرک‌پذیری ماشین مجازی را بدون Downtime تسهیل می‌کند.
جهت مشاوره رایگان و یا راه اندازی زیرساخت مجازی سازی دیتاسنتر با کارشناسان شرکت APK تماس بگیرید. |
یکی از ویژگی‌های کلیدی vSphere این است که تمام ماشین‌ها بتوانند به‌طور پویا به منابع اشتراکی مثل یک Pool از Storage دسترسی داشته باشند. VMware vCenter یک رابط کاربری مدیریتی را فراهم می‌کند که می‌تواند به سادگی منابع اشتراکی دیسک را آماده‌سازی و مانیتور کنند و از آنها بهره ببرند. بدون چنین رابط کاربری هوشمندی، هزینه‌های عملیاتی توسعه‌ی بارهای کاری ماشین مجازی و منابع Storage آنها ممکن است روی مزایای مجازی‌سازی تأثیر داشته باشند.
VMware با توسعه‌ی VMFS به این نیازها پاسخ داده است تا مزایای حاصل از اشتراک منابع Storage در یک محیط مجازی را افزایش دهد. VMFSنقشی کلیدی را ایفا می‌کند تا آماده‌سازی و مدیریت محیط مجازی تسهیل گردد. این راهکار از طریق در دسترس قرار دادن یک CFS خودکارسازی‌شده همراه با قابلیت‌های مدیریت Cluster Volume برای محیط مجازی، زیربنایی را برای دسترسی Storage به ماشین‌های مجازی فراهم می‌نماید.
بررسی فنی VMFS
VMFS یک CFS با عملکرد بالا می‌باشد که مجازی‌سازی Storage را فراهم می‌کند که برای ماشین‌های مجازی بهینه‌سازی شده است. هر ماشین مجازی در مجموعه‌ی کوچکی از فایل‌ها محصور می‌گردد؛ VMFS رابط کاربری مدیریت Storage پیش‌فرض برای این فایل‌ها روی دیسک‌ها و پارتیشن‌های فیزیکی است.
VMFS به سازمان‌های IT این توانایی را می‌دهد که از طریق ذخیره‌ی کارآمد کل وضعیت ماشین در یک مکان مرکزی، تا حد زیادی آماده‌سازی ماشین مجازی را تسهیل کنند. این راهکار به چندین Instance از Hostهای vSphere توانایی دسترسی به Storage ماشین مجازی اشتراکی را به‌طور همزمان می‌دهد و همچنین این امکان را فراهم می‌کنند که سرویس‌های زیرساخت توزیعی مبتنی بر مجازی‌سازی مثل vSphere DRS، vSphere HA، vMotion، vSphere Storage DRS و Storage vMotion بتوانند در یک کلاستر از Hostهای vSphere فعالیت کنند. به‌طور خلاصه، VMFS زیربنایی را فراهم می‌کند که امکان مجازی‌سازی را فراتر از محدودیت‌های یک سیستم واحد ارائه می‌دهد.
آماده‌سازی و مدیریت ماشین‌های مجازی را تسهیل می‌کند
VMFS تعداد مراحل مورد نیاز برای آماده‌سازی Storage را برای یک ماشین مجازی کاهش می‌دهد. این راهکار همچنین تعداد تعامل‌های مورد نیاز بین مدیریت مجازی‌سازی ادمین‌های vSphere و تیم مدیریت Storage را برای تخصیص Storage به یک ماشین مجازی جدید کاهش می‌دهد. ادمین‌های vSphere از نام‌گذاری LE و ایجاد دایرکتوری خودکارسازی‌شده و همچنین ساختار سیستم LE سلسله‌مراتبی با کاربری آسان لذت می‌برند که جستجو را در بین LEهایی که محیط ماشین مجازی را شکل می‌دهند، تسهیل می‌نماید.
VMFS به‌عنوان یک Pool متداول از Storage
هر یک از سه vSphere Host دارای تعدادی ماشین مجازی است که روی آن اجرا می‌گردند. خطوطی که آنها را به آیکون‌های دیسک برای دیسک‌های ماشین مجازی یا VMDKها متصل می‌کنند، نمودهایی منطقی از ارتباط بین VMFS Volumeها و تخصیص VMFS Volume بزرگ‌تر هستند که از یک Logical Unit Number یا LUN بزرگ تشکیل می‌شوند. یک ماشین مجازی VMDK را به‌عنوان یک هدف Local SCSI شناسایی می‌نماید. دیسک‌های مجازی در حقیقت فایل‌هایی روی VMFS Volume هستند.
هر vSphere Host فایل‌های ماشین مجازی خود را در یک subdirectory به‌خصوص در VMFS ذخیره می‌کند. وقتی یک ماشین مجازی فعالیت می‌کند، VMFS دارای قفلی روی آن فایل‌ها است تا Hostهای vSphere دیگر نتوانند آنها را بروزرسانی کنند. VMFS اطمینان حاصل می‌کند که نتوان ماشین مجازی را توسط بیش از یک vSphere Host در کلاستر باز کرد، مگر اینکه صریحاً چنین دستوری داده شود، مثلاً وقتی که برنامه‌های کاربردی کلاستربندی روی ماشین مجازی اجرا می‌شوند یا برای تحمل خطا یا Cloneهای متصل.
بیشتر بخوانید: بررسی و تحلیل توازن بارهای کاری با vSphere vMotion
هر یک از سه vSphere Host کل LUN را شناسایی می‌کند. LUN یک Volume کلاستربندی‌شده است و VMFS مدیریت قفل توزیعی را فراهم می‌کند که دسترسی را ارائه می‌دهد و به Hostهای vSphere توانایی اشتراک Pool کلاستربندی‌شده‌ی Storage را ارائه می‌نماید. نقطه‌ی کنترل از SAN به VMkernel تغییر می‌کند، بدون اینکه امنیت از دست برود.
ویژگی‌های VMFS
ویژگی‌های فنی زیر از VMFS باعث می‌شوند که برای استفاده در یک محیط مجازی مناسب باشد:
فایل سیستم خودکارسازی‌شده با ساختار دایرکتوری سلسله‌مراتبی
بهینه‌سازی برای ماشین‌های مجازی در یک محیط کلاستربندی‌شده
مدیریت قفل و مدیریت Volume منطقی توزیعی
گسترش پویای Datastore از طریق توسعه‌ی چندین حوزه‌ی Storage
CFS با Journal Logging برای بازیابی سریع
فرمت دیسک مجازی Thin-Provisioned برای بهینه‌سازی فضا
مدیریت کپی Snapshot به‌صورت Point-in-Time در سطح ماشین مجازی
محصور کردن کل وضعیت ماشین مجازی در یک دایرکتوری واحد
پشتیبانی از APIهای VMware vSphere Storage برای یکپارچه‌سازی Array (VAAI)
مزایای VMFS
این بخش مزایایی از VMFS را معرفی می‌کند.
VMFS به‌عنوان یک رابط کاربری Storage خودکار و هوشمند برای محیط‌های ماشین مجازی هم قابلیت CFS خودکارسازی‌شده و هم عملکردهای مدیریت Volume کلاستر هوشمند را فراهم می‌نماید. این راهکار چندین مزیت دارد که باعث می‌شود به‌طور ویژه به‌عنوان یک CFS مناسب محیط مجازی باشد و همچنین بدون هزینه‌ی اضافه در vSphere گنجانده شده است و برای الگوهای عملکرد ماشین مجازی مناسب می‌باشد.
قابلیت CFS خودکارسازی‌شده را فعال می‌کند: VMFS برای ماشین‌های مجازی خودکارسازی و بهینه‌سازی شده است. این راهکار به چندین vSphere Host این توانایی را می‌دهد که به Storage ماشین مجازی یکسانی دسترسی داشته باشند. می‌توان ماشین‌های مجازی را به‌طور پویا و خودکار بین Hostهای vSphere منتقل نمود.
دسترسی ماشین مجازی را بهینه‌سازی می‌کند: VMFS لایه دسترسی SCSI را برای ماشین‌های مجازی فراهم می‌کند تا به طور کارآمدی داده‌ها را روی دیسک زیرین بخوانند و بنویسند. VMFS6 که آخرین نسخه‌ی منتشر شده است، از تخصیص File Block یک مگابایتی یکپارچه برای فایل‌های بزرگ و از تخصیص Sub-Block برای دایرکتوری‌ها و فایل‌های کوچک استفاده می‌کند. VMFS به‌طور دقیقی تست می‌گردد و برای گستره‌ی وسیعی از Storage Systemهای Fibre Channel، Fibre Channel over Ethernet یا FCoE و iSCSI مورد بررسی قرار می‌گیرد و همچنین بهینه‌سازی می‌گردد تا از فایل‌های بزرگ پشتیبانی نماید درحالی‌که Writeهای همزمان کوچکی را نیز اجرا می‌کند.
کل وضعیت ماشین مجازی در یک دایرکتوری واحد محصور می‌کند: VMFS تمام فایل‌های را که ماشین مجازی را در یک دایرکتوری واحد تشکیل می‌دهند ذخیره می‌کند و به‌طور خودکار برای هر ماشین مجازی جدید یک Subdirectory می‌سازد. معمولاً این مکان تحت عنوان «Virtual Machine Home» شناخته می‌شود.
خدمات زیرساخت توزیعی را برای چندین vSphere Host فراهم می‌نماید: VMFS قفل On-Disk را ارائه می‌کند که امکان اشتراک همزمان فایل‌های دیسک ماشین مجازی را روی بسیاری از Hostهای vSphere فراهم می‌کنند. در حقیقت VMFS این امکان را فراهم می‌کند که فایل‌های دیسک مجازی توسط 32 vSphere Host بسته به کاربرد آنها، به اشتراک گذاشته شوند. همچنین دسترسی به Storage را برای چندین vSphere Host فراهم کرده و به آنها این توانایی را می‌دهد که به Storage Pool یکسانی در زمان یکسان Read و Write انجام دهند.
به‌علاوه، VMFS راهی را فراهم می‌کند که vSphere DRS و vMotion بتوانند به‌طور پویا یک ماشین مجازی کامل را از یک vSphere Host به Host دیگری در کلاستر یکسان انتقال دهند بدون اینکه لازم باشد ماشین مجازی را ری‌استارت نمایند. vSphere Storage DRS و Storage vMotion امکان انتقال یک ماشین مجازی از یک Datastore به Datastore دیگری را بدون Downtime فراهم می‌کند که باعث می‌شود بتوان انتقال ماشین‌های مجازی را از یک Datastore شلوغ یا اشباع‌شده به یک Datastore با میزان استفاده‌ی کمتر یا ظرفیت عملکردی متفاوت انجام داد.
VMFS با استفاده از یک لایه‌ی مدیریت Volume به یک رابط کاربری اجازه می‌دهد که منابع را ذخیره نماید تا چندین نوع از Storage (Fibre Channel، iSCSI و FCoE) را بتوان به‌عنوان Datastoreهایی ارائه نمود که ماشین‌های مجازی می‌توانند روی آنها قرار بگیرند. فعال‌سازی رشد پویای آن Datastoreها از طریق تجمیع منابع Storage توانایی افزایش یک Pool منبع Storage اشتراکی را بدون ایجاد Downtime ایجاد می‌نماید. از طریق ویژگی VMFS Volume Grow، یک Datastore روی Storage مبتنی بر Block اکنون می‌تواند روی LUN زیرین که در Storage Array توسعه‌یافته بود، گسترش پیدا کند. VMFS همچنین امکان رشد پویای دیسک ماشین مجازی را فراهم می‌کند.
بیشتر بخوانید: معرفی انواع Storage Controller و قابلیت‌های آن در مجازی‌سازی با VMware vSphere
مدیریت Volume کلاستر هوشمند با VMFS
VMFS با یک رابط کاربری هوشمند مدیریت تخصیص و ارائه‌ی دسترسی منابع دیسک مجازی را تسهیل می‌نماید و توانایی تشخیص و اجرای کپی‌های Snapshot را در سطح Datastore یا LUN فراهم می‌کند. VMFS دارای یک Volume Signature است که می‌توان آن را Resignature نمود تا کپی‌های اضافی اما همگرا از یک Datastore روی Storage مبتنی بر Block مدیریت شوند.
