پیکر بندی استوریج های ( دستگاه ذخیره سازی اطلاعات) HPE MSA و بهترین روشها برای به کار گیری آنها در VMware vSphere

مقدمه

استوریج، کامپونتت حیاتی و ضروری زیر ساخت های مجازی سازی است. پلت فرم های استوریج باید توانایی و قابلیت تامین کردن فضای ذخیره سازی مناسبی را داشته باشند و بتوانند کارایی بالایی را از خود ارائه دهند و به آسانی مقیاس پذیر باشند. همچنین راه حل های ارائه شده در این حوزه باشد به منظور تحقق روند به رو افزایش تقاضاهای آپ تایم ثابت و خرید مدل های مورد تقاضا، پیمانه ایی و مقیاس پذیر باشند. سرویس های توزیع شده که به صورت همیشگی در دسترس هستند، نیازی به نقطه منفرد شکست در زیر ساخت ندارند  و باید بتوانند قابلیت تعویض کامپونت ها را بدون قطع سرویس فراهم کنند.

هم اکنون به منظور عبور از نیازمندیهای اقتصادی و عملیاتی دیتا سنترهای مجازی و تامین دسترسی پذیری ، مقیاس پذیری، کارایی بالا در امر  ذخیره سازی و ساده تر کردن مدیریت نیارمندیهای مربوط به تقاضای ذخیره سازی کسب و کارهای کوچک و متوسط، آخرین نسل استوریج های HPE MSA  طراحی وساخته شده است. در محتوی پیش رو قابلیت های منحصر بفرد استوریج های HPE MSA و جامع سازی آنها با VMware vSphere بررسی و ارزیابی شده است. علاوه بر آن محتوی موجود بهترین تنظمیات و پیکر بندی های مورد نیاز این استوریج را با VMware vSphere پوشش داده است. به کار گیری استوریج HPE MSA و VMware vSphere سبب به وجود آوردن پیکر بندی های سخت افزاری می شود که به صورت کامل نیارمندیهای مربوط به کسب و کارهای کوچک و متوسط را از طریق تامین افزایش حجم ماشین های مجازی، کاهش هزینه های ذخیره سازی و صرفه جویی در زمان برطرف می کند.

محتوی پیش رو دربرگیرنده ویژگی ها و پیکربندی های توصیه شده برای HPE MSA 2040/2042/2050/2052 است. بخش بعدی مربوط به ویژگی ها و مفاهیم ذخیره سازی MSA است که بهترین شیوه های HPE را برای تنظیم آرایه ذخیره سازی HPE MSA مشخص می کند. پس از آن بهترین روش ها و ملاحضات لازم در مورد به کارگیری این گونه استوریج ها در کنار vSphere توضیح داده شده است.   اگر چه در این محتوی پیشنهادات و ملاحظات مربوط به VSphere VMware ارائه شده است،
محتوی این بخش شامل مطالب مربوط به مهندسین و ادمین های  مدیریت HPE MSA 2040/2042/2050/2052 در محیط مجازی vSphere است. بخش بعدی بهترین روش ها و  ملاحظات MSA برای VMware® vCenter ™را به عنوان مطالب ویژه ایی که با محیط مدیریت  vCenter  در ارتباط هستند مشخص می کند. در انتهای این سند چندین ضمیمه وجود دارد که اطلاعاتی  را در مورد فعالیت هایی که عمومیت کمتری دارند ارائه می دهد همچنین این اسناد دربرگیرنده بهترین شیوه های قابل استفاده در کنترل کننده ها و ارتقاء سیستم عامل نیز هستند.

مخاطبان مورد نظر

مدیران فناوری اطلاعات، مدیران VMware vSphere و طراحان راه حل های مورد نیاز برای راه اندازی مجازی سازی سرور با ذخیره سازی HPE MSA.

لازم به ذکر است مدیران VMware vSphere / VMware® ESXi ™، که قصد راه اندازی هاست های مختلف را با استفاده از  استوریج  HPE MSA  دارند باید دانش کار با مفاهیم شبکه های ذخیره سازی (SAN)  را داشته باشند.  محیط  های مجازی سازی نظیر VMware vSphere   که به صورت خوشه بندی شده با قابلیت تحمل خطا ارائه می شوند ، به شدت به منابع مقیاس پذیر، SAN  و مدیریت شده وابسته هستند. سیستم ذخیره سازی HPE MSA یک راهکار سطح ورودی متنوع  SAN را برای خوشه های  vSphere میزبان فراهم می کند.   بخش های زیر یک مرور کلی در مورد سیستم ذخیره سازی HPE MSA و تنظیمات توصیه شده و بهترین شیوه های استفاده از آن را با vSphere ارائه می دهد.

مرور و بررسی کلی محصول

محیط  های مجازی سازی نظیر VMware vSphere   که به صورت خوشه بندی شده با قابلیت تحمل خطا ارائه می شوند ، به شدت به منابع مقیاس پذیر، SAN  و مدیریت شده وابسته هستند. سیستم ذخیره سازی HPE MSA یک راهکار سطح ورودی متنوع  SAN را برای خوشه های  vSphere میزبان فراهم می کند.  .   بخش زیر یک مرور کلی در مورد سیستم ذخیره سازی HPE MSA و تنظیمات توصیه شده و بهترین شیوه های استفاده از آن را با vSphere ارائه می دهد.

استوریج HPE MSA 2052

تصویر 1. نمای جلویی  ارایه استوریج HPE MSA 2052 (SFF و LFF)

جدول1. ویژگی ها و خصوصیات عمومی و مشترک مدل های مختلف HPE MSA

آرایه

شکل کیس و محفظه نگهدارنده داریوها

مرور و بررسی راهکار

مجازی سازی، سازمان های فناوری اطلاعات را قادر می سازد تا تقاضای افزایش تقاضا برای زیرساخت ها را مدیریت کنند و بودجه های لازم برای این کار را کاهش دهند.   مجازی سازی سرور به یک کسب و کار های مختلف اجازه  می دهد تا بتوانند چند محیط رایانشی مبتنی بر سرور و سیستم های عامل مختلف را بر روی یک پلت فرم سخت افزاری پیاده سازی و اجرا کنند. این رویکرد باعث کاهش فضای فیزیکی  مورد نیاز برای نصب تجهیزات و کاهش هزینه های مربوط به مصرف برق و خنک سازی آنها می شود.

شکل 2 پیکربندی توصیه شده ایی را برای سیستم ذخیره سازی HPE MSA 2042 تحمل پذیر خطا که قابلیت پشتیبانی از محیط VMware vSphere  را دارد نشان می دهد. در این پیکربندی، دو سوئیچ HPE 16 Gb FC در فابریک استوریج به منظور افزونگی استفاده شده اند. دو آداپتور HBA FC 16 گیگاهرتزی در هر سرور HPE DL – به عنوان یک میزبان VMware vSphere مستقر شده است-  مسیرهای اضافی به HPE MSA استوریج را تامین کرده اند. این پیکربندی، با مسیرهای متعدد برای ذخیره سازی، عملکرد I / O را بهبود می بخشد و نقاط شکست میان میزبانان vSphere و HPE MSA Storage را حذف می کند علاوه بر آن. اتصال مستقیم سرور میزبان به پورت میزبان MSA FC نیز پوشش داده شده است.

تصویر2. معماری مرجع SAN Fabric

شبکه بندی استوریج HPE

علی رغم آنکه تمرکز اصلی این محتوی بر روی بهترین روش های موجود برای ایجاد استوریج HPE MSA برای vSphere است، حصول اطمینان از وجود داشتن زیر ساخت مناسب شبکه بندی استوریج که نقش نقش مکمل را در تحقق نیازمندیهای استوریج و سرور بازی می کند مهم است.  از این رو HPE با آگاهی از این مسئله مجموعه ایی کامل از راهکارهای شبکه ایی را برای تکامل نیازمندیهای سرور ارائه داده است.

یکی از مکمل های توسعه داده شده برای ایجاد پیکربندی های ترکیبی استوریج های MSA  و vSphere  و رفع نیامندیهایی همچون محیط های ذخیره سازی مبتنی بر ابرهای خصوصی و فوق مقیاس پذیر ، HPE SN6000B Fibre Channel Switch ( تصویر 3) است که ویژگی های لازم و ضروری را  با به کار گیری تکنولوژی 16 Gb/sec Fibre Channel  و قابلیت هایی که محیط های مجازی شده را به صورت کامل پشتیبانی می کند. این کامپوننت با هدف تحقق حداکثر انعطاف پذیری و حفظ سرمایه طراحی شده است و  در پکیج های 1U ، دارای پیکر بندی های 24،36 و 148 پورت است و قابلیت پشتیبانی از سرعت های کانال فیبر( نوعی تکنولوژی پیشرفته انتقال داده ) 4, 8, 10, or 16 Gb/sec را دارد.

تصویر3. سویچ کانال فیبر HPE SN6000B

توصیه  HPE: هنگام استفاده از این سویچ، دامنه و نواحی را ایجاد کنید. چرا که vSphre به منظور محدود کردن دسترسی ها و جلوگیری از پیکر بندی های نادرست، استفاده از عملیات ایجاد نواحی را ترجیح می دهد.

ویژگی ها و نکات برجسته سویچ HPE

1. پشتیبانی از قابلیت پورت های بر حسب تقاضا با هدف مقیاس بندی سریع، اسان و بهینه از 24 تا 48 پورت با گام های افزایشی 12 پورته.
2. عملکرد 16 Gb/sec با بیش از 24 پورت در فرم فاکتور 1U و تامین حداکثر انعطاف پذیری برای اهداف و استراتژی های متنوع خنک سازی تجهیزات
3. بهترین حجم پورت و مقیاس پذیری برای سویچ های SAN رده کوچک و متوسط فمراه با کامپوننت های منعطف و ارتقاء های نرم افزاری غیر مخرب
4. متناسب بودن سطح عملکرد و کارایی نسبت به قیمت با توجه به نمونه های مبتنیبر استوریج اترنت های موجود.

آداپتور باس های میزان 16Gb HPE (HBAs)

آداپتورهای تک پورت و دو پورت HPE SN1200E 16 Gb  با توسعه و کارایی بیشتر و قابلیت پشتیبانی از محیط های مجازی سازی و تکنولوژی انتقال کانال فیبر، گامی برای ورود به محیط انتقال 16 Gbit/sec هستند. HPE SN1200E 16 Gb Fibre Channel HBA  با شبکه های ذخیره سازی 8 گیگابایتی و 4 گیگابایت سازگار است و از سرمایه گذاری های آینده محافظت می کند. هنگام استفاده از برنامه های شدت ذخیره سازی ( به برنامه هایی گفته می شود که حجم فعالیت های ورودی/ خروجی آنها نسبت به حجم پردازش و درگیر کردن پردازنده بیشتر است)، نظیر پشتیبان گیری، تراکنش های پایگاه داده، مجازی سازی و رسانه های غنی، کارایی و عملکرد تقویت شده HPE SN1200E 16 Gb FC HBA امکان ذخیره و بازیابی داده ها و اطلاعات حیاتی را به صورت سریع و قدرتمندی فراهم می کند.این سخت افزار برای محیط هایی با دارا بودن حجم بیشتری از ماشین های مجازی که نیاز به پهنای باند بیشتری دارند طراحی و ساخته شده است و امکان اجرای برنامه ها و ماشین های مجازی بیشتری را بر روی یک سرور و یک پورت می دهد و همین امر سبب کاهش کابل کشی و بازگشت سود بیشتری در سرمایه گذاری های IT می شود.

ویژگی های این محصول

• افزایش بهره وری دیتا سنترها با ارائه توان عملیاتی ودبرابر از FC HBA های 8 گیگابایتی
• قابلیت تحقق نیارمندیهای موجود در هنگام ایجاد سرور های مجازی سازی بزرگ، کاربردهای ابری و معماری های پیشرفته سرور
• قابلیت اجرای برنامه ها و VM های بیشتر روی یک سرور و یک پورت کانال فیبر که حاصل آن کابل کشی کمتر و بهره وری بیشتر سازمان است.
• دربرگیرنده خطوط PCIe 3.0—Gen3 x8 است.

مفاهیم و ویژگی های استوریج HPE MSA

رشد نیاز به دستگاههای ذخیره سازی برای سرور های مجازی شده هم اکنون نیازمند سطوح بالاتری از عملکرد و کارایی دستگاههای ذخیره سازی و قیمت های پایین است. آرایه استوریج های جدید HPE MSA 2050/2052 با هدف تامین و ارائه ارزشی فوق العاده برای مشتریان SMB که نیازند کارایی توسعه یافته برای پشتیبانی از خط مشی های نوآورانه ایی نظیر مجازی سازی و ادغام تجهیزات هستند، طراحی و پیاده سازی شده است.

HPE MSA 2050/2052 از طریق به کارگیری معماری کنترلر HPE MSA، چهار پورت کانال فیبر 8/16 Gb ، و 8 گیگا بایت کش داده به ازای هر کنترلر توانسته است کارایی فوق العاده ایی را ارائه دهد. همچنین استوریج HPE MSA  به منظور ارائه کارایی بیشتر، قابلیت ایجاد Read Cache و Performance Tier را با استفاده از هاردهای SSD دارد.

این استوریج با هدف به کارگیری در محیط های مجازی سازی ساخته شده است و ویژگی ها و مزایای کلیدی زیر را برای VMware vSphere ارائه می دهد:

• به کار گیری توان عملیاتی و میزان گذر دهی بالای I/O به نظور تحقق اوج نیاز و تقاضای مجازی سازی در اوری نظیر خنک کنندگی و مهاجرت VM ها.
• به کارگیری آرایه استوریج قوی با آپشن های متنوع و قیمت مناسب.
• استفاده از تکنولوژی دیسک مجازی سازی شده که قابلیت مقیاس پذیری غیر مخرب را برای VM ها به ارمغان می آورد.
• جامع سازی شده با رابط های برنامه نویسی کلیدی استوریج VMware vSphere شامل VAAI, VASA, و SRM.
• نرم افزار مدیریتی ساده مبتنی بر وب
• پشتیبانی از دیتا استورهای خیلی بزرگ VMFS.
• پشتیبانی از افزونگی قوی و برجای گذاشتن رد پاهای ریز

HPE MSA Storage  این مزایا را از طریق برخی از ویژگی های معماری منحصر به فرد ارائه می دهد که در ادامه شرح داده شده اند:

گروه دیسک ها، استخرهای دیسک  و Virtual Volume

ابزار مدیریت استوریج HPE MSA (SMU) دارای یک نگاه جدید و احساس است که از یک روش بصری جدید Virtual Volume پشتیبانی می کند. Virtual Volume تمرکز خود را بر روی پیکر بندی استخره های ذخیره سازی (Storage Pools) گروه های دیسک، جایی که در آن ولوم های مجازی ایجاد و مدیریت می شوند، قرار داده است. به دست آوردن درک کلی در مورد چگونگی عملکرد و کارکرد ولوم های مجازی برای درک بهترین روش ها برای محیط vSphere ضروری است.

استخرهای ذخیره سازی (Storage Pools)

استخرهای مجازی سازی در آرایه استوریج HPE MSA طریقه مجازی سازی آرایه دیسک فیزیکی را برای پشتیبانی از بخش ذخیره سازی، مقیاس بندی ولوم بدون وقفه و بیش از مورد انتظار فراهم می کند. اغلب به عنوان یک استخر مجازی شناخته می شود، هر استخر ذخیره سازی با یکی از کنترل کننده های HPE MSA همراه است. هر استخر می تواند چندین گروه دیسک را برای ارائه سطوح مختلف ذخیره سازی، استاندارد، و انواع ذخیره سازی بایگانی پشتیبانی کند.  همچنین  استوریج HPE MSA  دارای توانایی منحصر به فرد اضافه کردن یک گروه دیسک کش به یک استخر ذخیره سازی برای ذخیره سازی است این قابلیت با هدف تامین کش کردن داده های فعال و دسترسی سریعتر به آنها است.

تصویر4. نمایی از استخر ذخیره سازی HPE MSA SMU

هنگام پیکربندی یک استخر ذخیره سازی بر روی آرایه استوریج HPE MSA برای vSphere ، باید مدیر عوامل و فاکتورهای زیر را در نظر بگیرد:

• ماهیت استوریج و برنامه مجازی سازی شده
• اهداف بهینه سازی استوریج
• تعادل منابع HPE MSA
• تقسیم منابع استوریج

گروههای دیسک (Disk Groups)

Disk Groups در آرایه استوریج HPE MSA سه نوع گروه دیسک ( مجازی، کش خواندن و گروه های دیسکی خطی قدیمی را پشتیبانی می کند. انواع خطی و مجازی گروه های دیسک، ارایه افزایشی مجموعه دیسک های مستقل (RAID) دیسک ها هستند. همچنین نمونه مجازی قابلیت پشتیبانی از استخر دیسک را نیز دارد. در این صورت استخر می تواند نیاز های کارایی را بر روی چند گروه دیسکی توزیع کند. گروه دیسک های خطی نیز از دیسک های فیزیکی بهره برداری می کنند که فقط تنظمات RAID را با هدف کارایی ایجاد می کنند. کلیه دیسک های موجود در یک گروه دیسک باید هم نوع باشند. هر کنترلر نیز می تواند حداکثر از 6 گروه دیسک مجازی و 32 گروه دیسک خطی پشتیبانی کند. به صورت پیش فرض SMU، گروه دیسک ها در حالت RAID-6 تنظیم شده اند اما می تواند در RAID 1, 3, 5, 6, 10 , 50 نیز پیکر بندی شوند. گروه دیسک های مجازی نیز محدود به پیکر بندی های RAID 1, 5, 6, و 10 هستند. همچنین سطوح NoRAID, 0 و 3 در SMU وجود ندارند.

گروه دیسک های خواندن کش با استفاده از درایوهای SSD ایجاد می شوند. رید کش یک پیکربندی بدون تحمل خطا برای 1 یا دو درایو است و شامل یم کپی از داد هایی است که اخیرا به آنها دسترسی داشته است. فقط یک گروه دیسک کش رید می تواند برای هر استخر ایجاد شود. هنگامی که به عنوان کش رید طراحی می شود، SSD های موجود در گروه دیسک به توسعه ایی برای کش کنترلر ارایه ایی تبدیل می شوند.

تصویر 5. نمایی از استخر دیسک های HPE MSA SMU با گروه دیسک ها

بهترین روش: پشتیبانی از فضاهای بالای ذخیره سازی نیازمند مصالحه میان کارایی و ظرفیت است یعنی

1. به منظور داشتن حداکثر ظرفیت – دیسک های فیزیکی در درون یک استخر ذخیره سازی بزرگ از گروه دیسک های مجازی ادغاممی شوند و استخر در درون چند ولوم مجازی تقسیم می شود.
2. برای داشتن حداکثر کارایی: استخر ذخیره سازی با گروه دیسک های مجازی با دارا بودن دو دیسک دیتا ایجاد می شود
3. برای داشتن حداکثر کارایی خواندن- یک استخر ذخیره سازی با گروه دیسک های مجازی ایجاد می شود و گروه دیسک کش رید به آن اضافه می شود
4. برای داشتن حداکثر کارایی I/O- یک استخر ذخیره سازی با گروه دیسک های مجازی استاندارد ایجاد می شود وبعد از گروه دیسک مجازی کارایی به آن اضافه می شود.

نکته: تقسیم یک گروه دیسک در درون ولوم های مجازی با ظرفیت کمتر از 2 ترا بایت جزو نیازمندی  های VMware vSphere® 5.1 بود. به هر حال از ESXi 5.5 دیتا استورهای می تواند 62 ترابایت بزرگ باشند.

ملاحضات RAID

این بخش به ملاحضات در نظر گرفته برای سطوح RAID روی استوریج HPE MSA می پردازد.

جدول 2. مروری بر پیاده سازی های پشتیبانی شده RAID در HPE MSA

[1] Storage

[2] Small Form Factor and Large Form Factor

بخش دوم این مقاله را میتوانید از اینجا مطالعه کنید .