مجازی سازی سرور با VMware

عناوین مطالب مجازی سازی سرور

• مجازی سازی سرور با VMware vSphere
• معرفی هایپروایزر VMware ESXi
• سیستم ذخیره سازی  VMFS
• قابلیتهای پیشرفته VMware vSphere
• ویژگیهای متمایز در محصول VMware vSphere
• آشنایی با محصولات، راهکارها و نرم افزارهای VMware

شرکت VMware یکی از بزرگترین و معتبرترین شرکت های فناوری اطلاعات در زمینه تولید محصولات و نرم افزارهای مجازی سازی و کلود بشمار میرود. بدون شک بخشی از گسترش و پیشرفت دیتاسنترها و مراکز داده مرهون تکنولوژی و محصولات مجازی سازی از این شرکت محبوب وپیشرو میباشد. راهکارهای مجازی سازی این شرکت که شامل مجازی سازی دسکتاپ ، مجازی سازی سرور ، مجازی سازی شبکه و مجازی سازی استوریج میباشند به بلوغ خود رسیده و امکانات فوق العاده ای را برای پیاده سازی یک دیتاسنتر نرم افزاری یا Software-Defined Data Center در اختیار ما میگذارد. اصطلاح دیتاسنتر نرم افزاری یا SDDC به دیتاسنتری اطلاق میشود که که کلیه بسترهای شبکه، ذخیره سازی و سرورهای محاسباتی آن با تکنولوژی virtualization یا مجازی سازی طراحی و پیاده سازی شده است. در SDDC ها مجازی سازی هر سه لایه compute ، storager و network در دیتاسنتر بایستی با استفاده از تکنولوژی های مربوطه ( مانند vSphere  برای مجازی سازی سرور ، vmware nsx برای مجازی سازی شبکه و vmware vsan برای مجازی سازی استوریج ) طراحی و پیاده سازی گردد. در معماری SDDC میتوان از محصول VMware vCloud Suite برای ساخت و مدیریت انواع cloud  استفاده نمود. در این پلتفرم workflow های مختلفی برای موضوع  automation یا اتوماتیک سازی فرایندها در کلود تدارک دیده شده است.

مجازی سازی سرور با VMware vSphere

VMware vSphere از محصولات پرطرفدار و پراستفاده مجازی سازی در دیتاسنترها میباشد که قابلیتهای بسیاری را برای مدیران IT  به ارمغان آورده است. vSphere یک پلتفرم مجازی سازی دیتاسنتر میباشد که مجازی سازی را در لایه های مختلف ( شبکه، ذخیره سازی و محاسباتی سرور ) پشتیبانی میکند و امکانات فوق العاده ای در اختیار مدیران شبکه قرار میدهد.بوسیله نرم افزارها و قابلیتهای vSphere میتوان بیشترین بازدهی و دسترس پذیری  را برای اپلیکیشن ها، سرویس ها، سرورها و بطور کلی بیزینس مان تامین کنیم و حتی برای سرویس های حساسمان میتوانیم به Zero Downtime برسیم. vSphere عنوان برند شرکت vmware برای محصولات مجازی سازی بوده که از چندین کامپوننت و ماژول تشکیل شده است که بعنوان زیربنا و پایه و اساس ایجاد کلود بشمار میرود. پس VMware vSphere یک پکیج نرم افزاری بوده که نرم افزارهای مختلفی مانند هایپروایزر esxi ، نرم افزار مدیریتی بستر مجازی سازی یا vCenter و ... را در دل خود دارد.

محصول اصلی VMware vSphere  که مجازی سازی سرور بر پایه آن بالا می آید VMware ESXi  میباشد که یک نوع Hypervisor  میباشد. بوسیله نرم افزار   vmware esxiکه روی یک سخت افزار یا سرور نصب میشود ما میتوانیم چندین ماشین مجازی تعریف کنیم و از منابع سرور که شامل کارت شبکه ، رم ، سی پی یو و فضای هارددیسک میباشد به ماشین های مجازی اختصاص بدهیم که به این نوع مجازی سازی Type 1  یا Bare Metal  گفته میشود.در این نوع مجازی سازی ، هایپروایزر مورد نظر مثلا vmware esxi بطور مستقیم روی سخت افرار مینشیند و مدیریت منابع سخت افزاری را بعهده میگیرد.در مقابل یک نوع مجازی سازی با نام type 2 نیز وجود دارد که hosted نامیده میشود و برای نصب به یک سیستم عامل برای کارکرد خود نیاز دارد.مانند محصول vmware workstation که برای نصب و اجرا نیاز به یک سیستم عامل مانند ویندوز 7 یا ویندوز 8 یا 10 دارد.

معرفی هایپروایزر VMware ESXi

هسته مرکزی محصول vSphere هایپروایزر esxi میباشد. نرم افزار esxi سیستم عامل شرکت vmware برای نصب روی سرورهای فیزیکی بوده که بصورت مستقیم روی سخت افزار نصب میشود و اجازه ساخت ماشین های مجازی و اختصاص منابع پردازشی مانند حافظه ، رم ، فضای دیسک و ... را به virtual machine ها میسر میکند.بطور واضح تر vmware esxi وظیفه مدیریت منابع سخت افزاری تحت کنترل خود و اختصاص آن به ماشینهای مجازی را بعهده دارد.

ESXi یک محصولEnterprise-Level  میباشد که قابلیتهای Disaster Recovery را نیز بخوبی پشتیبانی میکند.ESXi برپایه محیط لینوکس میباشد ، نه به این معنا که یک توزیع دیگری بر پایه لینوکس می باشد بلکه در حقیقت میتوان گفت یک کرنل کاملا سفارشی شده است که توسط خود تیم VMware  تهیه گردیده است.در حقیقت وجود دستورات لینوکس در محیط shell  سرور ESXi  نباید باعث شود که ما برچسب لینوکس بیس بودن را به آن برنیم زیرا این دستورات و کامند ها را میتوان توسط نرم افزار BusyBox در توزیع های مختلف یونیکس ، لینوکس و حتی ویندوز نیز بکار ببریم ! این کرنل که با عنوان VMkernel  نیز گاهی از آن یاد میشود OS Kernel  مخصوص کمپانی VMware  میباشد که ابزارها و درایورهای خاص خودش را دارد و بر روی تجهیزات ذخیره سازی از فایل سیستم انحصاری خود بنام VMFS   پشتیبانی می نماید.VMFS    فایل سیستم VMware  برای ماشین های مجازی روی سرور ESXi  میباشد   و ماشین های مجازی فایلها و اطلاعات خود را روی این فایل سیستم ذخیره میکنند.

در تصوبر بالا اجزاء داخلی سرور esxi نمایش داده شده است.

سیستم ذخیره سازی  VMFS

VMFS  یا Virtual Machine File System یکی از کامپوننتهای مهم سیستم ذخیره سازی در VMware vSphere  میباشد . در فایل سیستم vmfs فایلهای vmdk  ماشین های مجازی و snapshot  ها روی این فایل سیستم ذخیره میگردد. بسیاری از قابلیتهای vmware  مانند HA,vMotion,Storage vMotion,DRS,  روی این فایل سیستم امکان پذیر است.در حقیقت VMFS  یک فایل سیستم مخصوص محیطهای کلاسترینگ میباشد که  وقتی قرار است یک فضای ذخیره سازی که عموما lun نام دارد را در اختیار سرورهای esxi قرار دهیم ابتدا بایستی lun مربوطه توسط فایل سیستم vmfs فرمت شود و سپس در اختیار هاست های esxi قرار میگیرد. در vmfs سازوکاری تعیین شده که در آن واحد چندین سرور esxi میتوانند عملیات read  و Write  را روی lun ای که با vmfs فرما شده انجام دهند.VMFS 6  آخرین ورژن VMFS  در ESXi 6.5  میباشد که دارای قابلیتهای بیشتری نسبت به نسخه قبل خود یعنی VMFS 5   دارد.برای مثال در VMFS 6  قابیلت Automatic space reclamation (UNMAP) فعال میباشد ولی در نسخه VMFS 5  بایستی بصورت manualy  فعال گردد.

همانطور که در تصویر مشخص است فایلهای vmdk که همان دیسک ماشین ماشینهای مجازی محسوب میشوند روی یک lun یا فضای ذخیره سازی vmfs ذخیره میشوند.

قابلیتهای پیشرفته VMware vSphere

هایپروایزر ESXi از قابلیتهای پیشرفته مدیریت حافظه سرور مانند over-commitment  و memory ballooning  بهره میبرد که مدیریت و اختصاص حافظه به ماشین های مجازی را بهبود بخشیده است.همچنین در VMware ESXi  قابلیت استفاده ازSMP  یا  Symmetric Multi-Processing وجود دارد.به این معنا که در صورت بالا بودن بار پردازشی ماشین مجازی واستفاده از برنامه های multi-threaded میتوان بیشتر از دو یا چند هسته پردازشی یا vCPU  را بطور همزمان به ماشین مجازی اختصاص داد. بوسیله vCenter نیز میتوان کلیه سرورهای ESXi  واقع در دیتاسنتر و ماشین های مجازی در حال اجرا روی سرورها را  تحت یک کنسول واحد و از یک نقطه مرکزی مدیریت و مانیتور کرد.برای ایجاد کلاسترینگ در بین سرورهای ESXi واستفاده از قابلیتهای High Availability استفاده از vCenter الزامی میباشد.

یکی دیگر از قابلیتهای پیشرفته esxi قابلیت  numa management میباشد. numa  یا non-uniform memory access به قابلیتی در سرورهای چند cpu و multi system bus اطلاق میگردد که برای بالانس نمودن بار ماشین های مجازی بین cpu ها اشاره دارد. numa‌ سرور را به چندین نود تبدیل کرده و سپس لود کاری ماشین های مجازی را بین نود ها تقسیم میکند که این عمل را numa scheduler انجام میدهد.

ویژگیهای متمایز در محصول VMware vSphere  :

• پیاده سازی عالی مفاهیم Software-defined  Datacenter(SDDC) دیتاسنتر نرم افزاری یا
• قابلیت تبدیل سرورهای فیزیکی به سرورهای مجازی یا P2V
• پیاده سازی انواع Private and Public Cloud
• قابلیت انتقال ماشین مجازی روشن از یک سرور به سرور دیگر حتی در مسافت های جغرافیایی طولانی با استفاده از vMotion
• استفاده از قابلیت Fault Tolerance  در مواقع بحران بخصوص در زمانهای Unplanned Downtime
• استفاده از قابلیت DRS  VMware در یکسان سازی لود روی همه سرورهای فیزیکی
• استفاده از قابلیتVMware SDRS  در یکسان سازی لود روی همه تجهیزات ذخیره سازی و ذخیره سازها
• استفاده از vSphere Distributed Switch  در مدیریت مرکزی کل شبکه سرورهای ESXi
• مدیریت راحت و آسان پلتفرم vSphere  توسط vCenter Server  
• قابلیت یکپارچه شدن با OpenStack
• کارایی بسیار بالا در Desktop Virtualization  در هنگام استفاده از محصول VMware Horizon

آشنایی با محصولات، راهکارها و نرم افزارهای VMware

لیست محصولات ، نرم افزارها و راهکارهای شرکت vmware که بزرگترین و محبوب ترین کمپانی تولید انواع تکنولوژی های مجازی سازی در دنیا میباشد به شرح زیر میباشد :

• vCloud Suite : پلتفرم ساخت و مدیریت زیرساخت انواع کلود
• vCloud Director :  این محصول که VMware vCD نیز نامیده میشود باعث میشود تا شرکت های فراهم کننده خدمات کلود بتوانند یک دیتاسنتر فیزیکی را به یک یا چند دیتاسنتر مجازی یا vDC تبدیل نمایند.
• vCenter Converter : این محصول برای تبدیل سرورهای فیزیکی به سرورهای مجازی کاربرد دارد.
• VMware vCenter : نرم افزار vCenter کنسول و محلی برای مدیریت زیرساخت مجازی سازی در پلتفرم vSphere بشمار میرود.کلیه سرورهای esxi در vcenter مدیریت میگردند.
• ThinApp : تین اپ یکی از راهکارهای مجازی سازی اپلیکیشن میباشد که بوسیله آن میتوانیم برنامه و سرویس مدنظر خود را روی ماشینهای مجازی خود نصب و deploy کنیم و سپس در هر زمان که نیاز بود بتوانیم در هرجایی از این محصول پرتابل که سرویس و نرم افزار ما در آن پیاده سازی شده است استفاده نماییم.
• Site Recovery Manager : این محصول که SRM نیز نامیده میشود از راهکارها  disaster recovery  بشمار رفته و بوسیله آن و پیاده سازی آن روی سایت دوم و backup میتوانیم محتوای ماشین های مجازی در دیتاسنتر اصلی خود را به یک دیتاسنتر دیگر در محلی دیگر کپی نماییم
• NSX Datacenter : محصول مجازی سازی شبکه شرکت vmware بوده که کمک بسیاری به ما در افزایش امنیت بستر مجازی سازی و توسعه و بسط شبکه شرکت های ارائه کننده خدمات کلود میکند.
• NSX For Horizon : اگر بخواهیم امنیت و قابلیت های شبکه خود را در محیط vdi و دسکتاپ های مجازی سازی شده افزایش دهیم از محصول vmware nsx در بستر مجازی سازی دسکتاپ یا horizon بهره خواهیم برد.
• VMware Horizon : محصول مجازی سازی دسکتاپ شرکت vmware بوده که برای تحویل دسکتاپ و برنامه های مجازی سازی شده به کاربران در بستر شبکه بکار میرود.
• VMwae ESXi : هایپروایزر و هسته اصلی محصول vSphere بوده که برای راه اندازی بستر مجازی سازی سرور از آن استفاده میشود.
• AppDefense : این محصول یک راهکار امنیتی برای دیتاسنتر بشمار میرود که از برنامه ها و اپلیکیش هایی که در بستر مجازی سازی در حال اجرا هستند محافظت بعمل می آورد.این نرم افزار به application control معروف میباشد.
• DELL EMC VxRail : محصول Vxrail یک راهکار hyper-converged میباشد.