راه اندازی SIOC در VMware vSphere

راه اندازی SIOC در VMware vSphere، برای اولین بار Storage I/O Control یا SIOC در vSphere نسخه 4.1 معرفی گردید و تقریبا با هر نسخه جدیدی از vSphere به طور پیوسته بهبود بخشیده شده است. SIOC قابلیت جدیدی محسوب نمی گردد با این حال، رابط کاربری جدید اکنون کاملا مبتنی بر HTML بوده و استفاده از آن ساده تر می باشد. در این مقاله قصد داریم به قابلیت SIOC و راه اندازی آن در محیط VMware vSphere بپردازیم.

راه اندازی SIOC در VMware vSphere

فهرست مطالب

1. SIOC چیست
2. پیشنیاز و محدودیت ها
3. پیاده سازی
4. بکارگیری Shares و Limits

SIOC چیست

هنگام مدیریت و نگهداری از یک محیط مجازی VMware vSphere، توجه به ذخیره سازی و Storage I/O  بسیار حیاتی است. در اکثر محیط ‌های مجازی‌ سازی که در آن ‌ها ذخیره‌سازی SAN اشتراکی (Shared) وجود دارد، امکان رویارویی با مشکلات Storage I/O  و در پی آن اختلال در ذخیره سازی بسیار محتمل می باشد. SIOC این امکان را فرا هم می نماید که از با اعمال تنظیمات مورد نظر از استفاده یک ماشین مجازی از کلیه I/O در Datastore جلوگیری نمود. به زبانی ساده تر یک ماشین مجازی کلیه منابع I/O ذخیره سازی را مورد استفاده قرار ندهد چرا که اگر این اتفاق در شبکه رخ دهد سایر ماشین های مجازی و سیستم های استفاده کننده از ذخیره ساز با مشکل مواجه خواهد شد. SIOC قادر است از توزیع برابر (یا منصفانه)  I/Oها بین VM ها در هنگام بروز کمبود و رقابت در دریافت منابع اطمینان حاصل نماید. SIOC در طول عملیات عادی فعال نمی باشد و در شرایطی که رقابت برای دریافت منابع و کمبود منابع I/O ایجاد شود SIOC ایفای نقش خواهد نمود.

در فرایند SIOC آستانه ای وجود دارد که در دیتا استور فعال است و به عنوان یک ماشه برای مکانیسم کاهش صف I/O عمل می نماید. از نظر عملکرد، SIOC کنترلی بر روی دیتا استور هایی که بار های کاری در آنها اجرا می شود، ارائه می دهد. چنانچه در محیط مجازی سازی برخی ماشین های مجازی بار کاری بالایی داشته باشند باعث تاثیر منفی بر عملکرد ماشین های مجازی دیگر می گردند و SIOC در مدیریت این شرایط بسیار کاربردی خواهد بود. SIOC از تحت تاثیر قرار گرفتن VMهای حیاتی شما توسط VMهای میزبان های دیگر که به همان datastore دسترسی دارند و عملیات I/O در هر ثانیه (IOPS) را مورد استفاده قرار می دهند، جلوگیری می نماید.

پس از فعال شدن SIOC در دیتا استور، ESXi شروع به پایش دیتا استور برای هرگونه تاخیر می نماید. چنانچه میزبان ESXi یک دیتا استور را در حالت ازدحام تشخیص داده و تاخیر آن به آستانه های از پیش تعیین شده برسد، به هر VM در آن دیتا استور، منابع ورودی/خروجی متناسب با Shares اختصاص داده می ‌شود. پیکربندی Shares در ماشین‌های مجازی نحوه توزیع IOPS بین آن ها را تعیین می نماید.

پیشنیاز و محدودیت ها

• هر دیتا استور که قابلیت SIOC بر روی آن فعال است می بایست توسط یک سرور vCenter مدیریت شوند.
• SIOC در Fiber Channel، NFS و ذخیره ساز متصل به iSCSI پشتیبانی می گردد.
• چنانچه از Extent استفاده می نمایید در این شرایط بهره گیری از قابلیت SIOC امکان پذیر نخواهد بود.
• پیشنهاد می شود پیش از استفاده از SIOC از سازگاری آن با محیط مجازی خود از طریق راهنمای سازگاری VMware اطمینان حاصل نمایید.

پیاده سازی

با ایجاد یک Datastore Cluster این امکان برای ما فراهم خواهد شد تا از قابلیت Storage I/O Control یا SIOC بهره مند شویم. SIOC بسیار مشابه مقاله های قبلی در خصوص مدیریت منابع و شبکه NIOC در حالت تقاضای بیش از مقدار ظرفیت می باشد با این تفاوت که این بار قرار است ذخیره ساز (Storage) در نظر گرفته شود. به واسطه SIOC می توانیم محدودیت ها (Limits) و Shares جهت I/O در ذخیره ساز ها در نظر بگیریم. جهت انجام تنظیمات SIOC کافی است بر روی دیتا استور مورد نظر کلیک راست نموده و گزینه Configure Storage I/O Control را انتخاب نماییم.

در پنجره باز شده گزینه Enable Storage I/O Control and statistics collection را فعال می کنیم. در قسمت Percentage of peak throughput می توان آستانه مورد نظر را مقدار دهی نمود که به صورت پیش فرض 90% می باشد. چنانچه مقدار I/O مورد استفاده به 90% و بیشتر برسد SIOC عمل نموده و چنانچه مقداری برای Share در نظر گرفته شده باشد بر اساس این مقدار I/O به ماشین های مجازی اختصاص خواهد یافت. چنانچه قصد استفاده از آمار های SIOC در Storage DRS را داشته باشیم، گزینه Include I/O statistics for SDRS را نیز فعال خواهیم نمود. Storage I/O Control برای کنترل استفاده از I/O ماشین مجازی و همچنین جهت اعمال تدریجی سطوح اشتراک I/O یا همان Shares از پیش تعریف شده استفاده می گردد.

بکارگیری Shares و Limits

ممکن است شرایطی داشته باشیم که نیاز باشد تا Storage I/O ماشین های مجازی را محدود نموده و از استفاده از کلیه ظرفیت توسط آن ها جلوگیری نماییم، این کار به واسطه SIOC انجام خواهد گرفت. یا یک ماشین مجازی در شرایطی نیاز به استفاده بیشتری از I/O ذخیره ساز (Storage) نسبت به سایر ماشین های مجازی دارد. در این شرایط با در نظر گرفتن مقادیر بالاتری برای Shares می توان به این مهم دست پیدا نمود. به همین جهت بر روی ماشین مجازی مورد نظر کلیک راست نموده و گزینه Edit Settings را انتخاب می نماییم. در قسمت هارد دیسک در قسمت Shares به صورت پیش فرض Normal (1000) در نظر گرفته شده. با قرار دادن این گزینه بر روی High (2000) ماشین مجازی می تواند به مقدار I/O بالاتر نسبت به سایر ماشین های مجازی دسترسی پیدا نماید.

با بهره گیری از قابلیت SIOC می توان از مشکلات تاخیر در ذخیره سازی اجتناب نمود. با استفاده از این قابلیت می توان بهبود در ذخیره سازی و تدام کسب و کار را تجربه نمود. SIOC در سطح دیتا استور پیکربندی می‌شود و تنها زمانی عمل می‌کند که تاخیر ذخیره‌ سازی بالاتر از یک آستانه از پیش تعریف‌شده افزایش یابد. جهت مقادیر توصیه شده باید به دفترچه راهنمای شرکت سازنده SAN مراجعه نمود. تنظیم مقادیر بسیار کم یا بسیار زیاد نتایج مورد را در پیش نخواهد داشت.