قابلیت تحمل خطا Fault Tolerance ذخیره سازی در VMware vSphere
قابلیت تحمل خطا Fault Tolerance ذخیره سازی در VMware vSphere، یکی از مشکلات و معظلاتی که در شبکه با آن مواجه هستیم، نقطه آسیب پذیر مرکزی (Single Point of Failure) می باشد. ما در طراحی شبکه و تجهیزات باید همواره نقطه آسیب پذیر مرکزی را با ایجاد افزونگی از حذف کنیم. این افزونگی می بایست در تمامی عناصر شبکه رعایت شود تا از قطعی و Downtime پیشگیری شود. یکی از عناصر بسیار حیاتی در شبکه، ذخیره سازی می باشد که در محیط VMware vSphere از آن به عنوان Datastore یاد می گردد. قابلیت تحمل خطا (Fault Tolerance) یکی از اقدامات مهم در بر طرف نمودن نقطه آسیب پذیر مرکزی در ذخیره سازی خواهد بود که در این مقاله قصد داریم به آن بپردازیم.
قابلیت تحمل خطا Fault Tolerance ذخیره سازی در VMware vSphere
فهرست مطالب
هرگاه در بحثی در مورد Fault Tolerance (FT)، High Availability (HA) می گردد در واقع به صورت غیر مستقیم اشاره به افزونگی می باشد. در چنین شرایطی می بایست یک عنصر شبکه را افزونه نماییم به این معنی که حداقل از عنصر مورد نظر 2 تا داشته باشیم. در این مقاله به افزونگی مرتبط با ذخیره سازی خواهیم پرداخت.
سناریو
با با در نظر گرفتن مباحث فوق اکنون می بایست افزونگی هایی که قصد داریم ایجاد نماییم را مشخص کنیم. یکی از مهمترین عناصری که می توان در محیط VMware vSphere جهت دسترسی به منابع ذخیره سازی در نظر گرفت عناصر ارتباطی و شبکه می باشند که شامل Uplink ها و VMkernel ها خواهند شد. اگر مباحث قبلی را دنبال نموده باشید، با نحوه ایجاد VMkernel ها آشنا خواهید بود. ما در این سناریو قصد داریم دو VMkernel با نام های vmk2 و vmk3 ایجاد نماییم و آدرس های IP به آن تخصیص دهیم. همواره پیشنهاد می شود ترافیک های ذخیره سازی (Storage) از سایر ترافیک های شبکه مجزا باشند. در توپولوژی در نظر گرفته شده نیز شبکه 10.1.1.0/24 جهت بهره گیری از Storage در نظر گرفته شده اند.
ما از سه میزبان ESXi بهره می گیریم. آدرس دهی vmk ها را نیز مبتنی بر این سه میزبان انجام خواهیم داد. بدین صورت که میزبان ESXi1 آدرس های (10.1.1.101 و 10.1.1.201)، میزبان ESXi2 آدرس های (10.1.1.102 و 10.1.1.202) و میزبان ESXi3 آدرس های (10.1.1.103 و 10.1.1.203) را خواهند داشت. همچنین vmk2 ایجاد شده را به vmnic2 (uplink) و vmk3 را به vminic3 تخصیص می دهیم تا ارتباط به شبکه فیزیکی برقرار گردد. همچنین از iSCSI به عنوان ذخیره ساز در شبکه استفاده خواهیم نمود که به همین منظور می بایست در vCenter از Adapter نرم افزاری جهت برقراری ارتباط با iSCSI target استفاده نماییم. همچنین iSCSI target با آدرس 10.1.1.100 در دسترس می باشد. با ایجاد این افزونگی اگر یکی از Uplink ها با مشکل مواجه شود، Uplink دیگر به فعالیت ادامه داده و دسترسی به منابع ذخیره سازی قطع نخواهد شد و تحمل پذیری خطا Fault Tolerance ذخیره سازی به درستی پیکربندی خواهد گردید.
بعد از انجام تنظیمات فوق می بایست Multi-Pathing را نیز انجام دهیم چرا که در حالت پیش فرض در اکثر مواقع یکی از مسیر ها به مسیر دیگر ترجیح داده می شود. با انجام تنظیمات Multi-path میزبان ESXi ترافیک را بین دو مسیر (Uplink) تقسیم خواهد نمود و از مکانیزم Load Balancing بهره خواهد برد.
در نظر داشته باشید که افزونگی و تحمل پذیری خطا در شبکه همواره با هزینه ارتباط مستقیم خواهد داشت. هرچه تحمل پذیری خطا و افزونگی بالاتری را در نظر داشته باشیم می بایست هزینه بیشتری نیز متحمل شویم چرا که از هر عنصر شبکه حداقل تعداد 2 یا بیشتر نیاز خواهیم داشت بنابراین می بایست هزینه زیادی را در ازای تحمل پذیری خطا متحمل شویم.
پیاده سازی
جهت پیاده سازی Multi-pathing در این سناریو ابتدا می بایست VMK مورد نظر را ایجاد کنیم. ما از قبل vmk2 را ایجاد نمودیم. در اینجا vmk3 را با آدرس 10.1.1.201 اضافه خواهیم نمود. در ابتدا جهت تفکیک و سازماندهی بهتر برای مسیر دوم یک سوئیچ توزیع شده جدید ایجاد می نماییم. ایجاد سوئیچ توزیع شده (vDS) بحث خارج از این مقاله می باشد. جهت آشنایی با این فرایند مقاله (ایجاد سوئیچ توزیع شده) را مطالعه نمایید. در مرحله بعدی میزبان های ESXi را به سوئیچ ایجاد شده Map می نماییم. در مرحله بعدی می بایست VMkernel (vmk) ها را ایجاد نماییم که این کار می بایست میزبان به میزبان صورت گیرد. در این مقاله تنظیمات و ایجاد vmk نیز از پیش انجام گرفته است. با انجام مراحل فوق اکنون 2 مسیر جهت دسترسی به iSCSI در دسترس قرار دارد اما اگر میزبان ESXi مورد نظر را انتخاب و در تب Configure بر روی Storage Adapters کلیک کنیم، در قسمت Path تنها یک مسیر به صورت پیش فرض مشاهده می شود.
جهت مشاهده هر دو مسیر می بایست هردو vmkernel را به Adapter نرم افزاری مربوط به iSCSI نگاشت نماییم. برای انجام این کار با انتخاب Adapter نرم افزاری مربوط به iSCSI (vmhba65) بر روی تب Network Port Binding کلیک می نماییم و گزینه Add را انتخاب می کنیم. در پنجره باز شده دو vmk مورد نظر را انتخاب می نماییم.
جهت اعمال تغییرات فوق می بایست گزینه Rescan Adapter را انتخاب نماییم. اکنون اگر مجدد بر روی تب Path کلیک نماییم چندین مسیر نمایش داده خواهد شد اما این به معنی استفاده از این مسیر ها نمی باشد.
در تصویر فوق تنها مسیری که وضعیت آن در حالت Active (I/O) قرار دارد مورد استفاده قرار می گیرد و سایر مسیر های نمایش داده شده استفاده نمی شوند. اکنون می بایست Path Selection Policy را تغییر دهیم تا بتوان از کلیه مسیر ها و مکانیزم Load Balancing بهره برد. برای انجام این کار میزبان ESXi مورد نظر را انتخاب نموده و با انتخاب تب Configure بر روی گزینه Storage Devices کلیک می کنیم. در این قسمت کلیه Storage Device ها نمایش داده خواهد شد. گزینه iSCSI مورد نظر در سناریو را با زدن تیک در کنار آن فعال نموده و در تب Properties مشاهده می کنیم که Path Selection Policy بر روی Fixed می باشد. در قسمت Multipathing Policies بر روی Action کلیک نموده و گزینه Edit Multipathing را انتخاب می نماییم.
در پنجره باز شده در قسمت Path Selection Policy سیاست انتخاب مسیر را مشخص می نماییم. چنانچه قصد استفاده از یک مسیر ثابت را داریم می توان گزینه Fixed که به صورت پیش فرض توسط VMware در نظر گرفته شده انتخاب نمود. اگر قصد داریم از مکانیزم تقسیم بار Round Robin استفاده کنیم و از چندین مسیر جهت ارسال و دریافت درخواست های ذخیره سازی استفاده نماییم گزینه Round Robin را انتخاب خواهیم نمود. که در این سناریو از این گزینه استفاده خواهیم نمود. بنابراین گزینه Round Robin را انتخاب و بر روی Ok کلیک می کنیم.
اکنون مجدد میزبان مورد نظر را انتخاب و از تب Configure گزینه Storage Adapters را انتخاب می کنیم و با انتخاب Adapter نرم افزاری iSCSI مجدد بر روی Rescan Adapter کلیک می کنیم تا تغییرات اعمال کردد. اکنون مشاهده می کنیم که در تب Path کلیه مسیر ها در وضعیت Active (I/O) قرار دارند و تقسیم بار با مکانیزم Round Robin انجام خواهد گرفت.
کلیه فرایند های فوق می بایست بر روی سایر میزبان های ESXi طی شود تا پیکربندی قابلیت تحمل خطا Fault Tolerance ذخیره سازی در VMware vSphere به پایان برسد که در این مقاله صرفا به پیکربندی یکی از میزبان ها پرداختیم و سایر میزبان ها با روند مشابه پیکربندی خواهند گردید.
نظرات کاربران