پیشگیری از Bottleneck شبکه در VMware vSphere
پیشگیری از Bottleneck شبکه در VMware vSphere، شبکه یکی از عناصر کلیدی در محیط VMware vSphere و عملکرد زیر ساخت مجازی محسوب می گردد. چنانچه پیکربندی منابع شبکه به درستی انجام نگیرد با مشکلات فراوان از جمله کاهش سرعت و عدم عملکرد صحیح ماشین های مجازی رو برو خواهیم گردید. در این مقاله قصد داریم به نکاتی که در رفع و پیشگیری از Bottleneck در محیط VMware vSphere به ما کمک خواهد نمود، بپردازیم.
پیشگیری از Bottleneck شبکه در VMware vSphere
فهرست مطالب
Bottleneck شبکه چیست
Bottleneck یا به ترجمه فارسی گلوگاه در شبکه، نقطه‌ای در سازمان است که در آن جریان داده مختل یا به طور کامل متوقف می‌شود. Bottleneck زمانی اتفاق می افتد که ظرفیت مدیریت داده کافی جهت تطبیق با حجم فعلی ترافیک وجود نداشته باشد. گلوگاه (Bottleneck) شبکه می تواند باعث ازدحام در شبکه گردد و این بدین معناست که ارتباطات یکپارچه و فرآیند های شبکه به شدت مختل و کند و حتی شبکه به کلی از کار خواهد افتاد. این کاهش سرعت بر عملکرد برنامه ها، به ویژه برای پایگاه‌های داده و سایر برنامه های کاربردی تاثیر می‌گذارد و حتی می‌تواند باعث از کار افتادن برخی از برنامه‌ها شود. هر سازمان که با این چالش رو برو شود مطمئنا هزینه های قطعی شبکه و زیرساخت و از دست رفتن کسب کار را متحمل خواهد گردید.
علل ایجاد Bottleneck
یک گلوگاه (Bottleneck) اغلب از طراحی ضعیف شبکه یا ذخیره سازی ایجاد می شود. همچنین عدم تطابق در انتخاب سخت افزار یک علت رایج می باشد. به عنوان مثال، اگر یک سرور دارای یک پورت اترنت گیگابیتی باشد، اما پورت سوئیچ مربوطه که به سرور متصل می‌شود، فقط یک پورت اترنت قدیمی 10/100 ارائه دهد، پورت کند سوئیچ تبدیل به یک Bottleneck برای سرور خواهد شد.
یکی دیگر از ایرادات طراحی رایج در شبکه های ذخیره‌سازی، اتصال چندین دستگاه ذخیره سازی به یک پورت سوئیچ در جهت استفاده از پهنای باند حداکثری یک پورت می باشد. به عنوان مثال، اتصال چند دستگاه ذخیره سازی فیبر 4 گیگابیتی (FC) به یک پورت سوئیچ می‌تواند به راحتی پورت را تحت تاثیر قرار داده و در صورت فعال بودن چند دستگاه ذخیره سازی به طور همزمان، منجر به مشکلات و اختلال در عملکرد شود. در بسیاری از موارد، گلوگاه ها در طول زمان ایجاد می‌شوند زیرا مدیران شبکه نمی‌توانند تقاضای افزایش ترافیک شبکه و ذخیره‌سازی را نظارت نمایند.
گلوگاه ها همچنین می توانند به دلیل پیکربندی نامناسب سوئیچ یا HBA ها ایجاد شوند. به عنوان مثال، استفاده از چندین پورت FC برای اتصال دستگاه ها در فابریک سوئیچینگ ذخیره سازی می‌تواند در دسترس بودن و عملکرد ذخیره سازی را بهبود بخشد، اما اگر دستگاه ها جهت Load Balancing پیکربندی نشده باشند، بسیاری از مزایای آن را دست خواهیم داد. به طور مشابه، شرایط Bottleneck می تواند به دلیل خرابی سخت افزار رخ دهد. با اشاره به مثال قبلی، فرض کنید یکی از دو لینک FC دچار خرابی شود. اگرچه با استفاده از تکنیک های Failover دسترسی به تجهیزات ذخیره سازی کماکان حفظ خواهد شد، اما تمام ترافیکی که قبلا توسط دو لینک حمل می‌شد، اکنون به یک لینک خواهد رسید و اگر ترافیک ارسالی به این لینک از ظرفیت پهنای باند آن بیشتر باشد، با Bottleneck روبرو خواهیم شد.
تشخیص Bottleneck
گلوگاه ها (Bottleneck) معمولا با آزمایش سیستماتیک عملکرد شبکه در دستگاه های مختلف در امتداد یک مسیر داده و جداسازی دستگاه هایی که به طور قابل توجهی کندتر از سایر نقاط شبکه عمل می کنند، مشخص می شوند. پس از فرایند شناسایی، گلوگاه معمولا با پیکربندی مجدد، ارتقاء یا جایگزینی دستگاه متخلف قابل حل می باشد. در سطح شبکه، این مرحله ممکن است شامل ارتقاء یک سوئیچ یا HBA باشد. در سطح سرورها، ارتقاء CPU یا RAM ممکن است به رفع Bottleneck کمک نماید، یا در برخی سناریو ها ممکن است نیاز باشد سرور به طور کامل با یک سرور جدیدتر جایگزین شود. اغلب می توان با پایش فعال روند بار ترافیک در طول زمان را نظارت و با اجرای بهبود های لازم قبل از ایجاد مشکلات جدی، از Bottleneck ها جلوگیری نمود.
پیاده سازی در VMware vSphere
چنانچه از Reservation برای منابع شبکه جهت یک ماشین مجازی یا حتی با استفاده از Network Resource Pool برای گروهی از ماشین های مجازی مقدار مشخصی از پهنای باند را رزرو نماییم، اما همچنان این امکان وجود دارد در شرایط هایی با کاهش سرعت و Bottleneck در سطح شبکه روبرو شویم. اولین سناریویی که در نظر می گیریم به این شرح خواهد بود:
فرض کنیم برای منابع شبکه یک ماشین مجازی در تنظیمان این VM در قسمت Network مقدار 500Mbps پهنای باند در نظر گرفته شده، اما از طرفی ماشین مجازی مورد نظر به Portgroup متصل باشد که به 100Mbps رزرو دسترسی دارد در اینجا با Bottleneck و مغایرت روبرو خواهیم بود. چرا که قصد داریم 500Mbps به یک ماشین مجازی به عنوان Reservation اختصاص دهیم اما از طرفی دیگر ماشین مجازی مورد نظر به Portgroup متصل است که تنها 100Mbps رزرو برای کلیه ماشین های مجازی متصل به آن دسترسی خواهد داشت.
پس در شرایط فوق می بایست در سطح ماشین مجازی و Portgroup از صحت تنظیمات اطمینان حاصل نماییم. سناریو بعدی که ممکن است منجر به Bottleneck شود تنظیمات Limit می باشد. چنانچه یک ماشین مجازی عضو Portgroup باشد که 1Gbps پهنای باند را به عنوان Reservation دسترسی دارد اما از طرفی ماشین مجازی مورد نظر با Limit با عدد 100Mbps مقدار دهی شده باشد. در این شرایط این ماشین مجازی هرگز به بیش از 100Mbps پهنای باند دسترسی پیدا نخواهد نمود. بنابراین می بایست از عدم مغایرت Limit با سایر شرایط از جمله Reservation در سطح PortGroup اطمینان حاصل نماییم.
سناریو بعدی می بایست از عدم مغایرت بین Reservation در سطح Portgroup و Traffic Shaping در تنظیمات Portgroup مورد نظر اطمینان حاصل نماییم. چنانچه در یک Portgroup مقدار 1Gbps به عنوان Reservation در نظر بگیریم، اما در قسمت Traffic Shaping مقادیری در حد 50Mbps باشد تنها به همین مقدار امکان استفاده از پهنای باند در سطح Portgroup وجود خواهد داشت. بنابراین تنظیمات Traffic Shaping در شبکه VMware vSphere از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
بنابراین باید در نظر گرفت که تنظیمات Limit یا Traffic Shaping می تواند با Reservation ایجاد مغایرت نماید. در این مقاله در ابتدا به مفهوم Bottleneck در شبکه پرداختیم و سپس سناریو هایی که در محیط مجازی VMware vSphere منجر به ایجاد Bottleneck می گردند مورد بررسی قرار دادیم. باید در نظر داشت شبکه همانند رگ های بدن انسان نقشی بسیار حیاتی ایفا می نماید و ارتباط در محیط مجازی سازی را فراهم می کند لذا اطمینان از صحت عملکرد آن امری اجتناب ناپذیر خواهد بود
نظرات کاربران