نمای کلی زیرساخت مجازی‌سازی Dell PowerStore؛ قسمت اول

مسیر مطالعه این راهنما

این مقاله، قسمت اول از مجموعه راهنمای مجازی‌سازی Dell PowerStore است. در این بخش، مفاهیم پایه و معماری کلی بررسی می‌شود تا مسیر ورود به پیکربندی‌های عملیاتی مانند اتصال vCenter Server، ثبت VASA Provider و ایجاد Storage Container روشن‌تر باشد.

قسمت قبلی مرتبط با این مسیر مطالعاتی، «نصب Language Pack در Dell PowerStore؛ قسمت پنجم» است. قسمت فعلی روی شناخت معماری مجازی‌سازی تمرکز دارد و قسمت بعدی با عنوان «پیکربندی اتصال vCenter و ثبت VASA Provider در Dell PowerStore؛ قسمت دوم» به مراحل اتصال PowerStore به vCenter Server می‌پردازد.

این راهنما برای چه کسانی مناسب است؟

این راهنما برای مدیران سیستم، مدیران Storage و مدیران مجازی‌سازی طراحی شده است؛ افرادی که مسئول پیاده‌سازی، ارائه یا نگهداری زیرساخت مجازی سازمان هستند.

خواننده این راهنما باید با مدیریت ماشین‌های مجازی و ESXi Hypervisorها از طریق VMware vSphere Client آشنا باشد. همچنین آشنایی عملی با ESXi Shell برای استفاده از دستورهای ESXCLI و سایر رابط‌های مدیریتی VMware مانند PowerCLI برای ادامه بخش‌های اجرایی این مجموعه اهمیت دارد.

تمرکز این بخش روی شناخت مفاهیم است، اما این مفاهیم مستقیماً در پیکربندی‌های بعدی مانند اتصال vCenter، ثبت VASA Provider، ایجاد Storage Container و استفاده از vVol Datastore کاربرد دارند.

اجزای اصلی مجازی‌سازی در Dell PowerStore

کلاسترهای PowerStore از پیاده‌سازی مشخصی از مفاهیم مجازی‌سازی استفاده می‌کنند که بر پایه چارچوب VMware vSphere شکل گرفته است. در مدل‌های PowerStore T و PowerStore Q، یکپارچگی با vSphere از طریق چند مؤلفه اصلی انجام می‌شود.

این مؤلفه‌ها شامل vCenter Server، ماشین‌های مجازی، Virtual Volumes، VMFS Datastores، NFS Datastores، Protocol Endpoints، VASA Provider، Storage Containers و Storage Policy Based Management هستند.

شناخت این مؤلفه‌ها باعث می‌شود مسیر پیکربندی‌های بعدی قابل پیش‌بینی‌تر باشد و مشخص شود کدام بخش در PowerStore Manager مدیریت می‌شود و کدام عملیات باید در vCenter Server یا vSphere Client انجام شود.

vCenter Server

برای فعال شدن کشف، پایش و مدیریت Snapshot ماشین‌های مجازی، vCenter Server باید در PowerStore Manager ثبت شود. وقتی vCenter Server به کلاستر PowerStore متصل باشد، PowerStore Manager می‌تواند اطلاعات مربوط به ویژگی‌های VM، ظرفیت، عملکرد Storage و Compute و همچنین Virtual Volumeها را نمایش دهد.

در کلاسترهای PowerStore T و PowerStore Q، اتصال به vCenter Server اختیاری است. این اتصال می‌تواند در زمان پیکربندی اولیه یا پس از آن انجام شود.

اختیاری بودن اتصال vCenter به این معنا نیست که در همه سناریوها بی‌نیاز از آن هستید. برای مدیریت VMهای مبتنی بر vVol و مشاهده آن‌ها در PowerStore Manager، اتصال vCenter و ثبت مناسب VASA Provider نقش مهمی دارد.

ماشین‌های مجازی

ماشین‌های مجازی که روی vVol Datastoreهای یک کلاستر PowerStore ذخیره شده‌اند، به‌صورت خودکار کشف می‌شوند و در PowerStore Manager نمایش داده می‌شوند. این VMها می‌توانند از منابع Compute خارجی روی ESXi Hostها استفاده کنند.

کلاسترهای PowerStore از NFS، VMFS و vVol Datastore پشتیبانی می‌کنند. همچنین امکان ارائه Storage به‌صورت خارجی با پروتکل‌های Fibre Channel، iSCSI، NVMe over Fibre Channel و NVMe over TCP وجود دارد.

وجود پشتیبانی از NVMe، FC و iSCSI باعث می‌شود VMهایی که روی ESXi Hostهای خارجی اجرا می‌شوند بتوانند از Storage مربوط به VMFS و vVols روی کلاستر PowerStore استفاده کنند.

VMFS Datastore

VMFS Datastoreها برای ماشین‌های مجازی مبتنی بر Block-based Storage استفاده می‌شوند. VMFS یک فرمت File System ویژه و High-performance است که برای ذخیره‌سازی ماشین‌های مجازی بهینه شده است.

چند ماشین مجازی می‌توانند روی یک VMFS Datastore ذخیره شوند. هر ماشین مجازی در مجموعه‌ای از فایل‌ها قرار می‌گیرد و یک Directory واحد را اشغال می‌کند.

علاوه بر ماشین‌های مجازی، VMFS Datastoreها می‌توانند فایل‌هایی مانند Templateهای ماشین مجازی و ISO Imageها را نیز نگهداری کنند.

NFS Datastore

NFS Datastoreها برای ماشین‌های مجازی مبتنی بر File-based Storage استفاده می‌شوند. ساختار NFS Datastoreها با ساختار یک File System شصت‌وچهار بیتی PowerStore هم‌خوان است.

برای استفاده از NFS Datastore، یک NAS Server با قابلیت NFS باید File System و NFS Export مرتبط داشته باشد. ESXi Hostها به این NFS Export دسترسی پیدا می‌کنند و Datastore را برای File Storage mount می‌کنند.

سرویس‌های File مانند shrink و extend کردن File System، Replication و Snapshot برای VMware NFS Datastoreها پشتیبانی می‌شوند. مدیریت NFS Datastoreها در PowerStore Manager از صفحه File Systems انجام می‌شود.

Virtual Volumes

Virtual Volumes یا vVols نوعی Object در Storage هستند که با Diskها و Snapshotهای VM ارتباط دارند. در PowerStore، vVolها با استفاده از پروتکل VASA پشتیبانی می‌شوند.

vVolها در Storage Containerهایی ذخیره می‌شوند که در vSphere با عنوان vVol Datastore شناخته می‌شوند. این ساختار باعث می‌شود vVolها به‌صورت مستقیم به کلاستر PowerStore map شوند.

یک VM بسته به وضعیت و پیکربندی خود می‌تواند از چند vVol تشکیل شود. انواع اصلی vVol شامل Data vVol، Config vVol، Memory vVol و Swap vVol است.

Protocol Endpoints

Protocol Endpointها به‌عنوان نقطه دسترسی I/O از ESXi Hostها به کلاستر PowerStore استفاده می‌شوند. این Endpointها برای ماشین‌های مجازی و vVol Datastoreهای مرتبط با آن‌ها Data Path را به‌صورت on-demand ایجاد می‌کنند.

در معماری vVol، Protocol Endpoint نقش واسطه منطقی برای دسترسی ESXi Host به vVolها را دارد. بدون این مؤلفه، ESXi Host نمی‌تواند به vVolها دسترسی داشته باشد.

PowerStore هنگام افزودن ESXi Host، Protocol Endpointها را به‌صورت خودکار ایجاد و provision می‌کند.

VASA Provider

VASA Provider مؤلفه‌ای نرم‌افزاری است که به vSphere اجازه می‌دهد قابلیت‌های سیستم Storage را بشناسد. VASA اطلاعات پایه‌ای درباره سیستم Storage و منابع Storage روی کلاستر PowerStore را در اختیار vCenter Server قرار می‌دهد.

این اطلاعات شامل Storage Policyها، Properties و Health Status است. یک کلاستر PowerStore دارای VASA Provider بومی است و این Provider می‌تواند در زمان پیکربندی اولیه کلاستر PowerStore T یا PowerStore Q در vSphere ثبت شود.

در مسیرهای بعدی این مجموعه، ثبت VASA Provider و مدیریت گواهی‌های مربوط به آن به‌صورت جداگانه بررسی می‌شود.

Storage Containers

Storage Container برای ارائه vVol Storage از کلاستر PowerStore به vSphere استفاده می‌شود. vSphere این Storage Container را به‌عنوان vVol Datastore mount می‌کند و آن را برای Storage مربوط به VM در دسترس قرار می‌دهد.

وقتی یک کلاستر PowerStore برای ارائه VM Storage استفاده می‌شود، VMهای کاربر باید روی vVol Datastoreها provision شوند. Storage Container پیش‌فرض به‌صورت خودکار روی Nodeهای کلاستر mount می‌شود.

در PowerStore، Storage Containerها علاوه بر نقش Datastore، به‌عنوان گروه‌بندی منطقی برای vVolها نیز عمل می‌کنند.

Storage Policy Based Management

vVolها از Storage Policy Based Management یا SPBM استفاده می‌کنند تا VMها در طول چرخه عمر خود قابلیت‌های مناسب Storage را داشته باشند.

پس از ثبت Storage Provider، می‌توان Storage QoS Policyها را در vCenter ایجاد کرد. نام Storage Type که هنگام ایجاد Storage QoS Policy برای یک کلاستر PowerStore استفاده می‌شود، DELLEMC.POWERSTORE.VVOL است.

این Policyها هنگام provision شدن VM برای تعیین قابلیت‌های Storage استفاده می‌شوند.

نمای کلی Virtual Volumes در PowerStore

Virtual Volumes در PowerStore به‌صورت خودکار روی یک Storage Container provision می‌شوند و داده‌های VM را ذخیره می‌کنند. هر اقدام مدیریتی می‌تواند نوع خاصی از vVol را ایجاد کند که به VM مرتبط است.

در PowerStore Manager، هر vVol که در vCenter Server provision شود، به‌عنوان یک vVol قابل مشاهده است. همین موضوع امکان پایش و مدیریت دقیق‌تر اجزای Storage مرتبط با VM را فراهم می‌کند.

انواع vVol در ماشین مجازی

این تفکیک باعث می‌شود اجزای مختلف VM به‌صورت Objectهای مستقل در سطح Storage مدیریت شوند. در نتیجه، vVolها نسبت به Datastoreهای سنتی امکان مدیریت جزئی‌تر اجزای VM را فراهم می‌کنند.

نقش Protocol Endpoint در دسترسی ESXi به vVol

Protocol Endpoint یک Object داخلی در سیستم‌ها و Applianceهای Storage است که برای کار با vVolها ضروری است. PowerStore می‌تواند vVolها را بدون Protocol Endpoint مدیریت کند، اما ESXi Host بدون آن نمی‌تواند به vVolها دسترسی داشته باشد.

ESXi Hostها از طریق Protocol Endpoint با vVolها ارتباط برقرار می‌کنند. این Endpoint مانند یک Proxy منطقی I/O عمل می‌کند و به ESXi Host اجازه می‌دهد Data Pathهای لازم را به vVolها و VMهای مرتبط با آن‌ها ایجاد کند.

در PowerStore، ایجاد و provision شدن Protocol Endpointها هنگام افزودن ESXi Host به‌صورت خودکار انجام می‌شود.

Storage Container در معماری PowerStore

Storage Containerها در Applianceهای PowerStore مانند یک گروه‌بندی منطقی از vVolها عمل می‌کنند. این ساختار امکان map شدن مستقیم vVolها به کلاستر را فراهم می‌کند.

یک Storage Container همه Applianceهای یک کلاستر را دربر می‌گیرد و از Storage هرکدام استفاده می‌کند. vVolها داخل Storage Containerها قرار می‌گیرند و به یک Appliance داخل کلاستر PowerStore map می‌شوند.

Appliance مشخصی که یک vVol روی آن قرار دارد برای vSphere قابل مشاهده نیست. همچنین یک vVol می‌تواند بدون ایجاد اختلال در عملیات vSphere بین Applianceها migrate شود.

نقش Storage Container در vVol Datastore

در vSphere، Storage Container به‌عنوان vVol Datastore mount می‌شود. از دید عملیاتی، این Datastore محل قرارگیری VMهایی است که قرار است از قابلیت‌های vVol استفاده کنند.

وقتی VMها یا VMDKها روی این ساختار قرار می‌گیرند، امکان مدیریت مستقل آن‌ها فراهم می‌شود. این موضوع یکی از تفاوت‌های مهم vVol Datastore با مدل‌های سنتی Datastore است.

Storage Container پیش‌فرض روی Nodeهای کلاستر mount می‌شود، اما بسته به نیاز معماری و جداسازی منابع، می‌توان چند Storage Container ایجاد کرد.

Multitenancy با چند Storage Container

PowerStore از چند Storage Container روی یک کلاستر پشتیبانی می‌کند تا نیازهای Multitenancy پوشش داده شود.

با ایجاد چند Storage Container، می‌توان VMها و vVolهای مرتبط با یک Tenant را از Tenant دیگر جدا کرد. این جداسازی در محیط‌هایی که چند گروه، سرویس یا واحد سازمانی از یک کلاستر مشترک استفاده می‌کنند اهمیت دارد.

در این مدل، Storage Container فقط یک محل ذخیره‌سازی ساده نیست؛ بلکه مرز منطقی برای سازمان‌دهی vVolها و VMهای مرتبط با آن‌ها نیز محسوب می‌شود.

مسیر کلی استفاده از Storage Container برای ESXi Host خارجی

برای استفاده از Storage Container با یک ESXi Host خارجی، مسیر کلی زیر دنبال می‌شود:

این مسیر کلی نشان می‌دهد که استفاده از vVol Datastore فقط به ایجاد Storage Container محدود نیست؛ بلکه به ارتباط درست ESXi Host، PowerStore Manager و vSphere نیز وابسته است.

معماری و پیکربندی کلی مجازی‌سازی در PowerStore

در مدل‌های PowerStore T و PowerStore Q، اتصال به vCenter Server اختیاری است و می‌تواند در زمان پیکربندی اولیه یا بعداً در PowerStore Manager انجام شود.

با این حال، استفاده از VMهای مبتنی بر vVol روی کلاستر PowerStore نیازمند ثبت PowerStore VASA Provider در vCenter است. برای VMهای مبتنی بر VMFS، اتصال vCenter Server همراه با VASA Provider ثبت‌شده الزامی نیست، اما همچنان توصیه می‌شود.

اگر VASA Provider در زمان پیکربندی اولیه ثبت نشده باشد، می‌توان آن را هنگام پیکربندی اتصال به vCenter Server در PowerStore Manager ثبت کرد. همچنین امکان ثبت مستقیم VASA Provider از vCenter وجود دارد، اما این روش مراحل تکمیلی دارد.

PowerStore Resource Balancer محل قرارگیری vVolها را مدیریت می‌کند و vVolهای مربوط به یک VM را روی یک Appliance واحد در کلاستر نگه می‌دارد. همچنین امکان migrate کردن VM مبتنی بر vVol از صفحه Virtual Machines در PowerStore Manager از یک Appliance به Appliance دیگر وجود دارد.

نکات فنی مهم پیش از ورود به پیکربندی

پیش از ورود به مراحل اجرایی، چند نکته فنی باید روشن باشد. نخست اینکه مدیریت کامل VMهای مبتنی بر vVol در PowerStore Manager به ارتباط درست با vCenter و ثبت مناسب VASA Provider وابسته است.

دوم اینکه برای vVolهای مبتنی بر NVMe، Host Object باید یکتا باشد و نمی‌تواند هم‌زمان برای NVMe vVols و منابع سنتی NVMe مانند Volume یا File System استفاده شود.

سوم اینکه Storage Container در معماری vVol فقط یک ظرف ذخیره‌سازی نیست؛ این مؤلفه نقش vVol Datastore را در vSphere ایفا می‌کند و محل اصلی provision شدن VMهای مبتنی بر vVol است.

چهارم اینکه برخی عملیات مدیریتی VM باید از vCenter Server انجام شود و PowerStore Manager فقط بخشی از قابلیت‌های پایش و مدیریت منابع مجازی را ارائه می‌کند.

جمع‌بندی مسیر معماری مجازی‌سازی PowerStore

معماری مجازی‌سازی Dell PowerStore بر ارتباط بین PowerStore Manager، vCenter Server، VASA Provider، Storage Container و vVolها استوار است. vCenter امکان کشف و مدیریت VMها را فراهم می‌کند، VASA Provider قابلیت‌های Storage را به vSphere معرفی می‌کند و Storage Container به‌عنوان vVol Datastore در اختیار VMها قرار می‌گیرد.

درک درست این ساختار پیش‌نیاز ورود به مراحل اجرایی بعدی است. در قسمت دوم این مجموعه، پیکربندی اتصال vCenter Server و ثبت VASA Provider در Dell PowerStore بررسی می‌شود.

سوالات پرتکرار