VMWare Data Center Virtualization Temelleri – 1

Hobi niyetine çalışıp girdiğim VCA-DVC (VMWare Certified Associate – Data Center Virtualization) sınavına dair tuttuğum bazı notlar.

Sanallaştırma

Sanal makinanın donanımı (CPU – RAM) aslında sadece bir yazılımdır.

Sanal donanımlar, birebir fiziksel donanım gibi davrandığından işletim sisteminizi sanallaştırma için konfigüre etmenize – özel bir sürüm kullanmanıza vs. gerek kalmaz.

vSphere Web Client sayesinde sanal makinalarınızı uzaktan kontrol edebilir, yazılımlar kurabilir, klonlama ve snapshot alma gibi işlemleri halledebilirsiniz.

Sanallaştırma performansınızı değil yapabileceklerinizi arttırır ve kolaylaştırır.

Snapshot, VM’in o an ki çalışan halini birebir fotoğraflar. O an ki çalışan halden kasıt CPU ve RAM’in durumu, hard disklerin durumuna kadar olan şeylerdir. Snapshot’lar problem durumunda çok kullanışlı olmalarına rağmen günlük yedeklemeler gibi işler için uygun değildir. Bu eksikliği ise complete bare-metal imaj tabanlı yedeklemeler giderir. Bare metal yedekler ile VM’i tamamen eski haline getirebiliriz.

VMWare Data Center Software

Hypervisor

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 01:46:30

Mevcut fiziksel donanımı sizin tarafınızdan belirlenmiş oranlarda VM’lere dağıtan ve sanallaştırma sürecini yöneten Hypervisor’dur. vCenter Server sayesinde Hypervisor’ın nasıl davranacağını configüre etmek çok daha kolaydır. ESXi, bare-metal bir hypervisor’dur. Bu tipteki hypervisor’ların avantajı fiziksel donanımla doğrudan iletişime geçmeleri ve arada bir işletim sistemi katmanına ihtiyaç duymamalarıdır. ESXi çoğunlukla fiziksel sunucunun hard disklerine kurulmasına rağmen flash diskler, SD kartlar ve USB disklerede kurulumu mümkündür.

Host Management

VM oluşturma, VM’leri konfigüre etme, performansı izleme (monitoring), hostları (ESXi) konfigüre etme ve patch’leme gibi işlemleri yapabilmemiz için vCenter kullanırız.

vCenter

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 01:52:42

vCenter Server sayesinde sanallaştırma işlerini ve bunların yönetimini kolayca gerçekleştirebiliriz. Bu sayede 1000’lerce ESXi hostunuz olsa dahi, bunların hepsini kullanıcı dostu bir web arayüzünden yönetebilirsiniz. vCenter bileşenleri aşağıdaki şekildedir:

  • Identitiy Management Server
  • Database Server
  • Application Server
  • Web Server
  • VMWare vSphere Web Client

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 01:56:42

vCenter Windows bir makinaya kurulabildiği gibi sanal bir aygıt olarakta (daha fazla esneklik sağlar) çalıştırılabilir. Bir vCenter Server 1.000 ESXi hostunu ve 10.000 VM’i yönetebilir.

vCenter Ne İş Yapar?

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 02:00:29

vSphere Cluster Özellikleri

vMotion

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:13:57

vMotion sayesinde çalışmakta olan bir VM’i bir ESXi host’tan bir başka ESXi host’a taşıyabiliriz. vMotion ayrıca bu VM taşıma özelliğiyle load-balancing yapılmasınada yardımcı olur. Birazdan bahsedeceğimiz DRS tam olarak bu mantığa göre çalışır. vMotion sayesinde VM’lerin taşınmasını sağlayabildiğimiz gibi, tüm bu işlemler vCenter’ın yönetiminde gerçekleşir. Aslına bakarsanız, VM dediğimiz şey yalnızca ESXi üzerinde bulunan bir yığın bellek verisidir. vMotion ise bu verileri alır ve diğer ESXi hostuna taşır. Böylece VM bir başka hosta taşınmış olur. vMotion oldukça fault tolerance çalışır. Taşıma işlemi sırasında herhangi bir şey yanlış giderse, her zaman orjinal VM’inize erişebilirsiniz. vMotion’un migrate yapabilmesi için ESXi hostlarının aynı storage’ı kullanmasına gerek yoktur! Farklı storage’lar kullanan hostlar arasında dahi taşıma yapabilir

DRS (Distributed Reseource Scheduler)

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:25:35

DRS bir vCenter servisidir ve ESXi hostların CPU ve memory yüklerini takip eder. Eğer bir host üzerindeki VM overload olmuşsa ve bu durum diğer VM’leri etkiliyorsa DRS sayesinde, vMotion devreye girer ve o VM’i en uygun yere taşır. DRS ayrıca çeşitli senaryolara göre, ilgili VM’in en uygun olarak hangi hostta barınması gerektiğini size söyleyebilir. Yani DRS bir load-balancer gibi çalışır. Peki ya bazı VM’ler mutlaka aynı host üzerinde bulunmak zorundaysa? Bu durumda bu makinaları birbirine bind edebilirsiniz ve overload durumunda DRS bunlar hakkında ortak bir karar alır. Hardware lisansına sahip bazı uygulamalarınız VM üzerinde bulunuyorsa – DRS’e, VM’in mutlaka hangi hostta çalışması gerekiğini belirterek istisnai davranması gerektiği durumları ayarlayabilirsiniz.

DPM (Distributed Power Management)

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:45:04

VM’lerinizin bazılarının, bazı zamanlarda neredeyse hiç kullanılmadığı veya yüklerinin çok az olduğu durumlar olabilir ancak bu durumlarda dahi normalde host yani ESXi tam güç çalışmaya devam eder. İşte vCenter özelliklerinden olan DPM sayesinde (ve tabii ki DRS’in takibi sayesinde) IDLE durumda olan veya CPU kullanımı çok düşük sevilerde olan ESXi hostları takip edilir ve duruma göre üzerindeki VM’ler başka bir ESXi hosta taşınır. Akabinde güç tasarrufu açısından ilgili ESXi host shut down edilir. Ancak VM’ler üzerindeki CPU tüketimi artmaya başladığı zaman DPM tekrar devreye girer ve tamamen kapalı durumda olan hostları açar. Hostlar açıldıktan sonra demin bahsettiğimiz load-balancer DRS devreye girerek VM’leri uygun hostlara tekrar taşır.

Storage vMotion

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:48:12

Storage vMotion sayesinde bir VM’in harddiskini bir storage’dan diğerine – hiç hizmet kesintisi olmadan taşıyabilirsiniz. Ayrıca Storage vMotion ile shared storage’da bulunan bir VM’i, ESXi host üzerinde bulunan local storage’a dahi taşıyabilirsiniz. Ancak tüm bu işlemler otomatize değildir. Bu işlemleri otomatize yapmak için Storage DRS kullanılır.

Storage DRS

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:57:45

Storage DRS, aynı DRS gibi bir load-balancing servisidir. Storage DRS, disk I/O’larını takip ederek aşırı yüklenmiş veya dolmak üzere olan fiziksel diskleri tespit eder. Sizin yapmanız gereken, depolama ünitelerini cluster’lar halinde ESXi hostlarla birlikte gruplandırmak ve gerisini Storage DRS’e bırakmaktır. Storage DRS tüm disklerin en optimal şekilde çalışması için diskler arasında load-balancing yapar. Storage DRS’in yaptığı monitoring sonucu olarak size sunacağı önerileri ister kendiniz manuel uygulayıp taşıma işlemlerini yaparsınız, isterseniz tüm bu işlemleri otomatize ederek kontrolü Storage DRS‘e bırakabilirsiniz.

Storage I/O Control

Ekran Görüntüsü - 2014-01-17 23:22:16

Mevcut durumda yani I/O kontrolü olmadığında VM’lerden biri I/O yaşarsa bu durum diğer makinalarıda etkiler. Bu durumda tüm makinaların etkilenmemesi için makinaların I/O’sunu kontrol altında tutarak diğerlerine biraz kaynak bırakmamız gerekir çünkü fiziksel olarak aynı storage’ı kullanan hostlardan birindeki darboğaz, diğer makinalarıda etkiler. vCenter Server’ın I/O kontrolü sayesinde yoğunluk yaşanan VM’lerin I/O’su kontrol altına alınabilir ve diğer VM’leri bu I/O yoğunluğundan izole etmiş oluruz.

Ekran Görüntüsü - 2014-01-17 23:24:44

vSphere Data Protection (VDP)

Ekran Görüntüsü - 2014-01-17 23:20:13

VDP (vSphere Data Protection) sayesinde VM’lerimizin bare-metal yedeğini alabiliriz. VDP; duplicate dataları algılayabilir, böylece devasa imajlar kullanmak zorunda kalmayız. vCenter Server’ın çoğu sürümünde VDP bulunmaktadır.

HA (High Availability)

Ekran Görüntüsü - 2014-01-17 23:34:00

HA servisleri aslında vCenter üzerinde bulunarak çalışmaz. Her ESXi hostu birbirine monitoring ilişkisiyle bağlıdır. Bu sayede ESXi hostlarından biri bozulduğu zaman HA sayesinde VM’ler çalışan başka bir hostta up durumda kalmaya devam eder. Cluster ise, kurtarılmış ESXi hostların restart edilmesini yönetir. Herhangi bir failure durumda HA sizin yerinize VM’i restart edebilir. Bu süreç oldukça duruma uyarlanabilir olup, sizin yönetiminizde gerçekleşmektedir. HA ile servislerinizi ve uygulamalarınızı monitör edebilirsiniz. Peki ya restart’ı dahi tölere edemiyorsanız ve sunucu hiç bir şekilde offline olmamalıysa?

FT (Fault Tolerance)

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:04:15

Bazı uygulamalar umulmayan reboot’ları tölere edemeyebilir veya reboot’tan sonra sağlıklı çalışmazlar. Bu tipteki uygulamalar reboot’tan dolayı veri kaybı ve verilerin bozulması durumu yaşayabilir veya daha kötüsü hiç restart etmeyebilirler. Bu gibi durumlardan korunmak için vCenter özelliklerinden olan FT – VM’inizi sürekli olarak başka bir ESXi host üzerine mirrorlayabilir. Böylece VM üzerinde herhangi bir fault meydana gelirse, mirror otomatik olarak devreye girerek kesinti yaşanmamasını sağlar. FT’nin başka bir avantajı ise oldukça kolay duruma uyarlanabilir olmasıdır. Bir kaç tıklamayla VM’inizin mirror’u üzerinden çalışmasını sağlayabilirsiniz ve siz iptal edene kadar bu durum korunur.

vSphere Replication (VR)

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:01:39

VM’lerde meydana gelebilecek olan sorunları VDP, HA, FT gibi servisler ile çözebildiğimizi öğrendik, peki ya bir felaket durumu yaşanır ve vSphere’i de etkileyen bir durum yaşanırsa? Böyle bir durumda vSphere Replication yani VR sayesinde tüm VM’leri başka bir ortama taşıyabiliriz. Son yapılan replication’ın bozuk çıkması, bozulması ve benzeri ihtimallere karşı, VR ayrıca geçmiş zamanlardaki pek çok kurtarma noktasına dönebilme özelliklerine sahiptir. vSphere Replication‘ı vSphere Web Client’ı üzerinden kolayca ayarlayabilirsiniz. Ayrıca replication’ın durumunu monitöring etme vb. özellikler sayesinde kopyanızın çalışır durumda olup olmadığını devamlı takip edebilirsiniz.

Özet

Ekran Görüntüsü - 2014-01-18 00:11:13

Data Storage Konseptleri

Shared Storage

Ekran Görüntüsü - 2014-01-19 02:35:10

Shared storage kısaca, birden çok bilgisayarın aynı depolama cihazına erişebilir olmasıdır. Sanallaştırmada ise shared storage daha ziyade sanal makinaların depolanacağı ortak erişelebilir depolama alanıdır. Örneğin bir VM’i birden çok ESXi host’ta barındırmak istiyorsak shared storage’a ihtiyaç duyarız. Biraz önce bahsettiğimiz hizmetlerin pek çoğu shared storage kullanırlar. Örneğin bir failure durumunda VM’ler local storage’da bulunuyorsa diğer hostların VM’i restart etmesinin imkanı olmamaktadır. Ancak VM’ler shared storage’da bulunuyorsa diğer hostlar arıza durumunda dahi host’a erişebilir ve onu restart edebilirler.

Shared storage kullanan hizmetler şu şekildedir:

Ekran Görüntüsü - 2014-01-19 02:35:59

Storage Türleri

Ekran Görüntüsü - 2014-01-19 02:46:42

vCenter; Fibre Channel, FCoE, iSCSI, NFS ve local storage gibi pek çok storage türünü desteklemektedir. Yalnızca local storage’ınız bulunuyorsa ve buna rağmen daha önce bahsettiğimiz HA, DRS gibi vCenter hizmetlerini mutlaka kullanmanız gerekiyorsa VSA hizmetini kullanmanız gerekmektedir.

VSA (vCenter Storage Appliance)

Ekran Görüntüsü - 2014-01-19 03:00:50

VSA, local storage’ınızı shared storage gibi kullanmanızı sağlayan bir vSphere hizmetidir. Local storage’ınızı bu şekilde paylaşımlı hale getirdiğiniz zaman DRS, HA ve FA gibi hizmetleride kullanabiliyor olacaksınız. Server’lardan herhangi birinde meydana gelecek hata veya arıza durumunda VSA sayesinde hala host’a erişim imkanınız olacak çünkü VSA, verileri ESXi hostlar arasında replicate etme yeteneğinede sahip.

vFlash

Ekran Görüntüsü - 2014-01-19 03:00:03

vFlash hizmeti sayesinde SSD disklerden faydalanarak VM’lerimizin read hızını arttırabiliriz. vFlash ayrıca read-cache şeklinde çalıştığından, kullanılması durumunda SAN’larınızın üzerindeki yükü de hafifletir. Bu hizmetten faydalanabilmek için ESXi hostunuzda en az 1 tane SSD disk bulunmalı ve VM’inizi vFlash kullanacak şekilde konfigüre etmiş olmalısınız.

Peki VM’leri nerede tutuyoruz?

Datastores

Ekran Görüntüsü - 2014-01-19 03:07:58

VM’leriniz çalışırken, bildiğimiz geleneksel SCSI diskler kullandıklarını düşünürler. Yani demin bahsettiğimiz tüm teknolojiler VM’in dışında gelişir ve doğrudan VM’leriniz ile bir alakası yoktur.

vSphere’de sanal makinalar “datastore” adı verilen ünitelerde tutulurlar. Datastore’lar, ESXi hostlarınızın ve VM’lerinizin storage’ını organize etmenizi sağlayan mantıksal birimlerdir. Datastore’ları, VM dosyalarınızı ve ISO kalıplarınızı tuttuğunuz bir yer olarak düşünebilirsiniz.

vSphere Web Client ile datastore’lara göz atabilir ve hatta dosya upload/download edebilirsiniz.

Deminde söylediğimiz gibi, her ne kadar VM’ler tüm bu olup biteni göremese ve geleneksel SCSI diskleri kullandıklarını düşünsede; iki farklı datastore türü vardır ve bunlar VMFS ve NFS’tir.

VMFS datastore’ları; local storage, iSCSI, Fibre Channel veya FCoE storage üzerine inşaa edilirler. NFS datastore’ları ise NAS’lara bağlanılarak inşaa edilirler. Bu iki datastore türüde hem shared storage’ı hemde diğer vCenter hizmetlerini (HA, FT, VR, VDP vs.) desteklerler.

1 thought on “VMWare Data Center Virtualization Temelleri – 1”

  1. Güzel bir yazı, eline sağlık. Bu sistemleri bir de sentetik performans testinden geçirebilseydik güzel olurdu çünkü cevap verme süreleri ciddi sekteye uğruyor. Ama elbette ki amaç “performans” değil “kâr” etmek…

    Detaylı makale için teşekkürler.

Leave a Reply