HA / FT

قابلیت دسترسی مستمر High availability :

زمانی که قابلیت ماشین مجازی را بر روی یک سرور فیزیکی اجرا می کنیم ممکن است این نگرانی به وجود بیاید که در صورت خراب شدن سرور فیزیکی تماس ماشین های مجازی که بر روی آن اجرا می شوند از کار خواهد افتاد قابلیت HA پاسخی به این مشکل است .

عملکرد این تکنولوژی به این صورت است که ابتدا دو یا چند سرور فیزیکی در قالب یک کلاستر قرار میگیرد و ماشین های مجازی بر روی سرور های فیزیکی کلاستر توزیع می شوند اگر یکی از سرورها یا همان هاست ها به هر دلیلی خراب شوند ماشین های مجازی آن سرور به سرورهای دیگر همان کلاستر منتقل می شود در این بین ماشین های مجازی اجرا شده بر روی سرور خراب شده قبل از انتقال ریست می شوند و تمام این اعمال به صورت کاملا اتوماتیک انجام می شوند . جابجایی اتوماتیک سرورهای مجازی برای استفاده از حداکثر منابع به اشتراک گذاشته شده انجام خواهد شد . که در واقع این امر افزایش سرعت پاسخگویی به درخواست و به حداقل رساندن  از سرویس خارج شده سرورها را به دنبال خواهد داشت.

HA از چه نوع از کارافتادگی پشتیبانی و محافظت می کند؟

این قابلیت می تواند در برابر از کارافتادگی هاست یا شبکه از شما محافظت کند. در مواردی که هاست جدا شده باشد، پاسخگویی به این رویدادها را می توان به شیوه متفاوتی پیکربندی کرد . در این شرایط ماشین مجازی می تواند  بالا باشد و به کار خود ادامه دهد.  اجازه دهید این موضوع را با جزییات بیشتری مورد بررسی قرار دهیم. در کلاستر vSphere HA سه نوع از کارافتادگی هاست وجود دارد که می توان آن ها را شناسایی کرد:

  • از کارافتادگی یا Failure زمانی است که هاست از کار باز می ایستد
  • ایزوله شده یا Isolation زمانی است که هاست از شبکه جدا می شود
  • Partition زمانی است که هاست اتصال و ارتباط با شبکه را از دست می دهد.

هاست مستر( یک هاست مستر تنها در کلاستر وجود دارد  و همین هاست مسئول مانیتور کردن هاست های دیگر در داخل کلاستر است).

استفاده از VMware HA در سازمان‌ها قابلیت های زیر را فراهم می سازد:

  • ضمن رفع نیاز به سخت‌افزار Standby اختصاصی و نصب نرم‌افزار اضافه، Downtime های ناگهانی و اختلال در خدمات IT را به حداقل می رساند.
  • بدون هزینه و پیچیدگی راه‌حل‌های Failover که به سیستم عامل و یا به برنامه‌های خاص وابسته‌اند، دسترس‌پذیری بالای یکپارچه و مقرون‌به‌صرفه در سراسر محیط مجازی‌سازی‌شده‌ی IT ایجاد نمایند.

شیوه‌ی استفاده از VMware HA

VMware HA، به شرکت‌ها اجازه می‌دهد در هر برنامه‌ی در حال اجرا روی یک ماشین مجازی دسترس‌پذیری بالا ایجاد نمایند. با VMware HA سازمان‌های IT می‌توانند موارد زیر را فراهم نمایند:

  • حفاظت از برنامه ها بدون هیچگونه Failover

برای کلیه‌ی برنامه‌هایی که روی یک ماشین مجازی اجرا می‌شوند، دسترس‌پذیری بالا (HA) و مقرون‌به‌صرفه ایجاد می‌نماید. راهکارهای HA اغلب نسبتاً پیچیده و پرهزینه می باشند، در نتیجه برای برنامه‌های مهم و حیاتی استفاده می‌شوند. VMware HA راهکار دسترس‌پذیری بالا و مقرون‌به‌صرفه‌ای ارائه می‌دهد که دسترس‌پذیری بالا را برای برنامه‌های نرم‌افزاری که قبلاً بصورت  محافظت نشده بودند، امکان‌پذیر می‌سازد.

  • «خط مقدم دفاعی» پایداری برای کل محیط IT برقرار کنند.

VMware HA ، برخلاف سایر راهکارهای دسترس‌پذیری بالا که به برنامه‌ها یا سیستم‌عامل‌های خاص وابسته‌اند و اغلب استفاده از آنها پیچیده است، یک روش ساده برای مدیریت دسترس‌پذیری بالا می باشد که می‌توان آنرا به‌راحتی و به‌صورت یکپارچه در سرتاسر محیط‌های ناهم‌گون به‌کار گرفت.

  • اجتناب نمودن از هزینه و پیچیدگی‌

اجتناب نمودن از هزینه و پیچیدگی راهکارهای Failover که به برنامه‌ها یا سیستم‌عامل‌های خاص وابسته‌اند، آن هم با هزینه‌های حداقلی و با اعمال کمترین بار مدیریتی، با استفاده از VMware HA برای حفاظت از هرگونه سخت‌افزار، سیستم عامل یا برنامه‌ای که در یک زیرساخت مجازی اجرا می‌شود.

شیوه‌ی کار VMware HA

VMware HAدائماً تمام سرورهای مجازی‌سازی‌شده در یک Resource Pool را بررسی نموده و خرابی‌های سرور فیزیکی و سیستم عامل را تشخیص می‌دهد. جهت مانیتور نمودن سرورهای فیزیکی، یک Agent روی هر سرور، Heartbeat سایر سرورهای درون Resource Pool را بررسی نموده و با از بین رفتن Heartbeat به‌صورت خودکار، راه اندازی مجدد تمام VMهای آسیب‌دیده را روی سایر سرورهای Resource Pool آغاز می‌نماید.

VMware HA از تکنولوژی Shared Storage استفاده می نماید بنابراین جهت ذخیره‌سازی FibreChannel و iSCSI SAN از VMware vStorage Virtual Machine File System یا به اختصار VMFS بهره می‌گیرد تا سایر سرورهای Resource Pool را، به دسترسی امن به ماشین های مجازی در Failover، قادر سازد. هنگامی که VMware HA در کنار VMware Distributed Resource Scheduler یا به اختصار DRS استفاده شود، جاگذاری بهینه‌ی ماشین‌های مجازی روی سایر سرورهای Resource Pool را بعد از خرابی سرور، به حالت خودکار درمی‌آورد.

VMware HA، جهت بررسی نمودن خرابی سیستم‌های عامل، اطلاعات HeartBeat ارائه‌شده توسط بسته‌ی VMware Tools را که روی یکایک ماشین‌های مجازیِ کلاستر VMware HA نصب شده است، مانیتور می نماید.

Failure یا خرابی‌ها هنگامی تشخیص داده می‌شوند؛ که توسط کاربر، در یک بازه‌ی زمانی مشخص‌شده، هیچ HeartBeatی از ماشین مجازی مورد نظر دریافت نگردد.

در واقع VMware HA، تضمین می نماید که منابع کافی همواره در Resource Pool موجود می باشد تا در صورت خرابی سرور، امکان راه اندازی مجدد ماشین‌های مجازی روی سرورهای فیزیکی مختلف برقرار شود. VMware HA به‌سادگی و از طریق VMware vCenter Server قابلیت تنظیم و پیکربندی Resource Poolها می باشد.

قابلیت‌های مهم VMware HA

  • دسترس‌پذیری بالا و مقیاس‌پذیر در چند سرور فیزیکی.

پشتیبانی از حداکثر ۳۲ نود  در یک کلاستر، جهت دستیابی به دسترس‌پذیری بالای برنامه.

  • تشخیص خودکار خرابی‌های سرور

VMware HA، نظارت بر دسترس‌پذیری سرور فیزیکی را خودکار می‌نماید. HA خرابی‌های سرور فیزیکی را تشخیص داده و بدون مداخله افراد، راه اندازی مجدد ماشین های مجازی جدید روی یک سرور فیزیکی دیگرِ Resource Pool را آغاز می‌نماید.

  • Failoverهوشمند ماشین‌های مجازی به سرورهایی با بهترین منابع موجود با استفاده از فناوری VMware DRS

جاگذاری بهینه‌ی ماشین‌های مجازی Restart‌شده پس از خرابی سرور را به صورت اتوماتیک انجام می‌دهد.

  • تشخیص خودکار خرابی‌های سیستم عامل

 VMware HAخرابی‌های سیستم عامل در ماشین‌های مجازی را با مانیتور نمودن اطلاعات Heartbeat تشخیص می‌دهد. اگر یک خرابی تشخیص داده شود، ماشین مجازی آسیب‌دیده به‌صورت خودکار روی سرور Restart می‌گردد.

  • بررسی منابع

 VMware HAتضمین می نماید که ظرفیت کافی جهت راه اندازی مجدد تمام ماشین‌های مجازی آسیب‌دیده از خرابی سرور، همیشه موجود باشد. HA بصورت پیوسته و هوشمندانه، میزان استفاده از ظرفیت را بررسی نموده و ظرفیت ذخیره‌ای را جهت راه اندازی مجدد ماشین های مجازی حفظ می نماید.

  • مانیتورینگ و بررسی سلامت موثر

 VMware HAبه کاربران VMware vSphere کمک می‌نماید، تنظیمات غیرعادی در داخل کلاسترهای HA را شناسایی نمایند. واسط کاربری VMware vSpheren Client، وضعیت سلامت و نیز شرایط احتمالی خطا و گام‌های اصلاحی پیشنهادی را گزارش می‌دهد.

  • واکنش بهتر در Isolated نمودن یک آدرس

این قابلیت، اعتبار تأیید خرابی شبکه را با اجازه به Ping شدن چندین آدرس، قبل از اعلام قرار گرفتن یک Node در حالت Isolated در مبحث Clustering را تضمین می‌نماید.

سیستم تحمل خرابی  Fault tolerance  :

VMware Fault Tolerance یا FT  یکی از اجزای پیشرو و جدید ™VMware vSphere می باشد، که دسترسی مداوم به برنامه‌ها را ممکن ساخته و همچنین از Downtime یا از بین رفتن داده‌ها، در صورت نقص سرور جلوگیری می‌نماید. Fault Tolerance که با استفاده از فناوری VMware vLockstep ساخته شده، به راحتی و با هزینه‌ای کم، تداوم سرویس دهی و همچنین سطح بالایی از Uptime را در محیط‌های مبتنی بر VMware vSphere ممکن می‌سازد.

در یک کلاستر که HA  در آن فعال است چنانچه یکی از سرورهای فیزیکی به هر دلیلی از کار بیوفتد ماشین مجازی آن قبل از انتقال به سرور فیزیکی دوم ریست می شود و باید مدت کوتاهی که ممکن است تا چند دقیقه طول بکشد خارج از سرویس باشد و  تمام داده های ذخیره شده که درون حافظه رم هستند از بین خواهد رفت  FT  این مسئله را حل کرده است .

عملکرد این تکنولوژی به این صورت است که در کلاسترهایی که FT  فعال است یک کپی از ماشین های مجازی در حال اجرا بر روی یک سرور دومی نیز اجرا می شوند و در صورت بروز اختلال در یکی از سرورهای فیزیکی بلافاصله و بدون کوچکترین وقفه ای ماشین های مجازی جایگزین می شوند و ماشین مجازی دوم دقیقا از همان محلی که اولین ماشین مجازی مشغول به کار بوده فعالیت خود را بدون هیچگونه وقفه در اتصال یا سرویس های موجود در سرور ادامه میدهد بعد از جایگزینی یک کپی از ماشین مجازی برای سرور سوم نیز ایجاد می شود .

تمامی این اعمال به صورت کاملا اتوماتیک توسط vsphere  انجام می شود . اگر هردو سرور اصلی خراب شوند ماشین مجازی ریست شده و یکی کپی از آن بر روی سروری که در دسترس است دوباره اجرا خواهد شد .

این نکته مهم را باید در نظر داشت که جهت بهره گیری از قابلیت هایی مثل vmotion  یا کلاسترینگ HA و DRS و بسیاری از قابلیت های کاربردی vsphere  نیاز به Share storage یا سیستم ذخیره سازی مشترک داریم.

استفاده از VMware Fault Toleranceدر سازمان های بزرگ:

از Fault Tolerance در شرکت ها برای پیشگیری از قطع عملکرد برنامه ها به‌دلیل نقص‌های سخت‌افزاری استفاده می‌گردد. Downtimeهای مربوط به برنامه های شرکتی با عملیات حساس،  ممکن است بسیار گران تمام شده و کسب‌وکار را از روال خود خارج نماید. راه‌حل‌های سنتی که از طریق افزودن سخت‌افزار (Hardware Redundancy) و یا استفاده از Clustering به این مشکل می‌پردازند، بسیار پیچیده و پرهزینه هستند. HA یا دسترسی سطح بالا در VMware نقص‌های سرور را با راه اندازی نمودن ماشینهای مجازی (VMها) بصورت خودکار، روی سرورهای جایگزین حل می نماید. FT دسترسی بالا یا HA را به سطح جدیدی برده و Downtime به علت نقص سخت‌افزاری را به راحتی، با هزینه‌ای اندک و در تمام برنامه ها فارغ از سیستم عامل، به‌کلی از بین می‌برد.

سازمان‌ها با استفاده از  VMware Fault Tolerance می‌توانند:

  • حتی کوچک‌ترین قطعی‌ها را به علت نقص سخت‌افزاری سرور از بین ببرند. Fault Tolerance در واقع Failover آنی و بدون قطعی در صورت بروز هر گونه مشکل در سرور را ارائه می‌نماید و از کوچکترین قطعی یا از دست رفتن داده‌ها را جلوگیری می نماید؛ این در حالی است که هزینه‌های Downtime می‌تواند به هزاران دلار رسیده و موجب از دست رفتن تجارت آن سازمان گردد.
  • سازمان ها می توانند با استفاده از Fault Tolerance، دسترسی دائمی به کلیه‌ی برنامه ‌های حساس را ارائه نمایند. می‌توان از تمام برنامه‌هایی که در ماشین های مجازی VMware اجرا می‌شوند با استفاده از Fault Tolerance محفاظت نمود و همچنین دسترسی دائمی حتی برای برنامه‌های بومی و سفارشی را ممکن ساخت. تشخیص خودکار مشکلات و یکپارچگی Failover تضمین می‌کند که، برنامه‌ها حین نقص سخت‌افزاری، بدون وقفه و بدون قطع شدن کاربر و یا از دست دادن داده‌ها اجرا شوند.
  • خدماتی بی‌وقفه به راحتی و با هزینه‌ی کم ارائه کنند. FT به همراه High Availability) HA) یا دسترسی سطح بالا و یا کلاسترهای  VMware Distributed Resource Scheduler) DRS) یا به عبارتی “توزیع منابع زمانبندی شده”، کار کرده و می‌تواند ماشین‌های مجازی را به راحتی خاموش یا روشن نماید. وقتی برنامه‌ها نیاز به تداوم کارکرد در بازه‌های زمانی حساس مثل دوره‌های آخر ماه یا آخر فصل در برنامه‌های اقتصادی را دارند، Fault Tolerance را می‌توان با یک کلیک روشن کرد تا اطمینان خاطر بیشتری حاصل گردد. سادگی عملیاتی ساختن FT در کنار هزینه‌ی پایین آن مزیتی دو چندان به سازمان ارائه می دهد. Fault Tolerance به ‌راحتی به ‌عنوان یکی از اجزای VMware vSphere گنجانده شده و نیازی به سخت‌افزار اختصاصی ندارد.

روش کار سرویس تحمل خطای VMware یا FT :

  • وقتی FT برای یک ماشین مجازی (VM) فعال گردید، یک ماشین مجازی همانند ماشین اصلی روی سرور فیزیکی دیگر، ایجاد می نماید.
  • این دو ماشین، با استفاده از فناوری VMware vLockstep با یکدیگر در یک حالت گام‌به‌گامِ (Lockstep) مجازی قرار می‌گیرند؛ که طی این ارتباط، رخدادهای غیرقطعی ماشین اصلی ثبت شده و آنها را از طریق شبکه‌ی Gigabit Ethernet منتقل می نماید تا در ماشین مجازی ثانویه دوباره اجرا گردند.
  • این دو ماشین مجازی به دلیل دریافت نمودن یک ورودی مشابه در هرلحظه، دقیقاً یک مجموعه رخداد مشابه را نمایش می دهند.
  • این دو ماشین مجازی به یک دیسک مشترک دسترسی دارند و بدلیل داشتن یک IP آدرس و یک MAC آدرس، از دید سایر برنامه‌ها، یکسان هستند و تنها تفاوت آنها در این است که ماشین اصلی اجازه‌ی نوشتن دارد.
  • این دو ماشین مجازی مدام Heartbeat هم را جواب می‌دهند و اگر هر یک از آنها Heartbeat  را از دست بدهد، دیگری فوراً وارد عمل می‌شود. این Heartbeat ها بسامد بالایی دارند و فواصل زمانی آنها چند میلی‌ثانیه است. این امر باعث می‌شود Failover آنی شده و داده‌ها یا وضعیت آنها از بین نرود.
  • در راه اندازی Fault Tolerance باید به این نکته توجه نمود که علاوه بر ارتباط شبکه ای جهت برقراری VMware VMotion، نیاز به یک اتصال شبکه‌ی اختصاصی بین دو سرور فیزیکی وجود دارد.

ویژگی‌های مهم Fault Tolerance یا FT :

  • FTبه صورت خودکار مشکلات سرور را تشخیص داده و Failoverی آنی، یکپارچه و Stateful را آغاز می‌کند که در نتیجه دسترسی دائمی با حداقل Downtime و از دست دادن داده‌ها، پدید می‌آید.
  • FTبه صورت خودکار بعد از Failover، ایجاد یک ماشین مجازی ثانویه را آغاز می‌ نماید تا حفاظت دائمی از برنامه تضمین گردد.
  • FTبا تمام ذخیره سازهای مشترک(shared storage) از جمله فیبر، NAS و iSCSI قادر به کارکردن می باشد.
  • FTبا تمام سیستم عامل‌های تحت پشتیبانی VMware ESX™ کار می‌کند.
  • FT به همراه کلاسترهای DRS، HA و یک شبکه‌ی اختصاصی Gigabit Ethernet اضافه کار می نماید.

 

طراحی شده توسط 3DQuest.ir