Выбор программного обеспечения и описание технологий
Итак, состав новой системы определен. Следующим шагом будет выбор производителя программного обеспечения, которое впоследствии должно будет обеспечить наиболее полное раскрытие функционала и возможностей выбранного оборудования. Бескомпромиссным лидером на рынке систем виртуализации является программное обеспечение компании VmWare. Именно на нем мы и остановим свой выбор.
Для более точного понимания какой тип лицензии следует приобрести, необходимо определиться с перечнем функций и требований к среде, в которой будут работать виртуальные машины.
Рисунок 15 Перечень сервисов включенных в лицензии Vmware
В некоторых случаях, когда не предъявляется никаких серьезных требований к системе, достаточно приобрести самую дешевую лицензию, с наименьшим функционалом. Это вовсе не будет означать что он плохо будет справляться с возложенными обязанностями, просто нет смысла оплачивать дополнительные избыточные возможности, которые, возможно, никогда не будут использованы. Рассмотрим перечень возможностей VMware vSphere
VMware vSphere — это просто название серии продуктов для серверной виртуализации. Лицензии VMware vSphere никоим образом не привязываются к серверному железу и могут быть в любое время перенесены на другое оборудование. Лучший вариант распространения ключей лицензий внутри виртуальной инфраструктуры – это централизованно, через vCenter server, который прописывает хостовые лицензии на ESXi, и даже если они потеряют связь с сервером vCenter, лицензия все равно будет действовать в offline режиме. Форма поставки лицензий VMware — электронная. На физическом сервере с установленным гипервизором ESXi можно применить разные лицензии. Дистрибутив установки ESXi один и когда вводится ключ лицензии, включаются или выключаются различные встроенные функции.
Рассмотрим доступные опции более подробно. Лицензии закупаются на каждый физический процессор. У нас в системе 3 сервера по 2 процессора, итого необходимо закупить 6 лицензий. Гипервизор, возможность подключения дисковых массивов по технологии тонких дисков, менеджер обновлений через vCenter server и интерфейс для защиты данных доступен во всех типах лицензий и входит в их стоимость. Это минимальные необходимые основные инструменты для работы виртуализированных систем. Подобная комплектация сервисов, входящая в пакет Essential, обойдется в 1111 долларов на 6 физических процессоров (это рекомендованная розничная цена для. Фактические цены могут отличаться и могут быть изменены в любое время.), при лицензии на 6 физических процессоров (в цену включена поддержка на 1 год).
Дополнительный опции, такие как Data Protection, High Availability, Hot Add, vShield Zones, vShield Endpoint, vSphere Replication — входят в состав Essentials+. Попытаемся рассмотреть их назначение и проанализировать необходимость данных серверов для системы.
Сервис Data Protection включает в себя инструменты по защите и резервированию данных. Данная надстройка чрезвычайно важна для обеспечения бесперебойной работы сервисов.
Рисунок 16 Схематическое изображение принципа работы сервиса Data Protection
High Availability предусматривает создание кластера высокой доступности. В этом случае на все платформы устанавливается агент, который отслеживает их состояние платформ. При наличии сбоя на одном из серверов, виртуальная машина автоматически перезапустится. Работа сервиса прервется лишь на время запуска копии на резервной платформе.
Рисунок 17 Схематическое изображение принципа работы сервиса High Availability
Данный сервис является чрезвычайно полезным и эффективным средством для обеспечения бесперебойной работы инфраструктуры. Для наглядности приведем скриншоты настроек действующей системы. Основываясь на них, можно прийти к выводу, что данная опция чрезвычайно проста в настройке, что является дополнительным преимуществом для ее использования.
Рисунок 18 Настройки HA действующей системы.
Здесь указаны основные настройки кластера высокой доступности. А именно, включение самого мониторинга за состоянием аппаратной части платформы, чтобы в случае выхода ее из строя, своевременно переместить виртуальные машины на резервную платформу (Enable Host Monitoring).
Host failures the cluster tolerates – опция, указывающая минимально допустимое число резервных платформ необходимых для запуска сервисов кластера высокой доступности. Ниже можно выставить параметры резерва по ресурсам процессора и памяти (необязательно иметь в наличии резервную платформу)
Рисунок 19 Настройки HA действующей системы
На данной страничке настроек можно задать приоритеты на перезапуск виртуальных машин в случае сбоя платформы. Т.е. запустить виртуальные машины в определенной логической очередности. Ведь нет необходимости запускать файловый сервер в то время, когда не запущен контроллер домена и прочие необходимые сервисы и службы.
Рисунок 20 Настройки HA действующей системы.
Данная опция служит для исключения вероятности ложного перезапуска виртуальных машин. в случае если возникли какие-то проблемы с управляющей сетью, контроллер проверяет работу хранилища. И если получает адекватный ответ, то виртуальная машина перезапущена не будет.
Рисунок 21 Настройки HA действующей системы
Данная опция отвечает за включение мониторинга системы за виртуальными машинами, в случае обнаружения сбоя в работе или зависания – машина будет автоматически перезагружена системой, без вмешательства оператора.
Под технологией vMotion подразумевается перенос виртуальной машины между серверами, без остановки работы гостевых операционных систем.
Рисунок 22 Схематическое изображение принципа работы сервиса vMotion.
Hot Add является сервисом обеспечивающим добавление дополнительных устройств. Это могут быть оперативная память, процессор, жесткий диск, сетевые платы и т.п. Для осуществления данной операции не требуется отключения виртуальной машины.
vShield Zones выполняет функции firewall для виртуальной инфраструктуры.
Рисунок 23 Схематическое изображение принципа работы сервиса
vShield Zones
Еще одним сервисом, связанным с обеспечением безопасности сетевых технологий, является vShield Endpoint. Он обеспечивает контроль трафика на предмет наличия вредоносного программного обеспечения и фактически выполняет роль антивируса.
Рисунок 24 Схематическое изображение принципа работы сервиса
vShield Endpoint
Также в пакет Essentials+ включен такой сервис, как vSphere Replication. овтечает за репликацию виртуальных машин.
Рисунок 25 Схематическое изображение принципа работы сервиса
vSphere Replication
Лицензия, включающая в себя весь выше озвученный перечень программных решений, обойдется предприятию в 8377 (на 6 процессоров) долларов. Но ее функционал намного выше и значительно расширяет возможности системы. По большому счету это и есть минимальная конфигурация, которая способна обеспечить работу системы без привлечения сторонних продуктов.
Следующей более полной комплектацией является Standard. Ее функционал незначительно отличается от предыдущей версии. В перечень включены сервисы Fault Tolerance и Storage vMotion. Не смотря на тот факт что доступно лишь два дополнительных инструмента, они достаточно сильно влияют на функционал и надежность системы.
Fault Tolerance обеспечивает функцию непрерывной доступности. Данный инструмент запускает полную копия виртуальной машины, и, в случае выхода из строя основной платформы, ее копия подхватывается без какого-либо простоя.
Рисунок 26 Схематическое изображение
Storage vMotion предоставляет возможность миграции файлов виртуальных машин с одной СХД на другую, без перерыва в работе.
Рисунок 27 Схематическое изображение принципа работы сервиса
Storage vMotion
Без данных сервисов вполне можно обойтись, но в случае возникновения каких-либо ситуаций с выходом из строя компонентов системы, возникнут перерывы в работе и может потребоваться немедленное вмешательство обслуживающего персонала. Данные же сервисы способны обеспечить автоматическое восстановление работоспособности инфраструктуры. Стоит данная лицензия 2554 доллара за одну единицу. Для шести процессоров сумму составит 15324 долларов.
В Enterprise количество доступных сервисов еще больше. Эти сервисы более специфичны и полезны с точки зрения автоматизации работы системы. В данную лицензию входят Virtual Serial Port Concentrator, vStorage APIs for Array Integration, Storage APIs for Multipathing, Distributed Resource Scheduler, Distributed Power Management.
Virtual Serial Port Concentrator позволяет не только пробрасывать COM порт внутрь виртуальных машин, но и перенаправлять его по сети, в случае миграции.
vStorage APIs for Array Integration предоставляет системе набор готовых интерфейсов ориентированных на разработчиков программного обеспечения для систем хранения данных, который позволяет осуществлять операции vMotion, Snapshot, Thin provisioning используя только ресурсы СХД.
Storage APIs for Multipathing включает в себя набор готовых интерфейсов для разработчиков ПО для систем хранения данных, позволяющий настраивать отказоустойчивые подключения к СХД по нескольким дублирующим каналам.
Distributed Resource Scheduler является одним из наиболее важных инструментов в обеспечении работы системы. Он отвечает за автоматическое распределение нагрузки, путем миграции виртуальных машин. Если один из серверов кластера загружен больше остальных, система DRS попытается переместить несколько ВМ с этой платформы на другие, и тем самым выровнять нагрузку.
Рисунок 28 Схематическое изображение принципа работы сервиса
Distributed Resource Scheduler
Данная функция также чрезвычайно важна для системы и значительно упрощает все операции с серверами. Для ее настройки также не требуется особых углубленных познаний. В качестве примера приведем ниже скриншоты снятые с действующей системы.
Рисунок 29 Настройки Distributed Resource Scheduler действующей системы.
Данная настройка позволяет задать системе степень автоматизации и установить уровень на котором система сможет самостоятельно принимать решение о распределении нагрузки на физические платформы. В ручном режиме система будет лишь выдавать рекомендации по перемещению виртуальных машин в кластере, в частично автоматизированном – в момент включения виртуальной машины определять оптимальную по нагрузке рабочую платформу. И, наконец, в режиме полной автоматизации принятия решений – перемещать виртуальные машины между платформами в процессе работы на свое усмотрение. Здесь же можно задать определенные пределы для определения миграции, что является важным параметром. Ведь если уровень чувствительности будет слишком высоким, миграция может стать постоянной, что приведет к перегрузке сетевых компонентов системы.
Рисунок 30 Настройки Distributed Resource Scheduler действующей системы.
Также можно указать группы виртуальных машин, которые можно будет перемещать совместно между платформами. И перечень групп платформ, между которыми миграция будет осуществляться.
Рисунок 31 Настройки Distributed Resource Scheduler действующей системы.
Вышеуказанный параметр задает правила миграции машин в процессе выравнивания нагрузки таким образом, чтобы на одной рабочей платформе не оказалось несколько дублирующих сервисов. К примеру, несколько контроллеров домена (или терминальных серверов, как показано на рисунке). Выполняется данная операция с целью повышения отказоустойчивости системы.
В паре с DRS работает такой сервис как Distributed Power Management. Он выполняет экономически важную роль. При снижении общей нагрузки на хосты кластера, например ночью, используя DRS, виртуальные машины мигрируют с выбранных хостов и эти хосты выключаются. Таким образом, происходит экономия энергии.
Рисунок 32 Схематическое изображение принципа работы сервиса
Distributed Power Management
Данная редакция обойдется пользователю в 6965 долларов за единицу. Для приведенной выше структуры стоимость составит 41790 долларов.
Самой полной и самой дорогой редакцией является и VMware vSphere Enterprise Plus. В ее состав включен перечень сервисов, не столь критичный для среднестатистических систем. Они, безусловно, упрощают работу с системой, но достаточно опытный персонал вполне сможет избежать ситуаций, в которых они могут пригодиться. Данный пакет включает в себя такие функции как:
Storage I/O control – эта настройка позволяет избежать ситуации, когда СХД данных перегружена какой-то одной виртуальной машиной. Для Storage задается лимит на максимальное значение latency, при его достижении vCenter сервер начинает распределять нагрузку на Storage согласно выставленным приоритетам между виртуальными машинами на сервере.
Рисунок 33 Схематическое изображение принципа работы сервиса
Storage I/O control
Network I/O control – эта настройка включается в опциях распределенного свича (Distributed switch), позволяет разделить весь трафик по типам и контролировать показатель I/O для каждого типа. В моменты высокой сетевой нагрузки начинают работать правила, заданные администратором.
Рисунок 34 Схематическое изображение принципа работы сервиса Network I/O control
Рисунок 35 Схематическое изображение принципа работы сервиса Distributed switch
Distributed switch — виртуальный распределенный свитч позволяет производить сетевые настройки не на каждом узле в отдельности, а делать это в едином интерфейсе. vDS очень полезен, когда в инфраструктуре большое количество узлов.
Host Profiles – шаблоны настроек узла.
Auto deploy — новая модель развертывания и обновления узлов ESXi, более быстрая и удобная. vCenter теперь не только может хранить профили узлов, но и образы ESXi для развертывания.
Рисунок 36 Схематическое изображение принципа работы сервиса Auto deploy
Profile-Driven Storage — возможность создавать уровни сервиса и назначать их виртуальным машинам, чтобы, например, на дорогом RAID разделе не оказалось файловое хранилище.
Storage DRS — новая функция позволит более эффективно использовать СХД за счет автоматической балансировки нагрузки путем распределения дисков виртуальных машин.
Рисунок 37 Схематическое изображение принципа работы сервиса Storage DRS
Наиболее целесообразно будет остановить свой выбор на редакции VMware vSphere Enterprise. Именно она обладает наиболее полным функционалом и полностью удовлетворяет требованиям нашей системы.
Дополнительно к vSphere необходимо приобрести VMware vCenter Server в редакции Foundation или Standard. Данные средства позволяют отслеживать и контролировать работу виртуальных машин. Стоимость составляет 4141 и 12100 долларов соответственно.
На данном этапе формирования проекта был рассмотрен весь перечень вопросов по целесообразности внедрения технологий виртуализации. Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что даже в случае если стоимость оборудования для реализации платформ, совместно со стоимостью программного обеспечения, несколько превысит цену на проект по реализации на жесткой физической основе (ввиду меньшей стоимости серверов, т.к. не нужны завышенные требования к производительности), логично будет сделать выбор в пользу технологий виртуализации. Ведь в перспективе, информационная структура непременно претерпит определенные изменения. Даже в случае если никаких кардинальных преобразований не предвидится, в любом случае встанет вопрос по замене оборудования. И неизбежно рано или поздно, на предприятии придется внедрять виртуализацию. А с учетом огромного перечня достоинств, которые включают в себя подобные структуры, можно с легкостью обосновать необходимость их внедрения. Как минимум тот факт, что при использовании технологий виртуализации есть возможность более эффективного задействования всех ресурсов физической платформы, уже свидетельствует в ее пользу.
