ساختار⁠های مختلف سامانه PVM

سامانه مجازی‌سازی PVM راهکار اختصاصی شرکت رایانش ابری آوید به منظور پیاده‌سازی تکنولوژی مجازی‌سازی سرور در شرکت‌ها و سازمان‌ها می‌باشد.

شرکت رایانش ابری آوید با توجه به مقیاس سازمان‌ها و نیازهای مدیریتی کارفرمایان، شیوه‌های متعددی را در قالب ساختارهای گوناگون، جهت پیاده‌سازی سامانه ماشین‌های مجازی پیشنهاد می‌کند.
نقطه مشترک در تمامی روش‌ها، برخورداری از مزیت‌های تکنولوژی ماشین‌های مجازی و اطمینان از ماندگاری اطلاعات در صورت بروز حوادث پیش‌بینی نشده می‌باشد.

شیوه سرویس‌دهی و امکانات سخت‌افزاری موردنیاز از جمله تفاوت‌های ساختار⁠های مختلف PVM می‌باشد. وجود ساختارهای گوناگون و انعطاف‌پذیری سامانه مجازی‌سازی PVM در پیاده‌سازی ساختارها این امکان را فراهم می‌آورد تا با توجه به پارامترهای زیر، ساختاری مناسب برای سازمان‌ها انتخاب، و با توجه به ویژگی‌های آن ساختار که در ادامه ذکر می‌شود، از مزایای سامانه مجازی‌سازی PVM استفاده کرد:

1. سطح حساسیت و تعداد کاربران

ما در اینجا مجموعه‌ها را به سه سطح تقسیم‌بندی می‌کنیم:

• کوچک و شخصی: شامل مجموعه‌هایی با کمتر از 20 پرسنل
• متوسط: شامل مجموعه‌هایی با حداکثر 100 پرسنل
• بزرگ و حساس: شامل مجموعه‌هایی با بیش از 100 پرسنل

2. توان پردازشی سخت‌افزارهای موجود

3. توان مالی در تهیه سخت‌افزار جدید

4. نیازهای کاربردی و ویژه سازمانی

ساختارهای PVM جهت فعالیت در محیط‌های سروری طراحی و پیاده‌سازی شده‌اند. همچنین جهت پاسخ به نیاز کاربران اداری و خانگی، ساختار سامانه میز کار مجازی PVM طراحی و اجرا گردیده‌ است.

5. نوع و حساسیت نرم‌افزارهای سازمانی

 

قواعد و منطق لایسنسینگ یکپارچه

قبل از پرداختن به شرح ساختارهای قابل ارائه توسط سامانه مجازی‌سازی PVM لازم است تا اشاره‌ای گذرا به منطق لایسنسینگ یکپارچه (Integrated licensing) در این سامانه داشته باشیم.
ما در مجموعه سعی کرده‌ایم تا بر اساس نیاز هر سازمان، بهترین ساختار را متناسب با وسعت و سرویس‌های آن مجموعه، پیشنهاد و ارائه دهیم. به همین دلیل، منطقی را برای ارائه لایسنس متناسب با نیاز مجموعه‌ها طراحی و پیاده‌سازی کرده‌ایم.
رکن‌های تعیین‌کننده در انتخاب نوع لایسنس یک مجموعه به عوامل مختلفی بستگی دارد. عواملی همچون نوع تجهیزات، مقیاس مجموعه، تعداد سرویس‌ها، نوع سرویس‌ها، میزان حساسیت سرویس‌ها و… که مهم‌ترین رکن در انتخاب یک لایسنس مناسب برای یک مجموعه تعداد سرویس‌ها می‌باشد.

این درحالی است که انتخاب یک ساختار مناسب برای پیاده‌سازی سامانه مجازی‌سازی PVM بر اساس مقیاس مجموعه و تجهیزات سخت‌افزاری آن تعیین می‌شود.
بر این اساس ما منطق تعداد سرویس‌ها (VMs) را برای ارائه لایسنس برگزیدیم.

 

لایسنس‌های ارائه شده به دو دسته کلی به شرح زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

1. لایسنس یکپارچه PVM با تعداد VM محدود

• لایسنس PVM Full Feature با VMهای کوچک‌تر مساوی 3 به ازای هر سرور فیزیکی
• لایسنس PVM Full Feature با VMهای کوچک‌تر مساوی 7 به ازای هر سرور فیزیکی
• لایسنس PVM Full Feature با VMهای کوچک‌تر مساوی 10 به ازای هر سرور فیزیکی

 

2. لایسنس یکپارچه PVM با تعداد VM نامحدود

• لایسنس PVM Full Feature با تعداد VMهای نامحدود به ازای هر سرور فیزیکی

همان‌طور که مشخص است به شکل کلی لایسنس ارائه شده بر حسب هر Node محاسبه می‌شود و در کنار آن از قاعده دو پردازنده (Socket CPU Two) به ازای هر سرور استفاده می‌کند.
حال، سازمان‌ها می‌توانند متناسب با تعداد سرویس‌های خود در کنار مقدار منابع سخت‌افزاری موجود، اقدام به انتخاب یک لایسنس مناسب و معتبر نمایند. لازم به ذکر است لایسنس تهیه شده به ازای یک سرور فیزیکی می‌باشد و در هر زمان قابلیت ارتقاء داشته و برای کلیه ساختارهای ارائه شده توسط سامانه PVM قابل استفاده می‌باشد.

 

ساختارهای قابل پیاده‌سازی در سامانه مجازی‌سازی PVM را بشناسید

• PVM ONE

PVM ONE Node یا به اختصار PVM ONE اولین و ساده‌ترین ساختار در سامانه مجازی‌سازی PVM می‌باشد. در این ساختار، سامانه مجازی‌سازی PVM بر روی یک سیستم که از ویژگی مجازی‌سازی پشتیبانی می‌نماید، نصب و امکان اجرای ماشین‌های‌ مجازی بر روی آن سیستم را فراهم می‌کند.

مزایای ساختار PVM ONE

• ارزان‌ترین و ساده‌ترین شیوه پیاده‌سازی PVM
• عدم نیاز به امکانات سخت‌افزاری ویژه
• پشتیبانی از انواع سخت افزارها
• قابلیت Live Backup
• بهره‌مندی از تمام توانایی منابع سخت‌افزاری سرور
• قابلیت تبدیل‌پذیری به ساختارهای دیگر و عدم نیاز به نصب افزونگی
• مناسب برای سازمان‌های کوچک و استفاده شخصی
• مدیریت آسان
• امکان استفاده از انواع Storageها در این ساختار
• تبعیت از قواعد لایسنسینگ یکپارچه

 

معایب ساختار PVM ONE

• عدم پشتیبانی از ساختار کلاسترینگ
• عدم پشتیبانی از ویژگی High availability (HA)
• عدم پشتیبانی از ویژگی Replication
• عدم پشتیبانی از ویژگی Live Migration
• وابسته به یک سرور فیزیکی

 

• PVM MR

PVM With Mirror Replication یا به اختصار PVM MR ساختار سطح دو در سامانه مجازی‌سازی PVM می⁠باشد. این ساختار، تمام ویژگی‌های ساختار PVM ONE را دارا می‌باشد با این تفاوت که از ویژگی Replication نیز پشتیبانی می‌کند.
در این ساختار از حداقل دو سرور فیزیکی به عنوان سکویی برای اجرای PVM استفاده می‌شود.
کلیه ماشین‌های مجازی در این ساختار بر روی یک سرور با بیش‌ترین منابع سخت‌افزاری که ما در اینجا به عنوان PVM Node از آن یاد می‌کنیم قرار می‌گیرند و سرورهای دیگر که از آن‌ها به‌عنوان Mirror Node(s) یاد می‌کنیم در نقش مقصدی برای Replicate ماشین‌های مجازی استفاده می‌شود.
در PVM MR فقط یک Node مجوزهای لازم برای اجرای ماشین‌های مجازی را دارا می‌باشد و Node(s) دیگر، محلی برای نگهداری نسخه Replicate شده ماشین‌های مجازی می‌باشد و کلیه تغییرات اعمال شده بر روی تنظیمات یا Data آن ماشین‌های مجازی بلافاصله بر روی MirrorNode(s) اعمال می‌شود.

 

 

در ساختار PVM MR اصلی‌ترین رکن را فضای ذخیره‌سازی (Storage) تشکیل می‌دهد به نحوی که Mirror Node(s) بایستی Storage کافی برای ذخیره‌سازی اطلاعات Replicate شده ماشین‌های مجازی را دارا باشد.
در این ساختار می‌توان برای ماشین‌های مجازی مشخصی فرآیند Replication را تعریف نمود پس با توجه به این مهم دیگر نیازی به وجود Storage با ظرفیت یکسان برروی PVM Node و Mirror Node(s) نمی‌باشد و ما می‌توانیم برای هر ماشین مجازی یک مقصد برای ذخیره اطلاعات Replicate شده در نظر بگیریم.

در صورت بروز مشکلی برای PVM Node در این ساختار، می‌توان Mirror Node(s) را با انجام عملیات مدیریتی به چرخه سرویس‌دهی وارد و اقدام به اجرای ماشین‌های مجازی نمود. بنابراین خرابی در PVM Node با این شرط که برای PVM Mirror(s) شرایط مناسب از نظر منابع CPU-RAM-Network وجود داشته باشد، اختلالی در سرویس‌دهی ماشین‌های‌مجازی و سرویس‌های شبکه به وجود نخواهد آمد.

 

مزایای ساختار PVM MR

• وجود نسخه Replicate از اطلاعات ماشین‌های مجازی
• بازیابی سرویس‌های Replicate شده به چرخه سرویس‌دهی در صورت خرابی PVM Node بدون از دست دادن اطلاعات در کوتاه‌ترین زمان ممکن
• امکان تعریف یک یا چند Mirror Node
• امکان تعیین Mirror Node به عنوان مقصد Replicate هر ماشین مجازی به صورت مستقل
• امکان جابه‌جا نمودن نقش PVM Node به Mirror Node و بالعکس
• ساختاری مناسب برای سازمان‌ها و مجموعه‌های متوسط
• عدم نیاز به امکانات سخت‌افزاری ویژه
• پشتیبانی از انواع سخت افزارها
• پشتیبانی از قابلیت Live Backup در کنار Replication
• بهره‌مندی از تمام توانایی منابع PVM Node
• قابلیت تبدیل‌پذیری به ساختارهای PVM ONE و PVM TR و عدم نیاز به نصب افزونگی
• امکان استفاده از انواع Storageها در این ساختار
• وجود حداقل دو سیستم فیزیکی و پایداری سرویس‌دهی
• تبعیت از قواعد لایسنسینگ یکپارچه

 

معایب ساختار PVM MR

• عدم پشتیبانی از ساختار کلاسترینگ
• عدم پشتیبانی از ویژگی High availability (HA)
• عدم پشتیبانی از ویژگی Live Migration
• عدم استفاده از Storage مشترک بین PVM Node و Mirror Node(s)

 

ساختار PVM TR

PVM Two Node With Replication یا به اختصار PVM TR ساختار سطح سه در سامانه مجازی‌سازی PVM می⁠باشد. این روش از نظر ساختاری شبیه به ساختار PVM MR است با این تفاوت که در این ساختار نمی‌تواند بیش از دو سرور وجود داشته باشد. ولی هر دو سرور نقش PVM Node را ایفا کرده و اجرای ماشین‌های مجازی بر روی هر دو PVM Node امکان‌پذیر می‌باشد. در نتیجه امکان استفاده حداکثری از منابع PVM Nodeها فراهم می‌شود.
لازم به ذکر است هر ماشین مجازی در آن واحد فقط بر روی یک PVM Node روشن می‌باشد و بر روی PVM Node دیگر یک نسخه Replicate شده از آن، همیشه در دسترس است.

با توجه به این مهم که بر روی هر دو Node در این ساختار امکان اجرای ماشین‌های مجازی وجود دارد، پس این ساختار به شدت به منابع سخت‌افزاری Nodeها وابسته است. توصیه می‌کنیم منابع سخت‌افزاری هر دو Node همسان در نظر گرفته شود.
مهم‌ترین نکته در این ساختار به Storage برمی‌گردد به نحوی که Storage مورد استفاده در هر Node متفاوت می‌باشد. استفاده از یک استوریج به صورت مشترک در این ساختار توصیه نمی‌شود.

این ساختار از ویژگی High availability (HA) پشتیبانی نمی‌کند و در صورت بروز هر مشکلی برای هر کدام از Nodeهای موجود در PVM TR، ماشین‌های مجازی فعال بر روی آن Node به‌صورت اتوماتیک بر روی Node دیگر UP نمی‌شوند و این عملیات بایستی توسط اپراتور صورت پذیرد.

ساختار PVM TR به عنوان راه‌حلی ارزان برای دستیابی به سرویس‌دهی بدون وقفه شناخته می⁠شود، چراکه جهت راه‌اندازی آن، تنها به دو سرور برای راه‌اندازی نیاز است و به سخت‌افزار دیگری نیاز نیست.

 

مزایای ساختار PVM TR

• وجود نسخه Replicate از اطلاعات ماشین‌های مجازی بر روی Node مخالف
• مدیریت آسان
• عدم نیاز به امکانات سخت‌افزاری ویژه
• پشتیبانی از انواع سخت‌افزارها
• قابلیت Backup Live در کنار Replication
• بهره‌مندی از تمام توانایی منابع هر دو PVM Node
• قابلیت تبدیل‌پذیری به ساختارهای PVM ONE و PVM MR و عدم نیاز به نصب افزونگی
• قابلیت تبدیل‌پذیری به ساختار PVM FC با اضافه نمودن Share Storage به ساختار
• امکان استفاده از انواع Storageها در این ساختار
• مناسب برای سازمان‌ها و مجموعه‌های کوچک و متوسط
• تبعیت از قواعد لایسنسینگ یکپارچه

 

معایب ساختار PVM TR

• عدم پشتیبانی از ویژگی High availability (HA) به صورت اتوماتیک
• عدم استفاده از Storage مشترک بین PVM Nodeها
• محدود به دو Node
• عدم پشتیبانی از ویژگی Live Migration

 

 

ساختار PVM FC

PVM Full Cluster یا به اختصار PVM FC بالاترین سطح ساختاری در سامانه مجازی‌سازی PVM می⁠باشد. در این ساختار از فضای داده متمرکز (Share Storage) استفاده می‌شود. به نحوی که تمامی PVM Nodeها به فضای ذخیره‌ساز دسترسی مستقیم دارند. اطلاعات ماشین‌های مجازی بر روی استوریج مرکزی قرار گرفته و تمامی PVM Nodeها امکان اجرای هر کدام از ماشین‌های مجازی را خواهند داشت.
تعداد PVM Nodeها در این ساختار حداقل دو سرور می‌باشد و به هر تعدادی قابل افزایش است.

لازم به ذکر است در این ساختار از فایل سیستم اختصاصی Cluster به دلیل ذخیره همزمان اطلاعات توسط چند Node بر روی یک Share Storage استفاده می‌شود، که این به‌تنهایی تضمین‌کننده پایداری اطلاعات و ارائه بالاترین سطح راندمان می‌باشد.
PVM Nodeها در این ساختار تشکیل یک گروه همکار(cluster) می⁠دهند که خرابی هر یک از Nodeها به واسطه حضور دیگر Nodeها در مجموعه جبران می‌شود و خللی در چرخه سرویس‌دهی به وجود نمی‌آید. در نتیجه قابلیت سرویس‌دهی بدون‌وقفه یا High Availability (HA) در این ساختار به صورت کامل پشتیبانی می‌شود.

در این ساختار، امکان جابه‌جایی ماشین‌های مجازی در وضعیت Up and Running بین Nodeهای یک کلاستر وجود دارد که به ویژگی Live Migration شهرت دارد.
به لطف وجود ویژگی Replication در این ساختار می‌توان شرایط بازیابی از وضعیت بحرانی را به شرط آنکه امکانات لازم جهت راه‌اندازی کلاستر پشتیبان وجود داشته باشد، به صورت کامل پیاده‌سازی کرد. این ویژگی تضمین‌کننده پایداری سرویس‌های کلیدی سازمان‌ها است.

در ساختار PVM FC فضای مرکزی ذخیره اطلاعات یا Share Storage با بهره‌گیری از تکنولوژی⁠هایی همانند SAN Storage ,iSCSI ,NFS و غیره فراهم می⁠شود. لازم به ذکر است که راندمان ارائه شده در این ساختار ارتباط مستقیم با راندمان Share Storage دارد. بیش‌ترین راندمان در Share Storageها متعلق به SAN Storageهای با نوع ارتباط FC (Fiber channel) می‌باشد و انواع دیگر در رتبه‌هایی پایین‌تر قرار می‌گیرند.

 

این ساختار به دلیل بهره‌گیری از حیطه گسترده‌ای از قابلیت‌های پایدارکننده مانند FT ,HA ,Live Migration و Replication , Clustering به‌شدت برای سازمان‌های بزرگ که دارای سرویس‌های حساس می‌باشند توصیه می‌شود.

 

مزایای ساختار PVM FC

• مدیریت آسان
• وجود ساختار کلاسترینگ(Cluster)
• وجود ویژگی High availability (HA)
• وجود ویژگی Live Migration
• امکان بهره‌مندی از Replication اطلاعات ماشین‌های مجازی در صورت محیا بودن زیرساخت لازم
• سازگار به کلیه Share Storageها
• پشتیبانی از انواع سخت‌افزارها
• پشتیبانی از Live Backup در کنار Replication
• بهره‌مندی از تمام توانایی منابع سخت‌افزاری PVM Nodeها
• وجود حداقل دو سیستم فیزیکی و تضمین پایداری سرویس‌ها
• مناسب برای سازمان‌ها و مجموعه‌های بزرگ
• تبعیت از قواعد لایسنسینگ یکپارچه

 

 

مقایسه ساختارهای مختلف PVM

در این بخش ساختارهای مختلف سامانه PVM از منظر قابلیت⁠های موجود در هر ساختار مقایسه شده است. جدول زیر این مقایسه را نشان داده است.