VVOL – לצרוך שירותים ממערך אחסון מרכזי במודל של SDS

היום ניהלנו במשרד שיחה מעניינת על Software Defined Storage או SDS. יצרנים רבים מציעים פתרונות כאלו בימינו ולמעשה יצרנים רבים יותר בוחרים לעצמם את המשמעות של מושג זה. כמושג כללי, מדובר על תוכנה המשתמשת ברכיבי אחסון שונים על מנת לייצר או, יותר נכון, לייצג לוגית, מערך אחסון וירטואלי ולהקצות ממנו משאבי אחסון. נכון לעכשיו, עבור שימושים רבים, טכנולוגיה זו עדיין לא מתחרה בכלל רוחב הפתרונות שמציעים מערכי האחסון השונים. מרבית פתרונות ה SDS  למשל, לא מספקים שירותי קבצים או שירותי אובייקטים ומרביתם גם לא יודעים לספק שירותי אחסון עבור צרכנים שאינם חלק מסביבת ה SDS.

עם ההשקה של VMware vSphere 6 הוכרזה התמיכה הרשמית בטכנולוגיה חדשה בשם Virtual Volumes או בקיצור VVOLs. טכנולוגיה זו נתפשת בעיני כשלב ביניים מעניין באבולוציה. היא מאפשרת לנו להמשיך ולצרוך שירותים ממערך אחסון חיצוני ולהנות מכלל יכולותיו וחוזקותיו אך מפשטת ומפשיטה את השימוש והצריכה עבור שרתים וירטואליים בסביבות VMware vSphere כך שמנהל תשתית הוירטואליזציה מקבל את התחושה של SDS, הוא מקצה מה שהוא צריך להקצות דרך ממשק הניהול הרגיל שלו, vCenter, ואין לו צורך לדעת איזה מערך אחסון משרת אותו, כמה מערכי אחסון יש בסביבה וכו'.

מטרת הפוסט היא להציג באופן כללי את הטכנולוגיה והשימושים ולכן יתכנו אי-דיוקים מסויימים בפרשנות של יצרני האחסון השונים. הערה זו חשובה לא רק כדי להסיר ממני אחריות אלא גם כי זו אחת מאבני היסוד של VVOLs, כל אחד מיצרני האחסון "מפרש" ומספק מענה שונה במקצת לטכנולוגיה זו.

ההגדרה של VVOLs, בתרגום חופשי מאד מאתר היצרן, VMware, היא סביבת עבודה לניהול ואינטגרציה המספקת מודל עבודה חדש מול מערכי אחסון חיצוניים. אם נרחיב את ההגדרה, המטרה של VVOLs היא לאפשר למנהל תשתית הוירטואליזציה לצרוך שירותי אחסון מתקדמים ללא צורך במעורבות מנהל מערך האחסון.

VASA Provider

מערכי אחסון מודרניים מספקים מגוון רחב של שירותים. מנהל מערך האחסון מגדיר ומפעיל את השירותים בהתאם למה שהמערך מספק, צרכי הארגון, best practice של יצרן המערך וכו'. תפקידו של ה VASA Provider לשמש "שדכן" בין מערך האחסון וממשק ניהול תשתית הוירטואליזציה, vCenter. ה VASA Provider, VP, מציג ל vCenter את היכולות השונות הקיימות במערך האחסון. כאשר מקימים שרת וירטואלי חדש, בוחרים דרך ממשק ה vCenter את יכולות האחסון הנדרשות עבור השרת החדש ובאמצעות ההתממשקות אל ה VASA Provider ומערך האחסון תחתיו, מוקמים באופן אוטומטי ה virtual volumes הנחוצים עבור אותו שרת במקום הנכון על מנת לספק את השירותים שנבחרו. זו למעשה התורה על רגל אחת, מנהל מערך האחסון מפרסם את כל היכולות שיש לו לספק ומנהל תשתית הוריטאליזציה צורך אותן בהתאם לשרתים הוירטואליים השונים, מערך האחסון הופך "מודע" לכל שרת וירטואלי ולמעשה לכל דיסק ודיסק של כל אחד מהשרתים הוירטואליים, הרזולוציה המסופקת משתפרת מאד שכן עד עכשיו, עד השימוש ב VVOLs, מרבית מערכי האחסון לא היו מודעים כלל לשרתים הוירטואליים המקושרים אליהם וכלל השירותים סופקו ברזולוציה של LUN או Volume שאחסנו DATA Stores רבים ובתוכם שרתים וירטואליים רבים.

בחלק מהמקומות מתיחסים אל VASA Provider כ Vendor Provider ובכך מודגשת אחריות יצרן מערך האחסון, הוא כאמור אחראי לפרשנות שלו ליישום נכון של VVOLs ובהתאם הוא אחראי לאופן יישום ה VP והיכולות שהוא מספק.

Protocol Endpoint

בשימוש ב LUN  או NFS export לאחסון DATA Store, שרתי ה ESXi Host  היו מקושרים אל ה LUN או ה Export השונים במערך האחסון ובסביבות גדולות היה צריך למפות או לקשר את כולם, עובדה שיצרה כאב ראש ניהולי וכן, בסביבות מורכבות, יצרה מגבלות, למשל של כמות ה LUN המורשים בסביבה וכו'. בשימוש ב VVOLs קיימת ישות חדשה בשם Protocol Endpoint. ה PE הוא LUN יחודי בעולם ה SAN או mount point בעולם ה NFS. ה PE הוא נקודת ההשקה בין התשתית הוירטלאית למערך האחסון, כלל פעולות ה IO מבוצעות דרך ה PE. בעת הקמה של VVOL חדש, ה VVOL אינו נגיש לפעילות IO בעצמו, ה VASA Provider אחראי לביצוע "הצמדה" או Bind של VVOL אל PE.

VVOLs

VMware מפרטת 5 סוגים שונים של VVOL:

Config-VVOL כשמו כן הוא מכיל מידע על הקונפיגורציה של השרת הוירטואלי, VMX, Log וכו'. יש רק אחד כזה לכל שרת וירטואלי

DATA-VVOL – מקביל למעשה ל VMDK. לכל שרת וירטואלי יכולים להיות יותר מאחד, בהתאם לכמות הדיסקים הלוגיים שניצור לשרת

Memory-VVOL – נוצר עבור memory snap shots

Swap-VVOL – נוצר כאשר מדליקים את השרת הוירטואלי בהתאם לצורך בלבד

Other-VVOL – נתון לפרשנות של יצרן מערך האחסון ולמיטב ידיעתי עדיין לא בשימוש על ידי אף יצרן

5vvol

Storage Container

ישות זו הינה ישות לוגית המשמשת בעיקר להפרדה וניהול מצד מערך האחסון, היא המגדירה מגבלות נפח ולמעשה מחליפה את ה DATA store המוכר

סיכום

צריך לזכור כי קיימות מספר מגבלות ולכן הטכנולוגיה עוד לא מתאימה לכל אחד. VVOLs אינו "מוצר" של VMware ואין לו מק"ט, מדובר בטכנולוגיה וטופולוגיה המיושמות באופן שונה בין יצרני האחסון השונים. קיימת מגבלה בהתממשקות ליכולות vSphere  שונות כמו fault tolerance, התממשקות למוצרי VMware כמו NSX או תמיכה בסביבות IPv6, תצורות RDM וכו'.

למי שמתעניין במידע נוסף, להלן קישורים לפודקאסט שאני מאד אוהב, Virtually Speaking. כמובן ש Pete Fletcha הוא איש NetApp לשעבר ומשם אני מכיר אותו!

https://blogs.vmware.com/virtualblocks/2016/06/03/virtually-speaking-podcast-episode-14-solidfire-vvols-done-right/

https://blogs.vmware.com/virtualblocks/2016/09/15/vasa-provider-dr-ontap-vp-6-2/

מי שיחטט שם ימצא גם סקירה של אופן יישום VVOLs על ידי יצרנים אחרים אבל הי, אני אוהב את NetApp 🙂

כמובן שהסקירה המוצגת כאן היא רק סקירה ראשונית ואפשר לצלול פנימה אבל למיטב ידיעתי כמות המידע על הנושא בעברית מאד מצומצת ולכן חשבתי שכדאי לפחות לכתוב את הבסיס, פתוח תמיד להערות, משוב פרודוקטיבי ובקשות מהקהל!

שלכם,

ניר מליק

מודעות פרסומת