مجموعه نرم افزار VMware vSphere در نسخه 7 تغییرات اساسی بسیاری داشته است که در سری مقالات بررسی قابلیت های جدید موارد مهم آن را از لحاظ امکانات جدید پردازشی، شبکه، ذخیره سازی و همچنین در سطح اجرای نرم افزار کاوش خواهیم کرد. اجازه بدهید ابتدا از قابلیت های افزوده شده در زمینه مجازی سازی پردازش شروع کنیم و در ادامه سایر موارد را مطرح کنیم.

همانطور که می دانید دو سازوکار DRS و vMotion که امکان تخصیص بهینه منابع، توزیع بار، و انتقال مجاری بارهای کاری را فراهم می سازند از سال 2006 و 2003 در VMware vSphere طراحی و تعبیه شده است. این دو قابلیت کلیدی نقش بسزایی در جهت نگهداری سرویس های مجازی دارند و از طریق ماتریس های تخصیص منابع به بهینه سازی اجرای بارهای کاری در هر میزبان می پردازند و یا آن بار کاری را به یک میزبان جدید انتقال می دهند. از این طریق است که پایش منابع و استقرار بارهای کاری جدید به طور خودکار مدیریت می شود تا هیچ گونه ضعفی در عملکرد مجموعه بارهای کاری مشاهده نشود و توزیع منابع به صورت بهینه صورت پذیرد.

از زمان معرفی این قابلیت ها تاکنون بیش از 14 سال گذشته است و هم اکنون VMware vSphere بسیار قدرتمند شده و بسیاری از بارهای کاری حیاتی را در ابعاد بزرگ برای نمونه با داشتن 6 ترابایت حافظه و 72 هسته پردازشی بر روی میزبان های مجازی نگهداری می کند. از آنجا که در هنگام انجام فرآیند vMotion افت عملکرد و وقفه لحظه ای در زمان انتقال ماشین مجازی بروز می یابد این موضوع در بارهای کاری حساس تاثیر مشهودی دارد و یک نقصان محسوب می شود. باوجود اینکه به روزرسانی های متعددی در زمینه معماری vMotion و DRS در نسخه های 6.5 و 6.7 صورت پذیرفته است اما نقصان مورد اشاره در عمل راهبری بارهای کاری حساس را با دشواری همراه نموده است. علاوه بر این مسئله حساسیت بارهای کاری حیاتی برای هر سازمانی غیرقابل انکار است و تنها در زمان دوره های نگهداری امکان تغییر در تنظیمات و انجام امور نگهداری این بارهای کاری وجود دارد و بدین دلیل است که بیشتر راهبران مجازی سازی دو قابلیت vMotion و DRS را جهت نگهداری این نوع بارهای کاری غیرفعال می کنند.

در نسخه VMware vSphere 7 راهکاری برای این موضوع در نظر گرفته شده است و عملکرد vMotion بهینه سازی شد. طراحان شرکت VMware سازوکار vMotion را به طور اساسی مورد بازنگری قرار داده اند و آن را بهینه سازی کرده اند و همچنین با اعمال تغییرات ویژه در DRS شرایطی را فراهم ساخته اند که بهینه سازی براساس بارکاری و نه توازن اجرای بارهای کاری در کلاستر انجام شود. از این تغییر کلیدی با نام DRS 2 نیز نام برده می شود که در آینده بیش از این توسعه خواهد یافت. در زمینه vMotion سازوکار انتقال حافظه از یک میزبان به میزبان دیگر و همچنین منابع در دسترس در هنگام vMotion دستخوش تغییر قرار گرفته است و از این طریق 3 هدف اساسی محقق شده است: کوتاه شدن مدت زمان vMotion، حفظ سطح عملکرد معمول بارکاری حتی در هنگام vMotion، رساندن وقفه لحظه ای سرویس از ثانیه به زیرثانیه. بدین ترتیب اکنون VMware vSphere 7 این قدرت را به شما می دهد تا بارهای کاری غول پیکر را در حداقل زمان به یک سرویس ابری مهاجرت دهید و یا آن را به میزبان جدید دیگری منتقل کنید بدون آنکه کاربر نهایی متوجه چیزی شود! علاوه بر این با فعال سازی سطح مهاجرت بارهای کاری در رده Fully Automated از پایش و راهبری خودکار بهره مند خواهید شد. 

 و اما در زمینه DRS ماتریس های جایگزینی (Placement) در VMware vSphere 7 تغییری اساسی یافته است و اکنون پارامترهای بسیاری در استقرار بارهای کاری لحاظ می شود. این سازوکار که با نام DRS 2 هم از آن نام برده می شود، استقرار بارهای کاری را در تناسب با کلاستر تخصیص نمی دهد بلکه این بارهای کاری را براساس میزان رضایت یا خشنودی آن در مکان قابل استقرار می سنجد پارامتری که به آن VM Happiness Score می گویند. این درجه از خشنودی از 0 تا 100% در نظر گرفته شده است و عواملی همچون میزان منابع درخواستی، بروز رقابت بر سر منابع مشترک (Resource Contention)، متریک های مرتبط با CPU Ready time و Memory Swap و یا ظرفیت میزبان در آن لحاظ شده است. بدین ترتیب بارهای کاری در خوشه های مختلفی شناسایی و دسته بندی می شوند و اجرای هر بار کاری با تناسب به میزان منابع مورد نیاز و با مهیا ساختن آن موارد مورد درجه بندی قرار خواهد گرفت. در نهایت با ترکیب تمامی این امتیازات استقرار بارهای کاری در دسته های مختلف انجام می شود و میزان عملکرد بهینه بارکاری در یک کلاستر شرط اصلی اجرای بارکاری در هر میزبان است.

علاوه بر این تغییر کلیدی vSphere 7 امکان جدیدی در DRS با عنوان Scalable Shares و Assignable Hardware  معرفی شده است. قابلیت Scalable Shares این امکان را فراهم می سازد تا از طریق محاسبه تخصیص منابع به بارهای کاری موجود در یک Resource Pool براساس میزان اولویت آن بارکاری سطح منابع تخصیص یافته به آن بارکاری در هر شرایطی لحاظ شود. این قابلیت از طریق محاسبه Resource Entitlement به صورت Dynamic و Relative تخصیص منابع را براساس درجه گذاری میزان اشتراک منابع (High, Medium, Low) انجام می دهد تا پیوستگی این درجه از اشتراک براساس وضعیت لحاظ شود. قابلیت Assignable Hardware این امکان را فراهم ساخته است تا ماشین هایی که بایستی با امکانات سخت افزاری ویژه ای شروع به کار کنند توسط DRS قابل شناسایی باشند و استقرار آنها بر روی میزبان های مجازی تنها وابسته به وجود آن سخت افزار خاص باشد. بدین ترتیب مفهوم Directpath IO که پیش از این امکان اجرای یک ماشین مجازی را محدود ساخته بود و قابلیت های HA و DRS را غیرفعال می ساخت اکنون با مفهوم Dynamic Direct path IO جایگزین شده است. اکنون ماشین هایی که قصد استقرار در میزبانی را دارند با وجود امکانات سخت افزاری مناسب نظیر بکارگیری از کارت گرافیک یکسان می توانند همانند سایر بارهای کاری در دیگر میزبان ها شروع بکار کنند.

جمع بندی

روند بهینه سازی و به روزرسانی قابلیت های vMotion و DRS بخوبی در حال انجام است و این دو سرویس اصلی زیرساخت مجازی VMware vSphere در نسخه vSphere 7 درجه بالایی از انعطاف پذیری، دسترس پذیری و راهبری خودکار ماشین های مجازی یا در آینده کانتینرها را فراهم ساخته است که تاکنون قابل دستیابی نبوده است. با ارتقا به نسخه vSphere 7 با اطمینان بالا می توان گفت با بکارگیری این امکانات کلیدی علاوه بر صرفه جویی در وقت جهت تیون نمودن استقرار و مهاجرت ماشین های مجازی، ابزار بسیار قدرتمندی جهت توزیع منابع و نگهداری از سرویس ها فارغ از محیط اجرای بار کاری فراهم شده است.