المحتوى
- تخزين التأخر
- موارد حساب مقيدة
- شبكة الكمون
- No Bugs، No Stress - دليلك خطوة بخطوة لإنشاء برامج لتغيير الحياة دون تدمير حياتك
- عبء العمل الخلل
- آلة افتراضية الامتداد
- خاتمة
المصدر: Kgtoh / Dreamstime.com
يبعد:
تعرف على أفضل خمسة مجالات يمكن أن تسبب مشاكل في الأداء مع البنية التحتية الافتراضية وحلولها.
الآن بعد أن انتقلت إلى بنية تحتية افتراضية واعتنقت مفهوم كل شيء محدد بواسطة البرنامج ، يجب عليك التركيز بشكل أقل على الهندسة المعمارية وأكثر على تقديم الخدمات. لسوء الحظ ، عندما تبدأ في وضع عبء العمل على البنية الأساسية الافتراضية لديك ، تلاحظ أنت وعملائك تدهورًا كبيرًا في الأداء لتطبيقاتك ولخدماتك. ما يجب على المهندسين المعماريين ومسؤولي النظام إدراكه هو أن كل شيء يعمل على الورق ، لكن أعباء العمل الحقيقية والمستخدمين الحقيقيين غالبًا ما يغيرون وجهة نظرك وأنت تعيد العودة إلى لوحة الرسم لوضع خطة عمل جديدة. حتى في عالم المعرفة بالبرمجيات ، فإن الأجهزة الأساسية التي تدعم هذا التجريد ، من الأجهزة إلى البرمجيات ، غالبًا ما يكون لها عقل خاص بها عندما يتعلق الأمر بالأداء. هناك خمسة مجالات رئيسية يمكن أن تعاني فيها البنية التحتية الافتراضية من مشاكل في الأداء: التخزين ، والحساب ، والشبكة ، وميزان عبء العمل ، والتمدد.
تخزين التأخر
واحدة من أكثر شكا من مشاكل الأداء مع الافتراضية هو تأخر التخزين. الحل لجميع مشاكل تأخر التخزين هو محركات الأقراص الصلبة ومصفوفات كل الفلاش. المشكلة في هذا الحل هي التكلفة. ومع ذلك ، فإن الوعد الافتراضي هو خفض تكاليف الحوسبة ، وليس زيادتها. لذلك ، للحظة ، اترك صفائف الفلاش على الطاولة كخيار "لطيف" وانظر إلى بعض القرارات العملية وذات الأسعار المعقولة لتأخر التخزين.
يقدم VMware الاقتراحات التالية لحل مشكلات أداء التخزين:
- LUNs ESXi منفصلة عن LUNs غير ESXi
- تمكين قراءة التخزين المؤقت وكتابة التخزين المؤقت
- تحميل القرص التوازن I / O
- مراقبة مستمرة ، إعادة تصميم وضبط
يجب على مسؤولي النظام أيضًا التفكير في فصل تخزين التطبيقات عن وحدة تخزين نظام التشغيل للتخفيف من القرص I / O الخلاف. يجب على مسؤولي المحاكاة الافتراضية أيضًا تكوين أحمال عمل معينة للبقاء منفصلين عن بعضهم البعض بدلاً من السماح لهم بحرية التنقل عبر جدولة الموارد الموزعة الآلية (DRS). (لمزيد من المعلومات حول المحاكاة الافتراضية والتخزين ، راجع مواكبة انفجار البيانات عن طريق المحاكاة الافتراضية للتخزين.)
موارد حساب مقيدة
تواجه الموارد الحسابية ووحدة المعالجة المركزية والذاكرة قيودًا بشكل عام في بيئة افتراضية عندما يقوم المسؤولون بإفراط في الاشتراك فيها. من السهل تجنب زيادة الاشتراك عن طريق إنشاء معايير للأجهزة الافتراضية (VMs) والالتصاق بها. سبب حدوث زيادة في الاشتراك هو أن المسؤولين الذين ينشئون أجهزة VM ، يقومون بذلك دون معايير أو أولئك الذين يحاولون محاكاة البيئة المادية التي تم ترحيل نظام افتراضي منها. تذكر أن السعة المنخفضة الاستخدام هي واحدة من المحركات الرئيسية نحو بيئة افتراضية. في الغالب ، تم شراء الأنظمة المادية الخاملة التي يتم شراؤها باستخدام وحدات المعالجة المركزية متعددة النواة ، وعشرات الجيجابايت من الذاكرة ، وتيرابايت من التخزين في هذا التحول من الفعلي إلى الافتراضي.
غالبًا ما تكون عملية تحويل الأجهزة الفعلية إلى الأجهزة الافتراضية من خلال عملية P2V هي السبب في تحديد مصدر النفايات في بنية أساسية محددة بالبرنامج. نادراً ما تعكس عمليات الترحيل التي تحدث عبر تحويلات P2V التوصيات القياسية المثالية للتحجيم التي وضعها بائعون مثل Microsoft و VMware.
يتطلب تغيير حجم الأجهزة الظاهرية بشكل صحيح ومنع السعة الضائعة معايير ومراقبة وموازنة وتحديث لضمان بقاء استخدام البنية الأساسية على النحو الأمثل.
شبكة الكمون
يعد الفصل المنطقي والمادي لحركة مرور الشبكة أفضل ممارسة للأنظمة المادية القياسية التي يتم تجاهلها غالبًا في الأنظمة الافتراضية. على سبيل المثال ، على الأجهزة المادية القياسية ، تقوم المؤسسات عمومًا بتكوين شبكة إدارة وشبكة نسخ احتياطي وربما شبكات خاصة مختلفة ترتبط بخوادم قواعد البيانات ، وبالطبع إلى شبكات التخزين. يجب على المسؤولين نقل هذه الممارسة إلى الأنظمة الافتراضية باستخدام شبكات محلية ظاهرية وشبكات فعلية منفصلة لنقل تدفقات حركة المرور المختلفة.
No Bugs، No Stress - دليلك خطوة بخطوة لإنشاء برامج لتغيير الحياة دون تدمير حياتك
لا يمكنك تحسين مهارات البرمجة لديك عندما لا يهتم أحد بجودة البرنامج.
يجب أن ينقل Live Migration / VMotion والنسخ الاحتياطي والبيانات والإدارة والتخزين على شبكات فعلية ومنطقية منفصلة. ينتج عن أي تداخل قيود على الشبكة ومستخدمين غير سعداء يتوقعون استجابة سريعة للشبكة من التطبيقات وسطح المكتب.
يقترح برنامج VMware ما يلي لتحسين سرعة الشبكة:
- عيّن كل بطاقة NIC مادية إلى مجموعة منافذ وإلى vSwitch.
- استخدم بطاقات NIC منفصلة للتعامل مع تدفقات حركة المرور المختلفة.
- إذا كانت الحزم التي تم إسقاطها تمثل مشكلة ، فقم بزيادة مخازن حلقة برنامج تشغيل vNetwork.
- تحقق من أن جميع بطاقات NIC تعمل في وضع الازدواج الكامل.
- اضبط جميع بطاقات NIC على السعة القصوى.
- استخدم برامج تشغيل VMXNET 3 NIC.
- VMs التوازن على vSwitches.
- إضافة المزيد من بطاقات NIC الفعلية إلى المضيف.
- تثبيت أدوات VMware على كل VM.
يعد زمن الوصول إلى الشبكة غير شائع نسبيًا في معظم الشبكات ، خاصةً إذا فصل المسؤولون الشبكات إلى تدفقات مرور معزولة. يمكن للعديد من VMs مشاركة واجهة شبكة واحدة دون تشبع. ولكن الكمون الشبكة يحدث. السؤال هو: "لماذا يحدث زمن انتقال الشبكة؟" يحدث اختفاء الشبكة في أغلب الأحيان على شبكات الترحيل المباشر / VMotion حيث تنتقل الأجهزة الظاهرية ذات التخصيصات الكبيرة للذاكرة من مضيف فعلي إلى آخر. يساعد تخصيص ذاكرة VM الصحيح والشبكات المخصصة في تقليل فرصة الاختناقات أثناء عمليات الترحيل. يساهم فريق NIC ، الذي يقوم بتثبيت أحدث برامج التشغيل ، وتحسين إعدادات NIC المادية ، في الحفاظ على الاختناقات.
تقدم Microsoft الإرشادات التالية لـ Hyper-V و VMs:
- تمكين VMQ على بطاقات NIC المادية قادرة على VMQ.
- لا تستخدم عنوان IP الخاص التلقائي.
- قم بتثبيت أحدث برامج تشغيل NIC.
- قم بتشغيل Jumbo Frames لجميع معدات الشبكات.
- إزالة البروتوكولات غير المستخدمة.
- قم بتعيين إدارة NIC أولاً بترتيب الربط.
- قم بإنشاء فرق NIC قبل التعيين إلى شبكة.
- لا تشارك بطاقات NIC للمحول الافتراضي مع نظام التشغيل المضيف.
- إنشاء مسارات شبكة زائدة ، خاصة لشبكة الترحيل المباشر.
لا يتم إنشاء جميع واجهات الشبكة على قدم المساواة. هناك بعض المشكلات المعروفة في بطاقات NIC معينة يمكن للمسؤولين تجنبها إما عن طريق اختيار بطاقات NIC مختلفة أو عن طريق دراسة الوثائق بدقة وإجراء التغييرات المناسبة على إعداداتها. يجب على المسؤولين أيضًا توخي الحذر الشديد لضمان مطابقة جميع إعدادات الشبكة على جميع أجهزة الشبكة. على سبيل المثال ، يجب على المسؤول ضبط جميع بطاقات NIC 1 جيجا بايت على 1 جيجابت ومزدوجة الاتجاه ومطابقة هذه الإعدادات على مفاتيح التبديل.
عبء العمل الخلل
موازنة عبء العمل ليست مرتبطة بالأجهزة ولا تتعلق بالبرنامج ، ولكنها مشكلة موجودة في البنى التحتية الافتراضية. يحدث اختلال عبء العمل عند تجميع الكثير من نوع معين من عبء العمل على نظام مضيف واحد. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤثر أجهزة VM التي تستخدم وحدة المعالجة المركزية (CPU) بشكل كبير بشكل سلبي على أداء بعضها البعض إذا تجمع عدد كبير جدًا على نفس المضيف. يمكنك مراقبة نفس التأثير بالنسبة لأحمال العمل التي تستهلك ذاكرة كبيرة وتطبيقات I / O عالية القرص وأحمال العمل.
يتطلب توازن عبء العمل مزيدًا من التفكير والتخطيط من جانب المسؤول. لا تعرف دائمًا خوارزميات DRS الافتراضية. يتعين على المسؤول دراسة أعباء العمل وتوزيع الرصيد وتحميله وفقًا لذلك. يجب عليهم أيضًا وضع قواعد تمنع VMs من التجمع. على سبيل المثال ، في مجموعة من عشرة أنظمة مضيفة ، يمكن للمسؤول تعيين قواعد لأحمال العمل ذات التوازن الذاتي. ستضمن الإعدادات المحافظة أن أجهزة VM لا تتحرك إلا إذا ظلت الموارد الخاصة بالمضيف مقيدة على مدار فترة زمنية. يمكن أن يؤدي تعيين عمليات الترحيل بشدة إلى تحقيق أداء إضافي يتمثل في إضافة زمن انتقال الشبكة إلى شبكة الترحيل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمسؤولين ، ويجب عليهم ، تعيين قواعد تستبعد بعض أجهزة VM من الهبوط على نفس المضيف.
آلة افتراضية الامتداد
يتسبب الامتداد الظاهري للجهاز في حدوث مشكلات في البيئات الافتراضية ، بما في ذلك مشكلات الترخيص وقيود المساحة والاستخدام الضائع للموارد وانقطاعات الاستخدام الشرعي للأجهزة الافتراضية. يحدث Sprawl لأن توفير VM جديد يتطلب أكثر قليلاً من قالب VM وبضع نقرات بالماوس. كان للامتداد الفعلي للجهاز ضوابط مدمجة ، لكن الأجهزة الافتراضية لا تفعل ذلك في أغلب الأحيان. أدت النظم المادية غير المستغلة إلى حد كبير إلى احترافيي تكنولوجيا المعلومات لتبني المحاكاة الافتراضية ، لكن هؤلاء المحترفين أنفسهم يساهمون في الممارسة المهدرة المتمثلة في الإفراط في توفير VMs ، وإنشاء VMs لكل غرض ، وعدم إزالة VMs غير المستخدمة من القرص ومن المخزون مطلقًا.
يقترح برنامج VMware سياسة تقليل وإعادة الاستخدام وإعادة التدوير لمنع الامتداد. أولاً ، تقليل عدد VMs غير المصرح به والمفرط في توفيره مع حوكمة مماثلة لما استخدمه المديرون عند توفير الأجهزة المادية. يتمثل الحل في وضع طلبات VM من خلال عملية إدارة تتضمن الطلبات والموافقات بحيث تمر VMs بعملية فحص لضمان حقوق VM وتتبع الترخيص وإدارة دورة الحياة.
ثانياً ، بدلاً من وضع VMs من خلال عملية عادية وطويلة لإيقاف التشغيل ، يمكن للمسؤولين إعادة نشر VMs لأحمال عمل جديدة. هذا هو جزء إعادة الاستخدام في الخطة. غالبًا ما يكون لدى VMs هذا الاستخدام قصير الأجل موارد كافية مخصصة لهم للمشاركة إما كنظام استخدام قصير الأجل آخر أو لمواصلة الحياة كحجم عمل إنتاج كامل. يحتوي VM بالفعل على وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والقرص والشبكة والترخيص المعين ، لذلك فمن المنطقي ببساطة إعادة استخدام الجهد على جهاز VM موجود بالفعل.
أخيرًا ، تساعد إعادة تدوير الأجهزة الافتراضية غير النشطة والمهجورة الشركات على استعادة القدرة الضائعة للاستخدام في الاختبار أو لأحمال عمل الإنتاج. عملية استعادة هذه القدرة هي عملية يدوية. تتطلب إعادة التدوير من المسؤولين إجراء عمليات تدقيق للأنظمة المستخدمة حاليًا ، واستعادة الموارد المهملة ، وإزالة الأقراص المعزولة يدويًا. يجب على المسؤولين قضاء وقت كبير في تحديد قيمة أجهزة VM المهجورة. يمكن أن يثبت عائدًا أفضل على استثمار الوقت والموارد لإزالة أجهزة VM ببساطة ، وإعادة التراخيص إلى تجمع التراخيص ، وإعادة تخصيص مساحة لأعباء العمل المباشرة. (لمزيد من المعلومات حول تطبيق VM ، راجع 5 أفضل الممارسات للحصول على الخادم الافتراضي.)
خاتمة
إن تبني العديد من فوائد المحاكاة الافتراضية يعني أيضًا أن على الشركات تبني أوجه القصور في المحاكاة الافتراضية. غالبًا ما يُعتقد أنها حلا سحريًا للقدرة المهدرة ، تُفسح المحاكاة الافتراضية قدرًا أكبر من الهدر ما لم يتم التحكم فيها بشكل صحيح بواسطة الإدارة والتدقيق والسياسات. تتطلب موازنة عرض النطاق الترددي للشبكة والسعة الحسابية وأداء التخزين اليقظة والالتزام بأفضل الممارسات على النحو الموصى به من قبل الشركات المصنّعة لبرنامج Hypervisor. على الرغم من أن أهداف المحاكاة الافتراضية هي تقليل إنفاق الأجهزة ، وتخفيض تكاليف الطاقة ، واستخدام السعة بشكل أكثر كفاءة ، والاستفادة بشكل أفضل من موارد الحوسبة ، لا تزال المشاكل قائمة. على الرغم من أن المحاكاة الافتراضية توفر حلولًا لهذه المشكلات ، إلا أنها لم تزيل المشكلة الأساسية في الجهاز نفسه: إدارة السعة.