ابر سرورهای سوپرمیکرو

نسل جدید سرور سوپرمیکرو

سرورهای نسل جدید سوپرمیکرو  X10 و راه‌حل‌های ذخیره‌سازی اغلب مزایایی نسبت به نسل‌های پیشین خوددارند مانند: پشتیبانی از ۱۶۰W TDP CPU، حافظه‌های DDR4-2133MHz در DIMMها، اسلات‌های ۷ PCI-E، پشیبانی از SAS 3.0/SATA 3.0/NVMe hot-swap HDD/SSD، شبکه‌های ۴۰G/10GBase-T/10G SFP+/56Gbps FDR IB و تامین کننده‌های دیجیتال برق سطح تیتانوم +۹۶%. ایستگاه‌های کاری بزرگ با سرورهای درجه بندی شده‌ی Whisper-Quie با این مشخصات ارائه شده است: ۴ GPU/Xeon Phi, Thunderbolt، و پشتیبانی از ۱۶۰W TDP CPU.

IPMICFG ابزاری برای پیکربندی دستگاه‌های IPMI برای سرورهای سوپرمایکرو است. یک ابزار خط فرمان که استاندارد IPMI را ارائه می‌کند و سوپرمیکرو دارای دستورات اختصاصی OEM است. این ابزار مبتنی بر CLI را می‌توان در محیط‌های داس، ویندوز و لینوکس اجرا کرد و نیازی به نصب برنامه ندارد. این ابزار برای پیکر‌بندی‌های BMC/FRU استفاده می‌شود:

تنظیم IP آدرس IMPI

تنظیم پیکربندی IPMI

تنظیم مدیریت کاربر IPMI

پیکربندی IPMI FRU

مدیریت سیستم ثبت وقایع (SEL)

مدیریت IPMI به وسیله ی پروتکل مدیریت گره (NM)

ابزار SMPCIPMI در سرورهای سوپرمیکرو

ابزار SMPCIPMI یک ابزار خارج ار محدوده‌ی سوپر میکرو است که به کاربر اجازه‌ی برقراری ارتباط با رابط‌های سیستم‌های SuperBlade و دستگاه‌های IMPI از طریق CLI (رابط خط فرمان) را می‌دهد. این ابزارها دارای دو حالت کاربر هستند، حالت خط فرمان و حالت Shell. این ابزار را می‌توان به راحتی با زیر ساخت‌های موجود ادغام کرد تا با سرورهای سوپرمیکرو از طریق مدیریت کنترل‌کننده‌ها ارتباط برقرار کنند.

ویژگی‌های کلیدی ابزار SMCPIPMI:

مدیریت از راه دور IMPI

مدیریت NM 2.0  (مدیر گره ) از راه دور

مدیریت از راه دور رویدادها و حسگرهای IPMI

مدیریت از راه دور FRU

مدیریت از راه دور IPMI کاربر/ گروه

مدیریت از راه دور سیستم‌های تیغه

ارتقا میان‌افزار IPMI

مدیریت رسانه های مجازی

ابر سرورهای سوپرمایکرو SYS-6015W-NTRB یک سرور قدرتمند ۱U قابل نصب در رک است که قیمت بالایی نیز دارد. عملکرد و ویژگی‌های کلی آن باعث می‌شود که این سیستم ارزش زیادی داشته باشد. GCN نتیجه گرفته است که با کارایی بالای بارگذاری وب، دسترسی اسان به اسلات‌های توسعه ی جانبی، چهار درایو بایاس، و قیمت پایین ابر سرورهای  سوپرمایکرو برای Reviewer’s Choice بهترین انتخاب است.

برد سرورهای سوپر میکرو X7DWU با قابلیت پشتیبانی ۶۰۱۵W-NTR دو پردازنده‌ی چهار هسته ای زنون اینتل با گذرگاهی با سرعت ۱۶۰۰ مگاهرتز طراحی شده است. این وب سرور بهینه شده سوپرمیکرو هم‌چنین ویژگی‌هایی مانند معماری انعطاف‌پذیر سوپرمایکرو با ورودی خروجی‌های همگانی (UIO) را به عنوان گزینه ای به سه کارت افزودنی در شکل استاندارد ۱U اضافه کرده است. با هشت اسلات حافظه ۶۴گیگابایت داده قابل پشتیبانی است، هر دو استاندارد ۱٫۸ ولت یا انرژی کارآمد ۱٫۵ ولتی برای حافظه های بافر شده ی DDR2 (تا ۸۰۰ مگاهرتز) قابل پشتیبانی است. دیگر ویژگی‌های برجسته شامل چهار دیسک درایور۳,۵ ، با کارایی بالا و منبع تغذیه ی ۶۵۰ وات افزوده ، پورت‌های دو گیگابایتی اترنت و یک پورت اختیاری USB/COM در قسمت جلویی است.

علاوه بر ۶۰۱۵W-NTR، سوپرمیکرو ابر سرورهای ۱۰۲۵C-URB را ارائه کرده است که از دیسک‌های سخت ۲٫۵ با ۸ اسلات پشتیبانی می‌کند تا داده‌ها را با کارایی بالاتر ذخیره سازی کند و مصرف کلی سیستم را کاهش دهد. ۱۰۲۵C-URB هم‌چنین از فناوری نوآورانه ی سوپر میکرو UIO بهره گرفته است تا پیکربندی‌های I/0 انعطاف‌پذیر قابل انتخاب برای InfiniBand, SAS RAID 5 و  ۱۰Gb، کارت‌های اترنت فراهم کند و از سه کارت افزودنی در ۱U پشتیبانی کند.

GPU چیست؟

پردازنده‌ی گرافیکی یا GPU ج پی یو چیست؟

GPU مخفف Graphical Processing Unit به معنای واحد پردازش گرافیکی است و همانطور که از نام آن پیداست، مسئولیت نمایش تصاویر و ویدیوها روی مانیتور را بر عهده می‌گیرد. البته کامپیوترها بدون پردازنده‌ی گرافیکی نیز می‌توانند اعمالی را انجام دهند ولی برای اتصال یک مانیتور به کامپیوتر نیازمند یک پردازنده‌ی گرافیکی هستیم. در برخی از شرایط برای استفاده از سیستم‌های کامپیوتری که مانیتور ندارند (مثل برخی از  سرورها) از سیستم دستوری ترمینال استفاده می‌شود و دستورات از آن طریق به کامپیوتر ارسال می‌شوند.

تفاوت پردازنده‌ی گرافیکی و پردازنده‌ی اصلی یا به عبارت ساده‌تر CPU و GPU در این است که پردازنده‌ی گرافیکی در پردازش مقدار زیادی داده استاد است چرا که باید حداقل میلیون‌ها و بلکه بیلیون‌ها محاسبه را تنها در ۱ ثانیه انجام دهد.

تعداد هسته‌های GPU بسته به سازنده‌ی آن متفاوت است. انویدیا و ای‌ام‌دی دو تولیدکننده‌ی بزرگ تراشه‌ی گرافیکی برای کامپیوترها هستند و دو سبک متفاوت در طراحی واحد پردازش گرافیکی انتخاب کرده‌اند. انویدیا سعی می‌کند توان بیشتری را در هسته‌های کمتری متمرکز کند در حالی که ای‌ام‌دی برای افزایش قدرت پردازش سعی کرده از هسته‌های بیشتر با توان کمتر استفاده کند.

یک کارت گرافیک معمولی انویدیا دارای ۶۸ هسته است در حالی که یک کارت گرافیک معمولی ای‌ام‌دی حدود ۱۵۰۰ هسته دارد اما در عین حال قدرت پردازش این دو تراشه‌ی گرافیکی تقریباً مشابه است.

انواع GPU

واحد پردازش گرافیکی در متداول‌ترین شکل خود یک کارت گرافیک است که عموم کاربران با آن آشنایی دارند. کارت گرافیک را می‌توان در شکاف پی‌سی‌آی اکسپرس (یا در گذشته ای‌جی‌پی) مادربورد قرار داد و از آن استفاده کرد.

شاید اصطلاح گرافیک آنبورد را شنیده باشید، منظور از این نوع واحد پردازش گرافیکی این است که تراشه‌ی گرافیکی به صورت مجتمع در مادربورد تعبیه شده است و قطعه‌ی جداگانه‌ای نمی‌باشد.

شیوه‌ی امروزی‌تر طراحی واحد پردازش گرافیکی چیزی است که به وجود APUها منجر شده و در ادامه به آن می‌پردازیم.

APU چیست ؟

ای‌پی‌یو چیست؟

حالا نوبت به پردازنده‌های جدیدی که ترکیبی از دو هستند، می‌رسد. APU مخفف Accelerated Processing Unit به معنای واحد پردازش شتاب‌یافته است و از ترکیب اجزای مختلف یک CPU و یک GPU به دست آمده است. در ای‌پی‌یو حداقل ۱۶ انشعاب PCI Express برای سایر وسایلی که از این شکاف استفاده می‌کنند پیش‌بینی شده و دیگر به تراشه‌ی پل شمالی روی مادربورد نیازی نیست. به طور خلاصه اگر هسته‌های پردازنده‌ی گرافیکی را به سی‌پی‌یو اضافه کنیم و حافظه‌ی کش سی‌پی‌یو را با آن به اشتراک بگذاریم، یک ای‌پی‌یوی جمع و جور به دست می‌آید. البته معماری و طرز کار ای‌پی‌یو به این سادگی نیست و بحث بسیار مفصل و پیچیده‌تری می‌باشد.

اما سوال ساده‌ای که ما کاربران همیشه می‌پرسیم: مزیت ای‌پی‌یو نسبت به یک سی‌پی‌یو و یک کارت گرافیک جداگانه چیست؟ شاید ای‌ام‌دی با شروع این حرکت سعی در جذب مشتری داشته و مزیت چندانی در آن وجود نداشته باشد. اما خوشبختانه پاسخ این نیست و مزایای زیادی در ای‌پی‌یو‌ها جمع شده است.

اولین مسأله‌ای که در مورد ای‌پی‌یو به نظرمان می‌رسد این است که به علت راحت بودن ارتباط دو پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی، انجام فعالیت‌ها ساده شده و توان پردازشی ای‌پی‌یو بهینه می‌شود. به عنوان مثال پردازنده‌های جدید اینتل با پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع HD 3000 یا ۴۰۰۰، حدود ۲ تا ۳ برابر سریع‌تر از پردازنده‌های قبلی هستند که پردازنده‌ی گرافیکیشان روی قالب پردازنده‌ی اصلی قرار می‌گرفت اما با آن یکپارچه نبود. توجه کنید در ای‌پی‌یو دو تراشه‌ی مجزا در کنار هم نیستند بلکه یکپارچه شده‌اند.

مزیت دوم برخورداری از قابلیت‌ها و امکانات خاصی مثل تکنولوژی کوییک‌سینک (QuickSync) اینتل برای رمزگشایی و رمزگذاری ویدیو است. می‌توان برخی محاسبات مثل محاسبات اعداد ممیز شناور را توسط پردازنده‌ی گرافیکی انجام داد که برای چنین کارهایی مناسب‌تر و تواناتر از پردازنده‌ی اصلی است.

سومین مورد مصرف انرژی است که در ای‌پی‌یو بهینه می‌شود چرا که منابع بین پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی به صورت مشترک مورد استفاده قرار می‌گیرند. به همین علت است که لپ‌تاپ‌های جدیدی که از ای‌پی‌یوهای اینتل یا ای‌ام‌دی استفاده می‌کنند، کم‌مصرف‌تر بوده و شارژ باتری را برای مدت طولانی‌تری حفظ می‌نمایند.

یکی از مهم‌ترین مزایا هم قیمت است، این پردازنده‌ها ارزان‌تر از یک سی‌پی‌یو و کارت گرافیک جداگانه هستند چرا که سیلیکون کمتری برای تولید آن‌ها مصرف می‌شود.

در مجموع می‌توان گفت که یک ای‌پی‌یو جایگزینی خوبی برای کارت گرافیک رده پایین و سی‌پی‌یو است.

و اما اشکالات ای‌پی یو، معمولاً ای‌پی‌یوها به اندازه‌ی یک کارت گرافیک جدا قدرتمند نیستند و کاربران حرفه‌ای را راضی نمی‌کنند اما برای کاربردها و بازی‌های سبک و عادی روزمره و حتی برای بازی‌های معمولی هم کاملاً مناسب می‌باشند. اشکال دیگری که کاربران حرفه‌ای و مخصوصاً اورکلاکرها را اذیت می‌کند، دمای بالای ای‌پی‌یو است. با توجه به اینکه دو پردازنده در قالبی کوچک کنار هم قرار گرفته‌اند، اگر از تمام هسته‌های پردازنده‌ی اصلی و تمام هسته‌های پردازنده‌ی گرافیکی استفاده کنیم، توان مصرفی تراشه و در نتیجه دمای آن بسیار بالا خواهد رفت. همین مشکل ساده موجب نارضایتی بسیاری از اورکلاکرها از Core i7 3770K شده است چرا که این پردازنده با لیتوگرافی ظریف ۲۲ نانومتر تولید شده و مساحت کمی برای انتقال حرارت دارد. البته با اضافه کردن یک فن خوب مشکل برطرف می‌شود اما نمی‌توان از ای‌پی‌یو همان دمای پایین پردازنده‌های کم‌مصرف‌تر را انتظار داشت.

امروزه حتی در کامپیوترهای رومیزی یا لپ تاپ‌هایی که دارای کارت گرافیک مستقل هستند از APU نیز استفاده می‌شود. یعنی این کامپیوترها دارای دو واحد پردازش گرافیک هستند که یکی از آنها با CPU یکپارچه شده است. از آنجایی که GPU یکپارچه شده با CPU مصرف پایین تری دارد در پردازش امور گرافیکی سبک از آن استفاده می‌شود و زمانی که نیاز به پردازش سنگین باشد وظیفه پردازش امور به کارت گرافیک مستقل واگذار می‌گردد.

ای‌پی‌یوها را می‌توان در همه نوع کامپیوتر به کار برد ولیکن بیشتر برای وسایل همراه، لپ‌تاپ‌ها و دستاپ‌های کم‌مصرف و ضعیف توصیه می‌شوند.

انواع ای‌پی‌یو

دو تولیدکننده‌ی اصلی سی‌پی‌یو یعنی اینتل و ای‌ام‌دی برای بهینه کردن مصرف انرژی، کاهش هزینه و افزایش قدرت پردازش تراشه‌های خود به سمت طراحی و تولید ای‌پی‌یوهای بهتر حرکت کرده‌اند. ای‌ام‌دی حرکت خود را جدی‌تر آغاز کرده و چنین پردازنده‌هایی را با نام ای‌پی‌یو عرضه می‌کند اما اینتل نام خاصی را انتخاب نکرده است. در پردازنده‌های خانواده‌ی سندی بریج و آیوی بریج اینتل در کنار پردازنده‌ی اصلی از پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع یا اصطلاحاً iGPU استفاده شده و لذا می‌توان این پردازنده‌ها را نوعی ای‌پی‌یو به حساب آورد. علاوه بر این توجه کنید که در حال حاضر تمام پردازنده‌های جدیدی که اینتل تولید می‌کند، به جز خانواده‌ی اتم، دارای پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع هستند.

اما چرا اینتل از عنوانی که ای‌ام‌دی برگزیده استفاده نمی‌کند؟ قطعاً پاسخ‌های احتمالی مختلفی برای این پرسش وجود دارد. شاید اینتل می‌خواهد لقب بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ی سی‌پی‌یو را همچنان حفظ کند، با توجه به حضور پررنگ اینتل در بازار کامپیوترها شاید در آینده‌ی نزدیک، منظور از سی‌پی‌یو تراشه‌ای باشد که هم سی‌پی‌یو هست و هم کار کارت گرافیک را انجام می‌دهد. به هر حال ممکن است به تدریج ای‌پی‌یو از فهرست واژگان دنیای کامپیوتر حذف شود.

در مورد ای‌ام‌دی هم اوضاع به نفع ای‌پی‌یوها پیش می‌رود به این صورت که تا انتهای سال جاری تمام سی‌پی‌یوهای این کمپانی به ای‌پی‌یو تبدیل می‌شوند. ممکن است ای‌ام‌دی هم مثل اینتل از همان واژه‌ی قدیمی سی‌پی‌یو برای محصولاتش استفاده کند.

در این میان بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ی کارت گرافیک یعنی انویدیا هم بی کار ننشسته و قصد تولید پردازنده‌های مبتنی بر ARM برای دستاپ را دارد که خود نوعی ای‌پی‌یو به حساب می‌آیند.

RAID های استاندارد

گفتیم که تکنولوژی رید (RAID) می‌تواند به صورت‌های مختلفی پیاده سازی شود. در RAID ما ۷ مرحله/استاندارد/روش پخش داریم که عبارت اند از:

RAID0

تکنولوژی RAID0 که به striping نیز معروف است، روشی است که داده‌ها تکه تکه شده و هر تکه در یک دیسک ذخیره می‌شود. در نهایت سرعت خواندن/نوشتن n برابر بیشتر خواهد شد (n = تعداد هاردها). با این که سرعت در این روش بسیار زیاد اما با از دست رفتن یکی از هاردها، کل اطلاعات غیرقابل استفاده خواهد شد. به عبارت دیگر، هیچ تکنولوژی بازیابی و تصحیح خطا در رید ۰ استفاده نشده و احتمال آسیب دیدن کل مجموعه برابر جمع احتمال کل هارد دیسک ها خواهد بود.

این گونه سیستم‌ها برای اطلاعات حساس به هیچ وجه مناسب نیست با این حال اگر سرعت خواندن و نوشتن مهم باشد (مثلاً در کامپیوترهای گیمینگ و جاهایی که داده‌های مهمی وجود ندارد) بسیار پرکاربرد و بهینه خواهد بود.

RAID1

تکنولوژی RAID1 که به mirror نیز معروف است، روشی است که عین داده‌ها، به صورت همزمان در دیسک دیگر کپی می‌شود. به عبارت دیگر از اطلاعات به صورت همزمان یک نسخه پشتیبان (Backup) تهیه می‌شود. سرعت خواندن نوشتن در این مجموعه افزایش نیافته اما امکان بازیابی اطلاعات بسیار زیاد خواهد بود. سرعت نوشتن در این مجموعه برابر سرعت کند ترین هارد و سرعت خواندن برابر جمع سرعت هارد هاست (چون به صورت تکه تکه قابل خواندن است).

این گونه سیستم‌ها برای اطلاعات حساس و جاهایی که ثبات در خواندن و سرعت خواندن بیشتر از ثبات در نوشتن باشد بسیار به درد بخور خواهد بود.

RAID2

تکنولوژی RAID2 که به ندرت استفاده شده و در ان بیت‌ها بجای تکه داده‌ها ذخیره می‌شوند. به عنوان تصحیح خطا، از همینگ کد (Hamming Code) که در تصویر زیر به صورت (hc) نوشته ایم، استفاده می‌کند.

به دلیل این که امروزه خود هارد دیسک‌ها از Error Correcting Code ها استفاده می‌کنند، نیازی به پیاده سازی این چنین کدهای بازیابی خطا وجود ندارد. با این حال، چون در سطح بیت کار می‌کند، سرعت انتقال بسیار بالایی داشته و نمی‌تواند چندین درخواست را همزمان انجام دهد.

دلیل وجود ۳ دیسک بازیابی برای ۴ دیسک داده، استفاده از کدهای همینگ است.

RAID3

تکنولوژی RAID3 نیز مانند RAID2 به صورت نادر استفاده می‌شود چون نحوه کار در این حالت به صورت بایت و نه تکه‌های فایل است. وجود یک دیسک با عنوان بیت‌های توازن (Parity) که در شکل‌های زیر با عنوان p نشان داده شده است، امکان بازیابی اطلاعات را در صورت از دست رفتن یک دیسک فراهم می‌کند.

این سیستم نیز مانند RAID2 قادر به هندل کردن چندین درخواست همزمان نخواهد بود ولی سرعت انتقال داده آن بالا خواهد بود.

RAID4

RAID4 تقریباً مانند RAID3 است با این تفاوت که بجای بایت داده‌ها، بلوک یا همان تکه داده‌ها ذخیره می‌شوند و مثل RAID3 دارای یک دیسک اختصاصی به عنوان بیت‌های توازن برای بازیابی است.

به دلیل ذخیره کردن همه بیت‌های توازن بازیابی در یک دیسک، آن دیسک بسیار فعال بوده و درخواست ذخیره داده‌های جدید باید در صف نوشتن قرار گیرند. به این ترتیب سرعت نوشتن داده‌ها کم بوده ولی سرعت خواندن مناسبی دارد.

RAID5

تکنولوژی RAID5 به سرعت جایگزین RAID3 و RAID4 شد. همانطور که در شکل زیر مشخص کرده ایم، بیت‌های توازنی که برای بازیابی استفاده می‌شوند، به گونه‌ای بر روی هاردها ذخیره می‌شوند که برای نوشتنشان، نیازی به صف بندی وجود نداشته باشد. سرعت خواندن و نوشتن این سیستم بسیار بالا بوده و در آن داده‌ها در سطح بلوک (قطعه داده‌ها) و نه بیت و بایت هندل می‌شوند.

در این سیستم با از دست رفتن یک هارد، اطلاعات می‌توانند به سادگی بازیابی شوند.

RAID6

RAID6 نسخه گسترش یافته RAID5 است با این تفاوت که در این سیستم با از دست رفتن حتی ۲ هارد، امکان بازیابی اطلاعات وجود خواهد داشت. دلیلش هم استفاده از یک هارد دیگر به عنوان بیت توازن‌های اضافی (در شکل زیر با q مشخص کرده ایم) است. مثل RAID5 در سطح بلوک داده‌ها مدیریت می‌شوند با این حال به دلیل وجود یک دیسک بیشتر، سرعت خواندن و نوشتن نسبت به RAID5 کاهش یافته و امکان بازیابی افزایش می‌یابد.

 

تفاوت هارد های SATA نوع PC و SERVER

بیشتر سرورهایی که امروزه در بازار به فروش می رسد از هارد دیسک های نوع SATA یا SAS استفاده می کنند. همانطور که خود شما هم می دانید بیشتر PC ها و کامپیوترهای دسکتاپ امروزی از هارد دیسک های SATA استفاده می کنند. هارد دیسک ها SATA ای که برای سرورها مورد استفاده قرار میگیرد نیز تا حدود زیادی به همین هارد دیسک ها شباهت دارند. هر دوی این نوع هارد دیسک ها از Controller های مشابهی استفاده می کنند، ضمن اینکه هر دوی آنها در اندازه های ۳٫۵ اینچی موجود هستند.

نکته در اینجاست که با اینکه این تشابه در میان این دو هارد دیسک وجود دارد، ممکن است با خود فکر کنید که چرا قیمت هارد دیسک های سرور اینقدر گرانتر از هارد دیسک های سرور است! و آیا من می توانم به جای استفاده از یک هارد دیسک سرور، از یک هارد دیسک Desktop با همان مشخصات بر روی سرور استفاده کنم یا نه؟ در بسیاری از موارد سرورها هارد دیسک های SATA موجود بر روی Desktop ها را شناسایی کرده و می توانند از آنها استفاده کنند. البته این مورد بیشتر زمانی امکانپذیر است که سرورها از اتصال های استانداردی برای هارد درایو های خود استفاده کنند، در بسیاری از موارد تولید کنندگان سرور به گونه ای رابط ها یا همان اتصالات هارد دیسک را طراحی می کنند که صرفا هارد دیسک هایی بتوانند با آن ارتباط برقرار کنند که یا خود شرکت تولید کننده آنها را ساخته است و یا بر اساس استاندارد شخصی شرکت سازنده تولید شده اند و در اینجاست که تا حدودی در جابجایی این نوع هارد دیسک ها دچار مشکل خواهیم شد.

خوب با تمام این تفاسیر هنوز این مسئله وجود دارد که چرا ما بایستی برای خرید هارد دیسک های سرور اینقدر هزینه کنیم، در صورتیکه می توان با انجام یک سری تبدیلات و یا جابجایی ها، هارد دیسک های یک Desktop یا PC را جایگزین هارد دیسک های سرور کرد؟ برای اینکه شما همیشه هارد دیسک های ویژه سرور را خریداری کرده و کمی هزینه بیشتر در این رابطه انجام دهید دو دلیل مهم وجود دارد: اولین دلیل اینه که هارد درایو هایی که مخصوص سرورها ساخته می شوند به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند هر روز هفته و ۳۶۵ روز در سال بصورت بدون وقفه کار کنند، به اصطلاح به این نوع ساختار duty cycle یا چرخه وظیفه گفته می شود. اما همین duty cycle برای هارد دیسک های SATA ای که بر روی Desktop ها و PC ها قرار میگیرند به گونه ای طراحی شده است که صرفا ۲۰ تا ۳۰ درصد از زمان در طی سال را بتوانند بدون وقفه کار کنند. جالب اینجاست بدانید که Duty Cycle در سرورها حتی به مرز ۱۰۰ درصد هم می رسد و این امر اصلا بعید نیست.

با این تفاسیری که گفته شد بایستی متوجه این موضوع شده باشید که اگر از هارد درایو های کامپیوترهای Desktop و PC به عنوان هارد درایو سرور استفاده کنید، این هارد درایو چندان قابل اتکا نبوده و به احتمال زیاد به مرور زمان دچار مشکل شده و کار شما را دچار اختلال خواهد کرد. البته این به این معنا نیست که شما اصلا نبایستی از این نوع از هارد درایو ها برای سرورها خود استفاده کنید، شما می توانید از این هارد دیسک ها در سرورهایی استفاده کنید که سرویس های چندان با اهمیتی بر روی خود نداشته و یا بار کاری زیادی بر روی آنها قرار ندارد. جالب اینجاست بدانید که این استفاده در ایران خیلی خیلی بیشتر از کشورهای دیگر است و توجیه عقلانی آن هم این است که هزینه سالیانه تعویض اینگونه هارد دیسک ها در مقایسه با خرید هارد درایو های مخصوص سرور کمتر است، دقت کنید همیشه در ایران پول حرف اول را می زند نه کیفیت. در نهایت این بحث به شما پیشنهاد می کنم که همیشه برای سرورهای خود از هارد دیسک های مخصوص سرور استفاده کنید، این هارد دیسک ها ضمن اینکه دارای کیفیت بهتری هستند برای استفاده در سرورهایی با حساسیت کاری بالا طراحی شده اند و شک نکنید که زمانیکه به علت سهل انگاری سرورهای شما دچار مشکل بشوند این موضوع را حتما به خاطر خواهید داشت.

نکته یا دلیل دومی که شما بایستی بدانید این است که هیچوقت نبایستی از هارد دیسک های Desktop و PC همزمان با هارد دیسک های سروری بصورت همزمان بر روی یک سرور استفاده کنید و در واقع نبایستی این دو را با همدیگر Mix کنید. هارد دیسک های سروری و هارد دیسک های PC و Desktop از timeout value های متفاوتی استفاده می کنند، این تفاوت میتواند براحتی فرآیند ورود و خروج یا همان نوشتن و خواند اطلاعات را که همان IO می باشد را دچار مشکل های زیادی کند، این تفاوت و مشکلات را شما می توانید بصورت محسوس در ساختار های RAID مشاهده کنید.

نتیجه

همانطوری که مشاهده کردید بحث در خصوص دستگاه های ذخیره سازی سروری یا همان Server Storage ها بسیار زیاد و گسترده است، در همین مقاله شما تا حدودی تفاوت بین هارد دیسک های سروری و هارد دیسک های PC و Desktop را درک کردید و متوجه شدید که چه عواملی باعث تفاوت در قیمت و همچنین استفاده از هر کدام از این نوع هارد دیسک ها می باشند. توجه کنید که این مقاله در خصوص توضیحات ساختار هارد دیسک ها نیست و صرفا مقدمات و معرفی این نوع هارد دیسک ها می باشد، در مقاله بعدی بیشتر در خصوص هارد دیسک های SAS و همچنین دیسک های SSD یا Solid State Drive ها با همدیگر صحبت خواهیم کرد.

مفاهیم کلی مجازی سازی در Vmware

همانطور که می دانید کامپیوترهای امروزی ۴ لایه ۱-سخت افزار ۲- سیستم عامل ۳- نرم افزار ۴- داده   دارند و معمولا این لایه ها به هم وابسته اند بدین مفهوم که اگر در سخت افزار مشکلی ایجاد شد در سیستم عامل هم اشکال ایجاد می گردد مثلا با سوختن هارد اطلاعات و سیستم عامل از بین می رود یا با سوختن پاور کامپیوتر سیستم دیگر روشن نمی شود. در مجازی سازی سعی می کنیم که این مشکلات برطرف شود. چگونه؟ به اینصورت که مشکل وابستگی بین لایه ها را برطرف می کنیم. تعریف مجازی سازی یا همان Virtualization در مفهوم عام چکیده سازی یا تفکیک کردن منابع باشد. بنا به لایه های مختلف در کامپیوترها لایه های مختلف در مجازی سازی داریم مثلا در لایه نرم افزار می توان نرم افزارهای قابل حمل یا portable را نام برد. در این قسمت ما سعی می کنیم که مجازی سازی در لایه سخت افزار و سیستم عامل را توضیح دهیم.
شاید با نرم افزار VMware workstation کار کرده باشید. این نرم افزار به شما این امکان را می دهد که علاوه بر سیستم عامل کنونی مثلا ویندوز ۷ یک سیستم عامل دیگر همزمان با آن اجرا کنید بدین شکل که فایل نصب آن را به این نرم افزار می دهید و این نرم افزار آن را برای شما نصب می کند از لینک زیر میتوانید نحوه نصب را مشاهده نمایید :

که به این شکل از مجازی سازی Hosted Hyper visor می گویند که اغلب در محیط آزمایشی استفاده میگردد. البته سرعت را هم پایین می آورد و بعضی از اهداف مجازی سازی روی آن قابل اجرا نیست. نوع دوم از مجازی سازی که به Bare metal Hyper visor است بدین شکل عمل می کند که سیستم عامل مجازی ساز خود را روی سخت افزار نصب کرده و سپس سیستم عامل های خود را روی آن نصب می کنید و همزمان چند سیستم عامل در حین اجرا میباشد و RAM، CPU و … را می توانید به آن ها به مقدار دلخواه بدهید که البته باید در سخت افزارتان این منبع ها وجود داشته باشد ولی بیشتر هم می توانید بدهید ولی منطقا و عملا بیشتر از منبع های موجود صحیح نیست. شرکت VMware سیستم عامل مجازی سازی به نام ESXI 5.5 ارائه کرده که آخرین ورژن می باشد.در پست های بعدی به مزیت و کاربردهای مجازی سازی می پردازیم.

آشنایی با محصولات و دوره های VMware

قبل از اینکه به کاربردها و مزیت های این تکنولوژی بپردازیم بهتره که با دوره و نرم افزارهای VMware بیشتر آشنا بشیم ، دوره VMware دارای سطح های زیادی است که دو نمونه از این دوره ها ICM یا (VMware Certified Professional(VCP هست و VDI) Virtual Desktop Infrastructure) هست که از زیر ساخت تا تحویل دسکتاپ به مشتری، توضیح داده می شود. تا اینجا با مفهوم مجازی سازی آشنا شدیم در این قسمت با مزایای این تکنولوژی آشنا میشیم ، همونطور که میدونید Data center یه محیطی هست با استانداردهای زیادی که برای مجموعه سرورها پیاده سازی میشه که مزایا و معایبی داره ولی با وجود معایب اکثر سازمان های بزرگ از این محیط استفاده می کنند. شرکت VMware یک بسته ای آماده کرده به نام VSphere که ورژن آخر آن ۵٫۵ میباشد که شامل ESXI5.5 , VCenter , Single sign on , …می باشد و در مراکز داده استفاده می شود. در قسمت قبل با ESXI 5.5 مختصر آشنایی پیدا کردیم. Vcenter یک نرم افزاری است که مدیریت سرورهایی که بر روی آنها ESXI نصب شده است را بر عهده می گیرد. چون با افزایش سرورها مدیریت آنها نیز دشوار می شود .

کلاستر Cluster یا خوشه
مجموعه ای از چند host که باهم تشکیل گروهی می دهند.دقت کنید که معنای cluster با معنا و کاربرد آن در Microsoft cluster متفاوت است. در vSphere هدف جمع کردن منابع است .برای مثال به شکل زیر دقت کنید.
سوئیچ مجازی سراسری vSphere Distributed Switches
مدیریت ESXi ها توسط vCenter این قابلیت را فراهم می آورد که یک شبکه یکپارچه بین تمام ESXi ها و vm ها ایجاد و به صورت مرکزی مدیریت شود.در این تکنولوژی لایه شبکه مجازی به عنوان لایه ای بر روی تمامی محیط مجازی اعم از سرور ها و ماشین های مجازی تشکیل شده و امکان مدیریت یکپارچه و واعمال سیاست های امنیتی را به ما می دهد.
جابه جایی ماشین مجازیvSphere vMotion
یکی از ویژگی های برجسته و پرکاربرد vSphereقابلیت جابجایی ماشین های مجازی بینHost ها است . در vMotion حتی می توان ماشین ها مجازی را هنگامی که روشن و در حال سرویس دهی به کاربران هستند بدون ایجاد وقفه در سرویس دهی یا قطع اتصال شبکه،. جابجا کرد(live migration) نحوه کار vMotion به این صورت است که بابهره گیری از storage مشترک که دیسک مجازی vm ها بر روی آن قرار می گیرد امکان این را فراهم می شود که cpu و ram ماشین در حال اجرا، از یک سروربه سرور دیگر انتقال داده شود .

موارد کاربرد VMotion در VMware

  1. فرض کنید سرور جدیدی خریداری کرده اید ونیاز دارید ماشین های مجازی خود را از روی سرور قدیمی خود بدون قطع سرویس به سرور جدید انتقال دهید
  2. ممکن است نحوه قرار دادن vm ها بر روی سرور ها به گونه ای باشد که از نظر تقسیم بار متعادل نباشد
  3. در مواقعی ممکن است سرور فیزیکی شما دچار مشکلی شود

ایجاد دسترسی بالاHigh Availability
vSphere HA به گونه ای است که در هنگام بروز خطای فیزیکی در سرور که منجر به قطع عملکردش شود vSphere متوجه این اتفاق شده و ماشینها را در سروری دیگر که در همان Cluster قرار داردمنتقل، اجرا و آماده به کار می کند.
تحمل پذیری بالا دربرابر خطاvSphere Fault Tolerance
برای محیطها و ماشینهایی که حساس هستند این زمان کم، هزینه بر است. در vSphere ویژگی دیگری ارائه شده است به نام vSphere fault tolerance با استفاده از این ویژگی دیگر با بروز مشکل سخت افزاری حتی آن زمان کم نیز ماشین مجازی را از دسترس و سرویس دهی خارج نمی شود. روش کار (fault tolerance (FT به این صورت است که، vSphere یک ماشین مجازی مشابه ماشینی که نیاز به FT دارد را بر روی سرور دیگر که در گروه (lockstep)این ماشین است نگهداری می کند به ماشین اصلی (primary)و به ماشین مشابه(mirrorیا (secondaryگفته می شود.

در مطالب بالا شاید با مفهوم Shared Storage آشنا نباشید ، ذخیره سازی مشترک به سیستمی می گویند که اطلاعات بصورت مشترک در آن قرار دارد.

در لینک های زیر میتونید با ESXI و نحوه نصب آن بیشتر آشنا بشید :

VMware vShield Zones
با وجود شبکه بین ESXi ها و vm ها، vShield zone بر روی این شبکه مجازی امکان اضافه کردن دیوار آتش مجازی را فراهم می آورد و این توانایی را به مدیر vSphere می دهد که سیاست های مورد نیاز را بر ترافیک شبکه اعمال و امنیت شبکه مجازی،VM ها را برآورده کند،حتی در هنگام جابه جایی که یک vm از یک Host به Host دیگرتوسط DRS نیز این سیاست ها همواره اعمال می شود.
زمانبندی منابع توزیع شدهvSphere Distributed Resource Scheduler
DRS منابع موجود درcluster را زیر نظر دارد و جابه جایی های لازم را به صورت خودکار انجام می دهد تا به شرایط مطلوب بین تمام ESXi ها برسد.

DRS دو کار عمده انجام می دهد :
۱-در موقع راه اندازی یک ماشین مجازی ،DRS این ماشین را بر روی آن سروری قرار داده و اجرا می کند که در آن زمان برطبق محاسباتش بهترین گزینه است. به این مرحله intelligent placement یا جای دادن هوشمندانه می گویند.

۲-در حالی که ماشین مجازی در حال اجراست DRS سعی می کند منابع مورد نیاز ماشین مجازی را تامین کند.البته در حین انجام این کار همواره در نظر دارد که جدال بر سر یک منبع را به حداقل برساندو همواره استفاده از منابع را در بین تمام سرور ها متعادل و بالانس نگاه دارد. و در صورت تشخیص ، که سرور مورد نظر برای VM مناسب نیست ویا مکان فعلی تعادل و بالانس کل محیط را بر هم میزند ،آن را جا به جا می کند تا به حالت ایده آل برسد
Drs با بهره گیری از vMotion تمام عملیات جابجایی(migration) را بدون ایجاد هیچ گونه وقفه در عمل کرد ماشین مجازی انجام می دهد.
زمانبندی منابع ذخیره سازی توزیع شده vSphere Storage DRS
Storage DRS ویژگی جدیدی است که در vSphere 5 اضافه شده، همانطور کهDRS سعی در بالانس VMها در بین سرورها از نظر مصرف Cpu و ram دارد ،Storage DRS نیز سعی در این دارد که در Data Store cluster تقسیم و بالانس بر اساس میزان فظای اشغال شده و میزان سرعت و I/O اشغال شده فراهم کند.
مدیریت برق توزیع شده (vSphere Distributed Power Management(DPM

این تکنولوژی با بهره گیری از دو تکنولوژی DRS و vMotion این امکان را فراهم می کند که در هنگام مصرف و ترافیک کاری کم یک سرور، ماشینهایی که بر روی آن قرار دارد به سرورهای دیگر انتقل داده شده و به صورت اتوماتیک سرور مورد نظر خاموش شود . این سیستم این امکان را فراهم می آورد که در مصرف برق صرفه جویی و در مواقع قطع برق با UPS ارتباط بر قرار کرده و مصرف برق محیط مجازی را به حداقل برساند و در صورت نیاز با بالا رفتن فشارکار سرور را دو باره روشن کرده و به چرخه بازگرداند

در قسمت های قبل با نصب ESXI و تنظیمات آن آشنا شدیم. نا گفته نماند که شما برای مدیریت یک سیستم راه های مختلفی دارید ۱- مستقیم به سیستم وارد شوید و آن را تنطیم کنید مه این روش توصیه نمیشود چون همیشه باید کنار سیستم باشید ۲- از طریق Telnet , SSH ,.. که راه مناسبی است البته امنیت آن باید حفظ شود ۳- از طریق Browserها مانند IE بتوان آن را تنظیم کرد که بعضی از این سیستمها این قابلیت را دارتد که محیط گرافیکی و راحتی دارد که WMware در بعضی محصولاتش این قابلیت را دارد مانندVCenterو ۴- از طریق نرم افزارهی مدیریتی مانند VSphere Client که محصول شرکت VMware است و بعضی از محصولات این شرکت را از طریق این نرم افزار میتوانید مدیریت کنید. در این قسمت با توپولوژی شبکه و Datacenter آشنا میشویم و میبینیم چه سیستمهایی مورد نیاز هستند و هر کدام چه قابلیتهایی دارند:
ESXI یا سیستم عامل مجازی ساز
این سرور ماشیهای مجازی ما را اجرا میکند یا به عبارتی هنگامی که ما با VSphere Client به این سرور متصل میشویم میتوانیم ماشین مجازی ایجاد کنیم و آدرس ذخیره آن را روی Shared Storage قرار دهیم مثلا ویندوز ۷ برروی آن نصب کنیم

Vcenter یا مدیر مجموعه
بر روی این سرور ویندوز سرور ۲۰۰۳ یا ۲۰۰۸ یا ۲۰۱۲ نصب میکنید و VCenter را روی آن نصب میکنیم دقت داشته باشید که قبلا روی آن اکتیو دایرکتوری نصب نباشد. نصب آن نیاز به دیتا بیس دارد که حال Local و یا از دیتابیس موجود در سازمان استفاده میکنید. و روند نصب مانند نصب نرم افزارهای معمولی میباشد.

Active Directory یا همان Domain Controller
این سرور نیز باید روی ویندوز سرور نصب شود و روی آن اکتیو دایرکتوری نصب نمایید. این سرور کار ایجاد یوزر را برای ما فراهم میکند تا به مجموعه ما دسترسی پیدا کنند. شما میتوانید از اکتیو دایرکتوری موجود در سازمان استفاده کنید.

Shared Storage یا سیستم ذخیره ساز

شما میتوانید فایل های ماشین های مجازی خودرا در این سرور قرار دهید