“VMWare VMotion® dan VSAN”

A. Pengertian vMotion®

VMWare  vCenter  adalah  sebuah  Server  yang  berfungsi  untuk mengontrol, me-manage, serta melakukan berbagai konfigurasi pada sejumlah Host  vSphere  Server  maupun  VM  serta  kolaborasi  untuk  vMotion  serta sejumlah  fitur enterprise  lainnya.  Jika  punya  5  buah  Host  vSphere  Server, maka pastinya untuk me-remote kelima vSphere tersebut kita harus membuka 5 vSphere Client.

Jika kita mengunakan vCenter, maka kita tidak perlu lagi membuka 5 vSphere Client untuk me-remote kelima vSphere Server tersebut. Cukup kita me-remote ke vCenter dan selanjutnya kita dapat me-remote kelima vSphere Server tersebut via vCenter ini.

VMware®  vMotion®  merupakan  salah  satu  fitur  VMware  vCenter Server™  yang  memungkinkan  perpindahan virtual  machine yang  sedang berjalan  dari  suatu  host  yang  telah  diinstalasikan  VMware  ESXi™  ke  host lainnya  yang  telah  diinstalasikan VMware  ESXi™,  tanpa  adanya downtime dari virtual machine tersebut.

vMotion  memungkinkan  keseluruhan  kondisi  dari virtual  machine yang  sedang  berjalan  berada  pada  proses  enkapsulasi  pada  memory  dan tersimpan  berupa  sekumpulan file pada  storage.  Untuk  kondisi  tersebut, vMotion  memerlukan  setidaknya  sebuah  jaringan  bertipe  Gigabit  Ethernet yang  dikhususkan  untuk  fitur  tersebut  dalam  rangka  perpindahan  memory dari satu host ESXi ke host ESXi yang lainnya.

Sekumpulan file virtual machine yang tersimpan pada storage untuk vMotion, tidak memerlukan perpindahan karena antara host sumber dan host tujuan dapat mengakses storage yang berisi sekumpulan file virtual machine tersebut.  Perpindahan virtual  machine mengelola perubahan  nama  host, alamat  IP  dan  alamat  Media  Access  Control  (MAC).   Dengan  adanya vMotion  tersebut,  memungkinkan  tingkat  layanan  yang  lebih tinggi  dan perpindahan virtual machine dari suatu host ke host yang lain, dalam rangka :

• Penggunaan hardware yang lebih efisien.
• Dapat  mengakomodasi downtime  server yang  ditujukan  untuk maintenance suatu hardware server host.
• Pendistribusian  beban  kerja virtual  machine antar  berbagai macam host yang telah diinstalasikan ESXi.

Pada  Gambar  1  menjelaskan  mengenai  konsep  vSphere®  vMotion® oleh  ESXi  atau  kernel  VM pada  beberapa  host  fisik  yang  memungkinkan terjadinya migrasi virtual machine tanpa mematikan layanan TI yang sedang berjalan.

 

Gambar 1. Penggunaan VMware™ vSphere® vMotion®

Sumber  : http://www.hostway.de/site/media/hw/vmware/vSpherevMotion.gif

B. Mekanisme Kerja vMotion

Proses  perindahan  secara on-the-fly suatu virtual  machine dari  suatu host ke host  yang lain,  dapat dimungkinkan berkat adanya dukungan dari 3 teknologi berikut ini, diantaranya adalah :

1. Keseluruhan  kondisi virtual  machine dalam  keadaan  ter-enkapsulasi melalui  sekumpulan  files  yang  terletak  pada  media  storage  yang digunakan  bersama-sama  seperti  :  media  Fibre  Channel,  iSCSI  Storage Area Network (SAN) atau Network Attached Storage (NAS). VMware™ vStorage®  VMFS  dapat  mengakomodasi  keperluan  instalasi  VMware™ ESX®  pada  beberapa  host  dalam  mengakses  file-file virtual  machine secara bersamaan.
2. Memory  aktif  dan  kondisi  eksekusi  yang  tepat  untuk  setiap virtual machine dapat  mempercepat  proses  migrasi virtual  machine pada  host asal  yang  telah  diinstalasikan  ESX   ke  host  tujuan  yang  telah diinstalasikan  ESX.  vMotion®  menjaga pada  waktu  transfer  prosesnya tidak  terlihat  oleh  pengguna  dengan  mekanisme  penjagaan  lintasan migrasi  pada  memory  dalam  bentuk  bitmap.  Pada  saat  keseluruhan memory dan kondisi sistem dimigrasikan ke host tujuan, maka vMotion® menahan virtual machine asal, melakukan penduplikasian bitmap ke hosttujuan  dan  memulai  kembali  keadaan  sistem virtual  machine pada  host tujuan.  Keseluruhan  proses  tersebut  membutuhkan  waktu  kurang  dari  2 detik pada jaringan Gigabit Ethernet.
3. Jaringan yang digunakan oleh virtual machine juga divirtualisasi oleh host yang telah diinstalasikan ESX. Hal ini diperlukan untuk menjaga kondisi pada  saat  setelah  migrasi, bahwa  identitas  jaringan virtual  machine dan koneksi  jaringan  sudah  ditetapkan  serta dialokasikan  sebelumnya. vMotion® mengelola  virtual  MAC  address  sebagai  bagian  dari proses migrasi  tersebut.  Pada  saat  host  tujuan  teraktivasi,  maka  vMotion® melakukan proses  ping  terhadap  router  jaringan  untuk  memastikan koneksi  telah  siap  sebagai  lokasi fisik virtual  machine yang  baru  untuk virtual  MAC  address.  Hal  tersebut  untuk menghasilkan  keadaan zero downtime dan tidak terdapat gangguan terhadap pengguna.

Sedangkan  tahapan  dan  proses  perpindahan  virtual  machine  dapat dijelaskan melalui proses sebagai berikut :

1. Proses  migrasi  dengan fitur  vMotion  diawali  dengan  modul  Migrate Virtual  Machine.  Pada  contoh  ini,  host  asal  (Source)  dan  host  tujuan (Destination)  sama-sama  memiliki  akses  terhadap  media  storage  yang menyimpan file-file virtual machine.
2. Kondisi  memory virtual  machine yang  akan  dimigrasikan  diduplikasi melalui  jaringan  vMotion®  dari  host  asal  ke  host  tujuan.  Sementara  itu para  pengguna  masih  dapat  mengakses virtual  machine tersebut  dan melakukan  update  halaman  pada  memory.  Daftar  halaman  yang termodifikasi tersimpan pada bitmap memory pada host asal.
3. Setelah memory dari virtual machine diduplikasikan dari host asal ke host tujuan, kondisi virtual machine tidak berubah dan tidak terdapat aktivitas tambahan yang terjadi pada virtual machine. Selama waktu tidak berubah tersebut, vMotion®  melakukan  transfer  kondisi virtual  machine dan bitmap memory ke host tujuan.
4. Setelah  kondisi virtual  machine tidak  berubah  pada  host  asal, virtual machine segera  dilakukan  inisialisasi  dan  memulai  berjalan  pada  host tujuan.  Sebagai  tambahan,  permintaan  Reverse  Address  Resolution Protocol  (RARP)  menginformasikan  sub  jaringan  bahwa  MAC  address dari virtual machine saat ini dalam keadaan menyala pada port yang baru pada switch jaringan.
5. Saat  ini  pengguna  dapat  mengakses  virtual  machine  pada  host  tujuan setelah berpindah dari host asal dan virtual machine selanjutnya dihapus dari host asal.

Pada  Gambar  2  menjelaskan  mengenai  mekanisme  kerja  vMotion® pada saat melakukan virtual machine migration.

 

Gambar 2. Mekanisme kerja vMotion®

Sumber  :  http://www.virtualinsanity.com/wpcontent/uploads/2009/05/image2.png

C. Pengertian Virtual SAN

VMware Virtual SAN adalah software untuk penyimpanan di Vmware Vsphere. VMWare virtual SAN mampu menyediakan tingkatan baru storage hypervisor–convergensy.

Mengabstraksikan  dan  mengumpulkan  disk  magnetik  internal  dan perangkat  flash dari server x86 (32 bit)  yang menjadi standar industri untuk menghasilkan  datastore  bersama  berkinerja  tinggi  dan  tangguh  untuk mesin virtual (VM).

Berdasarkan pengukuran internal, Virtual SAN memiliki 2 juta input/output operations for second (IOPS) untuk read – only workload pada 32 node cluster dan 640.000 IOPS untuk mixed workload cluster pada 32 node cluster. Vmware  Virtual SAN  adalah  solusi storage  sangat  sederhana  yang  optimal untuk lngkungan virtual  yang membawa pendekatan aplikasi – sentris untuk managemen storage.

VMWare Virtual SAN menyederhanakan penyediaan dan manajemen storage serta mengurangi biaya kepemilikian (TCO) yang memungkin model operasional  yang  lebih  lincah.  Peranti  lunak  ini  juga  memberikan  keandalan dan  ketahanan  dari  sebuah  sistem  storage  enterprise(memiliki  banyak features), dan sangat tangguh melindungi data dalam hal kegagalan sehingga
peranti-peranti  ini  untuk  lingkungan  virtual  seperti  virtual  desktop infrastruktur (VDI).

Pada peranti lunak ini juga didukung sejumlah fitur seperti hypervisor terkonvergensi. Fitur ini tertanam dalam kernel VMWare sehingga VMWare Virtual  SAN  menghantarkan  jalur  data yang  lebih  efisien  dan  untuk  kinerja yang  unggul  dan  meminimalkan  penmanfaatan sumber  daya  mengakibatkan konsumsi kurang dari 10% sumber daya CPU.

VMWare  Virtual  SAN  menggunakan  flash  untuk  memberikan percepatan  kinerja  melalui  read/write  caching.  Perangkat  lunak  ini menyediakan pendekatan granular dan elastis terhadap penyediaan kinerja dan kapasitas yang memungkinkan user untuk secara linear melakukan skalabilitas cluster  yang  dibutuhkan  dengan  menambahkan  sejumlah  node  ke  sebuah cluster  atau  sejumlah  disk  ke  node  tersendiri.  Satu VMWare  Virtual SAN datastore  dapat  memberikan  tingkat  layanan  yang  berbeda  berdasarkan
kebijakan VMWare tersendiri.

Dengan  Clustering  server  Harddisk  Virtual  SAN  menciptakan penyimpanan data yang optimal yang di desain untuk lingkungan Virtual. Secara alternatif Vitual SAN digunakan pada arsitektur penyimpanan flash ,  dimana  perangkat  flash  digunakan  sebagai  write  catche  ketika  Solid Straigt Drive menyediakan persistensi dan konsistensi data dan respon yang cepat  selama  beberapa  kali.  Semua  arsitektur  flash  mengizinkan  tiering Solitstate  untuk  implementasi  biaya  murah,maksudnya  untuk  menulis  cache dan  membaca  cache. Virtual  SAN  dapat  digunakan  tanpa  membutuhkan Software tambahan , ini dapat diaktifkan dengan beberapa kali klik, ini diatur dari Vsphere web client dan terintegrasi dengan Vmware Stak termasuk fitur seperti  Vmotion,  HA, DRS(Distributed  Resource  Scheduler)dan  produk Vmware lainnya seperti Vmware Vsenter dan lain-lain.

VM Storage servis level dikontrol melalui kebijakan VM sentrik yang bisa  di  set  dan  dimodifikasi.Virtual  SAN  itu  mandiri  ,  dimana  dia  dapat menyesuaiakan  perubahan  dan  penyeimbangan  sumber  daya penyimpanan.Kebijakan  ini  menghasilkan  penyimpanan  manual  menjadi otomatis  dan  majemen  penyimpanan  menjadi  sederhana  untuk  Virtual Mesin. Berdasarkan  arsitektur  HyperVisor – Conferged  yang  terpasang  di dalam  Vsphere  kernel  Virtual  SAN  membuat  penempatan  data  dan  input
output menjadi optimal. Karena arsitektur nya langsung terletak di datapath input  output  yang  bisa  mengirimkan  level  kinerja  tertinggi  tanpa  tambahan overhead  ke  CPU,dibandingkan  dengan  penyimpanan  virtual  lainya  yang berjalan terpisah diatas HyperVisor.

Virtual  SAN  memiliki  arsitektur  distribusi  yang  mengiinkan  untuk elastis,  non –distruptrive  scaling.Kapasitas  dan  kinerja  dapat  diukur  dalam satu waktu dengan menambah host baru ke cluster atau kapasitas dan kinerja bisa  diukur  secara  mandiri  dengan  menambah  drive  baru  ke  host  yang tersedia.Model  ini menyediakan  pengukuran  linear  dan  granular sepanjang waktu.

 

Gambar 3. Arsitektur Virtual SAN

What VSAN consists of:

• ESXi hosts
• vCenter 5.5
• VSAN  Network – VMkernel  port  group  on  1GB  or  10GB (preferred) NICs
• Disk Groups – a collections of a single SSD and up to 7 HDDs
• Up to 5 Disk Groups per ESXi host
• SSD should be at least 10% of HDD capacity in Disk Group
• HA Cluster
• Storage Profile

D. Cara Kerja Virtual SAN

Sebagai  gambaran  tingkat  tinggi,  VMware  VSAN  memanfaatkan penyimpanan  lokal  masing-masing  host  dan  menggabungkannya  ke  dalam datastore tunggal, yang dibagi antara semua host di cluster.

Semua HDD disajikan secara individual untuk host. Jadi, Anda perlu controller  yang  mendukung  JBOD  atau passthrough,  sehingga  ESXi  dapat melihat setiap disk individu.

Disk  SSD  dalam  setiap  kelompok  disk  tidak  digunakan  untuk kapasitas, tapi digunakan untuk Cache. 70% untuk read cache dan 30% untuk write cache. Semua write pergi ke SSD pertama.

VSAN  tidak  memanfaatkan  RAID, melainkan,  memanfaatkan  RAIN (Redundant  Array  of  Independent  Nodes).  Dengan  menggunakan  variabel didefinisikan  dalam  profil  penyimpanan  kita,  kita dapat  menetapkan  setiap VM untuk menahan 1 atau lebih kegagalan disk, atau 1 atau lebih kegagalan host, memastikan redundansi dan uptime.

Profil penyimpanan juga akan memungkinkan kita untuk menentukan jumlah  HDD  yang  akan  diletakkan  di VM.  Dengan striping VM melalui multiple HDDs,  kita  dapat  meningkatkan  kinerja  untuk  data  yang  saat ini tidak berada dalam read cache.

E. Kelebihan Virtual SAN

Kelebihan dari Virtual SAN adalah :

1. Radically Simple Storage Management. Manajemen kebijakan berbasis arus  penyediaan  penyimpanan  dan  administrasi  yang  sedang berlangsung,  secara  otomatis  menjaga  ditentukan  kapasitas penyimpanan,  kinerja  dan  ketersediaan  tingkat  untuk  setiap  mesin virtual
2. Self – Tuning Storage and Dynamic Load Balancing. Mempertahankan kapasitas penyimpanan,  kinerja dan ketersediaan tingkat tertentu untuk masing-masing mesin virtual individu secara otomatis.
3. Two – Clicks Storage Provisioning. Virtual SAN memungkinkan Anda dengan cepat penyediaan bersama penyimpanan langsung dari VMware vCenter  ™  selama  pembuatan  mesin  virtual,  secara  otomatis menggabungkan disk server dalam cluster.
4. Seamless  Integration  with  Vmware  vSphere  and  vCenter. Virtual  SAN terintegrasi dengan semua fitur vCenter, dan memungkinkan manajemen penyimpanan  langsung  vCenter  dengan  kemudahan  yang  sama  seperti menghitung.
5. High  Performance  with  SSD  Caching.  Dibangun  ke  dalam  kernel vSphere untuk latency terendah, Virtual SAN menggunakan read / write SSD  caching  di  setiap  host  dan  menyediakan  penempatan  data  yang cerdas dalam cluster.
6. Resiliency  Against  Multiple  hardware  Failures.  Mendapatkan kemampuan  untuk  mentolerir  beberapa  kegagalan disk  dan  node, ditambah efisien, hemat waktu istirahat-ganti pendekatan pemeliharaan perangkat keras.
7. Dynamic Scalling of Performance and Capacity. Skala pada permintaan dengan  menambahkan  host  dengan  cepat  atau  panas-menambah  disk untuk node server yang ada
8. Reduced CapEx via Server Disks. Leverage inexpensive server disks for shared storage, avoiding the capital expense of specialized hardware.
9. High  Performance,  Lower  TCO.  Mengotomatisasi  dan mengkonsolidasikan storage untuk mendapatkan kinerja yang sama atau lebih  baik  dengan  arsitektur  converged  efisien,  menghasilkan penghematan yang signifikan dalam kekuasaan, ruang dan pendinginan biaya.

F. Step to Installation Virtual SAN

To  start  with,  in  my  lab  environment,  I  have  4  servers  that  will participate in the VSAN cluster, and 3 of which will provide storage resources to the VSAN cluster.

3x DL160 G6 with:

• 128GB SSD
• 3x 250GB SATA drives (or larger)
• 1x DL360 G6

At this point, I have already added all 4 servers into a cluster with HA off.

Step 1: Enable the VSAN service on a VMKernel port.

• Create your virtual switches, and create at least 1 VMKernel port that will be used for VSAN traffic.
• Be sure to keep the Switch names the same across hosts!
• Edit the VMKernel port and check the box for Virtual SAN Traffic.
• Save the port settings, repeat for each host.
• Time Saver: Use host profiles!

 

Gambar 4. Pemilihan Port untuk Virtual SAN Traffic

In my lab, I am using standard switches, with 2 virtual switches, each with  a  VMKernel  port.  1  is  dedicated  for  VSAN  traffic,  and  the  other  is shared  with  the  Management  and  Virtual  Machine  Traffic.

 

Gambar 5. Pemilihan Switch

Step 2: Enable VSAN on the Cluster

Select your cluster, and choose the Manage tab, and the select General under Virtual SAN.

• Edit, and check the box to Turn ON Virtual SAN.
• Choose your setting for “Add disks to storage” (Manual – You  will  select  each  disk  that  will  be  a  part  of  the Virtual SAN, and Automatic – VSAN will select all eligible disks for you and addthem
• Click OK

 

Gambar 6. Edit Virtual SAN Setting

Step 3: Add Disks to Disk Groups

Since I chose Manual mode, I will need to add my disks into Disk Groups. A  Disk  Group  is  a  collection  of  1  SSD,  and  multiple  HDD drives. You can have multiple disk groups per host if capacity allows.

• Still  in  Virtual  SAN  settings  under  the  cluster,  select  the  Disk Management section.
• Click  on  the  Claim  Disks  button,  and  select  the  drives  for  use  in Virtual SAN.
• Alternatively,  select  each host,  and  manually  create  Disk  Groups  per host.

Claim Disks:

 

Gambar 7. Claim Disk for VSAN Use

Create Disk Group:

 

Gambar 8. Create Disk Group

Step 4: Start building Virtual Machines!

Yes, it is that easy. You now have a datastore called vsanDatastore. My DL360 G6 server can also access this datastore, since I enabled VSAN on the VMKernel port groups, even though it’s not providing any resources to the VSAN cluster.

Sumber: Makalah_Makalah_Kelompok_2_Virtualisasi_Data _Center

Posted in: apjk