التوافر العالي على الخوادم الافتراضية: دليل شامل

إنفورماتيك ديجيتال » موارد » التوافر العالي على الخوادم الافتراضية: دليل شامل

La التوافر العالي على الخوادم الافتراضية أصبح هذا الأمر مطلبًا أساسيًا لأي مؤسسة لا تستطيع تحمل انقطاع الخدمة، ولو لبضع دقائق فقط. نحن نتحدث عن ضمان استمرارية الوصول إلى أجهزتك الافتراضية وتطبيقاتك وبياناتك حتى في حال تعطل خادم فعلي أو قرص أو الشبكة أو حتى مركز بيانات بأكمله. لا يقتصر الأمر على وجود نسخ احتياطية فحسب، بل يتعلق باستمرار تشغيل الخدمة مهما كانت الظروف.

عندما نخلط الافتراضيةالمجموعات، والتخزين، والتعافي من الكوارثظهرت العديد من التقنيات (KVM، Xen، Hyper-V، RHEL HA، RHEV، CSV، NAS، JBOD، النسخ المتماثلة، وغيرها)، وليس من الواضح دائمًا أيها الأنسب أو كيفية دمجها جميعًا. تقدم هذه المقالة مراجعة شاملة للخيارات والأساليب الرئيسية: من المجموعات التقليدية ذات التخزين المشترك إلى الحلول الحديثة القائمة على النسخ المتماثل الفوري بين العُقد، بما في ذلك أمثلة محددة مع Red Hat وMicrosoft Hyper-V وQNAP وبنى HA-DAS.

المفاهيم الأساسية للتوافر العالي في البيئات الافتراضية

في بيئة افتراضية، تعني خاصية التوافر العالي (HA) أن الأجهزة الافتراضية تظل قابلة للوصول حتى في حال تعطل واحد أو أكثر من مكونات النظام (الخوادم، الأقراص، وحدات التحكم، الشبكة، مصدر الطاقة، إلخ). هذا يختلف عن استعادة البيانات بعد الكوارث: فالتوفر العالي يهدف إلى تقليل وقت التوقف إلى أدنى حد أو حتى انعدامه تقريبًا، بينما تقبل استعادة البيانات بعد الكوارث عادةً بعض التوقف لاستعادة الخدمات من نسخة احتياطية.

لتحقيق هذا السلوك، يتم دمج عدة مكونات: التكرار في الأجهزة، وبرامج المجموعات، تخزين مقاوم للأعطال وآليات المراقبة والتحويل التلقائيالهدف هو تجنب نقاط الفشل الفردية: إذا تعطل شيء ما، فإن جزءًا آخر يتولى الأمر دون تدخل يدوي (أو بأقل قدر من التدخل).

في عالم المحاكاة الافتراضية، يُترجم هذا عادةً إلى امتلاك مضيفون ماديون متعددون التي تشارك أو تنسخ التخزينونظام يراقب حالة العُقد والأجهزة الافتراضية. عند تعطل أحد المضيفين، يتم تشغيل الأجهزة الافتراضية على مضيف آخر، ومن الأفضل أن يتم ذلك دون أن يلاحظ المستخدم أو مع انقطاع قصير جدًا.

من المهم أيضاً التمييز بين الحلول المصممة لـ بيئات مرنة "شبيهة بالسحابة" ومنصات التوافر العالي التقليدية. تتميز بعض منتجات التجميع بتكوين ثابت نسبيًا وعدد أقصى منخفض نسبيًا من العقد، لذا فهي غير مناسبة لإعداد سحابة ضخمة، على الرغم من أنها ممتازة لحماية مجموعة من الخدمات الحيوية المحددة جيدًا.

في بيئة سحابية أو هجينة، يُنصح بمراجعة استراتيجيات الترحيل واستمرارية العمل المحددة: على سبيل المثال، الهجرة إلى السحابة يمكن أن يكون جزءًا من استراتيجية التعافي من الكوارث، ولكنه لا يحل محل التوافر العالي المحلي.

توفر عالٍ على منصات Red Hat Enterprise Linux و KVM/Xen

يوفر نظام Red Hat البيئي العديد من الخيارات لـ حماية الأجهزة الافتراضية باستخدام المجموعات ومكونات التوافر العاليفي إصدارات مثل Red Hat Enterprise Linux 5 و 6، يتم دعم مجموعات مختلفة من برامج إدارة الأجهزة الافتراضية وإضافات المجموعات.

يدعم RHEL 5 منصتان افتراضيتان: Xen (من RHEL 5.0) و KVM (من RHEL 5.4)تتيح لك إضافة RHEL 5 Advanced Platform (AP) Cluster إدارة كل من Xen و KVM VMs كموارد للمجموعة، بحيث تتحكم البنية التحتية عالية التوافر للمضيف في بدء التشغيل والإيقاف والتحويل التلقائي للأجهزة الافتراضية بين العقد.

مع نظام التشغيل RHEL 6، أصبح دعم المحاكاة الافتراضية أكثر سهولة: لا يتم دعم سوى KVM كبرنامج إدارة الأجهزة الافتراضيةمع ذلك، لا يزال بإمكان مُلحق التوافر العالي في RHEL 6 التعامل مع الأجهزة الافتراضية KVM كموارد عنقودية تُدار بواسطة بنية التوافر العالي للمضيف. ويتولى مدير موارد العنقود (rgmanager في الإصدارات الكلاسيكية) مسؤولية مراقبة العُقد ونقل الأجهزة الافتراضية بين الخوادم الفعلية عند اكتشاف عطل.

يُطلق على هذا النهج غالبًا اسم "مجموعة RHEL / HA تعمل على مضيفات فعلية تعمل كمنصة افتراضيةتقوم مجموعة RHEL نفسها بتوجيه مكان تشغيل كل جهاز افتراضي واتخاذ الإجراءات في حالة فشل العقدة، مما يضمن إعادة تشغيل الأجهزة الافتراضية التي تم تكوينها على أنها بالغة الأهمية على مضيف سليم.

ومن الجوانب المثيرة للاهتمام، من وجهة نظر المجموعة، لا يهم نظام التشغيل الضيف للجهاز الظاهري كثيرًايمكن التعامل مع أي نظام تشغيل ضيف متوافق مع Xen أو KVM في RHEL كآلة افتراضية عالية التوافر: إصدارات مختلفة من RHEL (3، 4، 5، إلخ) وإصدارات متنوعة من Microsoft Windows، طالما أنها مدعومة من قِبل برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية. يوفر هذا مرونة كبيرة عند تأمين البيئات المختلطة.

ومع ذلك، توصي شركة Red Hat نفسها بتوخي الحذر عند الاختيار بين استخدام إضافة RHEL عالية التوفر أو منصات افتراضية أكثر اكتمالاً مثل Red Hat Enterprise Virtualization (RHEV) لتوفير التوافر العالي للأجهزة الافتراضية. كلاهما يوفر وظائف التوافر العالي، لكن حالات الاستخدام مختلفة ويجب مراعاة حجم البيئة ونموذج التشغيل.

متى يُفضل استخدام RHEL HA مقابل RHEV لتحقيق التوافر العالي

عند اتخاذ قرار بشأن ما إذا كان ذلك مستحسنًا إضافة RHEL HA أو منصة مثل RHEV لحماية الأجهزة الافتراضية، فإن أحد المعايير الرئيسية هو عدد المضيفين الفعليين ونوع الاستخدام الذي سيتم منحه للبيئة الافتراضية.

تم تصميم ملحق التوافر العالي لنظام RHEL لـ مجموعات صغيرة نسبياً ذات تكوين ثابتتقليديًا، تحتوي هذه المجموعات على حد أقصى يبلغ حوالي 16 عقدة فعلية، وهو ما يكفي للعديد من بيئات الشركات ولكنه لا يتناسب جيدًا مع البنى الشبيهة بالسحابة مع عشرات أو مئات المضيفين الذين يتغيرون باستمرار.

لذلك، تشير وثائق ريد هات نفسها إلى أن لا يُنصح باستخدام RHEL HA كأداة وحيدة لبناء بنى تحتية شبيهة بالسحابة.يرجع ذلك تحديدًا إلى طبيعتها الثابتة وحدود عدد العُقد. أما في سيناريوهات الحوسبة السحابية، فمن الأنسب استخدام منصات مصممة خصيصًا لهذا النموذج، مع مديري موارد أكثر مرونة وقابلية للتوسع.

من ناحية أخرى، إذا كان الهدف هو حماية عدد معتدل من الأجهزة الافتراضية الهامة على مجموعة محددة جيداً من المضيفينتُعد إضافة HA الخاصة بـ RHEL حلاً قويًا: فهي تتكامل بشكل جيد مع نظام التشغيل، وتعتمد على تقنيات التجميع الناضجة، وتوفر المنطق اللازم لمراقبة ونقل الأجهزة الافتراضية في حالة الفشل.

على أي حال، يُنصح بالمراجعة أحدث وثائق RHEL حول أنظمة التشغيل الضيف المدعومة ومجموعات المشرف/المجموعةلأن الدعم يتطور مع كل إصدار، ومن المهم الالتزام بالمصفوفات الرسمية.

التوافر العالي في Hyper-V: المجموعات، والنسخ المتماثلة، والترحيل المباشر

في بيئات مايكروسوفت، يعتمد التوافر العالي بشكل أساسي على قدرات تقنية Hyper-V مع نظام تجميع تجاوز الفشل في Windows Serverالهدف هو الحصول على وصول مستمر إلى الأجهزة الافتراضية حتى في حالة حدوث أعطال في الأجهزة أو مشاكل في الشبكة أو أخطاء في البرامج.

العنصر المركزي هو مجموعات تجاوز الفشل Hyper-Vتُعدّ هذه المجموعة من الخوادم (العُقد) مجموعةً تتشارك في التخزين وتعمل بتنسيقٍ مُحكم: ففي حال تعطل إحدى العُقد، يتم تشغيل الأجهزة الافتراضية التي كانت تعمل عليها تلقائيًا على عُقدة أخرى في المجموعة. ويتم دعم كل ذلك بتقنيات الأقراص المشتركة وأنظمة الاتصالات الداخلية المُخصصة.

لكي ينجح هذا، من الشائع أن تتشارك العقد التخزين باستخدام شبكة منطقة التخزين (SAN) أو خادم ملفات قابل للتوسع (SOFS)وفوق تلك الطبقة، مجموعات مجلدات مشتركة (CSV)مما يسمح لجميع العقد بالوصول في وقت واحد إلى نفس الأقراص التي توجد بها ملفات الجهاز الظاهري.

تتواصل العقد أيضًا عبر شبكة مخصصة تُعرف باسم نبضات القلب العنقوديةهذه الشبكة منفصلة عن شبكة بيانات الإنتاج، ووظيفتها إخطار كل خادم بأنه يعمل. إذا توقف نظام المجموعة عن استقبال إشارات النبض من إحدى العقد، يُعتبر هذا الخادم معطلاً، ويتم تفعيل إجراءات تجاوز الفشل.

عنصر أساسي آخر هو تكوين النصابيُحدد النصاب القانوني عدد الأصوات (العُقد أو الشهود الخارجيين) اللازمة لاستمرار عمل المجموعة. وهذا يمنع حدوث سيناريوهات "انقسام الدماغ"، حيث تعتقد مجموعات معزولة من العُقد خطأً أنها المجموعة الرئيسية، مما يُسبب تلف البيانات. ويُعد اختيار نموذج النصاب القانوني المناسب (العُقد، شاهد القرص، شاهد مشاركة الملفات، إلخ) أمرًا أساسيًا للاستقرار.

وبناءً على ذلك، تستفيد تقنية Hyper-V من إمكانيات المجموعة لتمكين عمليات نقل مباشرة للأجهزة الافتراضية بين العقد مع الحد الأدنى من وقت التوقفأثناء عملية الصيانة أو لإعادة توازن الحمل، يمكن نقل جهاز افتراضي من مضيف إلى آخر دون انقطاع الخدمة، ونقل الذاكرة والحالة والاتصالات النشطة بشفافية.

إذا حدث عطل فعلي في الأجهزة أو البرامج على إحدى العقد بدلاً من الصيانة المخططة، فإن المجموعة تنفذ التحويل عن طريق الخطأ التلقائييتم تشغيل الأجهزة الافتراضية التي كانت تعمل هناك على مضيف آخر يتمتع بإمكانية الوصول إلى نفس وحدة التخزين المشتركة. يكون الانقطاع أكبر مما هو عليه في عملية النقل المباشر (إذ يجب إيقاف تشغيل الجهاز الافتراضي ثم إعادة تشغيله)، ولكن يتم الحفاظ على استمرارية الخدمة بأقل قدر من التدخل البشري.

النسخ المتماثل لـ Hyper-V والهجرة المباشرة "بدون مشاركة"

بالإضافة إلى مجموعة SAN الكلاسيكية، يشتمل Hyper-V على تقنيات أخرى تركز على كل من التوافر العالي والتعافي من الكوارث، ولا سيما نسخ Hyper-V والهجرة المباشرة بدون تخزين مشترك.

La نسخة طبق الأصل من Hyper-V هي وظيفة نسخ غير متزامنة للأجهزة الافتراضية بين مضيف رئيسي ومضيف أو أكثر من المضيفين الاحتياطيين، والذين عادةً ما يكونون موجودين في موقع أو مركز بيانات آخر. تُرسل التغييرات إلى الجهاز الافتراضي المستهدف على فترات منتظمة، مما يُنشئ نقاط استعادة تسمح باستعادة الجهاز الافتراضي إلى حالة حديثة في حال تعرض الموقع الرئيسي لكارثة.

تحتوي هذه الآلية على وكيل النسخ المتماثل لـ Hyper-V يقوم هذا النظام بتنسيق حركة البيانات المنسوخة، وإدارة نقاط الاستعادة، وتوحيد عمليات تجاوز الأعطال. كما يتيح إمكانية تجاوز الأعطال المخطط لها (على سبيل المثال، نقل بيئة الإنتاج إلى موقع آخر) وتجاوز الأعطال غير المخطط لها (عندما يتعطل الموقع الرئيسي بشكل غير متوقع).

بسبب طبيعتها غير المتزامنة، فإن عملية النسخ موجهة بشكل أكبر نحو DR أن HA "يكاد يكون وقت التوقف معدومًا"بعد وقوع حادث، يجب بدء عملية التحويل إلى النسخة المتماثلة من الجهاز الظاهري، وعلى الرغم من أن العملية سريعة للغاية، إلا أنها تنطوي على بعض وقت التوقف عن العمل واحتمال فقدان الثواني أو الدقائق الأخيرة من البيانات، وذلك اعتمادًا على فترة النسخ المتماثل المُكوّنة.

في الوقت نفسه، يوفر Hyper-V الهجرة المباشرة بدون مشاركة البياناتيتيح لك هذا نقل جهاز افتراضي بين مضيفين لا يتشاركان في مساحة التخزين. في هذا النموذج، يمتلك كل مضيف مساحة تخزين محلية خاصة به، ولكن عملية النقل المباشر تنسخ أقراص الجهاز الافتراضي إلى الوجهة بشفافية تامة بينما يبقى الجهاز الافتراضي متصلاً بالإنترنت، ثم تُحوّل التنفيذ إلى الخادم الجديد.

هذه الوظيفة مفيدة بشكل خاص في بيئات بدون شبكة تخزين (SAN) أو بدون بنية تحتية للتخزين المشتركيُقلل هذا من تكلفة الدخول للشركات الصغيرة والمتوسطة أو الحالات التي لا يُفضل فيها الاحتفاظ بشبكة تخزين مخصصة. فهو يسمح، على سبيل المثال، بإعادة تنظيم الخوادم أو الانتقال إلى أجهزة جديدة بأقل تأثير، دون الحاجة إلى إيقاف تشغيل الأجهزة.

يوفر الجمع بين هذه التقنيات (مجموعات تجاوز الفشل، ووحدات التخزين المشتركة، والهجرة المباشرة مع أو بدون تخزين مشترك، ونسخ Hyper-V) مجموعة واسعة من الخيارات لـ تصميم استراتيجيات استمرارية الأعمال وتحمل الأعطال مُكيّفة لتناسب مختلف الميزانيات ومستويات الطلب.

حلول التوافر العالي مع HA-DAS وخادم ويندوز

إلى جانب البيئات التي تحتوي على شبكات تخزين كبيرة، توجد بنى مصممة لـ التوافر العالي في أنظمة التخزين المتصلة مباشرة بالخوادم (HA-DAS)تستفيد هذه الحلول من نظام التشغيل Windows Server (على سبيل المثال، 2012) ووحدات التحكم المتقدمة RAID/HBA لتقديم مجموعات عالية التوافر دون الحاجة إلى إعداد شبكة تخزين iSCSI SAN أو FC تقليدية.

في هذا النهج، يتم استخدام ما يلي: عقدتان من عقد مجموعة HA مع وحدة تخزين JBOD مشتركة (هيكل القرص "مجرد مجموعة من الأقراص" بدون ذكاء خاص به). يتصل JBOD بالخادمين عبر وحدات تحكم HBA المضيفة RAID الاحتياطية، بحيث ترى كل عقدة نفس مجموعة الأقراص ويمكنها الوصول إلى نفس RAID في وقت واحد.

يمكن لهذه الحلول أن تحقق قدرات تصل سعتها إلى 180 تيرابايت في الهيكل المشتركتتضمن وحدات التحكم RAID عادةً ذاكرة تخزين مؤقتة بسعة 1 جيجابايت لكل منها، مع نسخ ذاكرة التخزين المؤقتة بين وحدات التحكم للحفاظ على الاتساق وتحسين الأداء، وحماية ذاكرة التخزين المؤقتة تعتمد على المكثفات الفائقة بدلاً من البطاريات التقليدية.

تتم عملية الاتصال بين وحدات التحكم عادةً من خلال روابط SASيُغني هذا عن الحاجة إلى وصلات إيثرنت لمزامنة حالة القرص. فهو يوفر مسار اتصال مباشر وموثوق للغاية بين عقدتي التخزين.

ومن السمات المهمة الأخرى أن هذه البنى تعمل عادةً في الوضع النشط/النشط على نفس مصفوفة RAIDبمعنى آخر، تُقدّم كلتا العقدتين الخدمة في آنٍ واحد، وتستفيدان من القدرة الحاسوبية لكلا الخادمين، بدلاً من ترك إحداهما في وضع الاستعداد حتى تتعطل الأخرى. وهذا يُجنّبنا إهدار 50% من الاستثمار في الأجهزة الذي يحدث عادةً في مجموعات الخوادم النشطة/الخاملة.

مرتكز على ويندوز سيرفر 2012 (أو الإصدارات اللاحقة)، يستفيد المسؤولون من بيئة إدارة مألوفة: فالأدوات والمعالجات ووحدة التحكم الإدارية ونموذج الصلاحيات معروفة مسبقًا. ويتم تقليل وقت التعلم إلى الحد الأدنى، مما يقلل أيضًا من تكاليف التشغيل والمخاطر أثناء التنفيذ.

تُصمم هذه الأنواع من حلول HA-DAS لتناسب استخدامات متنوعة: تقنية المحاكاة الافتراضية للخوادم Hyper-V، وWindows VDI، ووحدات تخزين SAN/NAS، قواعد البيانات للمعاملات (OLTP)مستودع البيانات وخدمات الويب عالية التوافريتم تحقيق كل هذا من خلال الاستفادة من هيكل تخزين مشترك واحد، وعقدتين زائدتين عن الحاجة، ومنطق مجموعة ويندوز.

توافر عالٍ مصمم خصيصًا لمصفوفات QNAP NAS و Virtualization Station 4

في مجال التخزين الشبكي، طورت شركات مصنعة مثل QNAP وظائف متقدمة لـ لتحقيق توافر عالٍ لكل من التخزين والأجهزة الافتراضية المستضافة على معداتكوعلى وجه الخصوص، يجمعون بين نظام التشغيل QuTS hero (القائم على ZFS) و Virtualization Station 4 لتقديم النسخ المتماثل في الوقت الحقيقي والتحويل التلقائي بين جهازي NAS.

من جهة أخرى، يدمج نظام QuTS hero تقنيات من التوافر العالي لجهاز التخزين الشبكي نفسهيتيح لك هذا تكوين جهازين متطابقين (أو متشابهين) كزوج عالي التوافر. في حال تعطل أحد جهازي التخزين الشبكي، يتولى الجهاز الآخر المهمة وتستمر الخدمات بالعمل. وهذا يحمي التخزين وخدمات التخزين الشبكي الأساسية.

وبناءً على ذلك، فإن الوظائف الجديدة لـ التوافر العالي في محطة المحاكاة الافتراضية 4 (متوفر في الإصدار التجريبي في الإصدارات الحديثة) يذهب خطوة أبعد: فهو يسمح للأجهزة الافتراضية التي تعمل على NAS بأن تتمتع بقدرة متقدمة على تحمل الأعطال من خلال النسخ المتماثل في الوقت الفعلي بين جهازي QNAP.

هذه الميزة متوفرة فقط في جهاز تخزين شبكي QNAP بمعالجات x86 التي تعمل بنظام QuTS hero ولديها الإصدار المناسب من Virtualization Station 4. يعد استخدام تقنية ZFS و SnapSync أمرًا ضروريًا، حيث إنها مسؤولة عن مزامنة بيانات VM بين جهازي NAS في الوقت الفعلي، مما يضمن أن يكون الجهاز الظاهري المنسوخ محدثًا دائمًا.

تعتمد خطة التشغيل على حقيقة أن يدعم جهازا التخزين الشبكي (NAS) بعضهما البعض.يعمل كل من جهازي التخزين الشبكي A و B كعقد احتياطية متبادلة. يمكن لكل منهما تشغيل أجهزته الافتراضية الخاصة، وبالنسبة للأجهزة المحمية بخاصية التوافر العالي، يتم إنشاء نسخة طبق الأصل على جهاز التخزين الشبكي الآخر. في حال تعطل أحد الجهازين، يتولى الجهاز الآخر التحكم ويشغل الأجهزة الافتراضية المتأثرة.

وهذا يسمح أ التبديل السلس بين خوادم NASيمكن تفعيل خاصية الحماية عالية التوافر (HA) لبعض الأجهزة الافتراضية الهامة فقط دون التأثير على خدمات التخزين الشبكي الأخرى (مثل النسخ الاحتياطي ومشاركة الملفات وغيرها). يستطيع كل جهاز تخزين شبكي الاستمرار في أداء وظيفته الأصلية مع توفير الحماية في الوقت نفسه للأجهزة الافتراضية المخصصة للحماية عالية التوافر.

تضمن المزامنة في الوقت الفعلي القائمة على SnapSync أنه عند وقوع حادث ما، يتم التحويل بشكل فوري تقريباً وبدون فقدان للبيانات.بخلاف البنى التقليدية التي تعتمد على منطقة تخزين مشتركة مركزية (SAN)، فإن هذا الحل يقضي على نقطة الفشل الوحيدة هذه: حيث يحتفظ كل جهاز NAS بنسخة كاملة ومتسقة من الأجهزة الافتراضية التي يحميها.

بالإضافة إلى ذلك، تحدد QNAP عدة ظروف الأعطال التي يمكن أن تؤدي إلى التبديلمن بين الأسباب المحتملة: زيادة تحميل وحدة المعالجة المركزية لفترة طويلة (تجاوز حد معين، مثلاً 80% لفترة محددة)، وارتفاع درجة حرارة النظام بشكل مفرط، وتعطل القرص حتى في تكوينات RAID، وفقدان أحد مصادر الطاقة الاحتياطية. يقوم النظام بتقييم هذه الظروف، وإذا تبين أن جهاز التخزين الشبكي غير موثوق، فإنه ينقل الحمل إلى العقدة الأخرى.

إمكانية القيام مفاتيح يدويةتُعد هذه الأدوات مفيدة للغاية عندما يرغب الفريق التقني في نقل الأجهزة الافتراضية إلى جهاز تخزين متصل بالشبكة (NAS) آخر بطريقة مُتحكم بها لإجراء مهام الصيانة: استبدال الأقراص، وتحديث البرامج الثابتة، وتغيير الإعدادات المتقدمة، وما إلى ذلك. عملية التبديل سريعة للغاية (في حدود أقل من ثانية)، مما يجعل العملية شفافة تمامًا للمستخدمين.

نقطة أخرى مثيرة للاهتمام هي أن لا توجد تكلفة ترخيص إضافيةتتضمن منصة Virtualization Station 4 ميزة التوافر العالي المدمجة في التطبيق نفسه، والمشمولة مع النظام، دون أي رسوم إضافية لكل عقدة أو لكل جهاز افتراضي. وهذا ما يجعلها جذابة بشكل خاص للشركات الصغيرة والمتوسطة والبيئات التي تسعى إلى تحقيق توافر عالٍ بتكلفة معقولة.

متطلبات وقيود التوافر العالي في QNAP

لضمان نشر هذا الحل بشكل صحيح على أجهزة QNAP، من الضروري مراعاة بعض الأمور. متطلبات البرامج والأجهزة والشبكاتإنها ليست معقدة للغاية، ولكن من المستحسن أن تكون واضحة تمامًا قبل تصميم البيئة.

فيما يتعلق بالبرمجيات، من الضروري أن يكون لديك إصدار QuTS hero h5.3 أو أعلى مع Virtualization Station 4.1 أو أحدث. هذه الإصدارات فقط هي التي تتضمن وظيفة التوافر العالي للأجهزة الافتراضية القائمة على SnapSync. هذه الميزة غير متوفرة على أجهزة NAS التي تعمل بنظام QTS "الكلاسيكي" أو الإصدارات الأقدم من Virtualization Station.

على مستوى الأجهزة، ليس من الضروري أن يكون جهازا التخزين الشبكي (NAS) من نفس الطراز تمامًا، ولكن من المطلوب أن كلاهما يستخدم معالجات من نفس البنية والعلامة التجارية (كلاهما من إنتل أو كلاهما من AMD).هذا يبسط التوافق ويضمن أن تعمل الأجهزة الافتراضية المنسوخة بسلاسة على أي من الأجهزة.

فيما يتعلق بالشبكة، من الضروري أن يوجد جهازا التخزين الشبكي (NAS) على نفس شريحة الشبكة. علاوة على ذلك، يجب أن يكون هناك اتصال مباشر بين الجهازين عبر كابل شبكة فعلي مخصص لمزامنة بيانات الجهاز الظاهري. يعمل هذا الرابط المخصص كقناة "خارج النطاق" للنسخ المتماثل، مما يمنع التداخل مع حركة مرور المستخدم العادية.

عملياً، يمكن تلخيص متطلبات الأجهزة الفعلية فيما يلي: نفس عائلة المعالجات المركزية ورابط مباشر بين NASيتم تحديد حجم جميع المكونات الأخرى (سعة القرص، وذاكرة الوصول العشوائي، وما إلى ذلك) بناءً على عدد الأجهزة الافتراضية المراد حمايتها والأداء المتوقع. إذا تحققت هذه الشروط، فإن إعداد خاصية التوافر العالي (HA) في QNAP يكون بسيطًا نسبيًا وفعالًا للغاية.

الفرق بين التوافر العالي والنسخ المتماثل البسيط/التعافي من الكوارث في الأجهزة الافتراضية

غالباً ما يتم الخلط بين الحلول نسخ الآلات الافتراضية كآلية لاستعادة البيانات في حالات الكوارث مع توفر عالٍ حقيقي دون أي انقطاع (أو مع أقل قدر ممكن من الانقطاع). كلاهما مهم، لكنهما يحلان مشاكل مختلفة.

على سبيل المثال، من الشائع في بيئات VMware vSphere تكوين نسخ الأجهزة الافتراضية إلى موقع التعافي من الكوارثيتم نسخ صورة القرص للخادم الرئيسي إلى عقدة استعادة البيانات في حالات الكوارث. يحمي هذا الإجراء من الفقدان الكامل للموقع الرئيسي، ولكن عند تعطل الخادم الرئيسي، عادةً ما تكون عملية الاستعادة اليدوية ضرورية: تشغيل الأجهزة الافتراضية في موقع استعادة البيانات، وإعادة تهيئة الشبكات، والتحقق من سلامة البيانات، وما إلى ذلك.

تتضمن هذه العملية، على الرغم من إمكانية أتمتتها جزئياً، فترة من الخمول والتي قد تتراوح مدتها من دقائق إلى ساعات، تبعًا لمدى تعقيد البيئة والإجراءات الداخلية. إنها استراتيجية ممتازة للتعافي من الكوارث، لكنها لا تفي بهدف التوافر شبه المستمر المتوقع من حلول التوافر العالي الصارمة.

يتطلب التوافر العالي الحقيقي وجود آلية تجاوز الأعطال التلقائية أو شبه التلقائيةمع فترات توقف منخفضة للغاية، وعدم الحاجة إلى عمليات يدوية معقدة عند تعطل أحد المكونات. علاوة على ذلك، يجب أن تكون مزامنة البيانات بين العقد النشطة والاحتياطية دقيقة بما يكفي لمنع أو تقليل فقدان المعلومات الحديثة.

لذلك، عند تصميم بيئة أجهزة افتراضية عالية التوفر، من الضروري الجمع بين العناصر بشكل صحيح. تقنيات التجميع، والنسخ المتماثل (شبه) الفوري، والتخزين الاحتياطي، والمراقبة الاستباقيةهذه هي الطريقة الوحيدة لضمان استمرار المستخدمين في الوصول إلى الموقع الإلكتروني أو قاعدة البيانات أو تطبيق الشركة دون أي انقطاعات تقريبًا، حتى في حالة إيقاف تشغيل خادم كامل أو جهاز تخزين متصل بالشبكة (NAS) فجأة.

عملياً، يتمثل النهج الأكثر شيوعاً في استكمال التوافر العالي المحلي (على سبيل المثال، مجموعة داخل مركز البيانات نفسه) بـ استراتيجية التعافي من الكوارث في موقع آخروبهذه الطريقة، يتم تغطية كل من الأعطال اليومية (الأقراص، والخوادم، ومصادر الطاقة، وما إلى ذلك) والأحداث الأكثر خطورة (الحرائق، وانقطاع التيار الكهربائي لفترات طويلة، والكوارث الطبيعية).

تُظهر هذه المجموعة الكاملة من الحلول - مجموعات RHEL وHyper-V، وهياكل HA-DAS الخالية من SAN، والتوافر العالي المخصص على QNAP NAS مع Virtualization Station، ونسخ الأجهزة الافتراضية المتقدمة - أنه من الممكن اليوم تصميم بيئات افتراضية عالية التحمل للأعطال مصممة خصيصًا لتناسب أحجام الشركات وميزانياتها المختلفة.إن فهم الاختلافات بين كل نهج، وقيودها (مثل الحد الأقصى لعدد العقد أو الحاجة إلى التخزين المشترك)، ومتطلباتها التقنية هو المفتاح لاختيار المزيج الصحيح والحفاظ على تشغيل الخدمات الحيوية دون انقطاع تقريبًا.