קטגוריה: וירטואליזציה

כמה מילים על ניטור

אם תיגשו כמעט לכל חברה בארץ או בחו"ל שמתפעלת בשטחה מספר מחשבים/שרתים, תמצאו מערכות ניטור שונות, בין אם מערכות קנייניות ובין אם מערכות מבוססות בקוד פתוח או שילוב של השניים. אחרי הכל – בלי ניטור, הסיכוי שתדע על תקלה הוא קטן.

ניטור זה דבר הכרחי, מעולה ודרוש – אולם כשמטמיעים פתרון ניטור, יש צורך להחליט: מה אנחנו רוצים לעשות עם זה? יש כאלו שרק מחפשים שהמערכת תציג מעין "מפה"/"טבלה" של כל השרתים, אם הכל תקין היא תציג אותם בצבע ירוק, אם לא – בצבע שונה וכנראה גם תשמיע איזה צליל כלשהו כשיש תקלה ואולי גם תשלח אימייל ו/או SMS לאחראי.

פתרון ניטור כזה הוא נחמד ואפשר ליישם אותו במגוון מוצרים, החל מ-Zabbix (פתרון חביב עליי אישית), iCinga, Opsview, ושלל פתרונות אחרים. אגב, שום פתרון אינו "שגר ושכח" שיתן ניטור מלא תוך שעה או שעתיים, כך שמי שמחפש פתרונות "קסם" – יתאכזב.

הניטור שתיארתי לעיל הוא די טוב, אבל חסר בו חלק מאוד משמעותי. ברשותכם, אתן דוגמא קטנה:

נניח שיש בחברה שרת אפליקציות כלשהו (לא חשוב כרגע מהי מערכת ההפעלה שמריצה את השרת אפליקציות). השעה 2 לפנות בוקר, והמערכת מקפיצה התראה שאותו שרת אפליקציות קרס. האחראי שמקבל את ההתראה יתחבר לתשתית החברה, יתחבר לשרת, ישמור את הלוגים הנוכחיים במקום אחר (או יבצע להם דחיסה וישמור במקום אחר) ויפעיל מחדש את שרת האפליקציות. במידה והוא יראה שהשרת פועל כסידרו, הוא ישלח את הקובץ לצוות הסיסטם או לפיתוח להמשך בדיקה ביום ראשון. במקרים אחרים, אם מי שאחראי על מערכת הניטור מכיר את שרת האפליקציה, הוא יבדוק ב-לוגים מה התקלה ויתקן אותה ויפעיל את שרת האפליקציה מחדש כך שהכל יחזור לפעול כשורה.

זה בדיוק הידע שאנו זקוקים כדי להפעיל את שרת האפליקציות לאחר קריסה מהדוגמא לעיל, ואת זה אנחנו צריכים לשלב בפתרון הניטור שלנו, כלומר שאם המערכת מוצאת ששרת האפליקציה קרס – היא תריץ סקריפט שצוות הפיתוח/סיסטם כתב ואותו סקריפט בעצם ישלב את הידע והבדיקות שהצוות סיסטם/פיתוח עושה ואותו סקריפט ינסה לתקן את הבעיה, בין אם זה לדוגמא חוסר מקום בדיסק עקב "פיצוץ" של קבצי לוגים שאף אחד לא העיף/ניקה, הרשאות לא נכונות וכו'. אחרי הכל, אם ניתן לפתור את התקלה באופן אוטומטי – זה עדיף בהרבה מאשר להעיר מישהו באמצע הלילה/שבת/חג כדי שיעשה את אותם דברים.

עד כה דיברתי על 2 סוגי ניטור:

  • ניטור פאסיבי (המערכת מנטרת ושולחת הודעה אבל לא מבצעת שום פעולת תיקון או מנע)
  • ניטור אקטיבי – כשהמערכת מזהה תקלה, היא מפעילה סקריפטים שהצוות כתב על מנת ולנסות לתקן את התקלה באופן אוטומטי

יש עוד סוג של ניטור שיכול לעזור לחברות שיוצרות המון קבצי לוגים (החל מחומות אש, IPS/IDS, אפליקציות שונות, בנקאות וכו'). במקרים כאלו, אפליקציות כמו שציינתי לעיל לא יסייעו. מישהו נניח חדר למערכת. דרך איזה פורט הוא נכנס? מה כתובת ה-IP שלו? מה הוא עשה? במה הוא השתמש? אלו פרטים שכל מערכת בטחון תדע. אם יש באג באפליקציה, מה הפלט שמופיע בלוג? איך ננתח את כל הלוגים מעשרות שרתי Web ושרתי אפליקציה?

כאן נכנסות מערכות כמו ELK, Graphite ועוד (שאלו את אנשי ה-Devops שלכם) שגם הן מבצעות ניטור, רק שהניטור שלהן הוא ניטור שיותאם מתאים לאפליקציות ואותן מערכות גם לומדות הרבה דברים מקבצי הלוגים, ובאמצעותן ניתן לבצע חיתוכים שונים כדי לקבל תובנות שונות ולשנות/לשפר דברים.

לסיכום: כשאנחנו נכנסים ומחליטים לגבי ניטור, כדאי לבצע חלוקה ולדעת קודם כל מה אנחנו רוצים לנטר. אם יש לנו כמה מאות VM (לא משנה איזה Hypervisor) ועשרות שרתים, נתבים, מתגים, אין בעיה להרים מערכת Zabbix לדוגמא ותוך מספר ימים לנטר את רוב המערכת (יקח עוד כמה ימים לנטר את החלקים היותר "ממזרים" כמו מתגים, נתבים ובמיוחד – לעשות אופטימיזציה לשרת ניטור עצמו, דבר שלכשעצמו אינו כה קל לביצוע. החלק שלוקח הכי הרבה זמן הם ציודים שמצריכים כתיבת חוקים ידנית וכתיבת סקריפטים לפתרונות אוטומטיים), אבל אם אנחנו רוצים לנטר לוגיקה של שרתי אפליקציות, Web, ניתוח לוגים ממקורות שונים – אז פתרונות כמו ELK ואחרים צריכים להיות מיושמים, כלומר יכול להיות מצב בו תצטרכו 2 מערכות ניטור, כאשר כל אחת עושה דבר אחר (יש כל מיני פתרונות מסחריים שמנסים למכור את עצמם שיכולים לעשות את הכל ביחד, אני לא ממליץ להטמיע פתרונות כאלו, אלו פתרונות שמביאים להמון חיכוכים בין צוותים שונים).

על רשיון VDA ועל פתרונות עוקפים

אחת הבעיות המהותיות ביותר בהטמעת כמעט כל פתרון VDI, הוא עניין הרישוי מערכות הפעלה של מיקרוסופט. למיקרוסופט יש פתרונות ה-VDI משלה וכל פתרון אחר שאינו משלה מצריך תוספת כספית רצינית. מישהו עשה חישוב ומצא שאם אתה רוצה להרים פתרון VDI שאינו מבוסס על טכנולוגיית מיקרוסופט, תצטרך לשלם משהו כמו $100 פר תחנה, ולא מדובר על תשלום חד פעמי אלא מנוי שנתי.

כשמדובר בחברה גדולה עם אלפי או עשרות אלפי תחנות, סביר להניח שיש לאותה חברה מנוי כמו SA (כל עניין הרישוי של מיקרוסופט מצריך חתיכת "תואר" והם משתדלים לסבך אותו כמה שיותר), ובמקרים כאלו, התיקון האחרון שמיקרוסופט ביצעה בנובמבר האחרון, עוזר במשהו (אפשר לקרוא על כך בהרחבה כאן), אבל מצד שני, לאלו שאין להם Software Assurance License ימצאו את עצמם בבעיה.

מה ניתן לעשות? הרשו לי להציע 2 הצעות. אינכם חייבים להטמיע את אחת ההצעות אבל אתם יכולים להרים PoC של אחת ההצעות, להראות לנציג של מיקרוסופט וזה יכול לשמש אתכם במו"מ מולם כדי לקבל מחיר יותר נמוך. (שימו לב: בפוסט זה אינני מתייחס לפתרונות RDS מכיוון שאני מניח שאם אתם משתמשים ב-RDS, כבר שילמתם את מחיר הרשיון).

פתרון 1
הפתרון הראשון הוא שימוש במערכת הפעלה של מיקרוסופט המיועדת לשרתים, ו"הפיכתה" למערכת דסקטופ. אפשר לבצע זאת הן על מערכת 2008/2008R2 והן על 2012/2012R2 בגרסאות Standard. מיקרוסופט עצמה מאשרת כי למערכת ש"הומרה" לדסקטופ, אין צורך רשיון VDA (אבל מצד שני גם לא תוכלו להשתמש במערכת הזו למשתמשים רבים אלא אך ורק מכונה פר משתמש). הנה מה שמיקרוסופט כותבת (מתוך ה-FAQ לגבי VDI – לחצו להגדלה)

vdaמי משתמש בטריק הזה? חברה אחת שאולי שמעתם עליה בשם .. אמזון, שמציעה שרותי דסקטופ תחת השם Amazon Workspaces. לפחות ממה ששמעתי מכל מיני אנשים שביצעו זאת, אין שום בעיה להריץ כל אפליקציה של Corporate.

פתרון 2
פתרון 2 מבוסס על … לינוקס. עכשיו, אני מניח שהרבה חברות בישראל כששומעות את המילה "לינוקס" ובמיוחד כשזה מדובר אפילו ברמז לגבי דסקטופ – נרתעות, והאמת – זה גם קרה בחו"ל לא מעט, אז תרשו לי להסביר משהו קטן (אחר כך נגיע לחלקים קצת יותר טכניים):

הרבה, הרבה מאוד חברות לא אוהבות רעיון ה-VDA. תחשבו על זה לרגע – הדסקטופים שלכם והלאפטופים – בכולם יש Windows ששולם פעם אחת בלבד, וגם הרשיונות למערכות Windows 2012/2012R2/2008 שולמו באופן חד פעמי, ואילו VDA מצריך תשלום כל שנה, ולכן החברות הללו שהיו מעוניינות לחשוב על פתרון VDI פנו הן ל-Citrix והן ל-VMWare למצוא פתרונות חלופיים.

התוצאה – 2 החברות הנ"ל הכריזו פחות או יותר באותו זמן על פתרון מבוסס לינוקס. ל-2 החברות יש טכנולוגיות שונות, אבל הרעיון עצמו עם לינוקס הוא די פשוט בעצם…

ה-VDI שיופעל עבור המשתמש הוא לינוקס לכל דבר ועניין, בין אם זו הפצת RHEL או Centos (גירסאות 6.6 ומעלה) או אובונטו 12 (שאר ההפצות לא נתמכות באופן רשמי אבל מנסיון – אין שום בעיה להשתמש בהן, כולל סביבות כמו KDE, XFCE ואחרות). ההטמעה בלינוקס (במקרה ומדובר ב-Horizon View של VMware, ב-Citrix זה שונה) כוללת התקנת VMWare Tools (ואני ממליץ לא להתקין את החבילה ש-VMWare נותנת אלא את Open VM Tools שזו גירסת הקוד הפתוח שהיא הרבה יותר יציבה, מעודכנת, וגם המהנדסים של VMWare משתתפים בפרויקט והחבילה כלולה בתוך ה-REPO ברירת המחדל של ההפצה), התקנת JRE (כן, ב-VMWare עדיין חושבים שלהריץ JAVA על דסקטופ זה דבר חכם…) ואת ה-View Agent והגדרות נוספות שונות שאיש הלינוקס יצטרך להוסיף. אגב, את עניין הרפליקציה של המכונות (בין אם Linked Clones או Full Clones יש צורך לבצע עם סקריפט שכתוב ב.. Power Shell. לך תבין מדוע..)

לאחר שהמשתמש מקבל את המסך הלינוקס (אחרי שהוא התחבר ל"פורטל"), הוא מבצע Login למערכת (אין שום בעיה שיבצע Login מול AD של מיקרוסופט) והוא יקבל סביבה גרפית שאיש הלינוקס בחברה בנה/שינה כדי שתיראה כמה שיותר "ווינדוזית". מכאן והלאה, שמשתמש יבצע Double Click על אייקון כלשהו (דפדפן, וורד וכו' וכו') הוא יקבל בעצם את האפליקציה משרת 2012/2008 כך שהלינוקס הוא רק "מעטפת", אתם לא תתחילו להריץ תוכנות לינוקסיות בחברה (אלא אם אתם רוצים, אבל זה משהו אחר. זו לדוגמא יכולה להיות הזדמנות מעולה להטמיע כרום ולשכוח מוירוסים)

בשיטה זו – אתם משלמים 0 פר VDI למיקרוסופט (שוב, למעט רשיונות שאתם צריכים לשלם על Published Apps)

שוב, אזכיר, אלו פתרונות שלא חייבים להיות מחר מורמים Corporate Wide והרמה של מכונה אחת כזו יכולה לשמש כלי מעולה למו"מ מצד אחד, ומצד שני לחברות שיש להם אנשי לינוקס – זו יכולה להיות הזדמנות מעולה לעבור למשהו יציב שלא מצריך עדכונים ו-Reboot כל הזמן.

 

על VMWare VSAN

[stextbox id="info"]בפוסט זה אינני מדבר על VSAN 6.0 ועל גירסה זו יפורסם בעתיד פוסט נפרד.[/stextbox]

בחברות רבות, תצורת השימוש ב-vSphere היא כדלהלן: יש X שרתים שהם מהווים את ה-Compute (ועליהם בעצם רצים המכונות הוירטואליות), יש Storage של חברה כלשהי (NetApp/EMC/HP/IBM וכו'), ויש כמובן מתג או 2.

התצורה הזו היא תצורה טובה, אולם אחת הבעיות היא ביצירת תלות מוחלטת ב-Storage. יש כשל ב-Storage? סביר להניח שחלק או כל ה-VM יפלו. רוצים להרחיב את ה-Storage? שלם מחירי פרימיום על מדפים ודיסקים. בנוסף, ישנם מקומות שמעדיפים להשתמש בדיסקים מקומיים במקום עם Storage.

ב-VMWare עבדו ב-3 שנים האחרונות על פתרון אחר שנקרא VSAN שמתאים במיוחד לחברות קטנות עד בינוניות, כאלו שלא יכולים להרשות לעצמם Storage יוקרתי, או כאלו שמעוניינים בפתרון Storage אחר.

השיטה של VSAN היא די פשוטה: בכל שרת יהיו מינימום 2 דיסקים, כאשר אחד מהם הוא דיסק מגנטי (בין אם זה SATA, NL-SAS או SAS) ודיסק אחד מבוסס Flash (שוב – SATA או SAS, אפשר גם PCIe או nVME). יש צורך בלפחות 3 שרתים (ליצירת "רוב" – Quorum) ושהם יהיו בתצורת אשכול (Cluster) וכמובן שיש צורך בסוויצ' טוב עם עדיפות ל-Switch במהירות 10 ג'יגהביט וכמובן – יותר מכניסת רשת אחת פר שרת.

ה-VSAN מאחסן את ה-VM בדיסק המגנטי וה-Flash משמש כ-Cache (הן לקריאה והן לכתיבה כאשר הנתונים מועברים לדיסק המגנטי מהדיסק FLASH ברקע) והוא גם משכפל את הנתונים לדיסקים האחרים בשרתים באשכול. אחד הדברים שיש צורך לתת את הדעת עליו הוא שאין RAID בתצורה כזו. הדיסק בשרת A משוכפל לדיסק בשרת B ולשרת C (זה קצת יותר מורכב מזה) ולכן אם לדוגמא מחליטים להוסיף דיסק, מומלץ להוסיף גם דיסקים בשאר המכונות ועדיף שיהיו כמות זהה של דיסקים.

מבחינת נפילה – כאשר נופל שרת, 2 השרתים האחרים "לוקחים פיקוד" היכן שהשרת האחר נפל ומכיוון שהנתונים נמצאים בשאר הדיסקים שקיימים באשכול, הנפילה כמעט לא תשנה למעט העניין שהמכונה תצטרך להיות מופעלת מחדש (אוטומטית). עם VSAN לא ניתן להשתמש בפונקציית Fault Tolerance. אם יפלו 2 שרתים לעומת זאת, ברוב המקרים המכונות שהיו ב-2 השרתים הנופלים לא יעלו (אגב, ניתן להרחיב את ה-VSAN גם לשרתים נוספים שאינם כוללים דיסקים מגנטיים או דיסקים בכלל, אולם אז המהירות לא תהיה גבוהה). ניתן "לעקוף" מגבלה זו בשימוש Storage Policies שתיכף ארחיב לגביו.

אחד הדברים ש-VMWare עושה בשנים האחרונות בכל הקשור ל-Storage הוא "לזרוק" משימות שונות שה-Storage יעשה בעצמו ולא שרתי ה-Compute שלך, מה שנקרא גם "האצה". בעבר הרחוק דבר כזה לא היה קיים ודבר כמו Snapshot היה מתבצע ע"י ה-vCenter תוך שימוש במשאבי השרת למרות שכל Storage שמכבד את עצמו כולל פונקציונאליות זו. בגירת vSphere 5 הציגה VMWare את ה-VAAI, שגם נקרא "Hardware Acceleration" שבו פעולות מסויימות נעשות ע"י ה-Storage מבלי לקחת משאבים מהשרתים. טכנולוגיה נוספת ש-VMWare הציגה היתה ה-VASA, כך שפונקציות כמו thin provisioning או Deduplication ופונקציונאליות נוספות היו ניתנות לביצוע ישירות מה-vCenter כאשר בסופו של דבר הן היו מבוצעות ב-Storage עצמו ללא לקיחת משאבים מה-Compute.

ב-VSAN ישנה גם פונקציונאליות כזו, אם כי היא בעצם חלקית. כך לדוגמא אתה יכול לקבוע שהתוכן שלך שמאוד חשוב לך ישוכפל על פעמיים או יותר על הדיסקים ב-Cluster, וזה מבוצע ע"י שימוש ב-Storage Policies. כל מה שעליך לעשות הוא להחליט מה הם ה-VM החשובים לך, ולבנות Policy שיאמר למערכת כמה שרתים נופלים המערכת תהיה מסוגלת "לסבול" ולהמשיך להריץ את אותו VM, כמה פעמים לשכפל את הנתונים, כמה מקום לשמור גם במצב של Thin Provisioning ועוד, ואת ה-Policy אתה מחיל.

ציינתי לעיל שב-VSAN זה חלקית, וכאן בעצם VMWare נותנת לחברות צד ג' "פרוסה מהעוגה", כך שהן יכולות ליצור VSA שישב לך על השרתים ואיתו תוכל לבצע פעולות של Dedup, replication וכו' שיבוצעו ע"י ה-VSA שנכתב ונמכר ע"י חברות שונות.

כעת נעבור לשלב הפחות טכני ויותר "מכירתי" – את VSAN לא צריך להוריד. אם יש לך vSphere 5.5 U1 ומעלה – הוא כבר שם ויש צורך להפעיל אותו במספר נקודות מבלי להוסיף שום דבר ל-vCenter. מה שכן תצטרך, זה רשיונות, והרשיונות נמכרים פר CPU פיזי בשרת במחיר של $2495 (לפני מו"מ), כך שאם יש לך לדוגמא 3 שרתים ולכל אחד מהם 2 מעבדים, תצטרך לשלם (שוב, לפני מו"מ) סכום מוערך של 15,000 דולר (המחיר הוא רק ל-VSAN, יש צורך גם ברשיונות ESXI ו-vCenter, ואגב – בלי vCenter אין VSAN), וכאן מתחילה ההתלבטות של חברות: לא שווה לקנות Storage פשוט-בינוני במחיר כזה?

כאן קשה לתת תשובה. טכנית, אם יש לך סוויצ' של 10 ג'יגה, ובהתחשב בכך ששלישיית שרתים תחזיק יותר דיסקים מ-Storage קטן, ו-VSAN יחזיק הרבה יותר מעמד מאשר Storage קטן מרכזי אחד – אז התשובה היא שעדיף להשקיע ב-VSAN. חשוב לזכור שבניגוד ל-Storage קטן, VSAN גם נותן שרותי QoS בהתאם ל-Policy שאתה מגדיר.

מצד שני, אם ה-Storage שלך משרת גם אחרים לשרותים כמו SMB/NFS, אז השיקול משתנה, מכיוון ש-VSAN לא בנוי לתת שרותים כאלו מכיוון שלא מדובר על מכונת VM שנותנת שרותי NFS/iSCSI לשרתים ושיטת האחסון שונה שם לחלוטין (ועל כך תוכלו לקרוא בהרחבה כאן). כמובן שאתה יכול להרים לך VM מבוסס לינוקס או Windows ודרכו לשתף קבצים הן דרך NFS והן דרך SMB, אבל לא לכולם זה נוח.

והנקודה הכי חשובה היא: מה אתה מייעד עבור המערכת? אם לדוגמא עבור VDI, אז הביצועים לא יהיו "מזהירים" למרות שיש שימוש מאסיבי ב-Flash כ-Cache (ולא, אי אפשר להכניס 2 דיסקים SSD בגרסאות VSAN קודמות ל-6, רק דיסק מגנטי ודיסק SSD, ובגירסה 6 אם תרצה להשתמש ב-All Flash, תצטרך להוסיף $1500 פר מעבד באשכול). אם אתה לעומת זאת צריך ערימה של VM שיעבדו בנפרד מה-Storage של החברה עקב ענייני אבטחה וכו' – VSAN יכול להוות פתרון די טוב.

על Virtual Flash Cache ב-ESXI 5.5

אחת הפונקציות המעניינות שקיימות ב-vSphere נקראת Virtual Flash Cache. ב-VMWare התחילו להטמיע את זה אמנם מגירסת vSphere 5.0 אולם רק בגירסה 5.5 עניין ה-Cache עובד בצורה טובה ומלאה. ב-VMWare קוראים לזה בקצרה vFRC, נשתמש בפוסט זה במושג המקוצר.

נתחיל בהסבר של מה זה vFRC: זו בעצם טכנולוגיה שקיימת גם בשאר מערכות הפעלה שונות (כמו לינוקס לדוגמא) המאפשרת לנו להשתמש ב-SSD שיושב מקומית בתור שרת ה-ESXi (ולא ב-Storage המרכזי) ובעצם הוא מאחסן חלק מהנתונים שנקראים תדיר ע"י מערכת ההפעלה ומאפשר בעצם Read & Write Cache. ה-Cache אינו בא להחליף את ה-Storage שלכם וכל ביט שיכתב ב-Cache יכתב גם ב-Storage, כך שאם ה-SSD המקומי מתקלקל, אפשר להחליף, לפרמט ולחזור להשתמש בפונקציונאליות.

מערכת ה-Cache נמצאת ב-2 מקומות מרכזיים: במקום אחד שבו אתם יכולים להגדיר כמות X ג'יגהבייטים שהמערכת תשתמש בעת מצב שהיא תהיה עמוסה ואז אותם X ג'יגהבייטים ישמשו כ-Swap (ואם אתם משתמשים ב-Swap, הגיע הזמן לשוחח עם הקודקודים למעלה על שדרוג מהיר)

המקום השני הוא שבו משתמשים ב-vFRC הוא על המכונות הוירטואליות, וכאן אני צריך להסביר משהו חשוב: לא חשוב מה ה-Storage שיש לכם, בכל פעם שה-VM צריך מידע לקרוא או לכתוב על ה"דיסק" – ה-VM צריך לעשות "טיול" ל-Storage שלכם דרך ה-Datastore, ובין אם ה-Datastore שלכם מבוסס על iSCSI, NFS או FC, מדובר (פחות או יותר) ב"טיול" שלוקח זמן. נכון, זמן קצר, אך בכל זאת.

אם ניקח דיסק SSD מקומי על ESXI ונתקין עליו VM, הביצועים שלו יהיו מעולים בהשוואה למה ש-Storage נותן (למעט בתקשורת של 10Gbit), אבל אז כמובן לא תוכלו להשתמש בפונקציות מתקדמות כמו HA, DRS וכו'.

עם vFRC, זה לא חשוב מה ה-Storage שיש לך, בין אם הוא מורכב מכמה דיסקים SATA שהצלחת לקושש או שמדובר על מערכת EMC או כל מערכת יוקרתית בטירוף – ל-vFRC זה לא משנה. ה-vFRC שומר חלק מהנתונים (בהתאם לגודל שהגדרת) מקומית על SSD שקיים בתוך ה-ESXI והוא מזין את הנתונים שנכתבו בחזרה ל-Storage "מאחורי הקלעים" כך שמבחינת ה-VM, המערכת ממשיכה לפעול גם אם הכתיבה בין ה-vFRC ל-Storage מתבצעת כרגע. כנ"ל לגבי קריאה – קטעים שהמערכת מוצאת שנקראים שוב ושוב (נניח אפליקציה גדולה שרצה על ה-VM ומטעינה ספריות שונות) מאוחסנים ב-SSD המקומיים ומוזנים ל-VM ישירות ברגע שה-VM צריך את אותם קטעים. המערכת גם מספיק חכמה להעיף חלקים ישנים מה-Cache שאין צורך או שנגמר המיקום שמוגדר ל-Cache ויש צורך לכתוב מקטעים חדשים.

הקמת ה-vFRC היא פשוטה: לאחר שהכנסתם SSD ל-ESXI, הפעילו את ה-vCenter (ה-WEB, לא ה-Client הישן), לחצו על ה-HOST שהוספתם, לחצו על Settings, ולמטה אתם תמצאו את ה-Virtual Flash. להלן דוגמא ממערכת טסטים בביתי (לחצו להגדלה):

vfrc

המלבנים האודמים מציינים מה ללחוץ, המלבנים הכחולים מציינים את הכונן שנבחר והגודל שזמין ל-Cache עבור VM (במקרה הספציפי הזה הגדרתי 20 ג'יגה ל-Swap). המלבן הירוק מציין סה"כ כמות מקום פנוי במידה והכנסת יותר מ-SSD אחד (חשוב לציין: Virtual Flash עובד ברמה של RAID-0 מכיוון שכל ה-DATA הוא זמני)

כפי שציינתי, הגדרות Cache ל-VM נעשות פר VM (אם כי יש כל מיני כלים לעשות זה באופן קבוצתי, אני פשוט משתמש ב-BASH ו-sed לשם כך 😉 ) על מנת להגדיר כמות ג'יגהבייט Cache. כך זה נראה (לחצו להגדלה):

vfrc2

וכאן מגיע החלק הלא-כל-כך-פשוט של ההגדרות. לחיצה על כפתור ה-Advanced תתן לכם הגדרות יותר מתקדמות כפי שמופיעות בתמונה הבאה:

vfrc3

רואים את ה-Block Size? הגודל עצמו חשוב מאוד וזה תלוי ב-VM, גודל ה-DATA שהוא כותב וכו'. חישוב לא נכון יתן מה שנקרא Cache Miss מה שיוריד מהביצועים. החישוב אינו כל כך פשוט אך ב-VMWare הכינו מסמך שמסביר את ה-vFRC מבחינת ביצועים, חישובים שצריך לבצע וכו'. להלן המסמך.

[scribd id=268003224 key=key-UjCvDIBCgd52bjCNMHWt mode=scroll]

לסיכום: vFRC יכול לעזור הרבה (לפעמים עד מצב של 300% שיפור) בביצועים, אם עושים את זה נכון. אני לא ממליץ לרוץ מיד לקנות SSD מבוסס PCIe אלא להתחיל בטסטים עם SSD פשוט מבוסס SATA. יש שיפור? עכשיו אפשר לחשוב להוסיף דיסקים SSD בין אם הם מבוססים SAS או SATA או PCIe (אם יש לכם מקום פנוי בשרת). אפשר כמובן להכניס יותר מאחד.

vFRC עוזר בכל מיני סוגי VM ואין צורך בשום שינוי ב-VM עצמו (ב-Guest), וזה בהחלט יכול לעזור אם מקימים VDI, רק חשוב לשים לב לגודל הבלוקים. גדלים כמו 1024 (המקסימום) קילובייט יבטיח לכם Cache Miss וירידה בביצועים, ומצד שני כמות בלוקים קטנה (4-8K) לא ממש תיתן ביצועים רציניים. קראו את המסמך, ותנסו (אין צורך לכבות ולהפעיל את ה-VM מחדש כשמשנים, אם כי מומלץ לסגור את האפליקציה ב-VM ולהפעיל אותה מחדש).

כמה דברים על VDI – תוספות

בעקבות המאמר האחרון על VDI, עלו מספר נקודות בשיחות עם עמיתים ואני מעוניין להתייחס לאותן נקודות. מאמר זה יתייחס ל-VDI ב"מבט על", מבלי להיכנס יותר מדי לעומק.

ראשית – השוק בישראל בכל הקשור ל-VDI: ברוב המקרים, השוק בישראל נחלק ל-2: אלו שמשתמשים (ומיישמים) את הפתרון של Ctrix (חלק מקופות החולים לדוגמא), ואלו שמשתמשים בפתרון של מיקרוסופט (רוב חברות הסלולר, בנקים). ל-2 הפתרונות יש חפיפה (פחות או יותר) מבחינת פונקציות כאשר ל-Citrix יש יתרונות כמו:

  • תמיכה הרבה יותר גדולה ב-Clients מסוגים שונים (מטלפון סלולרי ועד כרומבוק, כולל הפצות לינוקס שונות, אנדרואיד, iOS וכו')
  • תמיכה בדסקטופים שאינם מיקרוסופט (דסקטופ מבוסס לינוקס)
  • מוצרים משלימים מהחברה עצמה שנותנים בעצם פתרון יותר "בוגר" כפתרון VDI
  • לא חשוב מה פתרון הוירטואליזציה שתשתמש – בין אם זה Hyper-V, XenServer או ESXi (ואפילו KVM) – ל-Citrix זה לא ממש משנה (אם כי תמיכה רשמית תקבל רק לשלישיה שציינתי לעיל)

מבחינת הפתרון של מיקרוסופט, הפתרון שלהם מתבסס על כך שתריץ את הכל אך ורק תחת הכלים שלהם. וירטואליזציה? Hyper-V. אפליקציות ודסקטופים? תחת שרות RDS בלבד. פרוטוקול תצוגה? RDP בלבד, כך שאם אתם חברה שכבר בין כה מריצים את כל הוירטואליזציה שלכם רק ב-Hyper-V, מעבר לפתרון VDI יהיה קל יותר לכם אם תשתמשו בפתרון VDI של מיקרוסופט (כמובן שתצטרכו תשתית הרבה יותר רצינית מבחינת דיסקים, מכונות ל-compute ועוד – אבל את זה תצטרכו בכל פתרון VDI), כך שהפתרון של מיקרוסופט יותר קל למימוש ללא צורך ברכישת אפליקציות נוספות וכך מיקרוסופט יוצרת "נעילה" אצל הלקוחות והיציאה מה"נעילה" הזו אינה קלה. (אם כי קשה גם לצאת מהפתרונות של המתחרים).

גם לפתרון של VMWare יש יתרונות לא רעים כלל וכלל. יש לך כבר שרתים שמריצים RDS? מצוין, תתקין עליהם Agent של VMWare View והמשתמשים שלך יוכלו להתחבר ישירות לכל האפליקציות שביצעת להן Publish, או למכונות דסקטופ וירטואליות קיימות (אם כי את המכונות דסקטופ הוירטואליות מומלץ לך להקים מחדש עם ה-View). בפתרון של VMWare הקמת מכונות וירטואליות יכולה להתבצע במגוון אפשרויות, החל בהקמת מספר מכונות וירטואליות סטטיות שמשתמשים מתחברים אליהן בצורה קבועה, ועד מצב שהמערכת משתמשת ב-Golden Image שאליו היא מחברת דיסקים זמניים ובכך היא תקים VM חדש בכל פעם שמשתמש עוזב (וישנן אופציות נוספות כמובן) תוך שניות ספורות. גם תהליך העדכון למכונות הוא קל מאוד ותהליך הלימוד של View לא יקח יותר מיומיים (כל עוד יש למנהל פתרון הוירטואליזציה ידע ברמה של VCP). אם יש לחברה סניפים, פתרון ה-PCoIP נותן פתרון יעיל ודינמי (בהשוואה ל-RDP) שיודע להתמודד יפה עם רוחב פס משתנה, עם הצפנה מובנית בפרוטוקול עצמו (גם RDP תומך בהצפנה, PCoIP מוגדר עם הצפנה כברירת מחדל), אין צורך ב-Wan Optimizer (אפשר לקרוא עוד על כך ואפשרויות נוספות כאן), ומבחינת כמות השרתים הנוספת שצריך כדי להקים ולנהל את ה-View עצמו (לא כולל ה-VM של הדסקטופ) – הכמות היא קטנה (יחסית, יחסית).

לכל פתרון יש יתרונות וחסרונות, וכל נציג מכירות של חברה כלשהי ישמח להראות את החסרונות של המוצר המתחרה. לכן, אם מחליטים לעבור ל-VDI (או לעבור למערכת VDI מתחרה), כדאי לקחת את הפרמטרים הבאים לשיקולכם:

  • מבחינת מחיר (שוב, אינני מדבר על מחירי ברזל מבחינת compute ו-storage – את זה תצטרכו לרכוש בכל פתרון שתבחרו) – הפתרון של מיקרוסופט הוא הכי זול (תצטרכו CAL פר משתמש או ציוד). סביר להניח שתצטרכו לשלם על רשיון מערכת הפעלה לדסקטופ (רשיון ה-OEM לא יעזור למיטב ידיעתי, אבל את הרשיון הזה תצטרכו לשלם בכל פתרון VDI.
  • מבחינת קלות תפעול והקמה, הפתרון של מיקרוסופט קל למימוש, אך גם הפתרון של View קל למימוש ואם אתם כבר משתמשים ב-ESXi, אז תוכלו לבקש ממי שמוכר לכם את הרשיונות מחיר מיוחד (עם האיום של לעבור לשכנים ממול 🙂 ) ובכל מקרה אם תרצו לרכוש את הפתרון של VMWare אל תרכשו את הרשיונות בחנות של VMWare, מנסיון – המחיר יכול להיות נמוך בהרבה מהמחיר המוצג באתר (3000 יורו ל-10 משתמשים בגירסת ה-Enterprise).
  • אם אתם מקום שמשתמש ב-Clients שונים (או חושבים להכניס Clients נוספים חוץ מעמדות PC שיהיו "טיפשות") – אז מומלץ להסתכל על הפתרונות של VMWare ושל Citrix. נכון, הרוב תומך היום ב-RDP, אבל המתחרים למיקרוסופט משקיעים הרבה יותר ב-Clients ממיקרוסופט עצמה, במיוחד בתמיכה בציודים כמו Zero Client או כרומבוקים (פוסט על כרומבוקים בחברות יופיע כאן בקרוב).
  • אם אתם רוצים להעביר סביבות לינוקס ל-VDI (יעיל במיוחד לפיתוח, תוכנות CAD וכו') – גירסה 6 של View והגירסה הקרובה של Citrix תומכות בכך, הפתרון של מיקרוסופט לא תומך בכך.
  • אם אתם רוצים להעביר/להקים מכונות VM שמריצות תלת מימד/עריכת וידאו ל-VDI, הפתרון של Citrix ושל VMWare יתאימו לכך (יהיה צורך ב-GRiD של nVidia לשם כך). הפתרון של מיקרוסופט לא תומך בכך (זה יתמך בגירסה הבאה).
  • אם יש לכם סניפים מרוחקים שמחוברים ב-DSL או בפתרון תקשורת אחרת, פתרון PCoIP יכול להוות יתרון הואיל ואין צורך בפתרונות WAN Optimization.
  • נקודה חשובה: ראיתי את העניין הזה בקופות חולים, בחברות אשראי, בחברות ביטוח, בבנקים וכו' – אם אתם נותנים פתרון VDI, תעיפו את ה-PC והטמיעו Thin Client. מחשב PC צורך יותר חשמל מ-Thin Cliernt במיוחד כשמדובר במאות מחשבי PC בבניין. פתרון Thin Client מבוסס ARM צורך פחות מעשירית ממה ש-PC צריך מבחינת חשמל, ואין צורך בהחלפת מאווררים.
  • אם אתם חושבים על מעבר ל-VDI, כדאי לשקול פתרון מבוסס Hyper Converged, כך שלא תצטרכו להשקיע עוד מאות אלפי דולרים על Storage חדש. ישנם מספר פתרונות כאלו (כתבתי על כך כאן), וכל עוד אינכם "נעולים" אך ורק על Hyper-V, תוכלו להרים 2-3 שרתים כאלו ולראות איך זה עובד מבחינת מחיר וביצועים. אגב, VSAN 6 של VMWare יצא לאחרונה, והתמיכה שלו ב-Flash הרבה יותר טובה (עכשיו הוא תומך ב-Flash לא רק כ-Cache).

לסיכום: למיקרוסופט, Citrix ו-VMWare יש פתרונות ל-VDI, אבל שום פתרון אינו מתאים לכולם. לפעמים כדאי לנצל את ההזדמנות כדי להתנסות במוצר מתחרה ואולי אותו פתרון יתן לכם את מה שחיפשתם. גם אם אתם "נעולים" עם פלטפורמה X, כדאי לנסות פתרונות מתחרים. מנסיוני – היו מקרים שפיילוט על מוצר מתחרה פתר לחברות גם בעיות שיש להן עם מה שהן משתמשות באופן קבוע, אז תרימו פיילוט, במקרה הכי גרוע – אפשר לפרמט את השרת 🙂

כמה מילים על VDI

ב-3 השנים האחרונות לערך, חברות רבות מנסות (בעזרת כל מיני אנליסטים, כנסים, קידום מכירות וכו') לדחוף את פתרון ה-VDI לחברות, עסקים וארגונים, מהקטנים ביותר ועד הגדולים ביותר.

למי שלא מכיר את רעיון ה-VDI, הנה הסבר בכמה מילים: VDI (ר"ת Virtual Desktop infrastructure) היא בעצם דרך/שיטה חדשה לתת למשתמשים דסקטופ משלהם. בניגוד לדרך שרוב החברות והארגונים משתמשים כיום, עם VDI למשתמש הפשוט אין יותר PC (או שיש לו Thin Client או שה-PC שלו "מומר" למערכת הפעלה שכל תפקידה הוא להפוך ל-Thin Client), וכל ה-Windows רצים כמכונות וירטואליות על שרתים שמריצים Hypervisor כמו vSphere, Hyper-V או Xen (וגם KVM שאליו אתייחס בהמשך). אין יותר טכנאים שרצים בין המשתמשים להחליף דיסקים קשיחים או תקלות חומרה אחרות וכל האחסון של המכונות הוירטואליות נמצא על NAS או SAN חזקים מבוססי SSD.

היתרון? חסכון בעלויות. כאן כל חברה משווקת שולפת איזה גרף שמראה איך ה-TCO יורד ואיך ה-ROI עולה תוך כך וכך רבעונים/שנים, איך בצורה כזו צריך פחות טכנאים (נכון בצורה מאוד חלקית – עדיין יש צורך בלטפל בתקלות מקלדות/עכבר/מסך, חיבורי רשת וכו') ואיך אנשי ה-IT יכולים "לתקתק" תקלות בצורה הרבה יותר מהירה. יתרונות נוספים:

  • זמן הקמת מכונה חדשה נמדד בשניות בודדות, כאשר המכונה החדשה כוללת את כל מה שעובד הקצה צריך.
  • צורת הגיבוי יותר יעילה (Snapshots לדוגמא) והרבה יותר מהירה.
  • עלויות החומרה יורדות כי אין צורך להחליף דיסקים קשיחים, שדרוגי מחשבים וכו'.
  • אפשר להמשיך להשתמש בכלים הקיימים אצלך כיום לשליטה מרחוק וטיפול מרחוק בתקלות
  • וכמובן – היתרונות של וירטואליזציה כמו זכרון דינמי, thin provisioning, ניהול דינמי של משאבי וירטואליזציה ועוד.

מנהלי רשתות ותיקים יכולים להרגיש תחושה של Deja Vu. כבר היינו ב"סרט" הזה בעבר. חברה כמו Citrix מוכרת קרוב ל-20 שנה פתרונות קרובים לכך (פתרונות כמו XenDesktop ו-XenApp לדוגמא) ומיקרוסופט מוכרת פתרון די דומה (שברובו בין כה נמכר למיקרוסופט ע"י Citrix) ב-8 שנים האחרונות לפחות. נכון, לא היתה וירטואליזציה כמו שיש כיום והכל רץ על שרתים עם שרותי Remote Desktop Service (מה שהיה בעבר Terminal Services). אצל 2 החברות, הפתרון היה שרת Windows Server שהמשתמש היה מקבל עליו Session עם אפליקציות שהיו מותקנות בצורה מרוכזת והמשתמשים היו מקבלים מעין Shortcuts. אגב, הפתרון הזה קיים יותר מ-30 שנה בעולם היוניקס עם X server/Client.

ההבדל המהותי בין אז להיום הוא שכיום עם VDI המשתמש מקבל את "כל העוגה", הוא מקבל מכונת Desktop, מכונה וירטואלית שכוללת הכל, בדיוק כמו ה-PC שלו.

מכיוון שעניין ה-VDI קיבל Hype בשנים האחרונות, חברות כמו מיקרוסופט, Citrix ו-VMWare החלו לשחרר מוצרים ל-VDI. להלן מספר דוגמאות:

  • מיקרוסופט כוללת פתרון VDI בתוך Windows Server 2012, כאשר הפתרון יכול להיות כמו המצב ה"קלאסי" (שרת שמריץ אפליקציות והמשתמשים מתחברים רק לסשן עם אפליקציה) או מצב VDI מלא כאשר מכונת Windows וירטואלית רצה פר משתמש עם Hyper-V, והמשתמש מתחבר דרך Thin Client עם RDP למכונה הוירטואלית שלו. לפתרון הזה יש יתרון שעקומת ההקמה/מעבר הוא די קטן (כל עוד יש לך ברזלים או תקציב לערימת ברזלים ואחסון רציניים). המחיר הנוסף (חוץ מהשרתים והאחסון) הוא על רשיונות ל-RDS (פר משתמש).
  • ל-VMWare יש את VMWare View (שנקרא כיום VMWare Horizon). בפתרון הזה ישנו פתרון PCOIP והיתרון שלו הוא שאפשר לחבר יותר מסכים (עד 4) עם רזולוציה יותר גבוהה פר מסך (עד 2560X1600), ויש תמיכה ב-OpenGL (שלא קיימת בפתרון של מיקרוסופט). הפתרון של VMWare מצריך תשתית של vSphere שעליה ירוץ Horizon. הפתרון גם תומך ב-RDP, אם כי התמיכה אינה כוללת תמיכה מתקדמת של RDP כמו RemoteFX (וגם על כך יש סייג – VMWare View 6 יכול "לתפוס טרמפ" על שרת RDS ולשמש בעצם כ-Gateway).
  • הפתרון של Citrix הוא XenDesktop (שמורכב מכמה חלקים) והוא מאפשר פתרון די זהה למה שמיקרוסופט מציעה, רק שהפתרון של Citrix יכול לרוץ על HyperVisor מסוגים שונים כולל Hyper-V, vSphere ו-Xen.

מבחינת דרישות חומרה – כל הפתרונות הנ"ל דורשים כמו תשתית וירטואליזציה מאוד גדולה עם עדיפות לאחסון ב-SSD. (מה לעשות, כל VM דסקטופי בממוצע כותב 75% מהזמן שהוא חי וקורא 25% לערך), כך שיש צורך לא רק בשרתים חזקים אלא גם בפתרון אחסון גדול מאוד, ומאוד מומלץ שהשרתים יחוברו בתשתית של 10 ג'יגהביט (VDI מצריך המון משאבי רשת).

דרישה נוספת ויחודית בתחום ה-VDI זה GPU Hardware Accelerator. אם המשתמש גולש הרבה או שיש לו המון פעילות בדסקטופ (ומה לעשות, אתרים ישראליים "טוחנים" את ה-CPU עם פרסומות Flash) – השרתים שלך יהיו עמוסים (חשוב לזכור: 30 פריימים לשניה ברזולוציה ממוצעת של 1280X1024 דורשת לא מעט משאבים, במיוחד אם המשתמש השאיר אתר חדשות ישראלי ממוצע ב-TAB או חלון פתוח – ה-Flash "יטחן" את מעבדי ה-Xeon שלכם, ועוד לא דיברתי על ניגון וידאו!). במקרה של מיקרוסופט, החברה ממליצה בחום להכניס כמה כרטיסי GPU לשרתים על מנת להוריד את העומס שקשור ל-Display (כך שהכרטיס הגרפי בשרת יבצע את עבודת רינדור המסך וישלח את התוצאה ב-RemoteFX [שהוא חלק מ-RDP] ל-Thin Client).

ב-VMware Horizon אין אמנם דרישה לכרטיסי GPU שישבו על השרת אלא אם המכונות הוירטואליות יריצו אפליקציות גרפיות כבדות כמו פוטושופ/עריכת וידאו/3D ועוד או במקרים בהם יש לך יותר מ-100 מכונות דסקטופ וירטואליות. במקרים כאלו תצטרך או להכניס כרטיסים מבוססי OpenGL כמו Quadro של nVidia או להסתכל על פתרון ה-Teradici PCoIP Hardware Accelerator. במקרים בהם יש לך אלפי מכונות וירטואליות שצריכות עבודה גרפית אינטיסיבית, תצטרך לשוחח עם nVidia לגבי פתרון קופסאות ה-GRiD שלהם. זול – זה לא.

כשזה מגיע ל-Citrix, כהרגלם בקודש, אם אפשר לסבך דברים – הם יסבכו. הנה לינק עם ערימת תנאים והתניות. בשורה התחתונה – כל עוד לא תריץ דברים גרפיים כבדים (או מאות VM דסקטופ ומעלה), אתה לא חייב כרטיסי GPU, אבל זה יכול לעזור.

מוצר שהיה עד לפני חודשיים ל-Citrix (לצערי הם הרגו את המוצר) שנקרא VDI-in-a-box. המוצר היה Appliance וירטואלי שרץ על התשתית הוירטואלית שלך, היה קל מאוד להגדרה (לוקח משהו כמו 20 דקות להגדיר ולהכין הכל) והיה מאוד מתאים להרצה במקומות קטנים (כמה עשרות דסקטופים וירטואליים עד מאות בודדים). ב-Citrix הודיעו שאת הטכנולוגיה הם ישלבו בפתרון Xen Desktop בעתיד.

KVM: ל-KVM יש פתרון שהוא "בדרך". ניתן כיום להקים פתרון VDI מבוסס KVM כל עוד יש לך כלי ניהול ל-KVM שידע להעביר מכונות בזמן עומסים לשרתים פנויים יותר (כמו Convirt). הבעיה המרכזית עם KVM היא שאין אפשרות להכניס GPU לשרתים ולבצע offload של פעילות גרפית לכרטיסי GPU כמו המתחרים, ושוב – יש Flash פועל אצל המשתמש – תראו את ה-Xeon "מזיע" ממאמץ ולכן KVM כיום יכול להתאים לפתרון VDI אם מדובר ב-pilot/POC כשמדובר בכמות קטנה (כמה עשרות מקסימום) של מכונות דסקטופ וירטואליות.

אחת השאלות שנשאלתי לא פעם בעבר לגבי עניין ה-VDI היא מדוע לא קיים פתרון שיודע להשתמש במעבד הגרפי שקיים ב-Client. אחרי הכל, אפילו טאבלטים ומחשבים שהם Low end ממוצעים כיום יכולים לנגן וידאו ולהראות גרפיקה בצורה חלקה ויפה. התשובה לכך היא שפעילות כזו תצטרך תקשורת ישירה ורצופה 30 פעם בשניה בין הכרטיס הגרפי ב-thin client ל-CPU שנמצא בשרת, מה שמצריך המון רוחב פס ו-Latency נמוך ואת זה לא ניתן בקלות לפתור. הפתרונות של Citrix ושל VMWare נותנים פתרון עקיף, וברוב הזמן למשתמש ממוצע בחברה זה יספיק, אבל במקרים של שימוש גרפי רציני, הפתרון מגיע מפרוטוקולים קנייניים שמשתמשים ב-GPU שרץ על השרתים במקום להשתמש שימוש מלא ב-GPU שקיים ב-Thin Client.

אז האם כדאי לעבור ל-VDI? לעניות דעתי – תלוי.

אם יש בארגון שלכם סניפים – פתרון VDI יכול לסייע (במיוחד כתחליף ל-Terminal Services, לתשומת לב חברות תקשורת סלולריות מסויימות…), פרטוקולים כמו HDX או RDP או PCOIP יודעים להתמודד להתמודד עם Latency תלת ספרתי. אם יש לכם קבוצה גדולה של משתמשים שמריצים אופיס ודפדפן – אפשר בהחלט לשקול להעביר אותם לפתרון VDI (לא לשכוח לבטל להם Flash, בין כה השימוש העיקרי בו היום הוא פרסומות). לעומת זאת, אם יש לכם בארגון כמה מאות/אלפי משתמשים ואתם חושבים על מעבר ל-VDI, אני ממליץ לבדוק את השיקול הכלכלי שוב, אני אישית מתקשה להאמין שתמצאו לכך הצדקה כלכלית רצינית.

עוד קצת על KVM

בעבר פרסמתי בבלוג זה פוסט שמסביר מעט על KVM ועל Open Stack. בשבוע שעבר ראיתי מקרה של חברה שהשקיעה כמה עשרות אלפי דולרים על פתרון קנייני שנותן פחות ממה ש-KVM נותן. מכיוון שאני מכיר את אותה חברה, שאלתי את מנהל ה-IT ואת ה-CTO מדוע הם רכשו, והתשובה לכך היתה שהם פשוט לא ידעו על היכולות הנ"ל של KVM (ולאותה חברה יש דווקא העדפה ברורה להכניס פתרון מבוסס קוד פתוח).

לכן בפוסט זה אני אדבר על KVM מחוץ ל-Scope של Open Stack.

הדבר הראשון שחשוב להבין לגבי KVM הוא שבניגוד לפתרונות וירטואליזציה אחרים, KVM אינו פתרון רק עבור X86/X86-64. טכנית, KVM מבוסס על אפליקציה שנקראת QEMU (שאגב, ממשיכה להיות מפותחת וגרסאות חדשות יוצאות תדיר, רק לפני 10 ימים יצאה גירסת RC3 לגירסה 2.3). היחוד של QEMU הוא שאפליקציה מאפשרת לך להריץ מערכות שונות על מעבדים שונים. הדוגמא הכי פשוטה וידועה היא הרצה של מערכת מבוססת ARM על PC (כפי שהיא קיימת באנדרואיד SDK), אבל אתה יכול להריץ גם מערכת Solaris של 64 ביט על אמולציה של מעבד Sparc (במקרה זה Niagra T1) על ה-PC שלך. אתה יכול להריץ גם מערכות שונות של MIPS (שוב, על ה-PC שלך דרך QEMU), ואפשר גם להריץ אפילו מערכת S390s עם Debian לדוגמא. גמישות היא הצד החזק של QEMU.

KVM הוא בעצם "תוסף" ל-QEMU. טכנית, KVM עצמו לא "מכיר" דיסקים, רשת, בקרים וכו', את זה ה-KVM מקבל מ-QEMU. אם נדמה את זה לחומרה, KVM נותן את החלק של ה"מעבד", QEMU את החומרה והשרותים שצריכים כדי להריץ מערכת. ישנם גם חלקים אחרים שיושבים "באמצע" ומאפשרים למערכת לרוץ עם גישת Native, כך שהביצועים עצמם יהיו כמו בהרצת מערכת הפעלה על "ברזל" אמיתי. (כמו VirtIO שנותן שרותי פארא-וירטואליזציה).

הדוגמא הכי פשוטה היא שימוש במעבדים שאינם X86-64, כמו ARM. בזמן הקרוב יצאו שרתים שמבוססים לא על מעבדי Xeon אלא על מעבדים של חברות שונות המבוססים ARM. אחת הפונקציות שחברות רבות רוצות הן וירטואליזציה על אותו מעבד ARM כדי להריץ מערכות הפעלה שונות (נכון, טכנולוגיית קונטיינרים קיימת גם ל-ARM אבל לפעמים יש צורך להריץ מערכת הפעלה עם Kernel שונה), במקרים כאלו ישנה גירסת KVM ל-ARM שרצה על ה"ברזל" ואיתה מריצים מערכות הפעלה אחרות שמבוססות ARM. גם למעבדי MIPS יש KVM.

מהצד היותר "גבוה" יש גירסת KVM למערכות הענקיות של IBM מסידרת System Z (ה-Main Frame), ושוב, גם כאן, ה-KVM נותן לך אפשרות להריץ מערכות לינוקס שונות כאשר כל אחת מהן עצמאית לחלוטין עם Kernel וספריות משלה.

אחד הדברים שאנשים רבים לא מודעים לכך, הוא ש-KVM אינו מתחרה ישירות בפתרונות וירטואליזציה מתחרות כמו vSphere או Hyper-V כפתרון מלא. KVM יכול לרוץ מתוך סקריפט Shell פשוט, וכל עוד יש איזה Image לעשות ממנו Boot (או PXE) וכרטיס רשת (אפשר להשתמש ב-Bridge) בצורה יפה, ללא צורך בניהול כלשהו. אם אתה לעומת זאת מחפש להריץ מספר מערכות KVM על שרת, אז כדאי להשתמש בשרות משלים שמבוסס על ספריה בשם libvirt עם אפליקציות כמו Virt-Manager ועם ספריה כמו libguestfs שמאפשרת לך לבצע פעולות שונות למכונה הוירטואלית ול"דיסק" שלה. ישנן עוד עשרות פתרונות פתוחים או סגורים לניהול מערכות KVM, אך KVM עצמו אינו תלוי בהן, כלומר KVM הוא רק כלי, ולא הפתרון כולו.

הנה נקודה שאולי תעניין אנשים שמתעניינים בהרצה של אפליקציות כבדות כמו פוטושופ, עריכת וידאו או הרצת משחקים: כשזה מגיע לוירטואליזציה ודימוי (Emulate) של כרטיס מסך, הפתרון של KVM הוא פתרון די גרוע בהשוואה לפתרונות כמו VirtualBox או VMWare Workstation או Hyper-V. יחד עם זאת, היתרון הגדול של KVM הוא האפשרות למפות כרטיס גרפי רציני ישירות ל-VM (זה קיים גם בפתרונות וירטואליזציה אחרים, אולם ב-ESXi לדוגמא המערכת לא מאפשרת להשתמש בכרטיסים גרפיים ביתיים למיפוי ל-VM אלא אך ורק את הכרטיסים הגרפיים היקרים), כך שאם לדוגמא יש לך 2 מסכים גדולים שאתה רוצה להריץ עליהם מעת לעת עריכה גרפית או משחק ב-2 מסכים, אתה יכול לחבר מסך שלישי זול לחיבור ה-On-board בלוח האם, ולמפות את הכרטיס הגרפי היותר יקר עם 2 המסכים שמחוברים אליו אל ה-VM. מבחינת ביצועים, ההפרש נמדד באחוזים בודדים בלבד, כך שתוכל להנות מביצועים מעולים, ולאחר שתסיים עם ה-VM, תוכל להמשיך ולהשתמש במסכים לעבודה עם הלינוקס (שימו לב, בשיטה זו ה-VM רץ רק כמסך מלא או מסכים מלאים, לא כ-Window). את אותו טריק, אגב, ניתן לבצע גם עם 2 מסכים בלבד כל עוד מסך אחד מחובר לעיבוד הגרפי שקיים בלוח האם והשני לכרטיס הגרפי העצמאי.

אינני ממליץ לחברות להסתכל על KVM כפתרון חלופי (במובן של Drop-In) למערכות כמו vSphere או Hyper-V. פתרון מבוסס KVM יכול להתאים למוסדות גדולים אם הם משתמשים ב-KVM יחד עם מערכת כמו Open Stack, או שיש להם אנשי לינוקס שיכתבו את הסקריפטים/קוד שידעו להתממשק ל-libvirt ושאר ספריות. KVM יכול בהחלט להריץ מערכות לינוקס ו-Windows Server בלי שום בעיה, אולם אם משווים את זה לפתרונות כמו vSphere, ישנם חלקים רבים מהפצת הלינוקס שאתה משתמש שתצטרך להטמיע אותם כדי לקבל פתרון קרוב וזו לא עבודה שאנשים עם נסיון מועט בלינוקס ידעו לבצע אותה. אם אתם רוצים להטמיע KVM בארגון שלכם, מומלץ להתחיל עם משהו פשוט (וזה לוקח זמן) ורק לאחר שאתם מרוצים, אפשר להתחיל לחשוב על הטמעה של יותר ויותר חלקים (וכן, אפשר להמיר די בקלות מכונות VM מבוססות ESXi ל-KVM. מכונות מבוססות Hyper-V – קצת יותר מסובך). אם אתם רוצים להטמיע פתרון מבוסס KVM ויותר מסחרי מרד-האט, אתם יכולים להסתכל על RHEV (ובגירסת קוד פתוח – oVirt). אם אתם בעניין של Hyper Converge, אז מומלץ להסתכל על הפתרון של חברת Scale Computing.

נקודה נוספת שהח"מ נשאל עליה שוב ושוב: VDI עם KVM. יש התקדמות בנושא (ובמיוחד בפרוטוקול העברת התצוגה SPICE) אבל עדיין – זה לא מתאים (לעניות דעתי) לפרודקשן.

לסיכום: KVM הוא רק כלי. כלי טוב ועוצמתי להרצת VM, אך זהו כלי שצריך להשקיע לא מעט כדי ללמוד אותו ולהתנסות איתו ובתמורה אתה יכול לקבל ביצועים ששווים למה שמקבלים עם ESXi. מכיוון שמדובר רק בכלי ולא בסביבה שלמה, מומלץ להשקיע (למעוניינים) להסתכל על הספריות בקישורים לעיל כדי להיכנס לעולם ה-KVM.

הכנת VM מבוסס לינוקס לשימוש אצל ספקי ענן

חברות רבות משתמשות כיום בשרותיהן של ספקי ענן (אמזון, גוגל, Azure, Rack Space, Digital-Ocean ועוד) ובמקרים רבים אנשים מקימים לעצמם את השרתים בשיטה הקלאסית: בוחרים מערכת הפעלה מהתפריט שהספק מציע (או משתמשים ב-Image שהספק מציע), ולאחר מכן הם מבצעים כניסת SSH, ומשם הם ממשיכים להתקין חבילות, לבצע הגדרות, להעלות סקריפטים, להוסיף משתמשים וכו' וכו'.

שיטה זו היא שיטה מעולה – אם כל מה שיש לך זה שרת יחיד או כמות Fixed של שרתי VM. אחרי הכל, חברות רבות מעדיפות להקים מספר קבוע של X שרתים ועם זה הם יתמודדו, יגדירו Flow וכו'.

אך כשחברה, בין אם היא סטארט-אפ קטן או חברת שרותים טכנולוגיים גדולה – מצפה לקבל מיליוני כניסות, לא מומלץ לעבוד בשיטה הזו. הסיבה לכך היא שכשיש כמות גולשים רבה שנכנסת, משתמשים בשרותים שונים שנותנים Scale-Up, כלומר במקרה שקריטריון שהוגדר מראש מתממש – המערכת תרים שרת נוסף ותפנה אליו גולשים ואם יהיה צורך, המערכת תקים עוד ועוד שרתים ככל שהעומס דורש, ולאחר מכן שהעומס נרגע, היא "תהרוג" את רוב השרתים עד שנגיע למצב התחלתי עם מספר שרתים קטן.

הבעיה בהקמת שרת נוסף היא הזמן שלוקח לשרת כזה "לקום". הבלוג של חברת Flycops נותן דוגמא מצוינת לכך. במקרה שלהם, כל שרת חדש שהיה מוקם במסגרת ה-Scale Up לקח לו לא פחות מ-6 דקות עד שהוא היה מסוגל לקבל גולשים. זה אולי נשמע זמן קצר, אבל אלו 6 דקות שאתם כחברה תפסידו גולשים שמגיעים מכל מיני מקומות שונים (גוגל, בלוגים, אתרים שמפנים אליכם, לינקים מאימיילים וכו') וחבל.

לכן, במקרים של Scale Up שהמערכת שתשתמשו תרים עוד ועוד שרתים בהתאם לקריטריונים של עומס – כדאי לתכנן מראש Image שתבנו שהוא יעלה, שימשוך הגדרות מסויימות ושיהיה זמין לקבל גולשים.

איך עושים זאת? די פשוט:

  • בשלב ראשון נשתמש במערכת וירטואליזציה שיש לנו מקומית. זה יכול להיות ESXi, זה יכול להיות VMWare לדסקטופ, זה יכול להיות VirtualBox או יכול להיות (ומה שהח"מ משתמש) KVM.
  • נקים Guest חדש ונשתמש ב-ISO של הפצת הלינוקס המועדפת עלינו. מבחינת גודל דיסק, לא מומלץ "להשתולל" (במיוחד לאלו שאינם יכולים להקים מכונה עם Thin Provisioning) – ברוב המקרים 8-10 ג'יגה אמורים להספיק בהחלט. מבחינת Partitions, כל אחד יכול להחליט באיזה שיטה ללכת, עם או בלי LVM. אני ממליץ לבצע Partition יחיד (flat) שהכל ישב שם. חשוב: מבחינת חבילות לא מומלץ להתקין GUI גרפי, זה סתם יתפוס מקום ומשאבים.
  • לאחר שסיימנו עם ההתקנה נפעיל את המכונה הוירטואלית, נתחבר אליה (ב-SSH) ונוודא שיש לה חיבור לאינטרנט.
  • בשלב הבא אנחנו צריכים להתקין את האפליקציות שאנחנו צריכים שיהיו ב-VM. אני ממליץ לבחור באחת מהפתרונות הבאים:
    • יש את Packer (שכתובה ב-Go – תודה לעמוס על התיקון) שאיתה אפשר לבנות את כל ההתקנה שאתם צריכים על ה-VM. היא מתאימה מאוד לחובבי JSON.
    • יש את Cloud-Init שכתבו קנוניקל ורד-האט "אימצה" בשמחה. היתרון שלו שהוא הרבה יותר ידידותי לאנשי סיסטם שלא מעוניינים להתעסק יותר מדי "בקרביים". עם Cloud-init מגדירים מה המשתמשים שיהיו, מה החבילות שצריך, וב-reboot הבא המערכת כבר תעשה את הכל לבד.
      שימו לב: את Cloud-init יש להתקין בתוך ה-VM. מכיוון שהוא נמצא ב-REPO של EPEL, יש לבצע yum install epel-release (לא צריך את ה-URL עם הגירסה האחרונה אם אתם משתמשים ב-CentOS, זה אוטומטי), ולאחר מכן yum install cloud-init.
    • אפשרי לעבוד עם Puppet – כל עוד אתה יודע לעבוד ללא Puppet Master.
    • חשוב מאוד – בצעו update לאחר שהתקנתם את מה שרציתם. המכונות שיבוססו על ה-image הזה ישרתו אנשים מבחוץ ולא נעים לחטוף פריצה רק בגלל ששכחנו לעדכן את כל ה-DEB/RPM.

לאחר שבחרתם את הפתרון לעיל ויישמתם את כל מה שרציתם ב-VM, הגיע הזמן להכין אותו לעבודה אצל הספק. את ההוראות הבאות תצטרכו לבצע דרך מכונת לינוקס:

  • כבו את המכונה הוירטואלית וגשו למחיצה שבה היא נמצאת.
  • התקינו את חבילת libguestfs בהתאם להפצת לינוקס שאתם משתמשים בה (מחוץ ל-VM)
  • מכיוון שיכול להיות שהמכונה כוללת דברים שאין לנו צורך בהם (מפתחות שונים שהשתמשנו כדי להעתיק ממקומות אחרים, תעודות SSL, קבצי מטמון וכו') נשתמש בפקודה virt-sysprep כדי לנקות את ה-Image. הריצו את הפקודה virt-sysprep -a image.vmdk (כאשר image.vmdk זהו שם ה-image של ה-VM שלכם). פעולת ה-virt-sysprep תנקה את כל מה שלא צריך וגם תמחק את כל ה-MAC Address שיש לכרטיסי רשת.

לפני שאנחנו מעלים את ה-image לענן, חשוב לבדוק שאתם מגדירים partitions ודברים נוספים (kernel modules, הגדרות שונות) לפי מה שהספק ענן שלכם מבקש, וכל ספק עם השטיקים שלו.

אם אתם משתמשים ב-Ravello (כדי לבצע testing, PoC):
אנחנו צריכים להקטין את ה-image לגודל קטן (מכיוון שהתקנות יוצרות קבצים זמניים שנמחקים, ה-image בעקרון אינו קטן בצורה אוטומטית). לשם כך נשתמש בפקודה virt-sparsify (שוב, לשים לב שהמכונת VM כבויה) בפורמט הבא:
virt-sparsify image.qcow2 final.qcow2
(שוב, image.qcow2 הוא שם המכונה שלכם כרגע, final.qcow2 זה השם image לאחר ההקטנה).

אם אתם משתמשים ב-Google Compute Engine
במקרה זה מומלץ לעקוב אחר ההוראות כאן כיצד להעלות את ה-image ומה מומלץ שיהיה בו.

אם אתם משתמשים בשרות של אמזון
במקרה של שרות באמזון, לצערי בשלב זה הם אינם מקבלים קבצי qcow2 ולכן תצטרכו להמיר את ה-image שלכם ל-VMDK (ההוראות הן כמו הקישור לעיל, רק שבמקום O qcow2- תצטרכו לכתוב
O vmdk- ).

כעת נוכל להשתמש ב-image שהעלינו כ-Template. מומלץ לשמור את ה-image היכן שהוא ולעדכן אותו אחת לתקופה ולהעלות אותו שוב (לאחר שעבר virt-sysprep) לענן ולהשתמש ב-image החדש כ-template.

בעניין Hyper Converged

מי שקורא חדשות טכנולוגיה המיועדות ל-IT/CTO/CIO בוודאי שמע בשנתיים-שלוש האחרונות את המושג Hyper Converged (או HC בקיצור), מושג שיותר ויותר חברות משתמשות בו כדי להציע משהו חדש למנהלי ה-IT.

על מנת להבין את עניין ה-HC, כדאי שנראה מה יש ברוב החברות כיום:

כשזה מגיע לוירטואליזציה (ואין זה משנה איזה פתרון Hypervisor אתם משתמשים), בד"כ יש מספר שרתים שהם ה-Host, והם מחוברים ל-Storage כלשהו ומשתמשים בשרותים כמו NFS או iSCSI (או SMB במקרה של Hyper-V) כדי לאחסן קבצים של המערכות הוירטואליות. במקרים מסויימים משתמשים בדיסקים שנמצאים מקומית בשרת עצמו כשמדובר על שרת (Host) שמריץ מערכות וירטואליות עצמאיות או במקרים שאין Storage גדול רציני.

כשאנחנו מעוניינים ליצור אשכול לצרכים שונים (High Availability, Fault Tolerance וכו'), אנו צריכים 2 שרתים (במינימום) שהם זהים מבחינת החומרה ו-Storage חיצוני שיהיה מחובר ל-2 השרתים, ואנו מגדירים דרך הפאנל של הויראטואליזציה (כמו vCenter או VSA/VCSA) את 2 השרתים כאשכול. יש כמובן "ערימה" של דברים להגדיר כמו סוג האשכול, הגדרות אחסון, כתובות, קבוצות פורטים וכו' – אבל זה בעקרון Cluster.

בשיטת ה-HC הדברים שונים לחלוטין: בשיטה זו אין לנו צורך יותר ב-Storage חיצוני. במקום זה השרתים יהיו עם דיסקים מסוגים שונים (SSD, דיסקים מכניים מבוססי SAS/NL-SAS/SATA) וכל השרתים יהיו מחוברים באשכול למתג של 10 ג'יגהביט (מינימום, כאשר כל הכניסות במתג הם 10 ג'יגהביט). על השרתים מותקנת מערכת וירטואליזציה (בד"כ vSphere אך גם KVM נתמך בחלק מהמקרים) ובנוסף מותקן VM מיוחד בכל שרת פיזי שמתחבר ישירות לדיסקים והוא מנהל אותם (ולא ה-vSphere). בשיטה זו הנתונים נכתבים לכל הדיסקים בכל השרתים והמערכות הוירטואליות רצות על השרתים כאשר האחסון הוא על הדיסקים המקומיים וכש-VM "עובר דירה", חלק מהנתונים עובר מהדיסקים המכניים (האיטיים ויתר) ל-SSD וכך ניתנת לנו האפשרות לבצע Live Migration או כל פעולת High Availability אחרת שנרצה (HA, FT וכו'). במצב כזה (וברוב מערכות ה-HC) אנחנו יכולים לסבול מצב ששרת פיזי אחד נופל מבלי שאף מערכת וירטואלית תיפול.

ישנן מספר חברות שמוכרות מוצרי HC, נתמקד בשלישיה המובילה: Nutanix, Simplivity ו-EVO:Rail.

ל-Nutanix יש פתרונות מ-2 סוגים: הפתרון המבוסס תוכנה (אתה מתקין על השרת שלך) או פתרון חומרה (אתה קונה את השרת מהם), כאשר בפתרון שלהם חייבים לפחות 3 שרתים. ההתקנה עצמה היא קלה (לוקח בערך רבע שעה) ויש לך ממשק GUI נחמד ובנוסף יש לך CLI (שהוא בעצם לינוקס עם אובונטו, ככלל – כל המערכת היא בעצם סקריפטים של לינוקס + מודולים קנייניים שלהם) ויש גם ממשק RESTful API למפתחים. המערכת קלה (יחסית) ללימוד, אך היא אינה מחליפה את הצורך ב-vCenter/VSA אם אתה משתמש בפתרון מבוסס VMWare. ניתן במקום vSphere להשתמש בוירטואליזציה הפתוחה KVM אם כי בשלב זה הם עדיין לא מאפשרים להריץ מכונות VM מבוססות Windows (וגם ה-KVM שיש להם די ישן למען האמת, מגירסת CentOS 6.5).

הפתרון השני הוא של Simplivity וגם הוא מאפשר לך לבצע Cluster אך עם טוויסט מעניין: אתה יכול להוסיף את הענן של אמזון כ"חווה" (DC) משלך ואתה יכול להעביר מכונות הלוך ושוב בין DC שונים, ובנוסף יש לך את הדברים שאתה רגיל אליהם מעולם ה-Storage כמו DeDup, Replication, Snapshots וכו' כאשר הדגש הוא בעצם לא "לחנוק" לך את רוחב הפס בין השרתים שיושבים אצלך בבניין לבין ה-DC האחרים. בניגוד לפתרונות המתחרים, הכמות המינימלית שאתה צריך זה שרת אחד.

הפתרון השלישי הוא של VMWare שנקרא EVO:Rail והוא מתבסס על פתרון ה-vSAN ש-VMWare מוכרת, רק שכאן מדובר על שרתים פיזיים שאתה רוכש מיצרנים שונים כקופסא סגורה. גם כאן, יש צורך ברכישה של מינימום 4 שרתים שישמשו כ-Block אחד.

למי שמעוניין להיכנס יותר לעומק ולקרוא על ההתקנה, השימוש, מה נתמך במה, אני ממליץ לקרוא את המאמר המעולה של בריאן סור על הפתרונות הנ"ל.

אז מה? להתחיל לארגן מכרז למכור את ה-Storage הגדול שלכם? ממש לא.

תחום ה-HC כרגע "שורץ" בפתרונות מחברות צעירות וחברות סטארט-אפ. Nutanix כרגע מובילה את שוק ה-HC עם שיווק מאוד אגרסיבי, אבל הפתרונות שלהם גם מאוד יקרים. כמה יקרים? 6 ספרות במונחים ישראלים ואם תרצה משהו יותר רציני כמו ארון שלם – 7 ספרות. החברות הגדולות המייצרות מוצרי Storage כבר לוטשות עיניים לעבר החברות הקטנות וסביר להניח שנשמע בקרוב על כמה רכישות, ומכיוון שתחום ה-IT הוא תחום שמרני, מומלץ לא לסגור עסקאות עתה אלא להמתין.

תחום ה-HC נותן פתרונות שיכולים מצד אחד לחסוך הרבה עבודה (תקים פעם אחת, תוסיף ניטור משלך ועדכונים מעת לעת – ואתה מסודר. תיאורתית לפחות), אבל מי שוותיק בתחום הזה יכול להיזכר בתקופות קודמות בהן גם חברות מכרו ל-IT מוצרים שנתנו "HC" בתחומים אחרים (זוכרים Self Healing?) וכעבור מספר שנים אותן קופסאות ישבו בחוות השרתים ו… צברו אבק. פתרונות ה-Storage שיש לנו כיום מלכתחילה לא תוכננו לאחסון דיסקים של VM והפתרונות שיש הם (בלי שאף אחד יודה בצורה רשמית) הם "hacks" רציניים (פתרון כמו iSCSI היה בכלל מדובר להתחברות ל-initiator יחיד, בינו ל-LUN שמוגדר ב-Storage, והשינויים ב-VMFS ש-VMWare עשו איפשרו לו להתחבר ל-2 שרתים במקביל, ו-NFS היה צריך גם שינויים ברמת ה-Storage בקוד על מנת לאפשר לו לעבוד טוב מול Hypervisor). פתרון טוב, לעניות דעתי, הוא פתרון Cluster אך מופרד ועדיף פתרון שמקובל על רובם או כולם: פתרון שיתן לנו לייצא מ-Cluster שמיועד ל-Storage איזה Block Device, אבל שיהיה בצורה טבעית ניתן לשיתוף בין Clients שונים לדוגמא, פתרון שאם אני מחבר אותו למערכת וירטואליזציה, שאינו צריך להמתין ל-Acknowledge שהתוכן נכתב לפני שהוא מאפשר למכונה הוירטואלית להמשיך לעבוד כרגיל.  אלו פתרונות שעדיין לא קיימים כיום בצורה יציבה ומלאה (הכי קרוב שידוע לי שקיים – זה Ceph). בעיה נוספת שקיימת עם פתרונות ה-HC הוא עניין הבטחון לגבי העתיד – מה תעשה אם אותה חברה שרכשת ממנה קופסאות מחר תיעלם או שיתגלעו ביניכם חילוקי דעות לגבי מחירי חידוש תמיכה?

ב-The Register הופיע לאחרונה מאמר של טרוור פוט על כך ש-VMWare "מפחדת" מחברות כמו Nutanix שתסחוף את השוק לכיוונה ומכיוון שב-Nutanix הוירטואליזציה היא (כמעט) אינה פתרון רק של VMWare, אז VMWare יכולים להפסיד את השוק וחברות אחרות מתחרות ל-Nutanix יכולות להעתיק את אותה שיטה ושוב – VMWare תהיה בצרות. מבחינתו, כמנהל IT הוא יוכל לעבור בין פתרון אחד לאחר בקלות. זו דעתו כמובן, אך מנסיון שלי כאחד שהקים כמה פתרונות שמבוססים הן על VMWare והן על פתרונות וירטואליזציה אחרים, אני יכול לאמר כי מעבר בין פתרון וירטואליזציה אחד לפתרון אחר אינו קל כלל וכלל ובמקרים רבים התוצאות והתהליך יגרמו אי נוחות למנהל ה-IT, ועוד לא התחלתי לדבר על מעבר מפתרון שיש NetApp (לדוגמא) לכל פתרון אחר, שגם הוא, איך נאמר בעדינות – הדרך אינה סוגה בשושנים.

אסכם את הדברים כך: כן, HC הוא "מגניב", ואפשר לבצע איתו פתרונות נחמדים ולהגיע גם למצבים שגם 2 שרתים פיזיים שנופלים – כל ה-VMs שלך ממשיכים לעבוד כאילו לא קרה כלום, אבל הדבר הזה יחייב את החברה בהשקעת סכומים מאוד גדולים (שכוללים "מילוי" כל השרתים בדיסקים יקרים, רשיונות HC, החלפת מתגים ותשתית בחלק גדול מהמקרים) ואינני בטוח כי ההשקעה תשתלם. הפתרון של Simplivity נראה כפתרון שהכי יכול להשתלב ולעזור לחברות בין לאומיות, אבל גם כאן – אני ממליץ לנקוט בזהירות.

על אחסון וגדילה

כשמדברים על אחסון (כ-Storage), רובנו נתייחס למכונה הגדולה שנמצאת בחברה, ה-Storage הזה שברוב מוחלט של המקרים הוא קופסא של יצרן כלשהו. זה יכול להיות של NetApp, של EMC, של IBM, של HP ושלל חברות גדולות וקטנות, כל חברה בד"כ תקנה לפני הצרכים או לפי ההמלצות, ואצל רובן תהיה "קופסא" אחת כזו שאליה משורשרים "מגשים" של דיסקים. זה יכול להיות דיסקים מכניים מבוססי SAS, דיסקים שהם SSD, דיסקים שהם NL-SAS או אפילו במקרים מסויימים – SATA.

זו (בהפשטה גמורה) מערכת אחסון שקיימת אצל רוב החברות. אצל חלק מהחברות יש מספר אחסונים שונים שמופרדים אחד מהשני ולכל אחד מהם מטלות שונות ואצל חלק מהחברות מעדיפים ללכת בגישה של אחסון אחד שיתן את הפתרון להכל, החל ממתן שרותי NFS או iSCSI למכונות הוירטואליות ועד לשרותי אחסון/גישה לקבצים (בד"כ CIFS/SMB) עבור העובדים (דברים שלא נשמרים בדיסק המקומי בד"כ).

מה קורה כשכמות המקום הפנוי היא קטנה? בד"כ מוסיפים עוד "מגש" (במקרים מסויימים זה נקרא גם JBOD) והדיסקים שיהיו בפנים יכולים להיות מסוגים שונים, בהתאם לתקציב ולביצועים שמעוניינים לקבל. הגישה הזו נקראת Scale Up.

הבעיה המהותית בגישה הזו היא המרחב שאליו ניתן לגדול. ככל שאתה מוסיף דיסקים, יוצר LUNs נוספים וכו' אתה מעמיס יותר על המעבדים שנמצאים בתוך פתרון האחסון. ספק האחסון ישמח במקרים כאלו למכור לך כל מיני שדרוגים (תוספת זכרון, מעבד נוסף בחלק מהדגמים) שיקלו על העומס, אך ככל שהעומס שלך מבחינת כמות VM, כמות קבצים וכו' גודלים – אתה שוב תגיע למצב שמערכת האחסון שלך תיחנק.

בנוסף – ישנם 2 בעיות רציניות:

הבעיה הראשונה נקראת SPOF (או Single Point Of Failure): הגדרות שגויות, מעבד שמתקלגל, זכרון שנדפק, בקר שהפסיק לעבוד בצורה תקינה – והפתרון אחסון שלך יתן ביצועים גרועים או שבמקרה הגרוע – יפסיק לעבוד. נכון, יש SLA שסביר להניח שרכשתם ובו טכנאי של החברה המייצרת/יבואן הפתרון יתחבר אליכם מרחוק או יגיע אליכם תוך זמן קצר, אך עדיין, גם אם הוא יתקן את התקלה, תצטרך ברוב המקרים להפעיל את כל המכונות הוירטואליות מחדש, לוודא שכל השרותים למעלה, לוודא שהגדרות שביצעו אנשי ה-IT באמת נשמרו ולא צריכים להגדיר מחדש כדי ששרותים יעלו ובקיצור – כמעט שום תקלה שקשורה לתיקון האחסון אינה מסתיימת בדקות ספורות אלא יותר בשעות.

אם תשאל את יבואן האחסון לפתרון, הוא ישמח להציע לך פתרון של "אשכול" (Cluster): בפתרון כזה אתם רוכשים עוד פתרון אחסון זהה (אם כי אפשר בחלק מהמקרים להסתפק בדיסקים יותר איטיים ו-SSD שישמש כמטמון, תלוי ביצרן, תלוי בדגם) ואז מבחינה תיאורתית אם האחסון הראשי נופל – האחסון השני נכנס לפעולה (מה שנקרא Active/Passive Cluster) ואפשר "לטפל" לדגמים יותר גבוהים שמאפשרים לך בעצם לפצל את העומס בערך למחצית, כאשר 2 האחסונים עובדים ביחד וכל ביט שנכתב – נכתב ב-2 האחסונים. פתרון זה נקרא Active/Active Cluster ובמקרה כזה אם אחד האחסונים נופל, השני ימשיך לעבוד כרגיל וברגע שהאחסון התקול יטופל ויעלה, יהיה סינכרון בין האחסונים. הבעיה הכי גדולה בפתרון כזה – הוא המחיר, והוא מאוד גבוה.

הבעיה השניה שהיא יותר מהותית באותם אחסונים כמו NetApp ואחרים – היא "קניינות" של הפתרון, כלומר שהכל סגור מבחינת ה"ברזל", הדיסקים והמערכות שעובדות בתוכו. אם מחר יפנה אליך לדוגמא יבואן דיסקים ויציע לך מבצע-משוגע של דיסקים מבוססי SAS גדולים במחיר של 3 ותקבל 4 (לדוגמא) – לא תוכל להכניס את הדיסקים הללו לאחסונים הנ"ל. ישנו קוד מיוחד שבודק את הדיסק שהכנסת ל"מגש" וברגע שהוא מוצא שהדיסק אינו מאותו יצרן/סוג מסויים שיצרן האחסון עובד איתו – המערכת פשוט לא תהיה מוכנה להכניס את הדיסקים החדשים שקנית לשימוש. אתה גם לא יכול להכניס JBOD שאינם של אותו יצרן אחסון לשימוש עם פתרון האחסון. בקיצור – הכל צריך לעבור דרך השיווק של יצרן פתרון האחסון שיש לך, והוא כמובן נוקב במחירים הרבה יותר גבוהים ממה שאתה יכול לקנות בשוק החופשי. (אם כי אסייג שבחלק מהפתרון לקצה היותר נמוך, במיוחד פתרונות NAS – אין בעיה להכניס דיסק של כל יצרן, אבל הבעיות של פתרונות כאלו הם עדיין ה-Scaling).

כל מה שתיארתי לעיל אינם חדשות לאף איש IT שמכיר Storage שנים רבות. תמיד זה היה כך וזה מגיע עוד מהימים שאם היית רוצה להריץ גירסת יוניקס כלשהי (נניח Solaris) – היית חייב לרכוש את ה"ברזלים", כרטיסים ושאר ציודים שקשורים לאותו יוניקס – רק מיצרן אחד, עד שנכנס לינוקס לתמונה שאיפשר להריץ דברים על כל שרת מכל יצרן.

מ-Scale Up נעבור למושג שמוכר יותר בתחום ה-High Performance Computing ותחום הענן – זהו תחום ה-Scale Out בפתרונות אחסון.

סביר להניח שלקוראי פוסט זה יש חשבון אחד או יותר אצל אחד מספקי פתרון ענן כלשהו, בין אם זה אמזון , או Google Compute Platform או Azure של מיקרוסופט – ונגזרותיהם: לאמזון יש את S3, לגוגל יש את ה-Google Drive, למיקרוסופט יש את OneDrive ויש גם פתרונות אחרים כמו DropBox ואחרים.

המכנה המשותף לכל אותם פתרונות אחסון קבצים בענן – זה מערכות האחסון שלהם. אף אחד מספקי הענן לא משתמש ב-NetApp או EMC והם לא משתמשים בדיסקים SAS במהירות 15K RPM כדי לאחסן את הקבצים שאתה מעלה (אינני מדבר על אחסון של מכונות וירטואליות או EBS – לזה נגיע בהמשך). במה הם משתמשים? בדיסקים הכי פשוטים שיש (כן, גם דיסקים איטיים). מהי מערכת האחסון שלהם? לכל אחד מספקי הענן יש פתרון In House משלו שהמתכנתים שלו כתבו או השתמשו בפתרון קוד פתוח אחר (אף אחד מהספקים לא מפרט) וברוב המקרים זה רץ על לינוקס. הם כמובן משתמשים בדיסקים של SSD כחלק מהפתרון, ואת השרידות הם מבצעים בכך שהם כותבים את אותו הקובץ למספר מקומות אחרים באותו Data Center. מכיוון שמדובר בפתרון שמכיל מאות אלפי (ויותר) דיסקים קשיחים – הפתרון מבחינה טכנית אצלהם שונה לחלוטין ממה שיש ב-Corporate. אין RAID ברמה כלשהי, ואין מעבדים קניינים מיוחדים בתוך שרתי האחסון (שאליו מחוברים כמות רצינית של JBOD). כך מצד אחד הם חוסכים בהשקעה ומצד שני הם יכולים לתת רמת שרידות מעולה. אחרי הכל, במחיר של דיסק אחד ל-Enterprise אפשר לקנות 3 דיסקים הרבה יותר גדולים מבוססי SATA פשוטים.

כשזה מגיע לאחסון מכונות וירטואליות או אחסון שיותר מוכר כ-Raw Storage – לדוגמא EBS, PD, Drives – בהתאם לספק ענן, גם כאן ספקי הענן לא "רצים" לקנות את פתרונות ה-Enterprise והם מעדיפים פתרונות SSD שהם זולים, גם אם חיי המוצר יהיו קצרים, והספקים משתמשים בכל טריק אפשרי כדי לתת למכונות שלך בענן ביצועים גבוהים (יחסית), אבל שוב -אין שימוש בפתרונות אחסון קנייניים מבחוץ כמו של EMC ואחרים. זה פשוט לא שווה להם פיננסית, במיוחד בתחרות האכזרית כיום שכל ספק חותך בעשרות אחוזים את המחיר והשאר "נגררים" אחריו בחיתוכי מחיר לאחר מספר ימים.

הפתרונות שתיארתי מבחינת ספקי הענן – הם נכללים בקטגוריות ה-Scale Out, כלומר הפתרונות לא מבוססים על שרת אחסון יחיד ואולי עוד Mirror, אלא הם מתחילים ב-3 שרתים ומעלה כאשר העומס מחולק בין השרתים. במקרה של ספקי הענן מדובר כמובן בהרבה יותר מ-3, ומכיוון שהכל נכתב בכמה וכמה עותקים, גם אם יפלו שרתים שמחזיקים מאות דיסקים, אתה לא תרגיש בכלום, כי אתה תקבל את השרות משרתי אחסון שכנים שיושבים באותו Data Center.

פתרונות ה-Scale Out Storage החלו את דרכם בפרוייקטים שמבוססים HPC. בפרוייקטים כאלו יש צורך באחסון כמויות עצומות (פטהבייטים ומעלה) וכל פתרון כזה אם היה מבוסס על פתרון של NetApp או EMC היה גוזל הרבה יותר מדי משאבים כספיים לפרויקט ומכיוון שנוצר צורך בפתרון שהולך וגודל ומצריך המון דיסקים ושרידות מאוד גבוהה – נוצרו פתרונות אחסון מבוססי קוד פתוח שיכולים גם לתת פתרון לפרוייקטים מבוססי HPC וגם יכולים לגדול מיידית ולשרת אלפי ועשרות אלפי מכונות וירטואליות, אחסון קבצים ועוד.

בפוסט הבא אתאר כיצד פתרון Scale Out יכול להתאים ל-Enterprise/Corporate, מהם ה"מועמדים", יתרונות וחסרונות ובמיוחד – על Ceph.