VMware vSphere 5.5 vMotion trên EMC VPLEX Metro

Mỗi khi phát hành bất kỳ phiên bản nào của vSphere, VMware đều luôn giới thiệu chức năng mới của vMotion đi kèm với phiên bản đấy. Và trong phiên bản lần này, vSphere 5.5 sẽ tiếp tục bằng cách cung cấp các cải tiến mới cho vMotion để hỗ trợ EMC VPLEX Metro, cho phép truy cập dữ liệu được chia sẻ trên các khoảng cách tàu điện ngầm.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau đánh giá hiệu suất của vMotion trên cơ sở hạ tầng ảo VMware vSphere 5.5 được trải dài trên hai trung tâm dữ liệu phân tán về mặt địa lý bằng cách sử dụng EMC VPLEX Metro. Trước khi đi vào phần chính, hãy cùng VMware  tìm hiểu hai khái niệm vMotion in vSphere 5.5 và EMC VPLEX Metro.

vMotion in vSphere 5.5

vMotion là một tính năng chính trong cơ sở hạ tầng ảo của doanh nghiệp, cho phép di chuyển trực tiếp một máy ảo đang hoạt động (VM) từ máy chủ vật lý này sang máy chủ vật lý khác. máy (VM) từ máy chủ vật lý này sang máy chủ vật lý khác. Việc di chuyển máy ảo với vMotion sẽ duy trì quá trình thực thi chính xác trạng thái của máy ảo bao gồm bộ nhớ vật lý, bộ nhớ và trạng thái thiết bị ảo bao gồm CPU, mạng máy tính và disk adaptors và SVGA. Máy ảo tiếp tục hoạt động trong suốt quá trình di chuyển với tác động cực thấp đến khối lượng công việc của người dùng và không làm gián đoạn kết nối mạng.

vMotion mang lại nhiều lợi ích vô giá cho các quản trị viên. Tính năng này giúp ngăn cản thời gian ngừng hoạt động của máy chủ, cho phép khắc phục sự cố và cung cấp tính linh hoạt. vMotion còn là công cụ chính của một số công nghệ của VMware, bao gồm vSphere Distributed Resource Scheduler (DRS) và vSphere Distributed Power Management (DPM). Các công nghệ này cùng nhau, đã tạo ra một trung tâm dữ liệu năng động, tự động và tự tối ưu hóa.

Một số tính năng của vMotion:

• Trực tiếp di chuyển toàn bộ máy ảo từ vSphere mà không cần bất kỳ yêu cầu nào về bộ lưu trữ chia sẻ.
• Khả năng tiềm lực của đa card giao tiếp mạng (NIC) sẽ được vMotion cân bằng tải khối lượng rõ ràng trên các card được hỗ trợ bởi tính năng này.
• Cho phép các tính năng của vMotions hoạt động đồng thời để giảm thời gian di chuyển tổng thể trong các tình huống sơ tán máy ảo.
• Cho phép di chuyển trực tiếp trên mạng dữ liệu metro với độ trễ thời gian khứ hồi lên đến 10 mili giây.

EMC VPLEX Metro

EMC VPLEX chính là đại diện cho nền kiến trúc thế hệ mới với khả năng di chuyển dữ liệu và truy cập thông tin trên các địa điểm phân tán về mặt địa lý. EMC VPLEX sử dụng các kỹ thuật sao chép dữ liệu từ xa,cho phép các máy chủ đặt tại nhiều trang web có quyền truy cập đọc hoặc ghi, đồng thời ngăn chặn các thiết bị lưu trữ. Phần mềm này chứa một danh mục bao gồm các giải pháp được nhân rộng trên mọi khoảng cách bằng cách sử dụng sao chép dữ liệu đồng bộ cho khoảng cách ngắn hơn và sao chép dữ liệu không đồng bộ cho khoảng cách xa hơn.

VPLEX Metro là một phần của dòng EMC VPLEX. VPLEX Metro cho phép truy cập dữ liệu được phân phối và chia sẻ trên hai điểm với khoảng cách lớn bằng cách sử dụng sao chép dữ liệu đồng bộ. Trong môi trường VPLEX Metro, thao tác cập nhật I/O không được cho là đã hoàn thành cho đến khi công việc hoàn tất được xác nhận ở cả hai trang web.

VPLEX Metro là thiết bị phần cứng được triển khai giữa các máy chủ vật lý và các mảng SAN (mạng lưu trữ). Các thiết bị VPLEX Metro ở hai địa điểm trung tâm dữ liệu làm việc cùng nhau để cung cấp một bộ nhớ đệm nhất quán ở cả hai địa điểm, từ đó gửi cập nhật qua liên kết giữa các địa điểm.

Các đặc điểm duy nhất chỉ có ở VPLEX Metro bao gồm:

• Cung cấp một cái nhìn nhất quán về các LUN (Logical Unit Number) giữa hai cụm VPLEX được phân tách bằng khoảng cách đồng bộ cho phép các mô hình mới có tính khả dụng và cộng tác cao.
• Hỗ trợ khối lượng phân tán đồng bộ phản chiếu dữ liệu giữa hai cụm bằng cách sử dụng thao tác ghi qua bộ nhớ đệm.

Đó là những thông tin cơ bản về vMotion in vSphere 5.5 và EMC VPLEX Metro. Tiếp theo, chúng ta sẽ cùng đi vào phần chính của bài viết này.

Cấu hình thử nghiệm

Lớp thử nghiệm VPLEX Metro bao gồm hai cụm VPLEX giống nhau, mỗi cụm có cấu hình phần cứng sau:

• Máy chủ Dell R610, 8 lõi, bộ nhớ 48GB, Broadcom BCM5709 1GbE NIC.
• Duy nhất một bộ máy: Thiết bị VPLEX Metro IP (hai thiết bị định hướng).
• Công tắc lưu trữ FC
• Mảng VNX , liên kết FC, VMFS 5 volume on a 15-disk RAID-5 LUN.

Hình 1. Sơ đồ logic của việc triển khai VPLEX Metro

Hình 1đang minh họa việc triển khai hệ thống VPLEX Metro được sử dụng để thử nghiệm vMotion. Như hình trên cho thấy ở hai trung tâm dữ liệu, mỗi trung tâm đều có một máy chủ vSphere được kết nối với thiết bị VPLEX Metro. Các tập ảo VPLEX đại diện cho các máy chủ vSphere trong mỗi trung tâm dữ liệu là các tập phân tán và đồng bộ, phản chiếu dữ liệu giữa hai cụm VPLEX bằng cách sử dụng thao tác ghi qua bộ nhớ đệm. Do đó, vMotion xem bộ nhớ dưới như bộ lưu trữ chia sẻ, chính xác hơn là tương tự với SAN, là nơi mà cả máy chủ nguồn và máy chủ đích đều có quyền truy cập. Vì vậy, vMotion trong môi trường Metro VPLEX sẽ dễ dàng di chuyển trực tiếp bộ nhớ và trạng thái thiết bị của máy ảo như vMotion truyền thống.

Hai thiết bị VPLEX Metro trong cấu hình thử nghiệm của VMware đã sử dụng kết nối dựa trên IP. Mạng vMotion giữa hai máy chủ ESXi đã sử dụng một liên kết mạng vật lý khác với mạng VPLEX. Độ trễ Thời gian khứ hồi (RTT) trên cả mạng VPLEX và vMotion là 10 mili giây.

Đo lường hiệu suất của vMotion

Các chỉ số sau được sử dụng để giúp chúng ta hiểu hơn các tác động về hiệu suất của vMotion:

• Thời gian di chuyển: tổng thời gian cần thiết để hoàn tất quá trình di chuyển.
• Thời gian chuyển đổi: khoảng thời gian mà trong đó máy ảo được phép chuyển đổi tĩnh từ máy chủ nguồn sang máy chủ đích.
• Hình phạt đối với chế độ khách: tác động đến hiệu suất đối với các ứng dụng chạy bên trong máy ảo trong và sau khi di chuyển.

Kết quả kiểm tra của VPLEX Metro vMotion

Hình 2. Hiệu suất của VPLEX Metro vMotion trong vSphere 5.1 và vSphere 5.5

Chúng ta đang được thấy hiệu suất VPLEX Metro vMotion trong môi trường vSphere 5.1 và vSphere 5.5 ở hình 2. Trong lần thử nghiệm này, VMware đã sử dụng một máy ảo không chạy được cấu hình với 2 VCPU và bộ nhớ 2GB. Hình trên cho thấy sự khác biệt nhỏ về tổng thời gian di chuyển giữa hai môi trường vSphere và sự cải thiện đáng kể về thời gian chuyển đổi vMotion trong môi trường vSphere 5.5. Thời gian chuyển đổi giảm từ khoảng 1,1 giây xuống còn khoảng 0,6 giây (cải thiện gần gấp đôi) nhờ vào một số cải tiến hiệu suất xuất hiện trong bản phát hành vSphere 5.5.

Bằng cách sử dụng khối lượng công việc nguồn mở DVD Store, đội ngũ VMware cũng đã điều tra ra tác động của việc di chuyển trực tiếp VPLEX Metro đến hiệu suất xử lý giao dịch trực tuyến (OLTP) của Microsoft SQL Server. Tình huống thử nghiệm sử dụng máy ảo Windows Server 2008 được cấu hình với 4 VCPU, bộ nhớ 8GB và kích thước cơ sở dữ liệu SQL Server là 50GB.

Hình 3. Tác động của VPLEX Metro vMotion đối với SQL Server Performance

Hình 3 là biểu đồ hiệu suất của máy ảo SQL Server theo các lệnh được xử lý mỗi giây tại một thời điểm nhất định — trước, trong và sau của VPLEX Metro vMotion. Theo như hình, thông lượng của SQL Server nhận được tác động rất nhỏ trong quá trình hoạt động trên vMotion. Thông lượng SQL Server trên máy chủ đích là khoảng 310 đơn hàng mỗi giây, so với thông lượng 350 đơn hàng mỗi giây trên máy chủ nguồn. Sự sụt giảm thông lượng này sau khi dùng vMotion là do các tương tác kết hợp trong bộ nhớ cache liên cụm VPLEX như mong đợi. Trong khoảng thời gian sau vMotion, cụm VPLEX đích tiếp tục gửi các truy vấn trang bộ đệm đến cụm VPLEX nguồn và điều này có một số tác động đến hiệu suất. Sau khi tất cả siêu dữ liệu được di chuyển hoàn toàn sang cụm đích, đội ngũ VMware đã quan sát thấy thông lượng của SQL Server tăng lên 350 đơn hàng mỗi giây, cùng mức thông lượng đã thấy trước khi dùng vMotion.

Các kết quả kiểm tra hiệu suất này đã cho thấy: 

• Những cải tiến đáng chú ý trong vSphere 5.5 theo hướng giảm thời gian chuyển đổi vMotion trong quá trình di chuyển bằng metro (ví dụ: cải tiến gần gấp đôi so với vSphere 5.1).
• VMware vMotion in vSphere 5.5 được ghép nối với EMC VPLEX Metro có thể cung cấp liên kết khối lượng công việc trong một khoảng cách lớn bằng cách cho phép quản trị viên phân phối nhanh chóng và cân bằng khối lượng công việc một cách liền mạch giữa các trung tâm dữ liệu.

Để tìm hiểu thêm về cấu hình thử nghiệm, kết quả hiệu suất và các phương pháp hay nhất để làm theo, hãy xem nghiên cứu hiệu suất được nghiên cứu gần đây của VMware.

Biên dịch bởi Tuyết Hiền – Iworld.com.vn