Cluster چیست؛ نحوه ایجاد CSV در Windows Server 2012 R2

با ما همراه باشید تا در این مقاله بخوانید که معنی کلاستر چیست و آشنایی کامل با Cluster Shared Volume پیدا کنید. در روند این مقاله به نحوه ایجاد csv می پردازیم و می گوییم که در ساخت فرمت یک volume چه کارهایی باید انجام دهید.

(Cluster) کلاستر چیست؟

در تعریف cluster بایستی گفت یک فایل سیستم active/active است که در قلب کلاسترهای Hyper-V که با معماری shared block storage و Scale-Out File Server (SOFS) همراهی می شوند قرار دارد. اما معنی cluster چیست؟ کلاستر یعنی خوشه و در واقع به مجموعه‌ای از سرور ها گفته می شود که به طور هماهنگ یک نرم افزار را اجرا می کنند.

حالا در ادامه مقاله که توسط گروه تحریریه‌ی ایران هاست ( ارائه دهنده‌ی خدمات خرید سرور اختصاصی ) باید به این مفهوم بپردازیم که Windows Server Cluster Shared Volums یا CSV چیست ؟

Cluster Shared Volume در Windows Server 2008 R2 معرفی گردید. قبل از معرفی W2008R2 Hyper-V ( بخوانید هایپر وی یا Hyper-V چیست ) برای هر ماشین مجازی در SAN نیاز به تعریف یک LUN وجود داشت. همانطور که متوجه شدید این موضوع مدیریت SAN را بسیار مشکل می کرده است. به عنوان مثال درهنگام نامگذاری باید دقت بسیار صورت می گرفت تا در زمان حذف ماشینها اشتباهی صورت نگیرد و ماشین مشابه از Volume های دیگر به اشتباه حذف نشود.

CSV به failover clustering در W2008R2 اضافه شد تا فایل سیستمی را فراهم کند که بتواند به صورت فعال در تمام نودهای یک کلاستر به اشتراک گذاشته شود. در این صورت می توان تعداد زیادی ماشین مجازی را در volumeهایی که به راحتی مدیریت می شوند قرار داده و آن ماشین ها را در تمامی کلاستر نودها اجرا کرد. ورژن ۲۰۰۸R2 به استفاده برای Hyper-V محدود بود، اما نسخه Windows Server 2012 امکان استفاده در SOFS را نیز فراهم کرده است.

معماری Cluster Shared Volume به چه صورت است؟

معماری CSV به صورت زیر است:

• یک یا چند LUN در SAN ساخته می شوند. تعداد اندکی و یا شاید یک نود در کلاستر وجود دارد که مستقیما به فضای ذخیره سازی متصل است.
• LUN ها به تمامی نودها در کلاستر متصل می شوند. در این مرحله LUN از یکی از نودهای کلاستر در دسترس است (به اصلاح shared-nothing )
• دیسکها فرمت شده (یک volume به ازای یک LUN) و به کلاستر pool مدیریت فضای ذخیره سازی در Failover Cluster Manger (FCM) اضافه می شوند.
• هر دیسک به CSV تبدیل می شود.

cluster size چیست؟

اندازه کلاستر یا cluster size در واقع به کوچکترین مقداری از فضای دیسک اشاره دارد که می توان در آن فایلی قرار داد. وقتی در زمان فرمت یک پارتیشن هیچ cluster size تعریف نشده باشد، یک مقدار پیش فرض برای ان بر اساس اندازه پارتیشن درنظر گرفته می شود.

مفهوم shared nothing شناخته شده توسط ویندوز نیز همچنان تاثیر گذار است

یک نود به عنوان مالک volume باقی می ماند. در عین حال، CSV در هر نودِ کلاستر در C:\ClusterStorage\Volume<incrementalNumber> ، mount می شود. مالک CSV، که به نام “هماهنگ کننده CSV” نیز شناخته می شود، اجازه دسترسی خواندن و نوشتن فایلها و فولدرهای روی CSV را به سایرنودهای کلاستر می دهد. والیومی که با NTFS فرمت شده بود هم اکنون در حال اجرا شدن با فایل سیستم CSVFS در administration tools قابل مشاهده خواهد بود. این امر باعث می شود که مدیران سیستم و همچنین ابزارهای مدیریت دیسک آگاه شوند که CSV  یک cluster file system است و نباید آن را با یک volume غیر اشتراکی اشتباه بگیرند و روال مناسب آن را پیاده کنند.

هر CSV یک مالک دارد. یک نود می تواند مالک یک و یا چند والیوم باشد. در ویندوز سرور ۲۰۱۲R2 رولهای مالک CSV به صورت بالانس شده در نودها قرار می گیرند؛ این امر در ریدایرکت اتصال SMB در معماری SOFS به جهت دستیابی به روانترین حالت ممکن در جریان اطلاعات از هاست به فضای ذخیره سازی فیزیکی استفاده شده است.

نحوه ایجاد Cluster Shared Volume) CSV)

پروسه ایجاد کلاستر شیرد والیوم در صورتیکه از System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) برای مدیریت هاست ها و فضاهای ذخیره سازی استفاده شود بسیار راحت تر خواهد بود. SCVMM مراحل کار از جمله provisioning فضای ذخیره سازی فیزیکی را در تنها چند کلیک انجام می دهد.

• نکته: سعی کنید تا هر LUN/CSV را به یک به یک ایجاد کرده و پشت سر هم نامگذاری کنید تا بتوانید ردیفه اینکه هر دیسک کدام والیوم است را حفظ کنید.

ساخت و متصل شدن به LUN

• به ابزار مدیریت cluster shared storage لاگین کنید. یک LUN ایجاد کرده و آن را به نودهای موجود در کلاستر متصل کنید.

آموزش ساخت و فرمت یک Volume

• نودی را که LUN در آن اکتیو شده است شناسایی کرده و به آن لاگین کنید. Disk Manager را باز کرده و LUN جدید را انتخاب کنید.
• یک volume جدید برای LUN فرمت و ایجاد کنید؛ برای هر LUN باید یک CSV داشته باشید. هیچ drive letterای به والیوم اختصاص ندهید؛ در عوض CSV به فولدر C:\ClusterStorage در هر نود mount خواهد شد.

اضافه کردن دیسک به کلاستر

• FCM را باز کنید، به Storage رفته و Add Disk را انتخاب کنید. دیسک جدید باید در صفحه پاپ آپ باز شده لیست شده باشد.
• دیسک را انتخاب کنید. دیسک جدید درFCM Storage ظاهر خواهد شد.
• نکته: اگر از Storage Space به عنوان فضای ذخیره سازی اشتراکی بهره می برید، پس از ایجاد یک دیسک مجازی در pool، دیسک به صورت خودکار به کلاستر اضافه خواهد شد.

تبدیل دیسک به CSV

• بر روی دیسک جدید نمایش داده شده در FCM کلیک راست کرده و Add To Cluster Shared Volumes را انتخاب کنید. دیسک برای لحظاتی آفلاین شده و سپس به عنوان یک CSV جدید آنلاین می شود. دقت کنید که volume در مسیر C:\ClusterStorage همانند یک فولدر mount شده است و در هر نودی که به دیسک دسترسی دارد قابل مشاهده خواهد بود.(به تصویر زیر دقت کنید)

استفاده از CSV

شما هم اکنون می توانید با دادن مسیر C:\ClusterStorage در زمان ایجاد ماشین مجازی آن را در CSV بارگذاری کنید. به عنوان مثال هم اکنون می توان یک ماشین جدید در مسیر C:\ClusterStorage\PetriCSV ایجاد کرد.

استفاده از CSV برای فایلهای ماشین مجازی به این معناست که این فایلها برای تمام هاستهای موجود در کلاستر در دسترس خواهند بود و ماشین مجازی بدون نیاز به انتقال دادن فایلها و یا ایجاد down time برای دیسک قابلیت live migrate را دارا خواهد بود.

انواع مدل های پیاده سازی کلاستر

مدل های متفاوتی برای پیاده سازی کلاستر وجود دارد، در ادامه چند مدل از پیاده سازی را شرح می دهیم:

کلاسترهای متمرکز

در این مدل یک یا چند سرور بسیار قوی در مرکزیت وجود دارد و سیستم های زیادی به شکل مستقیم با این سرور در ارتباط هستند.

کلاسترهای سلسله مراتبی

تمامی سیستم ها به یک شبکه متصل می شوند و این سیستم ها به عنوان سرخوشه ها، خود شبکه ای جدا را ایجاد می کنند. شبکه های تشکیل شده از این سرخوشه ها نیز خود زیر مجموعه هایی از خوشه های بزرگتر هستند.

کلاسترهای توزیع شده

در این مدل از پیاده سازی یک مجموعه کامل از سیستم ها را داریم که در کنار هم به شکل واحد کار می کنند. یعنی سرور مرکزی یا رییس وجود ندارد. کلودها هم از این نوع پیکربندی برای شبکه ی خود استفاده می کنند.
از جمله سایر مدل های پیکربندی می توان کلاسترهای گره ای و کلاسترهای چگال را نام برد.

امیدواریم با خواندن این مقاله با مفهوم کلاستر آشنا شده باشید.