راه اندازی کلاستر HA با استفاده از ESXi

راه اندازی کلاستر HA با استفاده از ESXi : در دنیای فناوری اطلاعات، پایداری و دسترس‌پذیری سرویس‌ها به یکی از اصلی‌ترین اهداف سازمان‌ها تبدیل شده است. کلاستر ESXi یکی از راهکارهای کلیدی برای افزایش High Availability (HA)، بهینه‌سازی منابع و کاهش زمان Downtime محسوب می‌شود. در این مقاله، به بررسی کامل مفاهیم، مزایا، سخت‌افزار مورد نیاز، نیازمندی‌های فنی و مراحل عملی راه‌اندازی کلاستر ESXi با قابلیت HA می‌پردازیم.

بخش ۱: کلاستر ESXi و مفهوم High Availability

۱. کلاستر ESXi چیست؟

کلاستر ESXi به گروهی از هاست‌های ESXi گفته می‌شود که منابع محاسباتی (CPU و RAM) و ذخیره‌سازی خود را برای اجرای ماشین‌های مجازی (VMها) به اشتراک می‌گذارند. این هاست‌ها معمولاً توسط vCenter Server مدیریت می‌شوند و امکان ارائه قابلیت‌های پیشرفته مانند:

• HA (High Availability): تضمین اجرای VMها در صورت خرابی یک هاست

• DRS (Distributed Resource Scheduler): توزیع هوشمند بار بین هاست‌ها

• FT (Fault Tolerance): تضمین Zero Downtime برای VMهای حیاتی

را فراهم می‌آورند.

۲. قابلیت High Availability (HA)

HA یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های vSphere است که با استفاده از آن، در صورت بروز مشکل در یک هاست، ماشین‌های مجازی روی سایر هاست‌های سالم کلاستر به‌طور خودکار راه‌اندازی می‌شوند. این ویژگی باعث کاهش Downtime و حفظ عملکرد سرویس‌ها می‌شود.

بخش ۲: مزایای راه‌اندازی کلاستر ESXi با HA

استفاده از HA مزایای زیادی دارد:

1. افزایش پایداری سرویس‌ها
   در صورت خرابی سخت‌افزار یا مشکلات سیستم‌عامل هاست، VMها به‌طور خودکار روی هاست‌های دیگر راه‌اندازی می‌شوند.

2. کاهش زمان Downtime
   سازمان‌ها می‌توانند بدون نیاز به مداخله دستی، ماشین‌های حیاتی را سریع بازیابی کنند.

3. استفاده بهینه از منابع
   ترکیب HA و DRS باعث توزیع متعادل بار کاری و جلوگیری از Overload سرورها می‌شود.

4. قابلیت گسترش‌پذیری
   اضافه کردن هاست‌های جدید به کلاستر به سادگی امکان‌پذیر است و منابع کل افزایش می‌یابند.

5. مدیریت متمرکز و ساده
   با استفاده از vCenter Server، مدیریت هاست‌ها و VMها از یک نقطه مرکزی انجام می‌شود.

بخش ۳: روش‌های مختلف راه‌اندازی کلاستر ESXi با HA

۱. راه‌اندازی کلاستر با vSphere HA

در این روش:

• هاست‌ها به یک کلاستر HA متصل می‌شوند.

• vCenter وظیفه مدیریت Failover و ریستارت خودکار VMها را بر عهده دارد.

• در صورت خرابی هاست، VMها روی هاست‌های سالم راه‌اندازی می‌شوند.

۲. راه‌اندازی کلاستر با vSphere FT (Fault Tolerance)

برای محیط‌هایی که Zero Downtime اهمیت دارد:

• vSphere FT یک کپی همزمان از VMها روی هاست دیگر ایجاد می‌کند.

• در صورت خرابی هاست اصلی، VM بدون وقفه ادامه کار می‌دهد.

• این قابلیت برای نرم‌افزارهای حیاتی بانکی، ERP و کنترل صنعتی مناسب است.

۳. ترکیب HA و DRS

Distributed Resource Scheduler (DRS) به صورت هوشمند بار کاری VMها را بین هاست‌های کلاستر توزیع می‌کند. ترکیب HA و DRS:

• جلوگیری از Overload سرورها

• بهینه‌سازی مصرف منابع CPU و RAM

• افزایش عملکرد کلی کلاستر

بخش ۴: حداقل سخت‌افزار مورد نیاز

برای یک کلاستر HA با ESXi، حداقل ۳ هاست فیزیکی لازم است. این تعداد تضمین می‌کند که در صورت خرابی یک هاست، بار کاری به هاست‌های دیگر منتقل شود.

مشخصات پیشنهادی:

• سرورها: حداقل ۳ سرور HPE، Dell یا Cisco با پردازنده Intel Xeon یا AMD EPYC

• حافظه RAM: حداقل ۶۴GB برای هر سرور

• ذخیره‌سازی: حداقل ۱TB SSD یا NVMe

• شبکه: حداقل ۲ کارت شبکه ۱۰GbE برای هر سرور

• استوریج مشترک: vSAN، iSCSI یا FC SAN برای ذخیره‌سازی اشتراکی

توجه: افزایش RAM، CPU و Storage باعث افزایش تعداد VMهای قابل پشتیبانی و بهبود عملکرد می‌شود.

بخش ۵: نیازمندی‌های فنی

برای راه‌اندازی کلاستر HA باید موارد زیر رعایت شود:

1. نصب و راه‌اندازی vCenter Server برای مدیریت متمرکز

2. اتصال هاست‌ها به استوریج مشترک (vSAN، NAS یا SAN)

3. پیکربندی شبکه و VLAN جداگانه برای ترافیک VM، مدیریت و HA

4. فعال‌سازی HA و DRS از طریق vCenter

5. ایجاد HA Admission Control Policy برای تضمین منابع کافی در زمان Failover

بخش ۶: مراحل راه‌اندازی کلاستر ESXi با HA

مرحله ۱: نصب و راه‌اندازی vCenter Server

• نصب vCenter روی VM یا سرور فیزیکی

• پیکربندی دیتابیس و IP استاتیک

• ایجاد دیتاسنتر و پشتیبان‌گیری از تنظیمات vCenter

مرحله ۲: اضافه کردن هاست‌های ESXi به vCenter

• اتصال هاست‌ها با IP و اعتبارنامه مدیر

• اطمینان از نصب آخرین نسخه ESXi

• بررسی ارتباط شبکه و استوریج مشترک

مرحله ۳: پیکربندی شبکه و استوریج

• اتصال هاست‌ها به Shared Storage

• ایجاد VLAN برای:

  • مدیریت

  • vMotion

  • VM Network

  • Fault Tolerance

• پیکربندی NIC Teaming برای Redundancy و افزایش Bandwidth

مرحله ۴: فعال‌سازی HA و DRS

• انتخاب کلاستر در vCenter

• فعال کردن vSphere HA و تنظیم Admission Control Policy

• فعال کردن DRS برای توزیع خودکار بار بین هاست‌ها

مرحله ۵: تست HA و Failover

• خاموش کردن یک هاست به صورت تستی

• بررسی اینکه VMها روی هاست‌های دیگر راه‌اندازی می‌شوند

• مانیتورینگ زمان بازیابی و سلامت VMها

بخش ۷: نکات پیشرفته و بهینه‌سازی

1. تست دوره‌ای HA و FT برای اطمینان از عملکرد صحیح

2. مانیتورینگ منابع (CPU، RAM، Storage و Network) برای جلوگیری از Overload

3. استفاده از Storage Policy-Based Management (SPBM) برای بهینه‌سازی IO

4. پشتیبان‌گیری منظم vCenter و VMها با استفاده از Veeam یا HPE StoreOnce

5. آپدیت Firmware و Patch سرورها برای جلوگیری از ناسازگاری‌ها

6. فعال‌سازی HA Heartbeat Datastores برای افزایش اطمینان در Failover

بخش ۸: سناریوهای عملی

سناریو ۱: خرابی یک هاست در کلاستر ۳ هاستی

• هاست A از کار می‌افتد

• HA VMهای هاست A را روی هاست B و C ریستارت می‌کند

• DRS به‌طور خودکار بار را بین هاست B و C توزیع می‌کند

• نتیجه: کاربران هیچ قطعی سرویس مشاهده نمی‌کنند

سناریو ۲: نیاز به Zero Downtime با vSphere FT

• VMهای حیاتی مالی روی هاست A فعال هستند

• FT یک کپی همزمان روی هاست B ایجاد می‌کند

• در صورت خرابی هاست A، VM بدون هیچ وقفه‌ای روی هاست B ادامه می‌یابد

نتیجه گیری

راه‌اندازی کلاستر ESXi با قابلیت HA، یک ضرورت برای سازمان‌هایی است که به پایداری سرویس‌ها، کاهش Downtime و افزایش امنیت داده‌ها اهمیت می‌دهند. با رعایت نکات زیر، می‌توان کلاستری پایدار و قابل اعتماد ایجاد کرد:

• انتخاب سخت‌افزار مناسب با RAM، CPU و Storage کافی

• استفاده از vCenter Server برای مدیریت متمرکز

• اتصال هاست‌ها به Shared Storage

• پیکربندی صحیح شبکه و VLANها

• فعال‌سازی و تست HA، FT و DRS

با رعایت این موارد، حتی در شرایط خرابی سخت‌افزار، ماشین‌های مجازی بدون وقفه و به صورت خودکار روی هاست‌های سالم اجرا می‌شوند و سرویس‌های حیاتی سازمان همچنان در دسترس باقی می‌مانند.