Thin Provisioning چیست؟ تفاوت thin و thick در vmware

امروزه نوآوری در فناوری‌های ذخیره‌سازی، بر ارزش بیشتر کسب درآمد، عملکرد بهینه و استفاده موثر از فضای‌ ذخیره‌سازی متمرکز است. Thin Provisioning نتیجه این نوآوری است. TP یک سرویس داده برای ارائه نرخ استفاده بهینه از ذخیره‌سازی است. در این مقاله قصد داریم به بررسی Thin Provisioning چیست بپردازیم، انواع و مزایای این فناوری را بررسی کنیم و تفاوت thin و thick در vmware را توضیح دهیم.

⏲ مدت زمان تخمینی مطالعه : 14 دقیقه

Thin Provisioning چیست؟

Thin Provisioning یک فرآیند مدیریت شبکه منطقه ذخیره‌سازی یا به اصطلاح SAN است که در آن ظرفیت ذخیره‌سازی برای یک دستگاه رزرو می‌شود و در صورت تقاضا از طرف رزروکننده، یک استخر ذخیره‌سازی مشترک به وی اختصاص می‌یابد.

در فضای ذخیره‌سازی اختصاصی Thin Provisioning، کاربران می‌توانند مانند یک فضای ذخیره‌سازی شبیه به هارددیسک آن را با مطالب خود پر کنند یا فایل‌ها را حذف یا انتقال دهند. این در حالی است که این فضا قابل بازیابی است و کاربران می‌توانند تغییر کاربردی داده را با توجه به بارهای کاری که نیاز به ذخیره‌سازی دارند، در این فضا انجام دهند.

Thin Provisioning که به‌عنوان تامین مجازی (virtual provisioning) نیز شناخته می‌شود، بیشتر به محیط‌های محاسباتی فیزیکی ارتباط دارد. این فناوری برای انعطاف‌پذیری و کنترل بیشتر فضای ذخیره‌سازی استفاده می‌شود که به جای اختصاص دادن به یک فضای ذخیره‌سازی اولیه،thin provisioning دستگاه‌های متصل SAN را بر‌اساس نیاز کسب‌وکارها به فضای ذخیره‌سازی، پارتیشن‌بندی می‌کند. این در حالی است که کاربران پس از استفاده کامل از فضای ذخیره‌سازی می‌توانند یک درخواست به نرم‌افزار thin provisioning ارسال کنند تا فضای اضافی ذخیره‌سازی برای آن‌ها آزاد شود.

تجهیزات شبکه و سرور

Provision چیست؟

به‌طورکلی Provision به اقدام، عمل یا فرآیندی گفته می‌شود که از قبل برای مقابله با یک نیاز آماده شده است. این اصطلاح در فناوری اطلاعات به معنای فرآیند آماده سازی زیرساخت‌ها برای دسترسی و مدیریت منابع داده و اطلاعات است.

مزایای Thin provisioning

فناوری Thin provisioning این امکان را فراهم می‌سازد تا کاربران فضای رایگان برای ذخیره‌سازی داشته باشند و با سرعتی که نیازهای کسب‌وکارشان در حال تغییر است، رشد کند. این در حالی است که برای محیط‌های فناوری اطلاعات که از میزبان‌ها و برنامه‌های متعدد استفاده می‌کنند، Thin provisioning، تامین فضای ذخیره‌سازی را سرعت می‌بخشد، مدیریت را ساده می‌کند و با افزایش استفاده از فضای ذخیره‌سازی، هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.

از بارزترین مزایای استفاده از این تکنولوژی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تا زمانی‌که داده روی فضای ذخیره‌سازی نوشته یا کپی نشود، مصرف نخواهد شد.
• زمان ذخیره‌سازی را به‌شدت کاهش می‌دهد.
• فضای ذخیره‌سازی برای یک برنامه به سرعت ایجاد می‌شود، بدون اینکه کاربران به فضای فیزیکی واقعی موجود بستگی داشته باشند.
• از طریق اعلان‌ها، مقادیر مصرف شده خواهید دانست. همچنین می‌توانید استراتژی‌های فضای ذخیره‌سازی را تنظیم و مدیریت کنید.
• با استفاده از قابلیت حفاظت از داده‌های کنسول مدیریت NetApp، مقدار فضای اضافی را تنظیم کنید.

بیشتر بخوانید: انواع کیستون شبکه و چگونگی نصب keystone شبکه و تکنولوژی Intelligent Provisioning

انواع Thin provisioning

فرآیند Thin provisioning در دو سطح storage array و virtual disk قابل اجرا است. در واقع تامین فضای ذخیره‌سازی  در این فناوری بدون اختصاص کامل فضای فیزیکی انجام می‌شود و برای ایجاد فضای مورد نظر از محیط Datastore مبتنی بر ماشین‌های مجازی استفاده می‌کند. با توجه به عملکرد این فناوری دو مدل  Thin provisioning وجود دارد:

1. Lazy zeroed thick disk: این نوع دیسکی است که اندازه آن در زمان درخواست و ایجاد تنظیم شده است، اما بلافاصله داده‌های قدیمی روی بلوک‌ها را پاک یا بازنویسی نمی‌کند. در عوض، این داده‌ها بعدها و زمانی‌که داده‌های جدید روی بلوک‌های مربوطه نوشته می‌شوند، پاک یا به اصطلاح صفر می‌شوند.
2. Eager zeroed thick disk: دیسکی است که داده‌های قدیمی روی بلوک‌ها را به محض ایجاد پاک می‌کند. این نوع اگر چه ایجاد و ساخت آن بیشتر از مدل قبلی طول می‌کشد اما در نوشتن روی آن سریع‌تر است.

تفاوت thin و thick در vmware

در نرم‌افزار ماشین مجازی VMware دو نوع تامین‌کننده یا به اصطلاح Provision وجود دارد.

1. Thin provisioning و 2. Thick provisioning.

اگرچه هر دو این‌ها فرآیند تامین فضای ذخیره‌سازی مبتنی بر شبکه SAN و ماشین مجازی را ارائه می‌دهند، اما در عملکرد تفاوت‌هایی دارند که در جدول زیر آن‌ها را بررسی کرده‌ایم.

Thin Provision vs Thick Provision

نوع Provision	Thin provisioning	Thick provisioning
اندازه کل دیسک	قابل رشد به‌عنوان data written	معین و محدود
اندازه فضا در ساخت اولیه	کوچک	بزرگ
فضای ذخیره‌سازی	دارد	ندارد
زمان ساخت	کوتاه	طولانی
تاخیر(Latency)	زیاد	کم
نیاز به نظارت	زیاد	کم

Over provisioning چیست؟

Over provisioning یا تامین بیش از حد به فرآیندی گفته می‌شود که فضای اضافی برای استفاده موثر از SSD توسط کنترلر SSD ایمن و اختصاص داده می‌شود. این فضا که در اختیار میزبان قرار نمی‌گیرد، با اختصاص دادن مقدار مشخصی از فلش NAND فضای SSD را جهت افزایش سرعت، تأمین می‌کند.

فضای OP (اختصار Over provisioning ) فقط از بلوک‌های رایگان تشکیل می‌شود که به تحویل کارآمد بلوک‌های دیگر در زمانی‌که سطح سایش یا عملکرد افزایش می‌یابد، کمک می‌کند. در نتیجه باعث افزایش عملکرد و طول عمر SSD خواهد شد. به‌عنوان مثال SSDهای سامسونگ به‌طور پیش‌فرض دارای 6.7 درصد ظرفیت OP هستند، اما با توجه به محیط کاربری و نیازهای کسب‌وکار به OP اضافی باشد، به‌صورت دستی این فضا قابل تنظیم خواهد بود.

آموزش نصب vmware

تبدیل هارد thick به thin

با استفاده از محیط VMware ESXi و روش‌های مختلف تبدیل هارد thick به thin انجام می‌شود که عبارتند از:

1. مبدل VMware
2. VMware vCenter (vMotion)
3. خط فرمان Mware

تبدیل هارد thick به thin را می‌توانید از طریق نرم‌افزار VMware ESXi 6.7 نیز انجام دهید. مراحلی که در ادامه توضیح می‌دهیم برای سایر نسخه‌های ESXi یکسان است. برای این‌کار باید از دستور vmkfstools استفاده کنید.

دستور vmkfstools امکان کلون کردن محتوای ماشین مجازی و همچنین تبدیل یک فرمت دیسک ماشین مجازی (vmdk.) به فرمت دیگر را ارائه می‌دهد.

مرحله 1. نوع هارد دیسک VMware را بررسی کنید.

وارد VMware ESXi شوید. در منوی سمت چپ Virtual Machines کلیک کنید. در نمای لیست ماشین مجازی، روی ماشین مجازی کلیک راست کرده و روی Edit Settings کلیک کنید.

هارد دیسک را باز کنید و نوع آن را بررسی کنید.

مرحله 2. VM را خاموش کنید.

اگر پیش‌تر این کار را انجام نداده‌اید، VM را که می‌خواهید تبدیل کنید، باید خاموش کرده باشید.

بیشتر بخوانید: تفاوت بین OEM و ODM چیست؟

مرحله 3. SSH را در میزبان VMware ESXi فعال کنید

SSH را از طریق رابط کاربری گرافیکی فعال کنید. Host را باز کرده و روی Manage کلیک کنید. روی تب Services کلیک کنید و نام سرویس TSM-SSH را پیدا و سپس روی Start کلیک کنید.

یک پیغام مبتنی بر این‌که that the service TSM-SSH successfully started عملکرد با موفقیت انجام شده است، دریافت خواهید کرد.

مرحله 4. SSH به میزبان ESXi

در این مرحله باید SSH را از طریق برنامه Putty به هاست منتقل کنید.

برای این کار باید به حساب کاربری privileges وارد شوید.

مرحله 5. به پوشه VM بروید.

با دستور خط فرمان زیر وارد پوشه VM شوید:

[root@localhost:~] cd vmfs/volumes

با زدن این خط فرمان لیست ls -lh ها در VM ظاهر می‌شود.

total 1792

drwxr-xr-x    1 root     root           8 Jan  1  1970 5c0b0ded-b7a4a6f0-3ff8-6d6c6426e4f1

drwxr-xr-t    1 root     root       76.0K Jan  5 20:06 5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd

drwxr-xr-x    1 root     root           8 Jan  1  1970 5e88eeda-f0c3ecce-d429-1c697a0f86bd

drwxr-xr-x    1 root     root           8 Jan  1  1970 62577ee5-b5de7369-1044-083e27a116b0

lrwxr-xr-x    1 root     root          35 Jan  5 20:42 datastore01 -> 5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd

دایرکتوری را به datastore تغییر نام دهید. در این مثال نام cd datastore01 است.

[root@localhost:/vmfs/volumes] cd datastore01

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd]

نام VM را در datastore با ls -lh فهرست کنید.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd] ls -lh

total 1024

drwxr-xr-x    1 root     root       72.0K Jan  5 19:08 DC01-2016

drwxr-xr-x    1 root     root       76.0K Jan  5 19:14 EX01-2016

drwxr-xr-x    1 root     root       76.0K Jan  5 19:08 EX02-2016

drwxr-xr-x    1 root     root       76.0K Jan  5 20:02 FS01-2016

drwxr-xr-x    1 root     root       72.0K Jan  5 20:06 ISO

drwxr-xr-x    1 root     root       72.0K Jan  5 19:08 KLB01

drwxr-xr-x    1 root     root       72.0K Jan  5 19:17 PC01

دایرکتوری VM را تغییر دهید. در این مثال، سرور فایل FS01-2016 است. سپس دستور cd FS01-2016 را اجرا کنید.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd] cd FS01-2016

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd/FS01-2016]

خط فرمان ls -lh را اجرا کنید تا فایل‌های موجود در فهرست، نشان داده شود.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd/FS01-2016] ls -lh

total 62916608

-rw——-    1 root     root       60.0G Jan  5 22:04 FS01-2016-flat.vmdk

-rw——-    1 root     root      264.5K Jan  5 22:04 FS01-2016.nvram

-rw——-    1 root     root         450 Jan  5 21:58 FS01-2016.vmdk

-rw-r–r–    1 root     root           0 Jan  5 21:58 FS01-2016.vmsd

-rwxr-xr-x    1 root     root        3.2K Jan  5 22:04 FS01-2016.vmx

-rw-r–r–    1 root     root      226.5K Jan  5 22:04 vmware.log

مرحله 6. VMDK را با استفاده از vmkfstools روی یک هارد Thin provisioned کلون کنید.

از دستور vmkfstools -i FS01-2016.vmdk -d thin FS01-2016-thin.vmdk استفاده کنید.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd/FS01-2016] vmkfstools -i FS01-2016.vmdk -d thin FS01-2016-thin.vmdk

Destination disk format: VMFS thin-provisioned

Cloning disk ‘FS01-2016.vmdk’…

Clone: 100% done.

فایل‌های موجود در فهرست را بررسی کنید تا دو فایل ایجاد شده باشد:

 FS01-2016.thin-flat.vmdk و FS01-2016.thin.vmdk.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd/FS01-2016] ls -lh

total 72898560

-rw——-    1 root     root       60.0G Jan  5 22:04 FS01-2016-flat.vmdk

-rw——-    1 root     root       60.0G Jan  5 22:07 FS01-2016-thin-flat.vmdk

-rw——-    1 root     root         504 Jan  5 22:07 FS01-2016-thin.vmdk

-rw——-    1 root     root      264.5K Jan  5 22:04 FS01-2016.nvram

-rw——-    1 root     root         450 Jan  5 21:58 FS01-2016.vmdk

-rw-r–r–    1 root     root           0 Jan  5 21:58 FS01-2016.vmsd

-rwxr-xr-x    1 root     root        3.2K Jan  5 22:04 FS01-2016.vmx

-rw-r–r–    1 root     root      226.5K Jan  5 22:04 vmware.log

مرحله 7. نام قدیمی فایل را تغییر دهید.

نام فایل قدیمی را با دستور mv FS01-2016-flat.vmdk FS01-2016-flat.vmdk.old تغییر دهید.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd/FS01-2016] mv FS01-2016-flat.vmdk FS01-2016-flat.vmdk.old

مرحله 8. تغییر نام فایل flat جدید

نام فایل thin flat را با دستور mv FS01-2016-thin-flat.vmdk FS01-2016-flat.vmdk تغییر دهید.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd/FS01-2016] mv FS01-2016-thin-flat.vmdk FS01-2016-flat.vmdk

مرحله 9. VM را از ESXi لغو ثبت‌نام (unregister) کنید

برای میزبان و تشخیص نوع دیسک جدید باید Unregister را انجام دهید. Right-click VM > Unregister.

روی گزینه YES کلیک کنید.

مرحله 10. VM را در ESXi ثبت‌نام کنید.

در این مرحله باید VM را رجیستر کنید. Create / Register VM.

Register ماشین مجازی را انتخاب کنید و روی گزینه Next کلیک کنید.

روی یک یا چند ماشین مجازی (one or more virtual machines)، یک دیتا استور (datastore) یا یک فهرست (directory) کلیک و انتخاب کنید.

VM FS01-2016 را باز کرده و سپس فایل FS01-2016.vmx را انتخاب کنید. در ادامه روی گزینه Select کلیک کنید.

سپس گزینه Next را بزنید.

در نهایت روی Finish کلیک کنید.

مرحله 11. بررسی تبدیل نوع هارد

اندازه هارد دیسک VM را بررسی کنید. در این مثال هارد از 60 گیگابایت به 9.56 گیگابایت تغییر کرده است.

روی VM کلیک راست کرده و Edit Settings را انتخاب کنید.

هارد را باز و نوع را بررسی کنید. خواهید دید که هارد به صورت Thin provisioned نشان داده می‌شود.

مرحله 12. VM را راه اندازی کنید

VM را باز کنید. سپس بررسی کنید که همه چیز همان‌طور که باید کار کنند، درست و استاندارد هستند.

مرحله 13. فایل‌های VMDK غیر ضروری را حذف کنید

با  دستور rm FS01-2016-thin.vmdk && rm FS01-2016-flat.vmdk.old فایل‌های غیر ضروری را پاک کنید.

[root@localhost:/vmfs/volumes/5e88aaf7-7ab335e2-4adc-1c697a0f86bd/FS01-2016] rm FS01-2016-thin.vmdk && rm FS01-2016-flat.vmdk.old