ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN KOMPUTER : vMotion

vMotion

1.     Pengertian

VMware® vMotion® merupakan salah satu fitur VMware vCenter Server™ yang memungkinkan perpindahan virtual machine yang sedang berjalan dari suatu host yang telah diinstalasikan VMware ESXi™ ke host lainnya yang telah diinstalasikan VMware ESXi™, tanpa adanya downtime dari virtual machine tersebut.

vMotion memungkinkan keseluruhan kondisi dari virtual machine yang sedang berjalan berada pada proses enkapsulasi pada memory dan tersimpan berupa sekumpulan file pada storage. Untuk kondisi tersebut, vMotion memerlukan setidaknya sebuah jaringan bertipe Gigabit Ethernet yang dikhususkan untuk fitur tersebut dalam rangka perpindahan memory dari satu host ESXi ke host ESXi yang lainnya.

Sekumpulan file virtual machine yang tersimpan pada storage untuk vMotion, tidak memerlukan perpindahan karena antara host sumber dan host tujuan dapat mengakses storage yang berisi sekumpulan file virtual machine tersebut. Perpindahan virtual machine mengelola perubahan nama host, alamat IP dan alamat Media Access Control (MAC). Dengan adanya vMotion tersebut, memungkinkan tingkat layanan yang lebih tinggi dan perpindahan virtual machine dari suatu host ke host yang lain, dalam rangka :

-          Penggunaan hardware yang lebih efisien.

-          Dapat mengakomodasi downtime server yang ditujukan untuk maintenance suatu hardware server host.

-          Pendistribusian beban kerja virtual machine antar berbagai macam host yang telah diinstalasikan ESXi.

Pada Gambar 1 menjelaskan mengenai konsep vSphere® vMotion® oleh ESXi atau kernel VM pada beberapa host fisik yang memungkinkan terjadinya migrasi virtual machine tanpa mematikan layanan TI yang sedang berjalan.

Gambar 1. Penggunaan VMware™ vSphere® vMotion®

2.     Mekanisme Kerja vMotion

Proses perindahan secara on-the-fly suatu virtual machine dari suatu host ke host yang lain, dapat dimungkinkan berkat adanya dukungan dari 3 teknologi berikut ini, diantaranya adalah :

1.      Keseluruhan kondisi virtual machine dalam keadaan ter-enkapsulasi melalui sekumpulan files yang terletak pada media storage storage yang digunakan bersama-sama seperti : media Fibre Channel, iSCSI Storage Area Network (SAN) atau Network Attached Storage (NAS). VMware™ vStorage® VMFS dapat mengakomodasi keperluan instalasi VMware™ ESX® pada beberapa host dalam mengakses file-file virtual machine secara bersamaan.

2.      Memory aktif dan kondisi eksekusi yang tepat untuk setiap virtual machine dapat mempercepat proses migrasi virtual machine pada host asal yang telah diinstalasikan ESX ke host tujuan yang telah diinstalasikan ESX. vMotion® menjaga pada waktu transfer prosesnya tidak terlihat oleh pengguna dengan mekanisme penjagaan lintasan migrasi pada memory dalam bentuk bitmap. Pada saat keseluruhan memory dan kondisi sistem dimigrasikan ke host tujuan, maka vMotion® menahan virtual machine asal, melakukan penduplikasian bitmap ke host tujuan dan memulai kembali keadaan sistem virtual machine pada host tujuan. Keseluruhan proses tersebut membutuhkan waktu kurang dari 2 detik pada jaringan Gigabit Ethernet.

3.      Jaringan yang digunakan oleh virtual machine juga divirtualisasi oleh host yang telah diinstalasikan ESX. Hal ini diperlukan untuk menjaga kondisi pada saat setelah migrasi, bahwa identitas jaringan virtual machine dan koneksi jaringan sudah ditetapkan serta dialokasikan sebelumnya. vMotion® mengelola virtual MAC address sebagai bagian dari proses migrasi tersebut. Pada saat host tujuan teraktivasi, maka vMotion® melakukan proses ping terhadap router jaringan untuk memastikan koneksi telah siap sebagai lokasi fisik virtual machine yang baru untuk virtual MAC address. Hal tersebut untuk menghasilkan keadaan zero downtime dan tidak terdapat gangguan terhadap pengguna.

Sedangkan tahapan dan proses perpindahan virtual machine dapat dijelaskan melalui proses sebagai berikut :

1.      Proses migrasi dengan fitur vMotion diawali dengan modul Migrate Virtual Machine. Pada contoh ini, host asal (Source) dan host tujuan (Destination) sama-sama memiliki akses terhadap media storage yang menyimpan file-file virtual machine.

2.      Kondisi memory virtual machine yang akan dimigrasikan diduplikasi melalui jaringan vMotion® dari host asal ke host tujuan. Sementara itu para pengguna masih dapat mengakses virtual machine tersebut dan melakukan update halaman pada memory. Daftar halaman yang termodifikasi tersimpan pada bitmap memory pada host asal.

3.      Setelah memory dari virtual machine diduplikasikan dari host asal ke host tujuan, kondisi virtual machine tidak berubah dan tidak terdapat aktivitas tambahan yang terjadi pada virtual machine. Selama waktu tidak berubah tersebut, vMotion® melakukan transfer kondisi virtual machine dan bitmap memory ke host tujuan.

4.      Setelah kondisi virtual machine tidak berubah pada host asal, virtual machine segera dilakukan inisialisasi dan memulai berjalan pada host tujuan. Sebagai tambahan, permintaan Reverse Address Resolution Protocol (RARP) menginformasikan sub jaringan bahwa MAC address dari virtual machine saat ini dalam keadaan menyala pada port yang baru pada switch jaringan.

5.      Saat ini pengguna dapat mengakses virtual machine pada host tujuan setelah berpindah dari host asal dan virtual machine selanjutnya dihapus dari host asal.

Pada Gambar 2 menjelaskan mengenai mekanisme kerja vMotion® pada saat melakukan virtual machine migration.

Gambar 2. Mekanisme kerja vMotion®

B.   Virtual SAN

1.      Pengertian

VMware Virtual SAN adalah storage software-defined untuk VMware vSphere. Dengan mengelompokkan server terpasang hard disk dan / atau solid state drive (HDD dan / atau SSD), Virtual SAN menciptakan, sangat tangguh datastore bersama-Flash dioptimalkan dirancang untuk lingkungan virtual.

VMware Virtual SAN adalah solusi storage sangat sederhana yang optimal untuk lingkungan virtual yang membawa pendekatan aplikasi-sentris untuk manajemen storage. Pelanggan yang mengetahui VMware vSphere juga mengetahui VMware Virtual SAN, dan dapat mengandalkan kesamaan itu untuk menjalankan bisnis menggunakan VMware Virtual SAN.

VMware Virtual SAN menyederhanakan penyediaan dan manajemen storage, serta mengurangi total biaya kepemilikan (TCO) yang memungkinkan model operasional lebih lincah. VMware Virtual SAN memberikan keandalan dan ketahanan dari sebuah sistem storage enterprise, dan sangat tangguh melindungi terhadap kehilangan data dalam hal terjadi kegagalan perangkat keras.

Virtual SAN dapat dikonfigurasi sebagai hybrid atau semua flash storage. Dalam arsitektur penyimpanan hybrid, Virtual SAN kolam HDD server melekat dan SSD untuk membuat datastore bersama terdistribusi yang abstrak perangkat keras penyimpanan untuk memberikan tingkat penyimpanan software-didefinisikan untuk mesin virtual. Flash digunakan sebagai membaca cache / menulis buffer untuk mempercepat kinerja dan disk magnetik menyediakan data ketekunan. Bergantian, Virtual SAN dapat digunakan sebagai arsitektur penyimpanan semua flash di mana perangkat flash cerdas digunakan sebagai menulis cache sementara SSD menyediakan data ketekunan dan konsisten, waktu respon yang cepat. Arsitektur semua flash memungkinkan tiering SSD untuk implementasi hemat biaya: a intensif caching kelas perusahaan lapis SSD Write- dan membaca-intensif, lebih rendah SSD biaya data ketekunan tier.

VMware Virtual SAN cocok untuk digunakan lingkungan virtual, seperti Virtual Desktop Infrastructure, pengujian atau pengembangan, dan pemulihan bencana. Fitur-fiturnya termasuk:

-          Arsitektur Hypervisor-terkonvergensi: Tertanam dalam kernel VMware vSphere, VMware Virtual SAN menghantarkan jalur data yang paling efisien untuk kinerja yang unggul dan meminimalkan pemanfaatan sumber daya sehingga konsumsi kurang dari 10 persen dari sumber daya CPU.

-          Kinerja tinggi dengan skalabilitas elastis dan linear: VMware Virtual SAN menggunakan flash untuk memberikan percepatan kinerja melalui read atau write caching. Perangkat lunak ini menyediakan pendekatan granular dan elastis terhadap penyediaan kinerja dan kapasitas yang memungkinkan pelanggan untuk secara linear melakukan skalabilitas cluster yang dibutuhkan dengan menambahkan sejumlah node ke sebuah cluster atau sejumlah disk ke node tersendiri.

-          Kebijakan Storage Berbasis Manajemen: Dengan kebijakan storage berbasis manajemen, VMware Virtual SAN menggeser model manajemen untuk storage dari perangkat ke aplikasi. Satu VMware Virtual SAN datastore dapat memberikan tingkat layanan berbeda berdasarkan kebijakan VM tersendiri. Untuk administrator, tidak ada konfigurasi yang rumit melalui LUN atau volume, mereka terhindar dari  penyediaan berlebihan, dan dapat mengubah kebijakan dengan mudah. Dengan penyediaan dan manajemen otomatis, administrator meningkatkan kemampuan untuk memenuhi Service Level Agreements ( SLA ).

-          Integrasi dengan kumpulan VMware: VMware Virtual SAN mudah untuk dikonfigurasikan dan digelar membutuhkan dua kali klik menggunakan VMware vSphere Web Client. Integrasinya dengan VMware vSphere memungkinkan pelanggan untuk menggunakan layanan data seperti backup, cloning, replication, dan snapshots serta fitur seperti Distributed Resource Scheduler, High Availability, vMotion dan Storage vMotion. Selain itu, VMware Virtual SAN dapat beroperasi dengan VMware Horizon View 5.3.1, VMware vCenter Site Recovery Manager, VMware vCenter Operations Management Suite dan VMware vCloud Automation Center.

Sebuah solusi yang independen dari perangkat keras, VMware Virtual SAN dapat digunakan pada berbagai server. Pelanggan memiliki dua pilihan untuk menggelar VMware Virtual SAN – VMware Virtual SAN Ready Nodes (konfigurasi server yang masih pra-validasi), dan sebuah daftar kompatibilitas hardware berbasis komponen yang memungkinkan pelanggan untuk mengambil dan memilih komponen yang mereka inginkan. Lebih dari 150 komponen dan 13 Ready Nodes telah tersertifikasi dengan VMware Virtual SAN hari ini.

Berdasarkan arsitektur hypervisor-konvergensi tertanam di dalam kernel vSphere, Virtual SAN membuat penempatan data yang optimal dan I / O optimasi. Karena duduk langsung di jalur I / O data, ia mampu memberikan tingkat kinerja tertinggi tanpa membebani CPU dengan overhead tambahan, dibandingkan dengan penyimpanan virtual peralatan lain yang dijalankan secara terpisah di atas hypervisor.

Virtual SAN memiliki arsitektur terdistribusi yang memungkinkan untuk elastis, skala non-mengganggu. Kapasitas dan kinerja dapat ditingkatkan pada saat yang sama dengan menambahkan host baru untuk cluster (scale out); atau kapasitas dan kinerja dapat ditingkatkan secara independen dengan hanya menambahkan drive baru untuk host yang ada (skala-up, tambahkan SSD untuk kinerja atau HDD untuk kapasitas skala). "Tumbuh-as-you-Go" Model ini memberikan linear dan skala granular dengan investasi terjangkau tersebar dari waktu ke waktu.