Sanallaştırma Ne İşe Yarar? Sanallaştırma Türleri Nelerdir?

Teknik olarak ele alındığında sunucu; verilerin, bilgisayar ağları üzerinden kullanıcıların erişimine açık olarak barındırıldıkları bilgisayar sistemlerine verilen isim. Daha basit bir ifadeyle sunucu, kullanıcının verilere online olarak ulaşabilmesini sağlayan, bu verileri onların kullanımına sunan sistemlerdir.

Bir sunucunun en önemli özelliği veri akışını güvenli, kesintisiz ve istikrarlı bir performans ile sağlayabilmesidir. Bu yüzden her sunucu donanımsal olarak gelişmiş özelliklere sahiptir ve çoğu zaman ek donanımlar ile güçlendirilir. Örneğin olası bir enerji sorununa karşı kesintisiz güç kaynağı yapısı, durmadan çalışan makinelerin aşırı ısınmasına karşı özel soğutma yapıları, verilerin yüksek hızda ve hatasız bir şekilde istemcilere aktarılabilmesi veya gerektiğinde yedeklenebilmesi için özel kablolar, büyük sunucu sistemlerinin önemli ek birimleri arasında sayılabilir.

PC ve Sunucu Arasındaki Fark Nedir?

Bir PC ile bir sunucunun ilk bakışta çok sayıda benzerliği mevcut. Her ikisi de verileri depolamak, işlemek ve sunmak için hazırlanmış donanım bileşenleri kullanır ve buna uygun yazılımlar çalıştırabilir. Dolayısıyla teorik olarak aynı ailenin iki üyesi gibi görünürler.

Fakat pratikte, iş kullanım amacına geldiğinde durum değişiyor. Personal computer (PC) yani kişisel bilgisayar, tam olarak adı üzerinde kişisel kullanıma uygun olarak tasarlanmış ve üretilmiş bir cihaz. Server yani sunucu ise aynı şekilde adı üzerinde verilerin sunulması amacıyla geliştirmiş bir sistem. Bu anlamda kullanım amaçları, bu benzer gibi görünen cihazların arasındaki önemli farkları da ortaya koyuyor.

Bir kullanıcının gündelik işlemleri için kullandığı kişisel bilgisayarlar, maliyetleri kabul edilebilir seviyede tutabilmek için çoğunlukla çok gelişmiş donanım bileşenlerini içermiyor. PC’ler için tercih edilen yazılımlar da son kullanıcının ihtiyaçlarını karşılayacak bileşenlerden oluşuyor. Bununla beraber PC’ler aralıklarla kullanıma uygundur.

Sunucular ise daha en baştan aylarca, hatta yıllarca kesintisiz bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanıyor ve üretiliyor. Donanım parçaları dayanıklılık anlamında çok ciddi testlerden geçiyor, bu sayede sadece aralıksız çalışma değil, verimliliklerinin de daima üst seviyede kalacağı baştan garanti ediliyor. Üzerinde kullanılan yazılımlar da sunucuların işlevlerine uygun olarak geliştiriliyor. Bu yüzden büyük işletim sisteminin daima son kullanıcı için geliştirdikleri işletim sistemlerinin yanı sıra özellikle sunucular da kullanılması için hazırladıkları özel becerilere sahip işletim sistemleri bulunuyor.

Eğer ev tipi kullanıcıysanız PC işinizi görebilir. Ama konu önemli verileri yüksek verimlilikte, erişim sınırı ve sorunu olmadan aktarmaksa, bilgisayarın bir sunucunun yerini doldurması zor.

Yazılım projelerinde birden fazla sunucuya ihtiyaç olabiliyor. Veri tabanı ve program ayrı sunucularda çalışabiliyor fakat sunucuları yönetmek ve kaynakları etkili kullanmak neredeyse imkansız. Veri tabanı sunucusunun donanım kaynakları %90 dolulukta çalışırken program sunucusunun donanım kaynakları %35 dolulukta çalışıyor. Kaynakları verimli kullanmak için programın çalıştığı sunucunun kullanılmayan donanım kaynaklarının bir kısmını veri tabanı sunucusuna aktaramıyoruz. Her defasında fiziksel bir işlem (parça değişimi) veya daha güçlü bir sunucu almak gerekiyor.
Bu problem hem elektrik kullanımını arttırıyor hem de donanım maliyetini arttırıyor.

Yazılım ve donanım dünyası sunucu kaynaklarının verimli kullanması adına farklı çözümler üretmeye başladı. Sanallaştırma Teknolojisi adı altında farklı bir çözüm bulundu.

Sanallaştırma (virtualization); misafir olarak isimlendirilen birden fazla işletim sisteminin aynı fiziksel ekipman kaynaklarını (resources) paylaşarak çalışmasını ifade eder. Sanallaştırma sistemleri kullanıcı ile donanım arasında mantıksal bir katman oluşturarak kullanıcının doğrudan fiziksel sistem kaynaklarına erişmesini engeller. Bu katman kullanıcı taleplerini alarak uygun bir şekilde donanıma ileten, sanallaştırmanın çekirdeği olarak adlandırılan Hypervisor veya VMM (Virtual Machine Monitor) olarak adlandırılan mantıksal bir katmandır.

Sanallaştırma sistemleri; kurulum, yönetim, bakım, süreklilik, esneklik, maliyet ve bütçeleme gibi konulara farklı bir bakış açısı getiren ve istisnai durumlar dışında veri merkezlerinin vaz geçilmez altyapı sistemlerindendir.

Sanallaştırma Türleri

Bütün sanallaştırma türlerinin kendine ait kullanım alanları ve özellikleri vardır.

  • Sunucu Sanallaştırma (Server Virtualization)

Sunucu sanallaştırma; birden fazla fiziksel sunucuyu sanallaştırarak daha az fiziksel sunucu üzerinden çalışmasını sağlayan sanallaştırmadır. Örneğin 5 fiziksel sunucunun sanallaştırılarak 1 fiziksel sunucu üzerinde misafir yani sanal olarak çalışmasını sağlamaktadır.

  • Depolama Sanallaştırma (Storage Virtualization)

Depolama sanallaştırma; verilerin sanallaştırılmış bir dosya içinde tutulmasını ifade eder.

  • Ağ Sanallaştırma (Network Virtualization)

Ağ sanallaştırma; ağ bileşenlerinin sanallaştırılıp tıpkı fiziksel ağ ile bağlantı yapılmış gibi çalışmasını sağlayan sanallaştırmadır. Daha az ekipman ile daha fazla sanal ağ kurup çalışmasına izin verir.

  • Masaüstü ve Dizüstü Sanallaştırma (Desktop & Laptop Virtualization)

Masaüstü ve dizüstü sanallaştırma; bilgisayarların sanallaştırılarak veri merkezine taşınması ve sonrasında son kullanıcıların ağ veya internet üzerinden bu kaynaklara erişerek kullanılmasını sağlayan sanallaştırma türüdür.

  • Uygulama Sanallaştırma (Application Virtualization)

Uygulama sanallaştırma; uygulamaların bilgisayarlara kurulmadan sunucu üzerinden çalıştırılıp fakat bilgisayara kurulmuş gibi kullanılabilmesine imkan sağlayan sanallaştırma türüdür.

Sanallaştırmanın Faydaları

  • Veri merkezi ölçeklendirme, raporlama, optimizasyon, yük dengeleme ve esneklik gibi konularda fayda sağlar,
  • Veri merkezinde ihtiyaç duyulan fiziksel ekipmanların sayısını azaltır,
  • Daha az fiziksel ekipman ile hizmet verebilmesi iklimlendirme ve enerji tasarrufundan da büyük oranda kazanç sağlar,
  • Sistem kaynaklarının yüksek verimlilikle kullanılmasını sağlar. Gereksiz kaynak kullanılmasını engeller,
  • Gereksiz yatırımların yapılmasını engeller, yapılan yatırımların tam anlamıyla kullanılmasını sağlar,
  • İhtiyaç halinde çok hızlı şekilde sunucu ve depolama kaynağı oluşturulmasına imkan sağlar,
  • Donanım maliyetlerini önemli oranda düşürür,
  • Yönetim kolaylığı sağlar. Bir noktadan birden çok sunucu ve diğer bileşenlerin yönetilmesini ve izlenmesini sağlar. Bu sayede gereksiz iş gücü kaybını engeller,
  • İş sürekliliği konusunda çok önemli rol oynar,
  • Yüksek oranda konsolidasyon yapılabilmesi veri merkezinin daha çevreci olmasını sağlar,
  • Düşük ve verimli enerji tüketimi sayesinde karbon salınımı ciddi oranda azalır.

Artan veri büyüklükleri ve yeni kuşak bilişim altyapı yaklaşımları; paylaşılan, ölçeklenebilir veri depolama ve yedekleme çözümlerini güvenilir bilişim altyapılarının önemli bir bileşeni haline getiriyor. Firmalar için demirbaşlar kadar önemli olan dijital verilerin sağlıklı ve güvenli şekilde saklanması ve yedeklenmesi hayati önem arz ediyor. Verilerin bu kadar önemli olması, bu tür
verilerin periyodik olarak yedeklenmesine ve daha güvenli alanlara depolanması ihtiyacını beraberinde getiriyor. Her geçen gün artan internet kullanımı ve verilerin büyümesi daha çok veri depolama alanlarına ihtiyaç duyulmasına sebep oluyor.

Sunucu performansı optimizasyonu ve veri kaybını engellemek amacıyla, RAID uygulaması herkesin ihtiyaç duyduğu bir çözüm olarak karşımıza çıkıyor. RAID (Redundant Array of Independent Disks), disk hata toleransının ve optimize edilmiş performansın zorunluluk olduğu işletme veri merkezlerindeki sunucu ve NAS’lar genelde RAID denetleyicisi olarak adlandırılan bir donanım parçasına sahiptir. Bu sistemler RAID yapılandırmasına bağlı olarak birkaç SSD veya SATA disk sürücülerine sahiptir.

Genel olarak bir RAID sistemi sunucularda performansı geliştirmek için iki veya daha çok hard disk kullanır. Bu şekilde hata toleransı seviyesi sağlamaya çalışır. Hata toleransı, sabit diski arızalanan bir makinenin sorunsuz çalışmaya devam edeceğinden emin olmak için güvenli bir yapı kurmak anlamına gelir. Hata toleransı operasyon kesintilerini azaltır ve veri kaybı ihtimalini düşürür.

Hata toleransı RAID seviyelerine göre yapılandırılır. Depolama cihazındaki disk sayısı, tipi, kurtarmanın veri ihtiyaçları için önemi ve performans ihtiyacına bağlı olarak RAID seviyesine karar verilir.

Sunucu sistemlerinde SCSI diskler kullanılmaktaydı, artan ihtiyaçlar doğrultusunda artık SAS diskler kullanılmaktadır. Kısaca SAS dediğimiz tam ismiyle Serial Atached SCSI diskler, normal SCSI yani Small Computer System Interface disklerin performans ve güvenlik olarak, seri bir şekilde çalışma mantığının geliştirilmesi ile ortaya çıkan disklerdir. Geçtiğimiz zamanlarda serverlar üzerinde kullanılan SCSI disklerin komut seti üzerine ek bir komut seti geliştirilmiş ve eklenmiştir. Bu sayede, SCSI 15 device desteklerken SAS üzerindeki seri bağlantı teknolojisi ile bu sınır 16384 device’a çıkmıştır. SAS teknolojisinin amacı uzun vadede SCSI’ın yerini almaktır ve bunu da başarmıştır.

Bir sunucuda performans elde edilmek isteniyorsa artık sadece SAS veya SSD diskler kullanılmaktadır. Bunun yanında, giriş seviyesi sunucularda ise maliyetin düşük olmasından dolayı SATA diskler tercih edilmektedir.

SAS disklerin bir diğer avantajı da tek kablo üzerinden Chip Select teknolojisi ile aynı anda birden fazla SAS disk üzerine veri yazılabilir veya okunabilir olmasıdır. Sadece tek bir HBA SAS portu ve kablo üzerinden 4 diske birden aynı anda paralel olarak ulaşılabilir. Böylelikle, SAS 12G ile teorik olarak 1200MB/s hıza ulaşabilir. Yeni SAS 12G SSD diskler ile hem yüksek disk alanı kapasitelerine (480GB,960GB,1.92TB,3.84TB gibi ) hem de yüksek I/O değerlerine ulaşılabilir.

SAS 12G teknolojisi ise günümüzde artık yeni sunuculardaki HBA veya Raid kartlarda kendini gösteriyor. Bu sebeple, disk üreticileri ve SSD üreticileri de SAS 12G teknolojisine yönelik ürünler ile pazarı destekliyorlar.

Özellikle SQL gibi ufak veriye ulaşılması gereken uygulamalarda SAS diskler, SATA disklere göre çok yüksek I/O değerler sağlarlar. SAS diskler ile tek bir kayda ulaşılması gerektiğinde yüksek I/O değerlerine ulaşabildiğinden dolayı veriye daha kolay ulaşabilir.

Ancak, SAS teknolojisini SATA teknolojisi ile karşılaştırmak çok anlamlı değildir çünkü SATA III diskler teoride 600MB/s veri okuyabilir. Yazarken ise, SAS disklerden farklı olarak tek kanal ve tek kablo kullanırlar. Bunun yanında SAS diskler 2-4 kanal üzerinden okuma ve yazma işlemleri yapabilirler. Zaten bu sebeple avantajlıdırlar. SAS disklerin I/O değerlerinin yüksek olmasından dolayı, yüksek performans elde edilir.

Sunucularda V-NAND SSD disklerin kullanılması veriye erişim veya yazma gibi işlemlerde yüksek okuma-yazma hızları sunmasıyla beraber yüksek I/O değerleri ile diğer disklere göre daha iyi performans elde edilir.

 

Artan ihtiyaçlara paralel olarak veri saklama teknolojileri de gelişmiş, DAS (direct attached storage), NAS (network attached storage) ve SAN (storage are network) sistemleri yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.

  • Directed Attached Storage (DAS)

Verinin saklanacağı cihazın, depolama yapacak olan cihaza doğrudan bağlantısı ile meydana gelen çözümdür. DAS’ın bağlı olduğu cihaz, depolama birimini kendi yerel (lokal) diski olarak kabul eder ve buna göre işlem yapar.

  • Network Attach Storage (NAS)

Ağ üzerindeki cihazlar tarafından erişilebilen, gönderilen veriyi depolayan ve bu veriye erişimi sağlayan, içerisinde gömülü bir işletim sistemi bulunan ve klasik sunucu sistemlerindeki client/server ilişkisini esas alan bir sistemdir. Gereksinimlere göre, NAS cihazlarının kapasitesi ek diskler ile genişletilebilir. Dosya sunucusu (file server) yerine NAS cihazlarının kullanılmasının nedeni güvenliktir. Dosya sunucularında olduğu gibi, NAS cihazlarında işletim sisteminin istemci tarafı olmadığı için gelen saldırılara karşı daha güvenlidir.

  • Storage Area Network (SAN)

Paylaşılmış depolama birimlerinin bulunduğu yüksek hızlı ağdır. LAN veya WAN üzerindeki bütün depolama cihazları, SAN teknolojisi ile bütün ağ tarafından kullanılabilir durumda olur. Daha fazla depolama cihazı ağa eklenerek, ağdaki depolama yapacak birimlerin hizmetine sunulabilir.

 

bir yorum bırakın