Стаття також доступна російською (перейти до перегляду).

Вступ

• VPS хостинг – основні поняття та технологічні рішення
• Технології зберігання та доступу до даних
• Типи накопичувачів
• Інтерфейси доступу до даних, що зберігаються на носіях
• Технології зберігання даних
• Рішення FREEhost.UA
• VPS-сервери
• Організація доступу до даних та сховищ
• Резервне копіювання
• Організація сервісної підтримки користувачів

Віртуальний приватний сервер (ВПС) хостинг – це невід'ємна частина інтернет-світу сьогодення. Це рішення, яке надає веб-розробникам та підприємцям гнучкість та надійність для зберігання даних та запуску веб-додатків. Тому ми вирішили розкрити деякі «секрети» конфігурації нашої технологічної платформи, яка забезпечує роботу VPS-серверів та дозволяє зберігати великі обсяги інформації. Але перед тим пропонуємо розібратися у термінах та базових поняттях цієї складної галузі знань.

VPS хостинг – основні поняття та технологічні рішення

Хмарний VPS (Virtual Private Server) хостинг є одним із варіантів послуг хостингу дата-центру FREEhost.UA, він передбачає виділення замовнику окремого віртуального сервера для забезпечення роботи веб-сайту чи інших додаткових потреб. На відміну від найбільш поширеного, віртуального хостингу, цей варіант відрізняється значно більшим рівнем стабільності у роботі, захищеності та незалежності від інших серверів чи веб-сайтів віртуального хостингу. Це пов'язано із використанням технології віртуалізації, яка дає змогу на одній фізичній машині розмістити до кількох десятків таких серверів, принципи управління котрими мало чим відрізняються від окремих виділених серверів – фізичних машин.

Однак, тут є свої «підводні камені». Наприклад, у тому, що стосується повної незалежності від «сусідів», розміщених на одній машині. Повну незалежність можуть мати не всі види віртуальних серверів, а лише ті, у котрих віртуалізація забезпечується апаратним шляхом, так звана, апаратна віртуалізація. У цьому випадку операційна система має власне, незалежне ядро, що, наприклад, дозволяє Адміністратору виконувати будь-які дії, у тому числі і оновлення самого ядра. Усі процеси, котрі запускаються, також будуть під повним контролем системи, не допускаючи будь-якого вторгнення ззовні.

Існує чимало технологічних рішень для вказаного типу віртуалізації, однак найбільш відомою технологією є KVM (Kernel-based Virtual Machine), яка підтримує роботу таких ОС, як Windows, FreeBSD, Centos та всіх систем сімейства Debian. Сервери, побудовані на вказаній технології мають назву VDS (Virtual Dedicated Server), що цілком відповідає їхньому призначенню та функціям. Саме такий тип віртуальної машини можна назвати класичним.

Вкажемо тут на зовнішні ознаки віртуального сервера, побудованого на базі технології KVM, котрі повністю збігаються із своїм фізичним аналогом:

• Окрема виділена IP-адреса;
• Незалежний канал передачі даних;
• Адміністраторське управління (ROOT-доступ);
• Окремі порти;
• Вибір операційної системи;
• Набір гарантованих машинних ресурсів;
• Можливість зміни та / або розширення конфігурації.

Як бачимо, вказані характеристики цілком збігаються із характеристиками фізичного сервера. Навіть, що стосується можливостей по розширенню. Принципово VPS може мати ті ж самі об'єми машинних ресурсів, як і його фізичний аналог, тільки це буде дорожче коштувати. Але, навіть, у цьому випадку оренда такої віртуальної машини обійдеться значно дешевше, ніж оренда реального сервера.

Для випадку не дуже жорстких вимог до незалежності роботи веб-ресурсу, на ринку хостинг-послуг присутні VPS, побудовані на технології віртуалізації, котра забезпечується на рівні ОС, так звана, програмна віртуалізація. Тут ядро ОС є загальним і, відповідно, повної незалежності роботи та стабільності виділених ресурсів не має. Однак, для деяких типів проектів цього буває достатньо, щоб повноцінно працювати.

Технології зберігання та доступу до даних

У всьому світі на ринку Інтернет-послуг набирає обертів хвиля розвитку послуг, пов'язаних із віртуалізацією. Це стосується не лише використання вже розглянутих нами віртуальних серверів, а й багатьох інших напрямків – хмарне зберігання даних (Google document), віртуальні онлайн-сервіси для запуску веб-додатків (PythonAnywhere) та багато інших. Об'єднує всі ці напрямки наявність загальних проблем, стосовно організації швидкого доступу, оновлення та зберігання даних.
Вирішити вказані проблеми можна лише шляхом об'єднання апаратних та програмних рішень

Вирішити вказані проблеми можна лише шляхом об'єднання апаратних та програмних рішень.

Типи накопичувачів

Традиційним рішенням довгий час було використання для роботи з даними дискових накопичувачів типу HDD (Hard Disk Drive), основним вузлом якого є механічні диски, що постійно обертаються при зчитуванні чи запису даних. Принцип запису інформації – магнітний. Само собою, пристрій, котрий використовує механічні вузли у вік нанотехнологій приречений на небуття. Так сталося із HDD. Він вже майже зник із використання та є технічно і морально застарілим. Однак, заради справедливості слід вказати, що деякі його переваги корисні, навіть, зараз. Це, перш за все, значний показник ресурсу по допустимій кількості зчитувань / запису інформації та невелика вартість зберігання великих обсягів даних.

Можна відзначити появу дискових накопичувачів нового покоління типу SSD (Solid-State Drive), котрі, на відміну від HDD використовують флеш пам'ять, а не магнітні носії, і, відповідно, мають на порядок більші показники швидкості та ефективності зберігання даних. Однак, цього буде замало, якщо не забезпечити високошвидкісний інтерфейс доступу та ефективну модель зберігання великих обсягів даних. SSD можуть використовуватися із різними типами інтерфейсів, і чим він досконаліший, тим більш досконало працює накопичувач.

Існує також проміжний варіант накопичувачів, так звані гібридні пристрої або SSHD (Solid-State Hybrid Drive). Вони суміщають в собі переваги пристроїв типу HDD та SSD, виправляючи при цьому їх недоліки. Наприклад, для організації кешу в них використовується флеш пам'ять, а для зберігання великих об'ємів даних можливості HDD-технології.

Інтерфейси доступу до даних, що зберігаються на носіях

Інтерфейси накопичувачів є важливим елементом усієї системи доступу та використання даних. Вони, зокрема, визначають такі характеристики, як швидкість обміну даними між накопичувачем і материнською платою, допустиму кількість пристроїв, що під`єднуються та багато інших. І тому вкрай важлива наявність ефективно діючого інтерфейсу, інакше усі переваги сучасного накопичувача зійдуть нанівець.

Для дискових накопичувачів старого зразка (HDD) найбільш популярним є інтерфейс PATA (Parallel ATA) – паралельний інтерфейс, котрий допускає під'єднання кількох пристроїв до однієї шини. І, хоча, це, начебто, є перевагою, однак, водночас виключає ймовірність одночасної роботи декількох пристроїв, що, врешті решт призводить до значних затримок у роботі.

Вдосконаленим варіантом PATA є SATA (Serial ATA) – послідовний інтерфейс, котрий вирішує деякі проблеми попереднього варіанту, зокрема, що стосується одночасної роботи декількох пристроїв. Тут на одній шині може працювати лише один пристрій, котрий завжди знаходиться «на зв'язку». SATA також вирішує задачу «гарячого» під'єднання пристроїв, починаючи із SATA Revision 1.0. І, хоча, з кожною новою ревізією інтерфейс постійно вдосконалюється, однак, межі пропускної здатності тут принципово обмежені у випадку використання пристроїв нового покоління, таких, наприклад, як SSD. Наприклад, така популярна версія SATA Revision 3.0 здатна забезпечити пропускну здатність лише у межах 600 МB/с, що по теперішнім міркам не є значним показником. Однак, інтерфейс постійно розвивається та підтримується багатьма моделями материнських плат і, тому, має шанс ще якийсь час протриматись у лізі найбільш вдалих апаратних рішень.

Найбільш вдалим рішенням на сьогоднішній день є інтерфейс NVMe (Non-Volatile Memory Express), котрий спеціально розроблявся для роботи із накопичувачами типу SSD. Його пропускна спроможність сягає значень у 3500 МB/с та вище, що у шість разів більше, ніж у SATA. Такі показники досягаються, зокрема, завдяки використанню механізму обробки черг, оптимізованого для роботи із багатоядерними процесорами, що значно підвищує ступінь паралелізму при роботі із накопичувачами нового покоління.

Технології зберігання даних

Як вже зазначалося, для ефективної роботи із великими обсягами даних, окрім оптимізованого інтерфейсу, не менш важливо мати оптимальну модель зберігання інформації, котра б вирішувала, зокрема, наступні питання:

• Компактність зберігання;
• Захист та швидке поновлення після збоїв;
• Розвантаження мережі, тобто уникнення передачі надлишкової інформації.

Для вирішення вказаних питань було створено кілька сучасних моделей зберігання даних, найбільш перспективними серед котрих є наступні:

• RAID (Redundant Array of Independent Disks);
• CEPH або SDS (Software-Defined Storage);
• ZFS (Zettabyte File System).

Модель RAID передбачає надлишковість даних, що зберігаються. Яким саме чином вона забезпечується, це вже неважливо. Класичним варіантом тут є використання механізму зеркалювання даних, коли один і той же набір даних дублюється за допомогою кількох пристроїв. У випадку збою або виходу із ладу одного пристрою, в автоматичному режимі здійснюється переключення на інший, чим досягається гарантований рівень надійності. Швидкість зчитування інформації при цьому значно збільшується за рахунок одночасної роботи кількох носіїв одних і тих же даних. Серед недоліків такого підходу можна вказати на значну вартість обладнання та значну меншу швидкість запису інформації порівняно із зчитуванням, і це зрозуміло.

CEPH формально є мережевою файловою системою, яка уособлює собою сучасний підхід до використання даних, коли все будується на основі різних типів мереж та файлових систем. Саме тому вона має найвищий рівень сумісності із Linux-подібними ОС. Вона гнучка, дешева та невибаглива, що дозволяє створювати цілі кластери із безліччю вузлів із високошвидкісним доступом до даних. І, тому, скоріш за все, перспектива саме за нею.

ZFS по факту є унікальною файловою системою, здатною об'єднати можливості файлової системи, моделі RAID та забезпечити керування томами з великими об'ємами даних. Це дозволяє, зокрема, у динаміці змінювати об'єми виділеного дискового простору, тобто, безпосередньо у процесі роботи. Також однією з особливостей моделі є паралельне виконання зчитування та запису інформації на носій.

Рішення FREEhost.UA

Ми намагаємося йти в ногу з часом та пильно слідкуємо за змінами у середовищі надання хостинг-послуг. Така наша позиція вже на протязі багатьох років дозволяє нам утримувати найбільш вимогливих клієнтів та постійно нарощувати свій інтелектуальний та технічний потенціал.

Щоб бути цілком об'єктивними, наведемо тут технологічні рішення, котрі на даний час використовує наша компанія.

VPS-сервери

Для побудови віртуальних машин ми використовуємо технологічну платформу на базі всесвітньо відомого продукту ProxmoxVE (Proxmox Virtual Environment) , що дає можливість створювати апаратно реалізовані VPS-сервери із KVM-віртуалізацією, котрі забезпечують найвищий рівень надійності та незалежності від інших віртуальних серверів тієї ж фізичної машини. Платформа інтегрує у собі Linux-контейнери та KVM-гіпервізор та дозволяє обирати між різними типами сучасних моделей зберігання даних – CEPH та ZFS.

Для зручності та розширення можливостей при використанні VDS, ми даємо змогу обирати серед 25-ти різних шаблонів для автоматичного створення віртуального сервера. Шаблони включають майже всі відомі ОС сімейства Linux / Unix та постійно нами оновлюються з метою забезпечення актуальності версій ПЗ.

Ми даємо змогу клієнтам обирати місце розташування VPS-серверів. На даний час доступними є варіанти розміщення в Україні та Польщі. Однак, в перспективі перелік країн буде рости, про що ми будемо інформувати вас на своєму сайті.

Організація доступу до даних та сховищ

Для надання можливості вибору нашими клієнтами найбільш оптимального варіанту системи доступу та зберігання даних для своїх проектів, ми пропонуємо принципово різні та найбільш сучасні конфігурації для різних тарифних планів:

• SSD із інтерфейсом NVMe на базі моделі зберігання даних типу RAID;
• SSD зі стандартним інтерфейсом SATA на базі моделі зберігання даних типу CEPH.

Особливості конфігурації SSD - NVMe - RAID1:

• 2-х кратна реплікація даних;
• Швидкість зчитування даних більша ніж у випадку єдиного носія.

Особливості конфігурації SSD - SATA - SDS:

• 3-х кратна реплікація даних;
• Можливість міграції віртуальної машини між нодами в live режимі.

Кожна із вказаних конфігурацій має свої переваги та недоліки. Наприклад, головним і єдиним недоліком першого варіанту є трохи більша вартість. Для другого варіанту характерна менша швидкість доступу до даних, відповідно до можливостей інтерфейсу, однак гнучкість, розширюваність та надійність моделі зберігання CEPH робить конфігурацію доволі цікавою для багатьох веб-проектів, тим паче, що тарифи для розподіленого сховища у нас базові. Така конфігурація дозволяє, наприклад, швидко запустити віртуальну машину на іншій ноді кластеру у випадку проведення профілактичних робіт або збою.

Для прикладу, у Таблиці 1 наведено технічні дані, що до швидкості зчитування та запису інформації на сховищах нашого кластеру, організованих на базі вказаних конфігурацій.

Різниця між швидкостями зчитування та запису для будь-якої конфігурації обумовлена необхідністю дублювання даних, тобто, їх запис одразу на кілька фізичних носіїв. При зчитуванні ж паралельно використовується увесь набір носіїв, що значно зменшує час звертання.

В умовах середнього рівня навантаження різниця у роботі обох конфігурацій сховищ майже не помітна, що пояснюється кешуванням даних та наявністю високошвидкісних мережевих інтерфейсів (10Gb/s), котрими обладнані ноди. Різниця у швидкості відчувається лише в умовах значного навантаження, котре характерне для високонавантажених проектів.

Окремо хочемо вказати на додаткову послугу надання окремих сховищ даних (storage). Тут ми використовуємо «стандартні» SSD диски великої ємності, що робить допустимі розміри сховища доволі значними. Для мети зберігання даних занадто швидкий доступ є надлишковим, а невелика ціна збільшує ефективність його використання.

Більш детальні технічні параметри для кожного із наших хостинг-планів ви можете переглянути у відповідному опису на нашому сайті.

Резервне копіювання

Питання резервного копіювання даних є доволі значним, особливо при роботі із фінансовою інформацією – банківські операції, фінансова звітність та інші подібні. Тому ми, як і будь-які інші цивілізовані хостинг-провайдери приділяємо цьому питанню найбільше уваги. Для організації системи копіювання даних ми використовуємо технологічну платформу від тієї ж компанії Proxmox під назвою Proxmox Backup Server. Її відмінними якостями у порівнянні із багатьма іншими рішеннями є, зокрема, наступні:

• Повна сумісність із системою ProxmoxVE;
• Підтримка інкрементації (копіювання лише внесених змін, а не усієї інформації);
• Шифрування даних;
• Дедупліковане копіювання (не копіюється надлишкова інформація, а лише унікальна).

Щоденно робиться бекап VPS-серверу, котрий зберігається на протязі 14-ти днів без додаткової оплати.

Копії робляться у автоматичному режимі, що не передбачає втручання власника віртуального серверу чи його представника.

Організація сервісної підтримки користувачів

Технічна підтримка для будь-якого тарифного плану забезпечується цілодобово. Фахівці завжди на зв'язку і готові допомогти у вирішенні виникаючих проблем або відповісти на запитання, що цікавлять клієнтів.

Ми не працюємо формально за шаблоном - оплата, а потім послуга або допомога, а надаємо допомогу тут і зараз, навіть, якщо вона не оплачена. Наприклад, це може стосуватися налаштувань бекапів, дрібного адміністрування серверу, або допомозі у разі збою в роботі VPS.

Окрім того, ми завжди готові вислухати ваші пропозиції, що до вдосконалення того чи іншого моменту нашої співпраці. Чекаємо ваших звернень та пропозицій!

Підписуйтесь на наш телеграм-канал https://t.me/freehostua, щоб бути в курсі нових корисних матеріалів.

Дивіться наш канал Youtube на https://www.youtube.com/freehostua.

Ми у чомусь помилилися, чи щось пропустили?

Напишіть про це у коментарях, ми з задоволенням відповімо та обговорюємо Ваші зауваження та пропозиції.

Дата: 18.10.2023 Автор: Олександр Ровник #backup#cloud#linux#proxmox

Голосування 1 2 3 4 5