مدیریت Storage در VMware ESXi | چالش‌ها و روش‌های بهینه‌سازی Datastore

در محیط‌های سازمانی امروز، مجازی‌سازی به یکی از ستون‌های اصلی زیرساخت IT تبدیل شده است و VMware ESXi به‌عنوان پرکاربردترین مجازی ساز، نقش مهمی در مدیریت منابع سخت‌افزاری ایفا می‌کند. در این میان، Storage و به‌ویژه Datastore قلب تپنده هر زیرساخت مجازی به حساب می‌آید؛ جایی که تمامی فایل‌های ماشین‌های مجازی، Snapshotها و داده‌های حیاتی ذخیره می‌شوند. اما چالش‌های متعددی مانند پر شدن سریع فضا، مشکلات I/O یا مدیریت نادرست Snapshotها می‌تواند پایداری کل سیستم را تهدید کند. به همین دلیل، سازمان‌ها نیاز دارند تا با اصول مدیریت و بهینه‌سازی Storage در ESXi آشنا شوند. اجرای این اصول نه تنها از بروز مشکلات جلوگیری می‌کند، بلکه عملکرد ماشین‌های مجازی را نیز به شکل قابل‌توجهی ارتقاء می‌دهد. در همین راستا، استفاده از تیم‌های متخصص و بهره‌گیری از خدمات شبکه و سرور می‌تواند بهترین راه برای تضمین پایداری و امنیت این زیرساخت‌ها باشد.

Datastore در VMware ESXi و نقش کلیدی آن در عملکرد ماشین‌های مجازی

در VMware ESXi، تمام داده‌ها و فایل‌های ماشین‌های مجازی روی بخشی به نام Datastore ذخیره می‌شوند. Datastore در واقع یک منبع ذخیره‌سازی منطقی است که می‌تواند روی دیسک‌های محلی سرور، SAN (Storage Area Network)، NAS (Network Attached Storage) یا حتی راهکارهای توزیع‌شده مانند vSAN پیاده‌سازی شود.

این بخش به ادمین‌ها امکان می‌دهد تا فایل‌های حیاتی مثل:

• فایل‌های ماشین‌های مجازی (VMDK)
• تنظیمات و پیکربندی‌ها
• Snapshotها و Cloneها

را مدیریت و سازماندهی کنند.

انتخاب نوع Datastore و نحوه پیکربندی آن تأثیر مستقیم روی کارایی ماشین‌های مجازی، سرعت پردازش داده‌ها و پایداری کل زیرساخت دارد. برای مثال، استفاده از VMFS در محیط‌های سازمانی که نیاز به عملکرد بالا دارند رایج است، در حالی‌که NFS انعطاف‌پذیری بیشتری در مقیاس‌پذیری ارائه می‌دهد.

به بیان دیگر، Datastore قلب عملیات ذخیره‌سازی در ESXi محسوب می‌شود و بدون مدیریت درست آن، حتی بهترین سرورها هم نمی‌توانند کارایی لازم را در محیط‌های مجازی ارائه دهند.

چالش‌های رایج مدیریت Storage در ESXi

مدیریت Storage در VMware ESXi یکی از حساس‌ترین بخش‌های زیرساخت مجازی‌سازی است. اگر Datastoreها به‌درستی مدیریت نشوند، عملکرد ماشین‌های مجازی به‌طور مستقیم تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد. در ادامه مهم‌ترین چالش‌ها را بررسی می‌کنیم:

---

1. پر شدن سریع فضای Datastore

یکی از رایج‌ترین مشکلات، پر شدن غیرمنتظره ظرفیت Datastore است. ماشین‌های مجازی به مرور زمان حجم زیادی از داده‌ها، Snapshotها و Logها تولید می‌کنند که باعث اشغال فضای ذخیره‌سازی می‌شود. در چنین شرایطی ممکن است VMها دچار خطای Out of Space شده و حتی خاموش شوند. راهکار:

• مانیتورینگ مداوم ظرفیت Datastore.
• حذف Snapshotهای قدیمی و فایل‌های بلااستفاده.
• استفاده از Thin Provisioning برای مدیریت بهتر فضا.

---

2. مشکلات I/O و کندی ماشین‌های مجازی

زمانی که چندین VM به‌طور همزمان از یک Datastore استفاده کنند، رقابت برای منابع I/O (ورودی/خروجی) ایجاد می‌شود. این مسئله باعث کندی شدید VMها و افزایش زمان پاسخ‌گویی برنامه‌ها می‌شود. راهکار:

• فعال‌سازی Storage I/O Control (SIOC) برای مدیریت هوشمند منابع.
• جداسازی Workloadهای سنگین روی Datastoreهای مجزا.
• استفاده از دیسک‌های SSD برای افزایش Performance.

---

3. خرابی یا قطع ارتباط LUN ها

در محیط‌هایی که از SAN یا iSCSI استفاده می‌کنند، قطع ارتباط با یک LUN می‌تواند کل Datastore و ماشین‌های مجازی مرتبط را از دسترس خارج کند. راهکار:

• استفاده از Multipathing برای ایجاد مسیرهای جایگزین.
• مانیتورینگ سلامت Storage Array.
• بررسی Event Logها برای شناسایی سریع خطا.

---

4. ناسازگاری نسخه‌های VMFS

برخی از مشکلات مربوط به Datastore ناشی از استفاده از نسخه‌های قدیمی VMFS است که ممکن است با قابلیت‌های جدید ESXi سازگار نباشد. این ناسازگاری‌ها باعث افت Performance و بروز خطا در VMها می‌شود. راهکار:

• به‌روزرسانی Datastore به آخرین نسخه VMFS.
• بررسی Compatibility Matrix قبل از ارتقاء هاست ESXi.

---

5. مدیریت Snapshot ها و مشکلات مرتبط

Snapshot ابزاری ضروری برای Backup و تست است، اما اگر تعداد زیادی Snapshot روی یک VM باقی بماند، می‌تواند منجر به پر شدن سریع Datastore و کند شدن ماشین شود. راهکار:

• استفاده از Snapshot فقط برای تست یا در بازه کوتاه‌مدت.
• حذف یا ادغام Snapshotهای قدیمی (Consolidate).
• بهره‌گیری از راهکارهای Backup حرفه‌ای به جای اتکای صرف به Snapshot.

روش‌های بهینه‌سازی Datastore در VMware ESXi (گام‌به‌گام)

گام 1) خط مبنا بگیر: ظرفیت و کارایی را بسنج

1. vSphere Client ← Datastore ← Monitor → Capacity/Performance
2. برای هر هاست: Monitor → Performance → Advanced (Disk).
3. CLI (روی هاست):

esxcli storage filesystem list
esxtop   # کلید d برای دیسک؛ ستون‌های CMD/s, DAVG/cmd, KAVG/cmd, GAVG/cmd

هدف: DAVG/ cmd معمولاً < 20ms، GAVG/ cmd معمولاً < 25–30ms نگه‌دار.

---

گام 2) آزادسازی فضا (Space Reclamation)

1. اسنپ‌شات‌ها را پیدا و ادغام/حذف کن:
   VM → Snapshots → Consolidate (برای VMهایی که Snapshot دارند).
2. فایل‌های اضافی (ISO، لاگ، VM قدیمی) را در Datastore Browser پاک کن.
3. UNMAP/TRIM برای VMFS اجرا کن تا فضای Thin برگردد:

esxcli storage vmfs unmap -l <DATASTORE_NAME>

(روی VMFS-6 پس‌زمینه هم انجام می‌شود؛ اجرای دستی در دیتاستورهای پرکاربرد کمک می‌کند.)
4) داخل مهمان‌های ویندوز/لینوکس که VMDK Thin دارند، TRIM را دوره‌ای اجرا کن (Windows: Optimize-Volume -DriveLetter C -ReTrim -Verbose، Linux: fstrim -av).

---

گام 3) سیاست Snapshot بگذار

• حداکثر عمر Snapshot: ۷ روز.
• تعداد هم‌زمان: حداکثر ۲ عدد برای هر VM.
• آلارم بساز: vCenter > Alarms برای “Snapshot Age/Size”.
• برای بک‌آپ از ابزارهای VADP-compatible (Veeam/Nakivo…) استفاده کن، نه نگه‌داشتن Snapshot.

---

گام 4) افزایش ظرفیت، بدون وقفه (تا حد امکان)

1. LUN را در استوریج افزایش بده.
2. روی هاست‌ها Rescan: Host → Storage → Adapters → Rescan
   یا:

esxcli storage core adapter rescan --all

3. Datastore → Increase capacity → Expand (VMFS Grow).

اگر vSAN/NFS داری، طبق راهنمای همان پلتفرم Expand کن.

---

گام 5) بهینه‌سازی عملکرد I/O

1. Storage I/O Control (SIOC) را برای Datastore فعال کن:
   Datastore → Configure → Settings → Storage I/O Control و آستانه Congestion را تنظیم کن.
2. Datastore Cluster + Storage DRS بساز تا VMها بین دیتاستورها خودکار بالانس شوند.
3. تفکیک ورک‌لود: دیتابیس/VMهای latency-sensitive را روی Datastore جدا با SSD/NVMe ببر.
4. VAAI را بررسی کن (Offload فعال باشد):

esxcli storage core device vaai status get

(ATS/Clone/Zero = supported)
5) Multipathing را برای دیسک‌های SAN روی Round-Robin بگذار:
Storage Device → Path Selection → Round Robin
یا:

esxcli storage nmp device set -d <naa.id> --psp VMW_PSP_RR

6. در iSCSI/NFS، Jumbo Frames (MTU 9000) را سراسری (vSwitch/vmk/سوئیچ فیزیکی/استوریج) هماهنگ کن.
7. برای iSCSI نرم‌افزاری Port Binding انجام بده (چند vmk به یک iSCSI adapter) تا مسیرها موازی شوند.

---

گام 6) جداسازی و قالب‌بندی درست دیسک‌ها

• برای VMهای حجیم: Thick Eager-Zeroed روی دیتاستور پرسرعت.
• برای عمومی/دسکتاپ‌ها: Thin با پایش دوره‌ای UNMAP.
• تبدیل نوع دیسک با Storage vMotion و انتخاب نوع Provisioning.

---

گام 7) تاب‌آوری و دسترس‌پذیری

1. در Cluster: vSphere HA → Failure conditions & VMCP را برای APD/PDL فعال کن تا در قطع LUN واکنش خودکار داشته باشی.
2. حداقل دو heartbeat datastore تعریف کن.
3. آلارم ظرفیت بساز (۷۵%، ۸۵%، ۹۵%).

---

گام 8) امنیت و دسترسی

• دسترسی Datastore را محدود کن (Roles/Permissions).
• ESXi Shell/SSH فقط برای ادمین‌های مجاز.
• برای داده‌های حساس، VM Encryption یا رمزگذاری استوریج را در نظر بگیر.

---

گام 9) مانیتورینگ مداوم

• vCenter Alarms + ابزارهای بیرونی (PRTG/Zabbix/Veeam ONE).
• داشبورد برای:
  • Latency (GAVG/DAVG)
  • Queue length
  • مصرف ظرفیت و رشد ماهانه
  • Snapshotهای بزرگ/قدیمی

---

گام 10) نگهداری دوره‌ای (Monthly Runbook)

• Consolidate/حذف Snapshotها.
• اجرای UNMAP.
• مرور آلارم‌ها و لاگ‌ها.
• بررسی سلامت مسیرها (Paths) و وضعیت VAAI.
• بازبینی سیاست‌های SIOC/SDRS بر اساس تغییر بار کاری.

جدول خلاصه اقدامات بهینه‌سازی Datastore در ESXi

مرحله	اقدام	توضیح کوتاه	ابزار/دستور پیشنهادی
۱	خط مبنا گرفتن	بررسی ظرفیت و کارایی اولیه	vSphere Client → Monitor / esxtop
۲	آزادسازی فضا	حذف Snapshotها، فایل‌های اضافی، اجرای UNMAP	Datastore Browser / esxcli storage vmfs unmap
۳	سیاست Snapshot	محدودیت زمان و تعداد، آلارم‌گذاری	vCenter Alarms → Snapshot Age/Size
۴	افزایش ظرفیت	Grow کردن LUN یا Datastore بدون وقفه	Rescan + Expand Datastore
۵	بهینه‌سازی I/O	فعال‌سازی SIOC، Storage DRS، استفاده از SSD	vCenter → Configure → SIOC / esxcli storage nmp
۶	مدیریت دیسک VM	انتخاب Thin یا Thick بر اساس نوع ورک‌لود	Storage vMotion + Provisioning
۷	تاب‌آوری	فعال‌سازی HA و VMCP برای APD/PDL	Cluster → HA Settings
۸	امنیت	محدودسازی دسترسی و رمزگذاری	Roles & Permissions / VM Encryption
۹	مانیتورینگ مداوم	پایش Latency، ظرفیت و Snapshotها	vCenter Alarms / PRTG / Zabbix
۱۰	نگهداری دوره‌ای	Consolidate Snapshot، اجرای UNMAP، مرور لاگ‌ها	Runbook ماهانه / PowerCLI Scripts

مدیریت و بهینه‌سازی Storage در VMware ESXi یکی از حیاتی‌ترین وظایف ادمین‌های شبکه و سرور است. از پر شدن سریع Datastore گرفته تا مشکلات I/O، ناسازگاری VMFS و مدیریت Snapshotها، همگی چالش‌هایی هستند که می‌توانند عملکرد کل زیرساخت سازمانی را تحت‌تأثیر قرار دهند. با اجرای راهکارهایی مانند مانیتورینگ مداوم، استفاده از Storage I/O Control، اعمال سیاست‌های امنیتی و به‌کارگیری قابلیت‌هایی مانند VM Encryption، می‌توان این مشکلات را به حداقل رساند و پایداری شبکه را تضمین کرد.

با این حال، مدیریت صحیح چنین زیرساخت‌هایی نیازمند تخصص و تجربه عملی است. همکاری با یک تیم حرفه‌ای در حوزه پشتیبانی شبکه این امکان را فراهم می‌کند که سازمان‌ها بدون نگرانی از اختلالات یا تهدیدات امنیتی، از حداکثر کارایی VMware ESXi و منابع ذخیره‌سازی خود بهره‌مند شوند.