تحلیل تخصصی Instant Clone در VMware Horizon –  همه چیز درباره cp-replica ،  cp-template و cp-parent

در زیرساخت‌های مجازی‌سازی دسکتاپ (VDI)، دو عامل سرعت آماده‌سازی ماشین‌های مجازی و بهره‌وری منابع، نقش تعیین‌کننده‌ای در کیفیت تجربه کاربری و عملکرد کلی سیستم دارند.
VMware Horizon برای سال‌ها از فناوری Linked Clone  همراه با سرویس Composer استفاده می‌کرد. این روش اگرچه امکان صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی و مدیریت متمرکز را فراهم می‌کرد، اما به دلیل پیچیدگی عملیاتی، زمان طولانی آماده‌سازی دسکتاپ‌ها و وابستگی به یک سرور و دیتابیس مجزا، محدودیت‌های قابل توجهی داشت.

با معرفی فناوری Instant Clone، شرکت VMware گامی اساسی در بهینه‌سازی فرایند ایجاد دسکتاپ‌ها برداشت. این فناوری بر پایه مکانیزم VMFork و استفاده از تکنیک   Memory/Disk Copy-on-Write کار می‌کند و می‌تواند در چند ثانیه ماشین‌های مجازی جدید را آماده به کار کند، بدون آنکه نیاز به بوت کامل سیستم‌عامل یا وابستگی به Composer باشد.

Linked Clone و Composer – روش سنتی

در معماری  Linked Clone، از یک Master Image (که به آن Golden Image هم گفته می‌شود) یک Snapshot گرفته می‌شد و سپس ماشین‌های مجازی جدید با اشتراک‌گذاری دیسک پایه ساخته می‌شدند. برای مدیریت این فرایند، Horizon به VMware Composer Server متکی بود.

در این روش ماشین‌های جدید، دیسک پایه را از Snapshot به ارث می‌بردند و تغییراتشان روی دیسک‌های جداگانه ذخیره می‌شد. تمام عملیات ایجاد، به‌روزرسانی و حذف ماشین‌ها از طریق Composer انجام می‌شد. هنگام ساخت Desktop Pool باید یک یا چند Datastore مشخص می‌شد که می‌توانست روی یک یا چند استوریج مجزا قرار گیرد. (SAN یا Local Datastore )

چالش‌های این روش:

1. نیاز به Composer Server  .
2. طولانی بودن فرایند Recompose  هنگام آپدیت  Golden Image.
3. بار زیاد روی استوریج در هنگام ساخت یا بازسازی ماشین‌ها.
4. پیچیدگی پشتیبانی و بازیابی در سناریوهای Multi-Datastore .

Instant Clone   – نسل جدید و سریع‌تر

فناوری Instant Clone از VMware vSphere 6.7 به بعد در Horizon جایگزین Composer شد.
در این روش، VMware از قابلیت VMFork  استفاده می‌کند. VMFork فرآیندی است که در آن یک ماشین مجازی در حال اجرا، بدون خاموش شدن، Clone می‌شود و ماشین جدید حافظه و دیسک پایه را به صورت اشتراکی استفاده می‌کند. این باعث می‌شود:

• ایجاد ماشین جدید در چند ثانیه انجام شود.
• نیاز به بوت کامل سیستم‌عامل وجود نداشته باشد.
• عملیات ساخت بدون وابستگی به Composer انجام شود.

معماری Instant Clone و اجزای cp-template  ، cp-replica و cp-parent

هنگام ساخت یک Desktop Pool با Instant Clone، چند نوع ماشین سیستمی در لایه زیرساخت ایجاد می‌شود:

1. cp-template
   • کپی کامل Golden Image (Master VM) به همراه آخرین Snapshot انتخابی.
   • فقط یک بار ساخته می‌شود و در حالت خاموش باقی می‌ماند.
   • نقش آن نگهداری منبع اصلی برای ایجاد cp-replica است.
2. cp-replica
   • کپی از cp-template که روی هر ESXi Host قرار می‌گیرد.
   • به عنوان دیسک Read-Only برای ایجاد cp-parent استفاده می‌شود.
   • همیشه خاموش است و معمولاً به تعداد Hostها ساخته می‌شود.
3. cp-parent
   • یک ماشین در حال اجرا که بر اساس cp-replica ساخته شده و حافظه و دیسک آن به صورت اشتراکی استفاده می‌شود.
   • Instant Cloneها از این ماشین Fork می‌شوند.(ساخت نسخه فوری(Clone سریع))
   • معمولاً به تعداد لازم روی هر Host ساخته می‌شود و ممکن است پس از اتمام عملیات یا خاموش شدن Pool حذف شود. به همین دلیل همیشه در vSphere دیده نمی‌شود.
4. Instant Clone VMs
   • دسکتاپ‌های واقعی کاربران که از cp-parent ، Fork شده‌اند.
   • تغییرات دیسک و حافظه آن‌ها با Copy–on–Write  مدیریت می‌شود.

مزایای Instant Clone

• سرعت بالا : ایجاد ده‌ها یا صدها دسکتاپ در چند ثانیه.
• بدون وابستگی به Composer : حذف نیاز به سرور و دیتابیس اضافی.
• کاهش مصرف استوریج : اشتراک‌گذاری دیسک و حافظه بین ماشین‌ها.
• کاهش بار شبکه :  به دلیل استفاده از منابع محلی هر Host .

چالش‌ها و ملاحظات

• نیاز به نسخه‌های جدید vSphere و  Horizon.
• ناسازگاری با برخی آنتی ‌ویروس‌ها یا Agentها که تغییرات سریع دیسک را پشتیبانی نمی‌کنند.
• مدیریت پیچیده‌تر در سناریوهای Multi-Cluster و Cross-vCenter .

Best Practices برای پیاده‌سازی Instant Clone

1. استفاده از ESXi Hostهایی با منابع کافی RAM و CPU .
2. اطمینان از هماهنگی نسخه vSphere و Horizon .
3. قرار دادن cp-replica روی Datastore سریع  (ترجیحا SSD بر روی vSAN)
4. بهینه‌سازی و Optimize نمودن Golden Image قبل از گرفتن Snapshot .
5. استفاده از Storage Policyهای مناسب در vSAN یا SAN .

 Instant Clone یک جهش بزرگ نسبت به Linked Clone و Composer محسوب می‌شود. با حذف پیچیدگی‌های قدیمی، سرعت فوق‌العاده در ایجاد دسکتاپ‌ها و بهره‌وری بالاتر از منابع، این فناوری انتخاب ایده‌آلی برای پیاده‌سازی VDI مدرن است.

📞 اگر نیاز به مشاوره و پیاده‌سازی VDI دارید با ما تماس بگیرید.
ما در سی پند سامانه دارای تیمی متشکل از کارشناسان و متخصصان برجسته در زمینه طراحی، پیاده‌سازی و بهینه‌سازی زیرساخت‌های VDI با تمرکز ویژه بر راهکارهای VMware Horizon هستیم، تا بهترین تجربه مجازی‌سازی دسکتاپ را به مجموعه شما ارائه دهیم.