RAID, NAS, Backup, UPS आणि Virtualization : ग्रंथालय सर्व्हर व्यवस्थापनाची पुढची पायरी
Windows Server वर Oracle VM VirtualBox आणि Ubuntu Server वर KVM/QEMU + libvirt + Cockpit वापरून Virtual Server तयार करणे
मागील लेखामध्ये आपण “सर्व्हर : ग्रंथालय संगणकीकरणाचा मूलभूत घटक” या विषयाचा अभ्यास केला. ग्रंथालयासाठी Desktop Computer, Workstation, Rack Server आणि Cloud Server यापैकी योग्य पर्याय कसा निवडावा, तसेच चांगल्या कॉन्फिगरेशनच्या संगणकावर Virtualization च्या साहाय्याने अनेक Virtual Servers कसे तयार करता येतात, हे आपण पाहिले.
ग्रंथालयामध्ये Koha, DSpace, VuFind, Omeka, Moodle यांसारखी अनेक सॉफ्टवेअर आणि ऑनलाइन सेवा वापरायच्या असतील, तर प्रत्येक सॉफ्टवेअरसाठी स्वतंत्र Physical Server घेणे नेहमीच आवश्यक नसते. पुरेशी RAM, Processor आणि Storage क्षमता असलेल्या एका सक्षम Server वर Virtualization तंत्रज्ञानाचा वापर करून अनेक Virtual Machines तयार करता येतात.
आमच्या ग्रंथालयामध्ये याच पद्धतीचा प्रत्यक्ष वापर करण्यात आला आहे. Windows Server 2022 Host वर Oracle VM VirtualBox आणि Ubuntu 22.04 LTS Host वर KVM/QEMU, libvirt आणि Cockpit यांच्या साहाय्याने Virtual Machines तयार व व्यवस्थापित केल्या आहेत.
या लेखामध्ये RAID, NAS, Backup आणि UPS यांचा थोडक्यात आढावा घेऊन मुख्यतः या दोन्ही Virtualization पद्धतींचा अभ्यास करूया.
१. RAID म्हणजे काय?
RAID – Redundant Array of Independent Disks
- RAID म्हणजे दोन किंवा अधिक Storage Drives चा एकत्रित वापर करून Data Redundancy, Availability किंवा Performance वाढविण्याचे तंत्रज्ञान.
- ग्रंथालयाच्या Server मध्ये Koha Database, Bibliographic Records, Digital Documents आणि इतर महत्त्वाचा डेटा असल्यामुळे Disk Failure झाल्यास सेवा बंद पडू नये यासाठी RAID उपयुक्त ठरते.
एक महत्त्वाची गोष्ट
RAID हार्ड डिस्कच्या बिघाडापासून संरक्षण देऊ शकते; परंतु चुकीने Delete झालेला डेटा, Malware/Ransomware, Database Corruption किंवा संपूर्ण Server नष्ट झाल्यास RAID आपले संरक्षण करू शकत नाही. त्यासाठी स्वतंत्र Backup आवश्यक आहे.
२. RAID चे प्रमुख प्रकार
| RAID | किमान डिस्क | मुख्य वैशिष्ट्य | सामान्य उपयोग |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | उच्च Performance, परंतु Redundancy नाही | Temporary / Performance |
| RAID 1 | 2 | Mirroring | Server / Database |
| RAID 5 | 3 | Performance + Parity | File / Application Server |
| RAID 10 | 4 | Performance + Mirroring | Database / Virtualization |
लहान किंवा मध्यम Server साठी RAID 1 हा तुलनेने सोपा आणि व्यावहारिक पर्याय आहे. मोठ्या Virtualization Server साठी उपलब्ध Hardware आणि गरजेनुसार RAID 10 किंवा इतर Storage Architecture वापरता येते.
३. NAS म्हणजे काय?
NAS – Network Attached Storage
NAS म्हणजे नेटवर्कला जोडलेले स्वतंत्र Storage Device.
ग्रंथालयाच्या Server व्यतिरिक्त स्वतंत्र NAS वापरून पुढील डेटा साठवता येतो:
- Server Backup
- Database Backup
- Virtual Machine Backup
- Digital Library Files
- Documents
- Shared Files
साधारण रचना:
Server → Network → NAS → Backup
Server पासून NAS स्वतंत्र असल्यामुळे Server मध्ये समस्या निर्माण झाल्यास Backup उपलब्ध राहण्यास मदत होते.
४. Backup Strategy
ग्रंथालयाच्या Server साठी नियमित Backup अत्यावश्यक आहे.
Backup मध्ये शक्यतो पुढील गोष्टींचा समावेश करावा:
- Database
- Application Files
- Configuration Files
- Digital Documents
- Virtual Machines
3-2-1 Backup Rule
उदाहरण:
Production Server → NAS Backup → Off-site / Cloud Backup
५. UPS का आवश्यक आहे?
Server 24×7 चालत असल्यामुळे अचानक वीज गेल्यास Database आणि File System मध्ये समस्या निर्माण होऊ शकतात.
UPS मुळे:
- अचानक Shutdown टाळता येतो.
- Voltage Fluctuation पासून संरक्षण मिळते.
- वीज गेल्यानंतर सुरक्षित Shutdown करता येतो.
- Server Hardware चे संरक्षण होते.
त्यामुळे Server Infrastructure सोबत योग्य क्षमतेचा UPS – Uninterruptible Power Supply असणे आवश्यक आहे.
६. Virtualization म्हणजे काय?
Virtualization म्हणजे एका Physical Computer किंवा Server वर अनेक स्वतंत्र Virtual Machines (VMs) तयार करणे.
उदाहरणार्थ, एका Physical Server वर:
Physical Server
- Virtual Machine 1 - Koha
- Virtual Machine 2 - DSpace
- Virtual Machine 3 - VuFind
- Virtual Machine 4 - Omeka
- Virtual Machine 5 - Moodle
अशा प्रकारे अनेक स्वतंत्र Operating Systems आणि Applications एकाच Physical Hardware वर चालविता येतात.
यामुळे प्रत्येक Application साठी स्वतंत्र Physical Server घेण्याची आवश्यकता कमी होते.
७. Host आणि Guest Operating System
Virtualization समजून घेण्यासाठी दोन संज्ञा महत्त्वाच्या आहेत.
Host Operating System
ज्या Physical Computer वर Virtualization Environment चालते त्याला Host म्हणतात.
Guest Operating System
Virtual Machine मध्ये स्थापित केलेल्या Operating System ला Guest OS म्हणतात.
उदाहरण:
Physical Server
- Ubuntu 22.04 LTS
- KVM/QEMU
- Ubuntu Server Virtual Machine
येथे:
- Ubuntu 22.04 LTS = Host OS
- KVM/QEMU = Virtualization
- Ubuntu Server = Guest OS
८. आमच्या ग्रंथालयातील Virtualization Infrastructure
आमच्या ग्रंथालयामध्ये दोन वेगवेगळ्या प्रकारचे Virtualization Environment वापरले आहेत.
Windows Host
- Windows Server 2022
- Oracle VM VirtualBox
- Virtual Machines
Ubuntu Host
- Ubuntu 22.04 LTS
- KVM/QEMU
- libvirt
- Cockpit / Cockpit Machines
- Virtual Machines
या दोन्ही पद्धतींचा प्रत्यक्ष वापर करून Windows आणि Linux या दोन्ही वातावरणात Virtual Machines तयार व व्यवस्थापित करण्यात आल्या आहेत.
९. Windows Server 2022 Host वर Oracle VM VirtualBox
आमच्या HP ProLiant DL180 Gen10 Server वर Windows Server 2022 हे Host Operating System वापरण्यात आले आहे.
या Server वर Virtualization साठी Oracle VM VirtualBox वापरले आहे.
साधारण रचना:
- HP ProLiant DL180 Gen10
- Windows Server 2022
- Oracle VM VirtualBox
- Virtual Machines
Oracle VM VirtualBox च्या माध्यमातून Virtual Machine तयार करताना CPU, RAM, Virtual Disk, Network Interface आणि ISO Image यांसारख्या Virtual Hardware Resources निश्चित करता येतात.
VirtualBox चे प्रमुख उपयोग
- नवीन Virtual Machine तयार करणे
- विविध Operating Systems चालविणे
- Testing Environment तयार करणे
- Snapshot घेणे
- VM Clone करणे
- VM Export / Import करणे
- Virtual Network तयार करणे
Windows Server वातावरणाशी परिचित असलेल्या संस्थांसाठी ही पद्धत समजण्यास आणि वापरण्यास तुलनेने सोपी ठरू शकते.
१०. Ubuntu Host वर KVM/QEMU
आमच्या HP ProLiant DL180 Gen9 आणि HP ProLiant ML10 Server वर Ubuntu 22.04 LTS वापरण्यात आले आहे.
या दोन्ही Server वर Virtualization साठी KVM/QEMU वापरले आहे.
साधारण रचना:
HP ProLiant DL180 Gen9
- Ubuntu 22.04 LTS
- KVM/QEMU
- libvirt
- Cockpit / Cockpit Machines
- Virtual Machines
त्याचप्रमाणे:
HP ProLiant ML10
- Ubuntu 22.04 LTS
- KVM/QEMU
- libvirt
- Cockpit / Cockpit Machines
- Virtual Machines
११. KVM, QEMU आणि libvirt म्हणजे काय?
Ubuntu Host वरील Virtualization समजून घेताना या तीन संज्ञा वेगवेगळ्या आहेत.
KVM Linux Kernel मध्ये उपलब्ध असलेले Virtualization Infrastructure आहे. CPU मधील Hardware Virtualization सुविधांचा वापर करून Virtual Machines चालविण्यास ते मदत करते.
QEMU हे Virtual Machine चालविण्यासाठी वापरले जाणारे Emulator आणि Virtualizer आहे. Linux Host वर QEMU, KVM च्या Hardware Acceleration सोबत वापरले जाते.
म्हणजे साधारणपणे:
- KVM = Virtualization Infrastructure
- QEMU = Virtual Machine Runtime
- libvirt = Management Layer
१२. Cockpit म्हणजे काय?
Cockpit हे Linux Server व्यवस्थापित करण्यासाठी Web-based Management Interface आहे.
Ubuntu Host वर Cockpit वापरल्यामुळे Server चे व्यवस्थापन Web Browser मधून करता येते.
Virtual Machines साठी Cockpit Machines वापरल्यास libvirt आधारित Virtual Machines चे व्यवस्थापन करता येते.
उदाहरणार्थ Cockpit मधून:
- Virtual Machines पाहणे
- VM Start / Stop / Restart करणे
- VM Console उघडणे
- CPU / RAM वापर पाहणे
- Virtual Network व्यवस्थापित करणे
- Storage संबंधित माहिती पाहणे
- Host System Monitoring करणे
यामुळे प्रत्येक कामासाठी Command Line वापरण्याची आवश्यकता कमी होते.
१३. KVM/QEMU + libvirt + Cockpit ची एकत्रित रचना
आपल्या Ubuntu Host ची रचना साध्या भाषेत अशी समजता येईल:
Ubuntu 22.04 LTS
- KVM
- QEMU
- libvirt
- Cockpit / Cockpit Machines
- Virtual Machines
यातील प्रत्येक घटकाची भूमिका वेगळी आहे; मात्र एकत्रितपणे ते Linux आधारित Virtualization Environment तयार करतात.
१४. Oracle VM VirtualBox आणि KVM/QEMU मधील तुलना
| घटक | Oracle VM VirtualBox | KVM/QEMU + libvirt + Cockpit |
|---|---|---|
| आमच्या Host OS | Windows Server 2022 | Ubuntu 22.04 LTS |
| Virtualization | VirtualBox | KVM/QEMU |
| Management | VirtualBox Interface | Cockpit / Cockpit Machines |
| VM Management | GUI | Web GUI + Command Line |
| Guest OS | Windows / Linux इ. | Windows / Linux इ. |
| उपयोग | General Virtualization, Testing, Application Hosting | Linux Server, Production, Development, Testing |
| Management Layer | VirtualBox | libvirt |
| आमच्या Server मध्ये | DL180 Gen10 | DL180 Gen9 आणि ML10 |
येथे कोणता पर्याय “सर्वात चांगला” आहे असा निष्कर्ष काढण्याची आवश्यकता नाही.
Host Operating System, उपलब्ध Hardware, Administrator चे ज्ञान आणि Application Requirements यानुसार Virtualization Platform निवडणे अधिक योग्य आहे.
१५. आमच्या ग्रंथालयातील तीन Physical Servers
आमच्या ग्रंथालयातील प्रत्यक्ष Server Infrastructure पुढीलप्रमाणे आहे:
| Server | Host Operating System | Hardware | Virtualization Environment |
|---|---|---|---|
| HP ProLiant DL180 Gen10 | Windows Server 2022 | Xeon Silver, 64 GB RAM, SSD, RAID 1, iLO Enabled | Oracle VM VirtualBox |
| HP ProLiant DL180 Gen9 | Ubuntu 22.04 LTS Desktop | Xeon E5, 64 GB RAM, 2 × 1 TB HDD, RAID 1, iLO Enabled | KVM/QEMU + libvirt + Cockpit |
| HP ProLiant ML10 | Ubuntu 22.04 LTS Desktop | Xeon E3, 16 GB RAM, 1 TB HDD | KVM/QEMU + libvirt + Cockpit |
ही रचना आमच्या ग्रंथालयातील प्रत्यक्ष वापरावर आधारित आहे.
१६. एका Physical Server वर अनेक Virtual Servers
Virtualization मुळे एका Physical Server च्या CPU, RAM आणि Storage संसाधनांचे विभाजन करून अनेक Virtual Machines चालविता येतात.
उदाहरणार्थ:
HP ProLiant DL180 Gen9
Ubuntu 22.04 LTS
KVM/QEMU + libvirt + Cockpit
- VM 1 - Koha
- VM 2 - VuFind
- VM 3 - DSpace
- VM 4 - Omeka
- VM 5 - Nginx / अन्य Service
यामुळे प्रत्येक Application ला स्वतंत्र Virtual Environment मिळते.
१७. Virtualization मुळे ग्रंथालयाला होणारे फायदे
१. Hardware Cost कमी
प्रत्येक Application साठी स्वतंत्र Physical Server घेण्याची आवश्यकता कमी होते.
२. Resource Utilization
CPU, RAM आणि Storage चा अधिक कार्यक्षम वापर करता येतो.
३. स्वतंत्र वातावरण
Koha, DSpace किंवा इतर Applications स्वतंत्र VM मध्ये ठेवता येतात.
४. Testing सोपे
Production Environment वर थेट प्रयोग न करता स्वतंत्र VM मध्ये नवीन Software किंवा Configuration ची चाचणी करता येते.
५. Backup सोपे
Virtual Machine च्या Virtual Disk आणि Configuration चा Backup घेता येतो.
६. Migration
भविष्यात नवीन Hardware Server घेतल्यास Virtual Machine दुसऱ्या Host वर हलविणे शक्य होते.
७. Scalability
भविष्यात नवीन Library Application आवश्यक असल्यास नवीन VM तयार करून सेवा सुरू करता येते.
१८. Virtualization वापरताना महत्त्वाची काळजी
Virtualization चे अनेक फायदे असले तरी एक महत्त्वाची गोष्ट लक्षात ठेवावी.
जर एका Physical Server वर अनेक Virtual Machines चालत असतील आणि तो Physical Server बंद पडला, तर त्यावरील सर्व Virtual Machines देखील उपलब्ध राहणार नाहीत.
आणि: एकाच Physical Server वर अनेक VM असणे म्हणजे High Availability नाही.
त्यामुळे स्वतंत्र Backup, दुसरा Server किंवा Off-site Backup यांचे नियोजन आवश्यक आहे.
१९. ग्रंथालयासाठी एक साधी Virtualization Architecture
२०. आमच्या ग्रंथालयातील प्रत्यक्ष अनुभव
आमच्या ग्रंथालयामध्ये Server Infrastructure उभारताना प्रत्येक Software साठी स्वतंत्र Physical Server घेण्याऐवजी उपलब्ध Hardware चा अधिक कार्यक्षम वापर करण्यासाठी Virtualization चा वापर करण्यात आला.
HP ProLiant DL180 Gen10 वर Windows Server 2022 Host Operating System ठेवून Oracle VM VirtualBox च्या साहाय्याने Virtual Machines तयार करण्यात आल्या आहेत.
त्याचप्रमाणे HP ProLiant DL180 Gen9 आणि HP ProLiant ML10 वर Ubuntu 22.04 LTS Host Operating System वापरून KVM/QEMU + libvirt च्या माध्यमातून Virtual Machines तयार करण्यात आल्या आहेत. या Virtual Machines चे Web-based Management करण्यासाठी Cockpit आणि Cockpit Machines वापरण्यात आले आहे.
या पद्धतीमुळे विविध Library Applications तसेच Development आणि Testing Services साठी स्वतंत्र Virtual Environment तयार करता आले.
यातील सर्वात महत्त्वाचा फायदा म्हणजे: नवीन सेवा सुरू करण्यासाठी प्रत्येक वेळी नवीन Physical Server खरेदी करण्याची आवश्यकता पडत नाही. उपलब्ध Hardware मध्ये पुरेशी CPU, RAM आणि Storage क्षमता असल्यास नवीन Virtual Machine तयार करून नवीन सेवा सुरू करता येते.
२१. कोणता पर्याय निवडावा?
Windows Server वातावरणाची माहिती असलेल्या संस्थेसाठी:
Windows Server → Oracle VM VirtualBox → Virtual Machines
हा एक सोपा आणि व्यावहारिक पर्याय ठरू शकतो.
Linux वातावरणाची माहिती असलेल्या संस्थेसाठी:
Ubuntu / Debian → KVM/QEMU → libvirt → Cockpit → Virtual Machines
हा एक शक्तिशाली आणि लवचिक पर्याय ठरतो.
दोन्ही पद्धतींचा प्रत्यक्ष वापर आपल्या ग्रंथालयामध्ये करण्यात आला आहे.
निष्कर्ष
ग्रंथालय संगणकीकरणामध्ये Server हा केवळ एक Hardware Component नसून संपूर्ण Digital Library Infrastructure चा केंद्रबिंदू आहे.
RAID मुळे Disk Failure विरुद्ध संरक्षण मिळते, NAS अतिरिक्त Storage आणि Backup साठी उपयुक्त ठरते, Backup Strategy डेटा सुरक्षित ठेवते आणि UPS वीजपुरवठ्याशी संबंधित समस्यांपासून Server चे संरक्षण करते.
आमच्या ग्रंथालयातील अनुभवात दोन वेगवेगळ्या Virtualization पद्धतींचा वापर करण्यात आला आहे:
Windows Server 2022 + Oracle VM VirtualBox
आणि
Ubuntu 22.04 LTS + KVM/QEMU + libvirt + Cockpit
या दोन्ही पद्धतींमुळे उपलब्ध Hardware चा अधिक कार्यक्षम वापर करता आला आणि विविध Library Applications साठी स्वतंत्र Virtual Environments तयार करणे शक्य झाले.
Hardware + Storage + RAID + Virtualization + Backup + UPS + Network + Security
योग्य नियोजन आणि उपलब्ध संसाधनांचा कार्यक्षम वापर केल्यास मर्यादित अर्थसंकल्पातही सक्षम, सुरक्षित आणि विस्तारक्षम Digital Library Server Infrastructure उभारता येते.
पुढील लेखामध्ये...
पुढील लेखामध्ये आपण प्रत्यक्ष प्रात्यक्षिक पद्धतीने पाहणार आहोत:
यामध्ये:
- Virtualization साठी Hardware ची तयारी
- BIOS मध्ये Intel Virtualization Technology तपासणे
- Oracle VM VirtualBox Installation
- नवीन Virtual Machine तयार करणे
- CPU आणि RAM निश्चित करणे
- Virtual Hard Disk तयार करणे
- Network Configuration
- ISO वापरून Ubuntu Server Install करणे
- Static IP देणे
- SSH Enable करणे
- VM ला Network वर उपलब्ध करून देणे
- Snapshot घेणे
- VM Export / Backup करणे