vSphere部署系列之09——HA和DRS羣集管理

vSphere部署系列之09——HA和DRS羣集管理

羣集（Cluster）是將多臺物理主機組織起來，羣集管理其中全部主機的資源，造成一個大的資源池。羣集中的全部的虛擬機可在池中的任意主機上自由移動，而且羣集可作到快速擴容和HA故障冗餘。羣集的前提條件是要有共享存儲，全部虛擬機及其配置文件必須駐留在共享存儲器上。

在前面的博文章節中，已搭建了比較基礎的實驗環境，實現了vCenter對ESXi主機的管理，網絡管理、共享存儲管理。在這種狀況下，各物理主機之間的計算資源（CPU、內存）是徹底獨立的，在某臺主機出現問題時，虛擬機的運行得不到保障。

爲了達到計算資源的均衡利用，和更好的業務保障，接下來須要建立羣集，並啓用羣集的HA和DRS解決方案。

實驗環境整體規劃，請見前面的博文《vSphere部署系列之03——實驗環境整體規劃》

 

▲整體規劃網絡拓撲圖

1、前期工做

在此前的操做中，已經配置了vMotion網絡，並配置了共享存儲。

爲方便接下來的調試，先在每臺服務器上新建並運行一個虛擬機。系統安裝完成後，各虛擬機安裝VMware Tools，而且，在CD/DVD的設置中，要斷開與主機ISO鏡像的鏈接（在裝系統時會須要用到），不然在vMotion遷移時會報錯。

2、新建羣集

VMware建議首先建立空羣集。在已計劃羣集的資源和網絡架構以後，再使用 vSphere 客戶端將主機添加到羣集，並指定羣集的VMware HA 設置。

本案是在vSpherer Client鏈接vCenter Server的主界面中進行。

選中左側清單中的數據中心「SQ-DataCenter」，經過右擊菜單中的「新建羣集」子菜單，將會彈出「新建羣集嚮導」對話框。

 

▲單擊子菜單「新建羣集」，將會彈出新建羣集嚮導對話框

 

▲新建羣集嚮導對話框，設備羣集名稱，本案設爲「Cluster01」。

在這一步中直接勾選羣集的兩項功能，也可留做之後再配置。這裏暫不勾選，建立一個空羣集。

 

▲VMware EVC設置。EVC（增長vMotion兼容性）可以屏蔽某些差別，提供了具備不一樣代次處理器的服務器之間的兼容性。這裏選擇默認的「禁用EVC」。本案中兩臺物理主機配置相同，不存在兼容性問題。

 

▲虛擬機交換文件位置設置

 

至此一個空羣集建立完成。羣集創建完成後，將主機往該羣集裏拖，便可完成添加。之後若是要退出，則將主機向數據中心處拖動便可——但此時主機要進入維護模式，才能操做。

▲在摘要->常規區域中，可看到此時羣集的資源整體狀況。

本案中，兩臺服務器配置同樣，CPU均爲兩個6核的E5-2630 v2，內存均爲4條8G。

所以這裏看到的羣集資源爲：總內存（2*4*8G）64G，處理器總核數和爲（2*2*6）24核。另外，總存儲爲兩臺主機的本在磁盤容量之和、再加上共享存儲的磁盤容量。

雖然此時羣集的資源，是兩臺物理主機的總和，但因爲沒有啓用HA功能，仍是各自私有的。此時關掉某臺主機的話，其虛擬機也會跟着被關機。

也就是說，此時羣集還沒實現自動vMotion，如要遷移虛擬機，仍須要人工干預。接下來要爲羣集設置啓用vSphere HA和vSphere DRS， 

對於加入羣集的主機，須要在所有虛擬機關機或遷移至其餘主機的的狀況下，才能進入維護模式。不然會報錯，提示「資源不足 沒法知足羣集上的vSphere HA故障切換配置」。

3、HA和DRS設置

首先了解一下vSphere HA和DRS的原理和功能。

vSphere HA（高可用性）經過對羣集中不一樣主機的虛擬機的即時監控，經過主機故障轉移功能，使得主機上面的虛擬機能夠成功的轉移到其它羣集內的主機上，有效的避免了主機宕機給企業帶來的危害，下降了風險（固然vmware還有更厲害的武器，那就是vmware的FT功能）。

vSphere DRS（分佈式資源調度）聚合羣集中的ESXi主機資源，經過監控利用率，自動分配這些資源給虛擬機，並可以跨ESXi主機不斷進行虛擬機資源優化。DRS利用vMotion以知足虛擬機在羣集中的可用資源配額，vMotion將虛擬機遷移到有更多可用資源的ESXi主機上來平衡利用率，DRS也可使用vMotion進行分散資源整理，使得虛擬機有更多的資源利用。

HA的心跳檢測信號能夠經過在 ESXi 主機之間發生， 不受 DRS 和 VMotion 的影響；HA 甚至都不依賴於 VC 服務器，VC 於 HA 的做用僅限於配置時須要它，配置完成以後，只要設定了心跳檢測的隔離地址，便與VC服務器無關了（前提是不須要用到DRS和VMotion 等功能）。

下面進行HA的DRS的設置。經過右擊羣集，在其菜單中選擇「編輯設置」，將會彈出設置對話框，可修羣集的VMware HA和vSphere DRS設置。

 

▲Cluster01設置對話框。在功能選擇區域中，首先勾選「打開vSphere HA」和「打開vSphere DRS」

此時在左則列表框中可看到「vSphere HA」和「vSphere DRS」及其子選項。選中各項，根據須要進行具體的設置便可。

如無特殊狀況，各子項設置使用默認設置便可。也就是說，勾選這兩項後，直接單擊「肯定」按鈕，即完成了 HA和DRS的啓用、設置。

A、vSphere HA設置

 

▲主機監控及接入控制，這裏選擇選擇默認值

 

▲虛擬機選項

其中「虛擬機 從新啓動優先級」選項指定發生主機故障時重啓 VM 的相對優先級，優先級較高的 VM 將優先啓動，依此類推，優先級從高到低次第啓動；「主機隔離響應」選項則用於對已與集羣失去鏈接的主機進行操做。

 

▲虛擬機監控，默認爲「已禁用」

 

▲數據存儲檢測信號，默認爲第一項，這裏選擇第三項，並勾選共享存儲

B、vSphere DRS 設置

 

▲自動化級別，自動級別決定了DRS的自動響應級別，包括位置生成和負載均衡，這裏選擇選擇默認值——全自動優先級3。

可移動閾值滑塊以使用從「保守」到「激進」這5個設置中的一個。這5種遷移設置將根據其所分配的優先級生成建議。每次將滑塊向右移動一個設置，將會容許包含下一較低優先級的建議。

 

▲DRS組合管理器，能夠建立虛擬機與主機間的關聯性規則，從而與適當的虛擬機 DRS組創建關聯性（或反關聯性）關係。暫時不設置。

 

▲規則，在這裏能夠根據須要添加一系列的相應規則，控制羣集內主機上的虛擬機的放置位置。暫時不添加。

 

▲虛擬機選項，自動化級別爲默認的全自動。

 

 

配置完成後，在羣集摘要中，能夠看到HA和DRS配置信息。

 

▲羣集的摘要信息，單擊「配置問題」連接，將彈出羣集配置問題對話框

 

▲集配置問題對話框，顯示有網絡冗餘問題和數據存儲問題

以上羣集配置問題對話框中，顯示有網絡冗餘問題和數據存儲問題，這在各主機的摘要中也會有提示。

 

▲主機esxi01摘要中的配置問題提示

VMware建議爲vSphere HA 設置冗餘網絡鏈接。本案在此前的網絡設計中，對這一點有疏忽，Management Network所在的vSwitch0只對應了vmnic0一個網卡，不知足網絡冗餘，所以出現「此主機當前沒有管理網絡冗餘」提示，但不阻礙HA的使用。

官方顯示：自 vSphere 5.0 開始，vSphere HA 至少須要在羣集中的全部主機之間共享兩個共享數據存儲，才能正常運行數據存儲檢測（DataStore HeartBeat）信號。由於本案只是用了一個共享存儲所以出現「vSphere HA檢測信號數據存儲數目爲1，少於要求數目：2」問題。

（在高級設置中，das.heartbeatdsperhost一項，用於更改所需的檢測信號數據存儲的數量。有效數值爲2-5，默認爲2。

das.ignoreinsufficienthbdatastore用於在若是主機不具備足夠的 vSphere HA 檢測信號數據存儲，則禁用建立的配置問題。默認值爲 false。必爲True，則不會再出現此提示。）

▲主機esxi01摘要中的可看到該主機爲HA羣集中的主機

若是看esxi02，則其vSphereHA情況顯示爲「已鏈接（從屬）」

每一個啓用了HA的羣集一般只存在一臺首選主機（Master），其餘全部主機都是從屬主機（Slave）。首選主機的職責是管理羣集主機和受保護的虛擬機列表、監控從屬主機的情況等，若是從屬主機發生故障或沒法訪問，首選主機將肯定須要從新啓動的虛擬機。

首先主機是經過選舉規則產生的。選舉的規則有兩條：擁有最多的datastore的主機當選；若是主機擁有的datastore同樣多，那麼Managed Objective ID((MOID) )號最大的那臺主機當選。

在完成以上配置的狀況下，若是關閉某一臺主機，其上面的虛擬機會自動遷移到另外一個主機上。當該主機從新啓動以後，先前自動遷移出去的虛擬機會自動遷移回來。若是關閉的是首選主機，由（惟一的）從屬主機會晉升爲首選主機。

此時若在羣集中直接新建虛擬機，因爲是DRS是配置爲全自動級別，虛擬機最終運行在哪臺主機上，由DRS按負載均衡原則、根據各主機的資源使用狀況來決定。

 

▲直接在羣集Cluster01中新建虛擬機

HA和DRS，以及更進一步的FT，都有很深的學問，細究起來能夠琢磨好幾天。筆者本人懂得並不深刻，不敢班門弄斧，下面僅就易於實驗、在實踐中較經常使用到的DRS規則作一些設置，以窺DRS的魅力。

4、vSphere DRS規則的設置

爲對DRS有更好的調試、研究，在該羣集Cluster01中再建立六個虛擬機——將其中一個虛擬機作成模板（更名爲Win2008R2-Temp），而後再從模板中批量建立虛擬機。關於虛擬機模板，後續文章會有專門研究。

 

▲查看羣集虛擬機，可看到運行的虛擬機均勻地分佈在兩主機上

以上8個虛擬機中，VM1和VM2是esxi01和esxi02在加入羣集前建立的，仍分別運行在最初主機上，其餘6個虛擬機VM三、VM四、VM7和VM8，則在啓動時，因缺乏初始位置的數據，會被DRS按全自動的方式、根據主機的資源使用狀況，進行隨機分配。因爲兩臺主機硬件配置（性能）相同，因此最終平均分配在兩臺主機上。

主機	虛擬機
esxi01	VM一、VM四、VM五、VM7
esxi02	VM二、VM三、VM六、VM8

▲當前虛擬機運行狀況

經過使用此主機DRS組，能夠建立虛擬機與主機間的關聯性規則，從而與適當的虛擬機DRS組創建關聯性（或反關聯性）關係，這樣能夠實現控制羣集內主機上的虛擬機的放置位置。

接下來，就使用DRS組管理和規則，對虛擬機的運行位置，按需進行從新分配。假設指定VM1-VM3運行在esxi01上，VM4-VM6運行在esxi02上——主要這兩臺主機是運行，就按這個規定運行虛擬要同——剩餘兩個VM七、VM8不指定。

主機	虛擬機
esxi01	VM一、VM二、VM三、VM7
esxi02	VM四、VM五、VM六、VM8

▲預想虛擬機運行狀況

打開羣集設置對話框，在「DRS組管理器」和「規則」選項中進行操做

 

▲羣集設置對話框->DRS組管理器

單擊虛擬機DRS組中的「添加」按鈕，會彈出虛擬機「DRS組」設置對話框；

單擊主機DRS組中的「添加」按鈕，會彈出主機「DRS組」設置對話框。

 

▲虛擬機「DRS組」設置對話框，

在此建立一個名爲「A Group」的DRS組，並將虛擬機VM1-VM3移入到該組。

設備完成後，單擊「肯定」按鍵返回上一級。

按一樣的方式，在此建立一個名爲「B Group」的DRS組，並將虛擬機VM4-VM6移入到該組。

 

▲主機「DRS組」設置對話框，

在此建立一個名爲「H1 Group」的DRS組，並將主機esxi01移入到該組。單擊「肯定」按鈕，完成設置。

按一樣的方式，建立一個名爲「H2 Group」的DRS組，並將主機esxi02移入到該組。

 

▲建立了A Group、BGroup和H1 Group、H2 Group的DRS組管理器

接下來設置DRS規則。

DRS有兩種類型的規則。一種是用於指定虛擬機DRS組和主機DRS組之間的關聯性或反關聯性。關聯性規則規定，所選虛擬機DRS組的成員能夠或必須在特定的主機DRS組成員上運行。反關聯性規則規定，所選虛擬機DRS組的成員不能在特定的主機DRS組成員上運行。另外一種是用於指定各個虛擬機之間的關聯性或反關聯性。指定關聯性的規則會使DRS嘗試將指定的虛擬機一塊兒保留在同一臺主機上（如，出於性能考慮）。根據反關聯性規則，DRS嘗試將指定的虛擬機分開，如，當一臺主機出現問題時，將不會同時丟失兩臺虛擬機。

 

▲羣集設置對話框->規則，單擊「添加」按鈕，彈出規則對話框。

類型列表中，有三種類型的規則：

單獨的虛擬機（Separate Virtual Machines）：容許實施VM反關聯性，指定DRS組的VM必須分開在不一樣的主機DRS組運行；

彙集的虛擬機（Keep Virtual Machine Together）：容許實施VM關聯性，指定DRS組的VM必須分開在相同的主機DRS組運行；

虛擬機到主機（Virtual Machines to Hosts）：容許利用主機關聯性，能夠指定特定的VM組必須在特定的主機DRS組中的主機上運行。

 

▲規則設置對話框（在DRS組管理器選項卡中，也是能夠設置DRS組的），

在此建立一個名爲「Rule1-A-H1」的規則，類型爲「虛擬機到主機」，羣集虛擬機組選擇「A Group」，羣集主機組選擇「H1 Group」。即指定A Group組中的虛擬機運行在H1 Group組的主機上。

按一樣的方式，此建立一個名爲「Rule2-B-H2」的規則，類型爲「虛擬機到主機」，羣集虛擬機組選擇「A Group」，羣集主機組選擇「H1 Group」。即指定B Group組中的虛擬機運行在H2 Group組的主機上。

 

▲建立了規則Rule1-A-H1和Rule2-B-H2，但「肯定」按鈕，完成設置

 

▲羣集虛中虛擬機列表，VM二、VM三、VM四、VM5已根據規則自動遷移

DRS規則設置完成後，大約過半分鐘，羣集中的虛擬機會便根據規則定義的關鍵性，自動遷移到被指定的主機組中（本案主機組只有一臺主機）。待虛擬機從新分配完成後，違反規則對虛擬機進行手動遷移，是不被容許的。

 

▲試途將VM1由esxi01向esxi02遷移時受到制止。

此時，若把exsi01主機關機，虛擬機DRS組A Group中的全部虛擬機，受制於規則不會自動遷移到esxi02主機上。

 

▲exsi01主機關機，VM1-VM3也跟着被關閉。VM7因不受規則限制，被自動遷移到esxi02。

本案中，因爲資源有限，這樣的設定看不到太大的應用意義。但在實際應用的，當有多臺物理主機時，主機DRS組會包含多臺主機，造成一個相對寬鬆的活動範圍。這樣，關聯到該主機DRS組上的虛擬機DRS組內的虛擬機，即可以在此活動範圍內均衡運行。