虛擬化動手實驗之高可用實現:HA安裝
在前面幾個章節中,不但講述了如何準備適合虛擬化的硬件、軟件,以及如何使用現有的硬件、軟件搭建一套實驗環境,還講述了通過vCenter Server如何添加主機和ISCSI存儲。
這幾章節是實現VMware HA所不可少的。它構成了整個實驗的很重要的第一步,同時也循序漸進的提供了創建VMwareHA的漸進步驟,如果你在看本章節前,你仍沒有閱讀以上三篇內容,建議您返回去閱讀。
在本章節中,不但會講述HA與VMwareHA的概念,也會講述通過vCenter Server如何創建VMwareHA。(當然也會提及VMotion的創建)
一、高用性(HA)與VMwareHA的理解
1、HA(高可用性)群集
高可用性(HA)集群是群集的一種,平日較常見的為MSCS(微軟群集服務),如SQL的故障轉移群集。
高可用性群集,一般有兩個或兩個以上的節點,且分為活動節點及備用節點。通常把正在執行業務的稱為活動節點,而作為活動節點的一個備份的則稱為備用節點。當活動節點出現問題,導致正在運行的業務(任務)不能正常運行時,備用節點此時就會偵測到,并立即接續活動節點來執行業務。從而實現業務的不中斷或短暫中斷(對客戶端來說,基本上感覺不到故障的存在)。
高可用性群集的實現是基于資源切換來進行的。這些資源包括節點的IP地址、主機名(NetBios名稱)、磁盤卷、應用程序等。而資源的監控和接續,是依靠HA軟件來實現的如MSCS等,這些軟件用來通過"心跳信號"監控群集中對方節點的運行狀態,一旦發現對方存在了故障,就會強制將所有的資源據為已有并繼續對外提供服務。
而VMwareHA也是高可用性的一種應用。VMware HA 與傳統的群集和高可用性解決方案都支持主機發生故障時的自動恢復。它們是互為補充的,但是在軟硬件要求、恢復時間及應用程序和操作系統的識別程度等方面有所不同。
2、VMware HA的工作方式、首先及輔助主機
VMware HA 可以將虛擬機及其所駐留的主機集中在群集內,從而為虛擬機提供高可用性。群集中的主機均會受到監控,如果發生故障,故障主機上的虛擬機將在備用主機上重新啟動。
在將主機添加到 VMware HA 群集時,代理將上載到主機,并配置為與群集內的其他代理通信。添加到群集的前五臺主機將指定為首選主機,隨后的所有主機將指定為輔助主機。首選主機維護和復制所有群集狀況,并用于啟動故障切換操作。如果從群集內移除某臺首選主機,則 VMware HA 會將另一臺主機提升為首選狀態。
加入群集的任何主機必須與現有首選主機通信以完成其配置(當您正在將第一臺主機添加到群集時除外)。必須至少有一臺首選主機運行正常,以便 VMware HA 正確進行操作。如果所有首選主機均不可用(不響應),則無法為 VMware HA 成功配置任何主機。
其中一臺首選主機還將指定為活動首選主機,其職責包括:
決定在何處重新啟動虛擬機。
跟蹤失敗的重新啟動嘗試。
確定嘗試重新啟動虛擬機的適當時間。
如果活動首選主機發生故障,則另一臺首選主機會將其替換。
3、結合使用 VMware HA 和 DRS
通過VMware HA 和 Distributed Resource Scheduler (DRS) 相結合,可將自動故障切換與負載平衡結合起來。這種結合可在 VMware HA 將虛擬機移至其他主機后更快再平衡虛擬機。
VMware HA 執行故障切換并在其他主機上重新啟動虛擬機時,首要任務就是使所有的虛擬機立即可用。重新啟動虛擬機后,啟動這些虛擬機的主機可能會負載過重,而其他主機則相對負載較輕。VMware HA 將使用 CPU和內存預留來確定故障切換,而實際使用情況可能會更高。
在結合使用 DRS 和 VMware HA 并且啟用了接入控制的群集內,可能不會從正在進入維護模式的主機上撤出虛擬機。這是由于預留用于維護故障切換級別的資源造成的。必須使用 VMotion 將虛擬機手動遷出主機。
當禁用了 VMware HA 接入控制時,故障切換資源限制將不會傳遞到 DRS 和 VMware 分布式電源管理 (DPM)。也不會強制執行限制條件。
DRS 會從主機撤出虛擬機,并將主機置于維護模式或待機模式,而不考慮這樣做可能對故障切換要求造成影響。
VMware DPM 會關閉主機(將其置于待機模式),即使這樣做會違反故障切換要求。
4、VMwareHA、DRS、VMotion相互關系
VMware VMotion是能夠將虛擬機動態地在不同的物理主機(ESX主機)之間遷移的技術,且在遷移的過程是不會終止最終用戶的訪問。
VMware HA利用了vmotion技術,能夠在虛擬機失效,或是ESX主機發生錯誤時,實時地遷移至還存活的ESX主機上繼續執行。
VMware DRS將VMotion及HA技術融合在一起,根據ESX主機的CPU或內存資源負載,動態地遷移虛擬機至較負載較輕的ESX主機上,期間可以利用DRS建議,把一臺ESX主機的上多個虛擬機放置在不同ESX主機上。(虛擬機放置,簡單的說就是會為當前虛擬機選擇較為適合此存放的ESX主機的過程,一般會依據CPU負載、內存多少、I/O讀寫、網絡負載四個方面來衡量,并有星級評價,越好星級越高)
5、VMwareHA的工作原理和功能
A、工作原理是什么
VMware HA 不間斷地監控群集中所有的 ESX Server 主機,并檢測故障。放置在每臺主機上的代理程序不斷向群集中的其他主機發出"心跳信號","心跳信號"的終止將啟動所有受影響的虛擬機在其他主機上的重啟過程。
HA 時刻監控群集中是否有足夠的資源可用,以便在主機發生故障時能夠在其他物理主機上重啟虛擬機。利用 ESX Server 存儲堆棧中的鎖定技術,可以使虛擬機的安全重啟成為可能,它允許多個 ESX Server 同時訪問同一虛擬機文件。
B、VMware HA 的功能
當 ESX Server 主機發生硬件故障時,將為故障切換容量范圍內所有正在運行的虛擬機提供自動故障切換(請參見下面的指定故障切換容量)。可以在無需任何人員干預的情況下自動檢測服務器故障和重啟虛擬機。
VMware HA 利用 DRS 在故障切換后提供動態的、智能的資源分配和虛擬機優化。主機發生故障并且虛擬機已在其他主機上重啟后, DRS 可以提供進一步的遷移建議,或者遷移虛擬機以獲得更優化的主機放置和平衡的資源分配。
VMware HA 支持易于使用的配置和使用 VirtualCenter 進行監控。HA 確保該容量總是可用的(在指定的故障切換容量限制內),以便重啟所有受服務器故障影響的虛擬機(基于為虛擬機配置的資源預留)。
不間斷地監控容量利用率,并"預留"備用容量以便能夠重啟虛擬機。當未發生故障時,虛擬機可以完全利用備用故障切換容量。
6、VMwareHA實驗過程中的心得
A、HA是針對安裝有ESX主機的硬件的,在ESX主機故障后,虛擬機在其它主機恢復時使用了VMotion技術。但VMotion則是針對虛擬機的。(參考4、VMwareHA、DRS、VMotion相互關系)
B、HA實現過程也就是虛擬機故障恢后在其它主機的過程中,虛擬機對外的服務會中斷,但是時間相對較短罷了。這和VMotion上也有不同之處。
C、所有的虛擬機硬盤文件等必需要放在共享存儲上。
D、需要使用到DNS或HOSTS服務。
E、ESX主機在同一子網內,如果有多個網段,要確保ESX主機上有足夠的網卡去連接。
F、保證虛擬機交換機的一致性,網絡構架的一致性,管理和ISCSI的為一組ports,而虛擬機的為一組ports。
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二、通過vCenter Server控制臺創建HA
在創建HA的動作開始之前,請一定核查下DNS或HOSTS的設置情況,也就是當你在ESX主機及VC Server之前互相PINGNETBIOS名稱時,可以解析到。如果不成功,請參考前三篇文章查看原因。
Step1、在vCenter Server的控制臺創建一個選項。這個選項位于樹形結構的數據中心下面。使用vSphere Client連接到vCenter Server,在左側的"主機和群集"樹形結構中,選定數據中心"IT168",并右鍵單擊,選擇"新建群集"。(圖1)
Step2、會彈出"新建群集向導"界面,在"群集功能"頁,這讓你選擇用于此群集的一些功能,主要是兩個"VMware HA"和"VMware DRS",這兩者的關系及各自介紹在本篇前文中有提及,請前往參考,或是仔細閱讀理解下面部分的文字說明。選擇好后,"下一步"(圖2)
Step3、由于上一步的操作中選擇了"VMware DRS",在"VMware DRS"頁,需要選擇自動化的級別。在VC中VMware提供了"虛擬機放置"的功能,會依據CPU負載、內存多少、I/O讀寫、網絡負載四個方面進行衡量后,將虛擬機轉移到最適合其存放的ESX主機上。值得注意的是:"虛擬機放置"是一個過程,先對ESX主機進行資源的判斷,然后再進行虛擬機與其的配對,最終到轉移ESX主機上的過程。此處選擇"全自動",也就是將虛擬機啟動后自動置于主機上,且這個過程中有"配對"的動作。"下一步"(圖3)
Step4、在"電源管理"界面,提供了群集指定默認的電源管理選項,通過圖示可以看到每項的動作意味著什么,此處保留默認。"下一步"。(圖4)
Step5、在"VMware HA"界面,提供了一些群集設置的選項,請根據實際情況選擇,在此實驗場景中,由于只有兩臺ESX主機,故選擇了下面的一些設置。"下一步"(圖5)
Step6、在"虛擬機選項"界面,設定HA對虛擬機重新啟動的優先級,而主機隔離響應的選項相比著VI3中,是新增加的,也是采取PING網關后ESX主機采取的對其上虛擬機的動作。"下一步"(圖6)
Step7、在"虛擬機監控"界面,啟用虛擬機監控,并設置敏感度為高。"下一步"(圖7)
Step8、在"VMware EVC"界面,保留默認設置。"下一步"(圖8)
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Step9、在"虛擬機交換文件位置"頁,選擇"將交換文件存儲在與虛擬機相同的目錄中"。"下一步"(圖9)
Step10、完成上述設置后的概覽,呵呵,如果后悔或是需要調整,在這一頁出現時還來的及回退。確定完成。(圖10)
Step11、此時,就完成了群集的建立,大體框架建成了,但內容還需要填充的,接下來就是把之前新添加的ESX主機給添加到群集下面(樹形結構中,為HA&DRS的下端)。(圖11)
Step12、向群集中添加節點(ESX主機),通過圖形界面,一般有兩種方法,一種是向導的方式,一種是通拖拽的方式。所謂拖拽的方式就是在vCenter Server控制臺,直接點上ESX主機,然后按著鼠標左鍵把ESX主機給拉到樹形結構的HA&DRS下方便可。此處采用后者的方式。
選中"esxone.it168test.com",直接拖拽到"HA&DRS"上。(圖12)
Step13、在彈出的"選擇目標資源池"界面,選擇第一項"將此主機的所有虛擬機置于群集的根目錄資源中。目錄上的資主要由的資源池將被刪除"。(圖13)
Step14、完成后就會出現下面的圖示,而且在VC控制臺的"近期任務"界面,也會出現進行的狀態顯示。這個過程也是VMware Ha在ESX主機安裝代理的過程,也就是憑借這個代理來進行心跳偵測的。(與14)
Step15、將Eesone加入HA&DRS中后,把另外一個節點Esxtwo依同樣的方法也加入,過程的選項要確保一致。如果過程中出現錯誤,可以在近期任務以及"任務和事件"中查看的到。不過一般情況下,就是由于ESX主機名稱解析的問題或是資源池不足。(圖15)
Step17、下圖顯示了完成后的HA的"摘要"界面,很清楚顯示了當前的配置等。同時可以通過點擊其它選項來進行相關的查詢。至此,完成了VMware HA建立的全部工作。(圖16)
以上所有,通過圖文的方式說明了如何建置VMWARE HA及DRS的。
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