虛擬化技術(shù)項(xiàng)目教程（ESXi）課件項(xiàng)目9 配置虛擬機(jī)高可用和容錯(cuò)FT

配置vSphereHA集群和容錯(cuò)（FT）項(xiàng)目九目錄CONTENTS1項(xiàng)目導(dǎo)入ProjectImport2職業(yè)能力目標(biāo)和要求Vocationalcompetencyobjectivesandrequirements3相關(guān)知識relatedknowledge一、項(xiàng)目導(dǎo)入學(xué)校信息中心，為了充分利用現(xiàn)有的硬件資源，將實(shí)施一個(gè)虛擬化項(xiàng)目，將原有的2臺服務(wù)器進(jìn)行虛擬化。ESXi主機(jī)中的虛擬機(jī)運(yùn)行了WEB等重要服務(wù)，為了讓服務(wù)能夠可靠的運(yùn)行，工程師小李對ESXi主機(jī)進(jìn)行HA集群和容錯(cuò)（FT）配置。二、職業(yè)能力目標(biāo)和要求掌握HA集群和容錯(cuò)（FT）的基本概念掌握vSphereHA的工作方式熟悉vSphereHA接入控制理解FaultTolerance的工作方式能配置vSphereHA集群和容錯(cuò)（FT）三、相關(guān)知識1.創(chuàng)建和使用vSphereHA集群vSphereHA集群允許ESXi主機(jī)集合作為一個(gè)組協(xié)同工作，這些主機(jī)為虛擬機(jī)提供的可用性級別比ESXi主機(jī)單獨(dú)提供的級別要高。當(dāng)規(guī)劃新vSphereHA集群的創(chuàng)建和使用時(shí)，選擇的選項(xiàng)會影響集群對主機(jī)或虛擬機(jī)故障的響應(yīng)方式。在創(chuàng)建vSphereHA集群之前，應(yīng)清楚vSphereHA標(biāo)識主機(jī)故障和隔離以及響應(yīng)這些情況的方式。還應(yīng)了解接入控制的工作方式以便可以選擇符合故障切換需要的策略。建立集群之后，不但可以通過高級選項(xiàng)自定義其行為，還可以通過執(zhí)行建議的最佳做法優(yōu)化其性能。

三、相關(guān)知識2.vSphereHA的工作方式

vSphereHA可以將虛擬機(jī)及其所駐留的主機(jī)集中在集群內(nèi)，從而為虛擬機(jī)提供高可用性。集群中的主機(jī)均會受到監(jiān)控，如果發(fā)生故障，故障主機(jī)上的虛擬機(jī)將在備用主機(jī)上重新啟動。

創(chuàng)建vSphereHA集群時(shí)，會自動選擇一臺主機(jī)作為首選主機(jī)。首選主機(jī)可與vCenterServer進(jìn)行通信，并監(jiān)控所有受保護(hù)的虛擬機(jī)以及從屬主機(jī)的狀態(tài)?？赡軙l(fā)生不同類型的主機(jī)故障，首選主機(jī)必須檢測并相應(yīng)地處理故障。首選主機(jī)必須可以區(qū)分故障主機(jī)與處于網(wǎng)絡(luò)分區(qū)中或已與網(wǎng)絡(luò)隔離的主機(jī)。首選主機(jī)使用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲檢測信號來確定故障的類型。三、相關(guān)知識3.首選主機(jī)和從屬主機(jī)在將主機(jī)添加到vSphereHA集群時(shí)，代理將上載到主機(jī)，并配置為與集群內(nèi)的其他代理通信。集群中的每臺主機(jī)作為首選主機(jī)或從屬主機(jī)運(yùn)行。如果為集群啟用了vSphereHA，則所有活動主機(jī)（未處于待機(jī)或維護(hù)模式的主機(jī)或未斷開連接的主機(jī)）都將參與選舉以選擇集群的首選主機(jī)。掛載最多數(shù)量的數(shù)據(jù)存儲的主機(jī)在選舉中具有優(yōu)勢。每個(gè)集群通常只存在一臺首選主機(jī)，其他所有主機(jī)都是從屬主機(jī)。如果首選主機(jī)出現(xiàn)故障、關(guān)機(jī)或處于待機(jī)模式或者從集群中移除，則會進(jìn)行新的選舉。三、相關(guān)知識

集群中的首選主機(jī)具有很多職責(zé)：①監(jiān)控從屬主機(jī)的狀況。如果從屬主機(jī)發(fā)生故障或無法訪問，首選主機(jī)將確定需要重新啟動的虛擬機(jī)。②監(jiān)控所有受保護(hù)虛擬機(jī)的電源狀況。如果有一臺虛擬機(jī)出現(xiàn)故障，首選主機(jī)可確保重新啟動該虛擬機(jī)。使用本地放置引擎，首選主機(jī)還可確定執(zhí)行重新啟動的位置。③管理集群主機(jī)和受保護(hù)的虛擬機(jī)列表。④充當(dāng)集群的vCenterServer管理界面并報(bào)告集群健康狀況。三、相關(guān)知識從屬主機(jī)主要通過本地運(yùn)行虛擬機(jī)、監(jiān)控其運(yùn)行時(shí)狀況和向首選主機(jī)報(bào)告狀況更新對集群發(fā)揮作用。首選主機(jī)也可運(yùn)行和監(jiān)控虛擬機(jī)。從屬主機(jī)和首選主機(jī)都可實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)和應(yīng)用程序監(jiān)控功能。首選主機(jī)執(zhí)行的功能之一是協(xié)調(diào)受保護(hù)虛擬機(jī)的重新啟動。在vCenterServer觀察到為響應(yīng)用戶操作，某虛擬機(jī)的電源狀況由關(guān)閉電源變?yōu)榇蜷_電源之后，該虛擬機(jī)會受到首選主機(jī)的保護(hù)。首選主機(jī)會將受保護(hù)虛擬機(jī)的列表保留在集群的數(shù)據(jù)存儲中。新選的首選主機(jī)使用此信息來確定要保護(hù)哪些虛擬機(jī)。三、相關(guān)知識4.主機(jī)故障類型和檢測vSphereHA集群的首選主機(jī)負(fù)責(zé)檢測從屬主機(jī)的故障。根據(jù)檢測到的故障類型，在主機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)可能需要進(jìn)行故障切換。在vSphereHA集群中，檢測三種類型的主機(jī)故障：①故障-主機(jī)停止運(yùn)行。②隔離-主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)隔離。③分區(qū)-主機(jī)失去與首選主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接。三、相關(guān)知識

首選主機(jī)監(jiān)控集群中從屬主機(jī)的活躍度。此通信通過每秒交換一次網(wǎng)絡(luò)檢測信號來完成。當(dāng)首選主機(jī)停止從從屬主機(jī)接收這些檢測信號時(shí)，它會在聲明該主機(jī)已出現(xiàn)故障之前檢查主機(jī)活躍度。首選主機(jī)執(zhí)行的活躍度檢查是要確定從屬主機(jī)是否在與數(shù)據(jù)存儲之一交換檢測信號。而且，首選主機(jī)還檢查主機(jī)是否對發(fā)送至其管理IP地址的ICMPping進(jìn)行響應(yīng)。如果首選主機(jī)無法直接與從屬主機(jī)上的代理進(jìn)行通信，則該從屬主機(jī)不會對ICMPping進(jìn)行響應(yīng)，并且該代理不會發(fā)出被視為已出現(xiàn)故障的檢測信號。會在備用主機(jī)上重新啟動主機(jī)的虛擬機(jī)。如果此類從屬主機(jī)與數(shù)據(jù)存儲交換檢測信號，則首選主機(jī)會假定它處于某個(gè)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)或隔離網(wǎng)絡(luò)中，因此會繼續(xù)監(jiān)控該主機(jī)及其虛擬機(jī)。請參見網(wǎng)絡(luò)分區(qū)。三、相關(guān)知識當(dāng)主機(jī)仍在運(yùn)行但無法再監(jiān)視來自管理網(wǎng)絡(luò)上vSphereHA代理的流量時(shí)，會發(fā)生主機(jī)網(wǎng)絡(luò)隔離。如果主機(jī)停止監(jiān)視此流量，則它會嘗試ping集群隔離地址。如果仍然失敗，主機(jī)將聲明自己已與網(wǎng)絡(luò)隔離。首選主機(jī)監(jiān)控在獨(dú)立主機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)，如果發(fā)現(xiàn)虛擬機(jī)的電源已關(guān)閉，而且該首選主機(jī)負(fù)責(zé)這些虛擬機(jī)，則會重新啟動這些虛擬機(jī)。三、相關(guān)知識5.vSphereHA接入控制vSphereHA使用準(zhǔn)入控制確保在主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)預(yù)留足夠的資源用于虛擬機(jī)恢復(fù)。有三種類型的接入控制可用。①主機(jī)：確保主機(jī)有足夠資源來滿足其上運(yùn)行的所有虛擬機(jī)的預(yù)留。②資源池：確保資源池有足夠資源來滿足與其關(guān)聯(lián)的所有虛擬機(jī)的預(yù)留、份額和限制。③vSphereHA：確保預(yù)留了足夠的集群資源，以便在主機(jī)發(fā)生故障時(shí)恢復(fù)虛擬機(jī)。三、相關(guān)知識接入控制對資源使用施加一些限制，違反這些限制的任何操作將不被允許。可能被禁止的操作的示例包括：①打開虛擬機(jī)電源。②將虛擬機(jī)遷移到主機(jī)、集群或資源池中。③增加虛擬機(jī)的CPU或內(nèi)存預(yù)留。三、相關(guān)知識對于這三種接入控制類型，只有vSphereHA接入控制可以被禁用。但是，如果禁用VMwareHA接入控制，將無法保證有預(yù)期數(shù)量的虛擬機(jī)能夠在故障之后重新啟動。請勿永久禁用接入控制，但可能由于以下原因，需要臨時(shí)將其禁用：①當(dāng)沒有足夠資源來支持故障切換操作時(shí)，您需要違反故障切換限制（例如，如果您打算將主機(jī)置于待機(jī)模式以測試它們能否與DistributedPowerManagement(DPM)一起使用）。②如果自動過程需要執(zhí)行一些操作，而這些操作可能會暫時(shí)違反故障切換限制（例如，在vSphereUpdateManager執(zhí)行的ESXi主機(jī)升級或修補(bǔ)過程中）。③如果需要執(zhí)行測試或維護(hù)操作。三、相關(guān)知識接入控制可以留出容量，但當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，vSphereHA會將使用任意可用于重新啟動虛擬機(jī)的容量。例如，vSphereHA在一臺主機(jī)上放置的虛擬機(jī)數(shù)量要多于用戶發(fā)起的打開電源所允許的接入控制。圖9-1接入控制實(shí)例三、相關(guān)知識集群包括兩臺主機(jī)，每臺主機(jī)上可用的CPU和內(nèi)存資源數(shù)各不相同。主機(jī)1的可用CPU資源和可用內(nèi)存分別為10GHz和8GB，主機(jī)2為10GHz和4GB。集群內(nèi)存在4個(gè)已打開電源的虛擬機(jī)，其CPU和內(nèi)存要求各不相同。VM1-VM4所需的CPU資源和內(nèi)存均為2GHz和1GB。CPU和內(nèi)存的已配置故障切換容量都設(shè)置為25%。已打開電源的虛擬機(jī)的總資源要求為6GHzCPU和4GB內(nèi)存?？捎糜谔摂M機(jī)的主機(jī)資源總數(shù)為20GHzCPU和16GB內(nèi)存。根據(jù)上述情況，“當(dāng)前的CPU故障切換容量”為70%((20GHz-6GHz)/20GHz)。同樣，“當(dāng)前的內(nèi)存故障切換容量”為66%((12GB-4GB)/12GB)。由于集群的“配置的故障切換容量”設(shè)置為25%，因此仍然可使用45%的集群CPU資源總數(shù)和41%的集群內(nèi)存資源打開其他虛擬機(jī)電源。三、相關(guān)知識6.FaultTolerance和FaultTolerance的工作方式可以為虛擬機(jī)啟用vSphereFaultTolerance，以獲得比vSphereHA所提供的級別更高的可用性和數(shù)據(jù)保護(hù)，從而確保業(yè)務(wù)連續(xù)性。FaultTolerance是基于ESXi主機(jī)平臺構(gòu)建的，它通過在單獨(dú)主機(jī)上以虛擬鎖步方式運(yùn)行相同的虛擬機(jī)來提供連續(xù)可用性。可以為大多數(shù)任務(wù)關(guān)鍵虛擬機(jī)使用vSphereFaultTolerance(FT)。FT通過創(chuàng)建和維護(hù)與此類虛擬機(jī)相同且可在發(fā)生故障切換時(shí)隨時(shí)替換此類虛擬機(jī)的其他虛擬機(jī)，來確保此類虛擬機(jī)的連續(xù)可用性。三、相關(guān)知識受保護(hù)的虛擬機(jī)稱為主虛擬機(jī)。重復(fù)虛擬機(jī)，即輔助虛擬機(jī)，在其他主機(jī)上創(chuàng)建和運(yùn)行。由于輔助虛擬機(jī)與主虛擬機(jī)的執(zhí)行方式相同，并且輔助虛擬機(jī)可以無中斷地接管任何點(diǎn)處的執(zhí)行，因此可以提供容錯(cuò)保護(hù)。主虛擬機(jī)和輔助虛擬機(jī)會持續(xù)監(jiān)控彼此的狀態(tài)以確保維護(hù)FaultTolerance。如果運(yùn)行主虛擬機(jī)的主機(jī)發(fā)生故障，系統(tǒng)將會執(zhí)行透明故障切換，此時(shí)會立即啟用輔助虛擬機(jī)以替換主虛擬機(jī)，啟動新的輔助虛擬機(jī)，并自動重新建立FaultTolerance冗余。如果運(yùn)行輔助虛擬機(jī)的主機(jī)發(fā)生故障，則該主機(jī)也會立即被替換。在任一情況下，用戶都不會遭遇服務(wù)中斷和數(shù)據(jù)丟失的情況。容錯(cuò)虛擬機(jī)