vSphere 高級特性FT配置與管理


 

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  1. Fault Tolerance 的工作方式

  2. 5.X版本FT使用的vLockstep技術

  3. 6.X版本FT使用的Fast Checkpointing技術

  4. FT不支持的vSphere功能 

  5. 配置虛擬機FT的基礎條件

  6. 配置使用虛擬機FT

 

1. Fault Tolerance 的工作方式

                         

  1.1  vSphere Fault Tolerance (FT)

  FT 通過創建和維護與此類虛擬機相同且可在發生故障切換時隨時替換此類虛擬機的其他虛擬機,來確保此類虛擬機的連續可用性。

  1.2  受保護的虛擬機稱為主虛擬機

  重復虛擬機(輔助虛擬機)在其他主機上創建和運行。由於輔助虛擬機與主虛擬機的執行方式相同,並且輔助虛擬機可以無中斷地接管任何點處的執行,因此可以提供容錯保護。

  1.3  主虛擬機和輔助虛擬機會持續監控彼此的狀態以確保維護 Fault Tolerance

  如果運行主虛擬機的主機發生故障,系統將會執行透明故障切換,此時會立即啟用輔助虛擬機以替換主虛擬機,啟動新的輔助虛擬機,並自動重新建立 Fault Tolerance 冗余。如果運行輔助虛擬機的主機發生故障,則該主機也會立即被替換。在任一情況下,用戶都不會遭遇服務中斷和數據丟失的情況。

  1.4  容錯功能使用反關聯性規則

  這些規則可確保容錯虛擬機的兩個實例永遠不會在同一主機上。這可確保主機故障無法導致兩個虛擬機都缺失 

 

2. 5.X版本FT使用的vLockstep技術

                                                             

  2.1)   VMware vSphere 5.X版本中FT使用vlockstep技術來實現容錯,其本質是錄制/播放功能。

  2.2)   當虛擬機啟用FT后,虛擬機一主一從同時在兩台ESXi主機上運行,主虛擬機做的任何操作都會立即通過錄制播放的方式傳遞到從虛擬機,也就是說兩台虛擬機所有的操作都是相同的。

                         

                                                                                                                                vLockstep技術


  2.3)   但由於采用的是錄制/播放,主從虛擬機會存在一定瞬時間差(基本可忽略),這個時間差稱之為vlockstep Interval,其時間差取決於ESXi主機的整體性能。

  2.4)   當主虛擬機所在的ESXi主機發生故障時,從虛擬機立即接替工作,同時提升為主虛擬機。這個接替工作瞬間完成,用戶基本感覺不到。

 

3. 6.X版本FT使用的Fast Checkpointing技術

                                                   

  3.1)   VMware vSphere 6.0版本中FT使用新的Fast Checkpointing技術來實現容錯、監控網絡帶寬,檢驗點的傳輸時間間隔(2毫秒~500毫秒)

  3.2)   取代了5.X版本FT使用的vLockstep技術

  3.3)   支持並要求10GB網

  3.4)   分開的VMDK文件

  3.5)   支持虛擬機最多4個vCPU,以及最大64GB內存

 

4.  FT不支持的vSphere功能 

  FT提供了最大限度的虛擬機容錯,但是由於其自身原因,FT不支持某些vSphere功能:

  4.1) 快照
    在虛擬機啟用FT前,必須移除或提交快照,同時不可能對已經啟用FT的虛擬機執行快照。

  4.2) Storage vMotion
    FT不支持已啟用FT技術的虛擬機使用Storage vMotion。如果必須是使用Storage vMotion,應該先暫時關閉FT,然后執行Storage vMotion操作,執行完成后,再重新打開FT。

  4.3) 鏈接克隆
    FT不支持在鏈接克隆的虛擬機上使用FT,也不能從啟用了FT技術虛擬機創建鏈接克隆。

  4.4)  Virtual SAN
    很遺憾的是,在VMware vSphere 6.0版本中FT不能使用VSAN,據VMware官方發布的消息,VMware vSphere 6.1版本將支持在VSAN上使用FT技術。

  4.5) 虛擬機組件保護
    如果群集已啟用虛擬機組件保護,則會為關閉此功能的容錯虛擬機創建替代項。

  4.6) FT不支持基於VVOL(虛擬卷)的數據存儲

  4.7) FT不支持基於存儲的策略管理
    FT不支持I/O篩選器

 

5.配置虛擬機FT的基礎條件

  在群集中配置使用虛擬機FT,需要了解一下實施FT的基礎條件,否則在啟用過程中會出現若干錯誤:

  5.1)  ESXi主機必須使用受支持的CPU

  ► 虛擬機FT技術的啟用與ESXi主機所使用的CPU有很大關系,目前市面上主流服務器CPU幾乎都支持FT技術

  ► 對於Intel系統CPU,Intel Sandy Bridge或更高版本都可以很好的支持FT技術,Intel Avoton系統不支持FT技術

  ► 對於AMD系統CPU,AMD Bulldozer或更高版本都可以支持FT技術  

 

  5.2)  ESXi主機網絡

  ► 在vSphere 6.0版本中使用FT,強烈推薦使用專用的10GB網絡承載FT,在1GB網絡下使用會出現錯誤提示

 

  5.3)  限制:在已配置為使用FT的群集中,分別強制執行兩個限制

  ► 群集中的主機上允許的最大容錯虛擬機數量,主虛擬機和輔助虛擬機計入此限制,默認值為4
  ► das.maxftvmsperhost
  ► 跨主機上所有容錯虛擬機聚合的最大vCPU數量,主虛擬機和輔助虛擬機中的vCPU均計入此限制,默認值為8
  ► das.maxftvcpusperhost


  5.4) vSphere版本影響vCPU數量,需要購買許可
  ► vSphere版本直接影響虛擬機使用FT技術后的vCPU數量。
  ► vSphere Standard和Enterprise版本最多可支持2個vCPU
  ► vSphere Enterprise Plus版本最多可運行4個vCPU


  5.5) 其他配置建議
  ► 在開啟FT功能后,容錯虛擬機的預留內存設置為虛擬機的內存大小,確保包含容錯虛擬機的資源池擁有大於虛擬機內存大小的內存資源。如果資源池中沒有額外內存,則可能沒有內存可用作開銷內存
  ► 每個容錯虛擬機最多使用16個虛擬磁盤
  ► 為確保冗余和最大FT保護,群集中應至少有三台主機。如果發生故障切換情況,這可確保有主機可容納所創建的新輔助虛擬機。


  5.6) 不與 Fault Tolerance 兼容的功能和設備以及糾正操作
  ► 建議CD/DVD ROM、軟驅在不使用時刪除掉,對於CD/DVD ROM如果需要使用,建議打到數據存儲ISO文件位置
  ► 建議不啟用RDM
  ► 如果在虛擬機上存在USB設備或聲音設備,建議刪除
  ► 啟用FT之后,熱插拔功能將失效,如果想啟用熱插拔功能,建先關閉掉FT功能
  ► 串行和並行設備不支持FT
  ► 如果啟用了3D視頻支持,建議關閉
  ► 虛擬EFI固件,建議在設置時選擇BIOS固件

  ► 建議虛擬磁盤在2TB以下

 

6.配置使用虛擬機FT

  6.1)   確認各ESXi主機是否啟用了ESXi FT日志記錄,未啟用ESXi主機FT日志記錄功能將無法配置使用FT,也就是要先創建FT的vmkernel: 

                      

                                   

 

  6.2)   啟用EVC

                                  

 

  6.3)   由於6.0版本的虛擬機FT技術推薦使用2個存儲,確認存儲是否正常

  6.4)   選擇要配置FT技術的虛擬機,確認虛擬機處於關機狀態,未使用VSAN等FT不支持的技術

  6.5)   選中虛擬機,右擊,打開FT功能,走完這個向導就好了,不過會需要點時間,會在后台復制一份源VM到目標存儲上。

                            

                                       

 


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