五種VMware自家HA機制 建構高可用性vCenter服務

VMware vSphere ESXi 6.0將vCenter Server的運作架構大幅翻新,而其他協同運作元件也全部整合成單一的PSC,面對這些新變革,本文將針對VMware提供的諸多vCenter Server高可用性解決方案,說明其個別的功能性及採用時的要點,讓IT人員正確選出對自身最合適的方案。

高可用性方案4:vCenter Server Heartbeat

vCenter Server Heartbeat在2009年3月時正式推出,它是結合Neverfail公司的技術而推出的產品。它可以配合運作在實體主機或VM虛擬主機的vCenter Server,並且採用Primary/Secondary的運作架構,兩台主機之間會透過Heartbeat通道來監控及交換主機之間的運作狀態和資料,如果Primary主機發生故障事件而停止服務時,Secondary主機會立即接手相關服務,如圖9所示。


▲圖9 vCenter Server Heartbeat運作示意圖。(圖片來源:VMware DataSheet – vCenter Server Heartbeat)

值得注意的是,此產品在2014年6月便進入EOA(End Of Availability)狀態,也就是後續將不會再有這個產品出現。

因此,在新版vCenter Server 6.0當中,並不支援vCenter Server Heartbeat高可用性機制,只有舊版vCenter Server 4.x、5.x才有支援。

高可用性方案5:Guest OS Cluster

最後一種高可用性解決方案,則是透過vCenter Server虛擬主機中所運作的Guest OS作業系統來達成,也就是結合Windows容錯移轉叢集(Windows Server Failover Cluster,WSFC)高可用性機制,或稱之為MicroSoft Cluster Service(MSCS),相關資訊可參考KB1004617,如圖10所示。


▲圖10 Windows容錯移轉叢集運作架構示意圖。(圖片來源:VMware白皮書 – VMware vCenter Server 6.0 Availability Guide)

在運作Windows容錯移轉叢集架構中,必須要有共享磁碟來擔任「仲裁磁碟(Quorum Disk)」,而共享磁碟通常透過FC(Fibre Channel)、FCoE、iSCSI等等來提供,同時叢集節點之間也必須建立Heartbaet專用網路,如圖11所示。


▲圖11 vCenter Server整合Windows容錯移轉叢集運作架構示意圖。(圖片來源:VMware白皮書 – VMware vCenter Server 6.0 Availability Guide)

WSFC高可用性解決方案為Application Level的保護機制,當主要叢集節點上不管是作業系統或服務發生故障事件,另一台叢集節點便會立即接手服務。此外,即使叢集節點進行修補或安全性更新作業,都 不會影響到線上服務的運作,有效地讓停機時間最 小化。

目前,vCenter Server支援建構的WSFC版本為Windows Server 2008 R2 SP2以及Windows Server 2012 R2,而在共享磁碟的部分,必須採用RDM(Raw Device Mapping)的方式進行掛載。

並且,在vCenter Server資料庫的部分,必須採用SQL Server 2012/2014資料庫而不能採用新版內建的PostgreSQL資料庫。當安裝好vCenter Server服 務之後,必須把所有在安裝過程之中建立的VMware系統服務,都將服務啟動類型設定為「手動」,並且在設定高可用性叢集服務時選擇「一般服務」。

最後,記得設定vSphere DRS中的Anti-Affinity規則,將建立WSFC的vCenter Server叢集節點主機,強制分離在不同的ESXi主機上運作,避免叢集節點VM虛擬主機運作在同一台ESXi主機上,相關資訊可參考KB1037959。

各種版本對高可用性機制的支援

至此,已經介紹過多種vCenter Server高可用性解決方案。然而,對於追求穩定服務的企業或組織來說,並不會立即採用官方所發行的最新版本vCenter Server,那麼該如何針對企業環境中現有的版本選擇最適合的解決方案呢?

在表1中,已經將上述所介紹的各種高可用性解決方案,以及各種vCenter Server版本的支援度進行整理(相關資訊可參考KB1024051): 表1 各種vCenter Server版本的支援度比較

高可用性機制的優缺點比較

除了各種vCenter Server版本對高可用性解決方案的支援度之外,這裡也整理出各種高可用性機制中,針對容錯移轉時間、成本、複雜度等等各項功能進行比較,如表2所示。

舉例來說,在所有高可用性機制中,vSphere HA機制在「成本及複雜度」上所花費的營運及管理成本最低,但在容錯移轉時間的花費上卻是最長的,而Guest OS Failover(WSFC)高可用性機制,雖然在「容錯移轉時間」的花費最短,但整體來看成本及複雜度卻是最高。

表2 針對各種高可用性機制內的各項功能比較

結語

透過本文的說明,相信IT管理人員對於目前在企業及組織運作環境中所採用的VMware虛擬化平台vCenter Server版本,在評估成本及建置複雜度且考量可接受的停機時間之後,就能夠清楚地選出最適合的高可用性解決方案。

<本文作者:王偉任,VMware vExpert及Microsoft MVP,網路暱稱Weithenn。由於工作關係經常碰觸不同的作業系統、網路架構、硬體設備、虛擬化技術等,因此希望能將一些技術心得分享給大家,擁有CCNA、NSPA、MCITP、RHCE、VCP等證照,個人網站:http://www.weithenn.org>


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