vSphere FT高可用性機制能夠協助企業保護VM虛擬主機的服務和應用程式，讓服務不中斷、重要資料不遺失。本文將先介紹vSphere FT的運作架構，然後提供最佳作法，並進行相關的效能測試。
事實上，vSphere FT的運作機制，就是在VMware vSphere Cluster當中的兩台ESXi主機內，分別運作受到vSphere FT機制保護的VM虛擬主機，稱之為「主要VM虛擬主機（Primary VM）」以及「次要VM虛擬主機（Secondary VM）」。
這兩台啟用vSphere FT機制的VM虛擬主機，一定會運作在叢集中「不同台」ESXi虛擬化平台上。基本上，雖然次要VM虛擬主機是獨立的執行個體，有自己的VM虛擬主機檔案（包括VMX組態設定檔案、VMDK虛擬硬碟檔案等等），但是它的運作狀態以及網路識別皆與主要VM虛擬主機相同。
值得注意的是，倘若企業或組織採用的是舊版vSphere 4.x及5.x虛擬化平台的話，當VM虛擬主機啟用vSphere FT機制之後，在主要及次要VM虛擬主機之間將透過VMware vLockstep技術，採用「Record-Replay」資料同步方式，如圖2所示。
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| ▲圖2 舊版vSphere FT（Record-Replay）運作示意圖。（圖片來源：VMware Blogs - Comparing Fault Tolerance Performance & Overhead Utilizing VMmark v1.1.1） |
在最新版本vSphere 6.0虛擬化平台中，vSphere FT的資料同步機制則改採「Fast Checkpointing」方式，其運作機制是藉由XvMotion（Cross-vCenter vMotion），透過持續執行Checkpoints（Multiple/Sec）的動作，以達成主要及次要VM虛擬主機之間儲存資源、運作狀態、網路等等的資料同步作業，進而達到「透明容錯移轉（Transparent Failover）」的目的，如圖3所示。
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| ▲圖3 新版vSphere FT（Fast Checkpointing）運作示意圖。（圖片來源：VMware白皮書 - VMware vSphere 6 Fault Tolerance: Architecture and Performance） |
運算資源（Compute）
首先，針對受vSphere FT機制保護的VM虛擬主機，在運算資源的部分倘若是採用舊版vSphere 4.x和5.x虛擬化平台，那麼啟用vSphere FT機制的VM虛擬主機，便僅能配置「1 vCPU」的虛擬處理器運算資源。
但是，最新版本的vSphere 6.0啟用FT功能的VM虛擬主機，則可以配置「1、2、4 vCPU」虛擬處理器運算資源。
儲存資源（Storage）
在VM虛擬主機的儲存資源部分，若採用舊版vSphere 4.x和5.x虛擬化平台時，那麼啟用vSphere FT機制的VM虛擬主機，除了不能有任何快照（Snapshot）之外，虛擬磁碟也僅能使用EZT（Eager Zeroed Thick）格式。
但是，最新版本的vSphere 6.0啟用vSphere FT功能的VM虛擬主機，除了VM虛擬主機能夠建立快照外，在VMDK虛擬磁碟的部分則支援所有磁碟格式，也就是Thin、Thick、EZT三種格式都支援。
當VM虛擬主機啟用vSphere FT機制進行保護後，那麼系統便會自動在兩台VM虛擬主機之間，啟用VMware vSphere Storage vMotion機制，針對VMDKs虛擬磁碟進行資料初始化和同步作業，確保主要與次要VM虛擬主機擁有「相同」的資料內容及磁碟狀態。
值得注意的是，協同vSphere FT運作的vSphere Storage vMotion機制，僅在下列三種情境時才會觸發其運作機制：
1.當VM虛擬主機啟用vSphere FT機制時。
2.當受到vSphere FT機制保護的主要VM虛擬主機，其底層的ESXi虛擬化平台發生故障事件。這個時候，服務和應用程式由次要VM虛擬主機接手，並且轉換身分為主要VM虛擬主機，並且同時在另外存活的ESXi主機上建立次要VM虛擬主機時。
3.當啟用vSphere FT機制的VM虛擬主機，其運作狀
態由Powered-Off轉變成Power-On時。
當vSphere FT機制觸發vSphere Storage vMotion機制，將主要及次要VM虛擬主機進行資料同步作業完成後，那麼系統便會確認主要與次要VM虛擬主機已經受到vSphere FT機制保護。
此外，當資料同步作業完成後，後續主要和次要VM虛擬主機之間的資料同步機制，將會改為採用「鏡像VMDK寫入（Mirror VMDK Write）」的方式，以確保兩造之間資料仍維持同步狀態，如圖4所示。
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| ▲圖4 vSphere FT機制保護VM虛擬主機服務及應用程式示意圖。
（圖片來源：VMware白皮書 – VMware vCenter Server 6.0 Availability Guide） |
運作狀態（Runtime State）
受到vSphere FT機制保護的VM虛擬主機，首先必須確保在vSphere Cluster運作架構中，所有的ESXi主機都已經規劃專屬且高速的FT Network（建議採用10Gbps網路環境），以便vSphere FT運作機制能夠將主要VM虛擬主機的運作狀態（包括記憶體狀態、執行程序狀態等等），透過專屬且高速的FT Network傳送至次要VM虛擬主機。
因此，當主要VM虛擬主機所處的底層ESXi主機發生故障事件的時候，次要VM虛擬主機能夠瞬間接手原有主要VM虛擬主機提供的所有服務和應用程式。
網路資源（Network）
在網路資源方面，受到vSphere FT機制保護的VM虛擬主機，也會結合底層ESXi主機的網路虛擬化機制，以便次要VM虛擬主機接手原有主要VM虛擬主機服務或應用程式時，不會發生資料遺失或連線遺失的情況。
當ESXi主機發生故障事件觸發vSphere FT機制後，系統將會以類似vSphere vMotion遷移技術，保留主要VM虛擬主機的MAC位址，並且當次要VM虛擬主機接手主要VM虛擬主機所有服務及應用程式時，此時次要VM虛擬主機除了轉換角色為主要VM虛擬主機外，也會發送「ARP」封包通知實體網路交換器更新MAC位址。