本文將介紹vSphere 6.5內的VCHA高可用性運作架構，提出原廠的最佳建議作法，並說明在這個新版本中如何針對vMotion即時遷移流量進行加密，避免遭受中間人攻擊，預防被竄改記憶體，以保護VM虛擬主機進行vMotion遷移時的安全性。
在2016年11月VMware VMworld 2016大會上，VMware官方宣佈VMware vSphere 6.5和VMware vSAN 6.5正式推出，並且在最新版本vCSA 6.5中為vCSA管理平台打造「原生HA高可用性」機制。
在本文中，除了說明VCHA高可用性運作架構及最佳建議作法外，同時也會介紹在vSphere 6.5版本內的另一個亮點功能，也就是針對vMotion即時遷移流量進行加密，避免遭受中間人攻擊甚至被竄改記憶體狀態而導致資安事件，有效保護企業和組織線上營運的VM虛擬主機進行vMotion遷移時的安全性。
認識VCHA高可用性機制
新版的原生vCSA HA機制（簡稱VCHA），是由Active、Passive、Witness成員節點角色所組成。當VCHA叢集中某台成員節點主機發生災難事件時，例如擔任Active Node角色的成員節點主機發生硬體故障，就會觸發VCHA高可用性機制。然後，透過API存取的使用者在2分鐘內便可以繼續使用，而透過UI存取的使用者在4分鐘就能夠繼續存取，如圖1所示。
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| ▲ 圖1 VCHA高可用性機制運作示意圖。（圖片來源：VMware白皮書 – vCenter Server High Availability Performance and Best Practices） |
原則上，VCHA機制的RTO預計在5分鐘內便可完成，當然實際上必須視底層硬體資源的工作負載情況而定。
何謂VCHA高可用性運作架構
在實作VCHA高可用性機制的部分，必須保持Active Node與Passive Node節點主機狀態的一致性。首先，vCSA資料庫預設採用內嵌「PostgreSQL資料庫」，所以透過PostgreSQL資料庫原生的「複寫」（Replication）機制，保持Active Node及Passive Node節點主機資料庫同步及內容的一致性。
接著，在「組態設定檔」部分則使用Linux作業系統中原生的「Rsync」複寫機制，達到Active Node與Passive Node節點主機組態設定檔內容一致性。
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| ▲ 圖2 VCHA高可用性機制運作架構示意圖。（圖片來源：VMware White Paper – What`s New in VMware vSphere 6.5） |
如圖2所示，在VCHA高可用性機制運作架構中，高可用性叢集是由Active、Passive、Witness成員節點主機所組成，每台成員節點主機的功能如下：
‧ Active Node：運作vCenter Server主要執行個體，啟用及使用VMware叢集的共用IP位址。
‧ Passive Node：運作vCenter Server備援執行個體，透過複寫機制不斷地從Active Node端接收變更內容及狀態，倘若Active Node發生故障事件，將會立即接手相關服務。
‧ Witness Node：擔任仲裁角色，當Active Node和Passive Node發生網路分區或中斷事件時，能夠有效地避免VCHA高可用性運作架構發生腦裂的情況。在整個VCHA運作架構中，使用最少的硬體資源同時也不會接手Active Node和Passive Node的角色。
那麼，在VCHA高可用性機制的運作架構下，當發生不同的災難事件時（例如硬體、軟體、網路環境），Passive Node如何接手Active Node服務及叢集公用IP位址，並且繼續回應客戶端提出的請求？此外，在VCHA高可用性機制中，因為PostgreSQL資料庫會進行同步，所以發生災難事件時也不會有資料遺失的情況（RPO=0）。
下列將列舉當VCHA高可用性機制發生各種災難事件時，系統將如何進行因應措施：
‧ Active Node故障損壞時：只要Passive Node與Witness Node能夠互相通訊，Passive Node就會提升自己的角色為Avtive Node，並且開始回應客戶端提出的請求。
‧ Passive Node故障損壞時：只要Active Node與Witness Node能夠互相通訊，Active Node將繼續保持Avtive Node的角色，並且繼續回應客戶端提出的請求。