Что такое кластер на VMware и как он устроен?

Что такое кластер на VMware и как он устроен? 25 Октября 2017

Что такое кластер на VMware и как он устроен?

В начале обозначим, что в рамках данной статьи мы будем понимать под кластером группу хостов (физических серверов) под управлением единого сервиса для совместного выполнения определенных функций как целостная система, связывающаяся через сеть.

На платформе виртуализации VMware vSphere можно построить 2 разновидности кластеров: High-availability кластер (HA) и Distributed Resource Scheduler кластер (DRS).

HA-кластер будет означать, что определенное количество физических серверов объединяется в кластер и на них запускаются виртуальные машины. В случае выхода из строя одного из хостов, виртуальные машины запускаются на других серверах из группы, на которых предварительно было выделено для этого место. В итоге время простоя равно времени загрузки операционной системы «виртуалки».

Если необходимо сократить время простоя до минимального времени рекомендуется использовать технологию VMware Fault Tolerance. Основную идею опции можно описать как создание синхронно работающей реплики виртуальной машины на другом сервере и мгновенное переключение на неё при выходе из строя основного хоста.

vmware-fault-tolerance-300x184.gif
Fault Tolerance

Технология VMware DRS используется для выравнивания нагрузки в кластере. Для этого на первоначальном этапе ресурсы кластера объединяются в пул и затем происходит балансировка нагрузки между хостами путем перемещения виртуальных машин. DRS может рекомендовать перемещение с необходимым подтверждением от администратора или делать это в автоматическом режиме. Происходит это с использованием утилиты «живой миграции» vMotion, благодаря которой миграция не требует остановки ВМ. Пользователи продолжают работать с одним экземпляром ВМ до тех пор, пока данные не будут перенесены на другой хост. В последний момент копируются последние изменения из оперативной памяти, пользователь видит незначительное кратковременное снижение быстродействие системы и через мгновение уже работает с той же ВМ, которая по факту уже находится на другом физическом сервере.  

vmware-HA.jpg

Принцип работы VMware HA + DRS


vmware-vmotion.jpg

vMotion

В случае с кластером VMware группа из 2-х и более серверов ESXi находится под централизованным управлением VMware vCenter Server. Собственно, создавать виртуальные машины можно и на одном хосте с установленным гипервизором VMware ESXi, но возможностей HA, DRS и прочих у вас не будет. Вы просто сможете «нарезать» ваш физический сервер на несколько виртуальных, а его неработоспособность будет означать простой всех ВМ.

Чтобы пользоваться всеми кластерными возможностями необходимо использовать платформу VMware vSphere, которая включает в себя сервер управления ESXi-хостами и СХД, так называемый и упомянутый выше, vCenter Server. Также для построения кластера потребуется подключение системы хранения данных. В ней в особенной кластерной файловой системе VMFS хранятся разделы с файлами виртуальных машин, которые доступны для чтения и записи всем ESXi-хостам кластера. По причине хранения в одном месте и независимости виртуальной машины от физической платформы достигается быстрое перемещение и восстановление при помощи HA, DRS, FT, vMotion.

vmware-vsphere-scheme (1).gif

Платформа VMware vSphere

VMware vCenter Server, если говорить упрощенно, является набором служб и базой данных. Каждая из служб занимается своим конкретным списком задач и взаимодействует с другими службами и/или хостами ESXi. vCenter Server – это некий командный пункт, которому подчиняются гипервизоры ESXi на хостах. Общение между ними происходит через хостовых агентов VPXA. Из панели управления vCenter Server можно делать даже больше, чем подключившись напрямую к ESXi. Если в ESXi вы сможете создавать/удалять виртуальные машины, то с помощью vCenter Server вы можете дополнительно создать и настроить для них кластер и все необходимые кластерные опции, часть из которых описана выше.

VMware vCenter Server может работать как на отдельной физическом сервере, так и внутри виртуальной машины на том же хосте, которым сам же и управляет.

Тема безусловно интересная и обширная, однако для развертывания подобных инфраструктур требуются большие материальные затраты. Если мы хотим пользоваться всеми возможностями, которые повышают отказоустойчивость и надежность системы, необходимо приобрести минимум два сервера и СХД, купить лицензию на платформу VMware VSphere у одного из дистрибьюторов. Установка, настройка и администрирование кластера VMware также потребует от вас временных и финансовых вложений.

Что делать в случае, если от вашей IT-инфраструктуры требуется высокая надежность, которую предоставляет платформа VMware vSphere, но нет возможности понести значительные капитальные вложения? Ответом на этот вопрос для многих корпоративных клиентов стало использование облачных технологий, а именно услуга аренды инфраструктуры (IaaS). Облачный провайдер обладает необходимым сетевым и серверным оборудованием, которое расположено в безопасных дата-центрах. IT-специалисты провайдера оказывают техническую поддержку 24*7, а бизнес может воспользоваться всеми преимуществами виртуализации в кластере VMware.

Клиенты не используют VMware vCenter Server. За управление кластерами и физическим оборудованием отвечает провайдер. Клиенты получают значительное количество возможностей управления своим виртуальным ЦОДом с помощью удобного портала самообслуживания VMware vCloud Director. Создание vЦОДа для клиента происходит в кратчайшие сроки, при этом может быть создано необходимое количество виртуальных машин с нужными характеристиками и операционными системами, маршрутизируемые и изолированные сети с любой топологией, настроены гибкие правила Firewall и многое другое.

Покупку минимум двух собственных серверов, СХД и лицензий с необходимостью дальнейшей настройки можно заменить использованием облака. Соглашение с провайдером будет предусматривать уровень доступности услуг (SLA). В случае, с Cloud4Y SLA равен 99,982%. Это означает, что максимально допустимая по соглашению недоступность сервиса составляет не более 15 минут в месяц.  Кроме того, Cloud4Y устанавливает минимально допустимые показатели производительности CPU и RAM системы. Количество MIPS на одно vCPU составляет не менее 2900, что гарантирует клиентам заявленное быстродействие процессора.  Также не допускается «переподписка» физической оперативной памяти. Это означает, что выделенная при создании виртуальной машины Configured Virtual RAM, которую будет видеть гостевая ОС, является 100% выделенной физической памятью, которая доступна виртуальной машине в любой момент времени. Это создает условия, при которых облачные серверы по производительности в любой момент времени могут полноценно заменить для клиентов физический сервер с соответствующими характеристиками, а благодаря виртуализации в кластере надежность и отказоустойчивость может оказаться выше, чем при использовании собственного оборудования.

Если вашему бизнесу требуется надежное IT-решение на основе кластера VMware, для принятия решения рекомендуем воспользоваться бесплатным тестовым доступом к облаку Cloud4Y