На проходящих сейчас по всему миру мероприятиях VMware Partner Exchange On Tour (PEX) сотрудники VMware все больше рассказывают о возможностях новой версии платформы виртуализации серверов VMware vSphere 5.1. Во-первых, стало известно, что vSphere 5.1 будет анонсирована на предстоящем VMworld, который пройдет в Сан-Франциско с 27 по 30 августа этого года.

Во-вторых, во всяких твиттерах появилось описание некоторых новых возможностей VMware vSphere 5.1, которые мы увидим осенью этого года, а именно:

• Поддержка технологии кластеров непрерывной доступности Fault Tolerance для виртуальных машин с несколькими виртуальными процессорами (vCPU).
• Загрузка хостов через адаптеры Fiber Channel over Ethernet (FCoE).
• Поддержка виртуализованных контроллеров домена Active Directory. Windows Server 8, который исполняется в виртуальной машине, на самом деле в курсе, что он работает в ВМ. Это означает, что создание и удаление снапшота такой машины не приведет к проблемам с AD, возникающих с номером последовательного обновления (Update Sequence Number, USN) контроллера. Ранее при восстановлении из снапшота из-за проблем с USN могла остановиться репликация данных каталога. Теперь Microsoft добавила технологию Generation ID, которая позволяет виртуальному контроллеру домена знать, последняя ли версия каталога им используется. За счет этого решаются проблемы с репликацией при откате к снапшоту, а также появляется возможность клонирования виртуальных машин с контроллерами домена. Соответственно, такую возможность и будет поддерживать vSphere 5.1.

Что касается технологии Fault Tolerance для ВМ с несколькими vCPU, то, как пишут наши коллеги на vMind.ru, эта технология будет требовать соединения 10 GigE для работы механизма "SMP Protocol", который придет на смену технологии vLockstep. При этом работать она сможет вообще без общего хранилища для виртуальных машин, которые могут быть разнесены по разным датасторам и хостам:

Безусловно, это не все новые возможности, которые следует ожидать в VMware vSphere 5.1, поэтому мы будем держать вас в курсе новых подробностей по мере их поступления.

Как мы уже писали, технология непрерывной доступности VMware Fault Tolerance, которая появилась в VMware vSphere 4, имеет несколько существенных ограничений. Главное из них - только один виртуальный процессор (vCPU) виртуальной машины. Кроме того, чтобы настроить Fault Tolerance для виртуальных машин между хостами требуется поддержка FT Logging, которая есть не во всех процессорах (см. тут).

Поскольку у ВМ может быть только 1 vCPU, это делает неприменым технологию Fault Tolerance в большинстве случаев. Главная сложность задачи реализации нескольких виртуальных процессоров и их синхронизации - математическая.

Но, кажется VMware решила эту проблему, поскольку на VMworld 2011 будет сессия - "vSphere High Availability 5.0 and SMP Fault Tolerance - Technical Overview":

То есть нас ждет не только рассказ, но и живая демонстрация технологии в действии. Вот это уже будет полезно.

Но, как вы уже прочитали, в VMware vSphere 5 этой возможности еще не будет. Появится поддержка нескольких виртуальных процессоров для Fault Tolerance, скорее всего, в версии VMware vSphere 5.1.

Как вы знаете, в механизме высокой доступности VMware High Availability (HA) есть такая настройка как Isolation Responce, которая определяет, какое событие следует выполнить хосту VMware ESX / ESXi в случае наступления события изоляции для него в кластере (когда он не получает сигналов доступности - Heartbeats - от других хост-серверов).

• Leave powered on
• Power off
• Shutdown

Сделано это для того, чтобы вы могли выбрать наиболее вероятное событие в вашей инфраструктуре:

• Если наиболее вероятно что хост ESX отвалится от общей сети, но сохранит коммуникацию с системой хранения, то лучше выставить Power off или Shutdown, чтобы он мог погасить виртуальную машину, а остальные хосты перезапустили бы его машину с общего хранилища после очистки локов на томе VMFS или NFS (вот кстати, что происходит при отваливании хранища).
• Если вы думаете, что наиболее вероятно, что выйдет из строя сеть сигналов доступности (например, в ней нет избыточности), а сеть виртуальных машин будет функционировать правильно (там несколько адаптеров) - ставьте Leave powered on.

Но есть еще один момент. Как вам известно, VMware HA тесно интегрирована с технологией VMware Fault Tolerance (непрерывная доступность ВМ, даже в случае выхода физического сервера из строя). Суть интеграции такова - если хост с основной виртуальной машиной выходит из строя, то резервный хост выводит работающую резервную ВМ на себе "из тени" (она становится основной), а VMware HA презапускает копию этой машины на одном из оставшихся хостов, которая становится резервной.

Так вот настройка Isolation Responce не применяется к машинам, защищенным с помощью Fault Tolearance. То есть, если хост VMware ESX с такой машиной становится изолированным, при настройке Power off или Shutdown он такую машину не гасит, а всегда оставляет включенной.

Рекомендация - иметь network redundancy для сети heartbeats. Не должен хост себя чувствовать изолированным, если он весь не сломался.

Часто задаваемый вопрос: можно ли осуществлять резервное копирование виртуальных машин на ESX, работающих в кластере постоянной доступности VMware Fault Tolerance. Ответ прост - согласно ограничениям технологии FT, бэкап таких работающих виртуальных машин делать нельзя, поскольку для них нельзя сделать мгновенный снимок (снапшот).

А ведь, зачастую, пользователям нужна не только высокая доступность сервиса в виртуальной машине на случай аварии или других неприятностей, но и резервное копирование на случай утери критичных данных. Кстати говоря, VMware обещала сделать поддержку одного снапшота для FT-машин в целях резервного копирования, но так и не сделала этого в версии VMware vSphere 4.1. А делать бэкап надо - поэтому придется все делать самим.

Очевидных пути выхода из положения два:

1. Делать резервное копирование данных виртуальной машины средствами гостевой ОС (копирование на уровне файлов) либо средствами SAN (снапшоты).

2. На период бэкапа (например, средствами Veeam Backup) выключать защиту Fault Tolerance для виртуальной машины вручную или с помощью скрипта по расписанию. Этот способ подходит не всем, поскольку на время резервного копирования машина оказывается незащищенной.

О первом способе вы и так знаете, поэтому поговорим о втором:

Для автоматизации этого процесса с помощью интерфейса vSphere CLI добрые люди написали соответствующий скрипт, который можно использовать, например, на сервере резервного копирования Veeam Backup and Replication 5. Сначала нужно скачать и установить VMware vSphere CLI:

Затем минут за 10-15 до запуска задачи резервного копирования отключаем Fault Tolerance для машины командой (ее можно добавить в bat-файл и запускать планировщиком):

ftCLI2.pl --server vcenter.domain.local --passthroughauth --operation stop --vmname MyTestFTvm

Затем запускаем задачу резервного копирования Veeam Backup, в настройках которой есть замечательный параметр для выполнения скрипта после завершения задачи:

А вот в этом батнике мы уже снова включаем Fault Tolerance командой вроде этой:

ftCLI2.pl --server vcenter.domain.local --passthroughauth --operation create --vmname MyTestFTvm

Понятное дело, что данный способ является костылем, и скорее всего данная особенность будет исправлена в следующей версии vSphere, но пока приходится делать вот так.

Как вы знаете, в VMware vSphere 4.1 механизм VMware DRS, осуществляющий балансировку нагрузки на хост-серверы ESX, теперь интегрирован с технологией непрерывной доступности VMware Faut Tolerance.

То есть DRS автоматически распределяет по хост-серверам и FT-машины, однако тут есть небольшой нюанс. В соответствии с рекомендациями Fault Tolerance, число таких машин на хосте должно быть не больше 4-х в целях оптимального быстродействия. Если вы попробуете смигрировать пятую виртуальную машину с включенной технологией FT на хост, вы получите вот такое сообщение:

Host already has the recommended number of 4 Fault Tolerance VMs running on it

То есть DRS не смигрирует и не сделает Initial Placement для FT-машин на хосты VMware ESX, где уже работают 4 таких ВМ. Однако, есть возможность увеличить это количество. Для этого необходимо в расширенных настройках (Advanced Settings) кластера VMware HA/DRS добавить параметр:

das.maxftvmsperhost

со значением, например, 6. Если вы поставите значение 0, то VMware DRS будет полностью игнорировать данное требование к числу FT-машин на хост.

Компания VMware выпустила отличный документ "The Design and Evaluation of a Practical System for Fault-Tolerant Virtual Machines", где описаны ключевые аспекты работы технологии непрерывной доступности виртуальных машин Fault Tolerance (FT).

В частности интересна формула, отражающая требования к пропускной способности FT-канала между серверами VMware ESX:

FT logging bandwidth = 1 Mbit/s + 1.2 * (average disk read throughput [Mbits/s] + average network receives [Mbits/s])

Также интересно описание работы FT-протокола, результаты экспериментального тестирования и анализ различных подходов к непрерывной доступности виртуальных машин, в том числе с раздельным хранилищем для виртуальных дисков основной и резервной ВМ (здесь, кстати, интересна конфигурация FT + StarWind - как средство отказоустойчивости на уровне хранилищ + серверов).

С процессорами семейства Intel Nehalem технология Hyperthreading снова вернулась в нашу жизнь, демонстрируя в некоторых тестах до 20%-30% прироста производительности по сравнению с тем, когда она отключена. Ранее в документации VMware vSphere для технологии непрерывной доступности виртуальных машин Fault Tolerance требовалось, чтобы Hyperthreading был disabled.

Теперь компания VMware прояснила пользователям, что это требование неактуально. Hyperthreading в состоянии enabled полностью поддерживается технологией Fault Tolerance. Цитата из VMware KB1013428:

Does Fault Tolerance support Intel Hyper-Threading Technology?
Yes, Fault Tolerance does support Intel Hyper-Technology on systems that have it enabled. Enabling or disabling Hyper-Threading has no impact on Fault Tolerance.

А знаете ли вы, что в VMware vSphere есть не только режим обслуживания (Maintenance Mode) для DRS, но и для High Availability (HA). Режим vSphere HA Maintenance Mode нужен для проведения регламентных работ в сети или устранения неполадок, чтобы механизм VMware HA не срабатывал почем зря и не вызывал действие, указанное в Isolation Responce (например, выключение виртуальных машин).

Для включения режима обслуживания VMware HA нужно просто снять переключатель "Enable Host Monitoring" в настройках кластера VMware HA:

Многие из вас уже, должно быть, начинают думать о начале проекта по виртуализации серверов на базе платформы VMware vSphere, которая стала вполне доступной для сектора SMB (издания VMware vSphere Essentials). Кроме того, пакеты VMware vSphere Acceleration Kits со скидками для приобретающих впервые - никто не отменял (скидки 20-30% при покупке лицензий на 3-4 сервера). Но сегодня не о ценах, а о том, как правильно спланировать виртуальную инфраструктуру VMware vSphere с учетом появившихся новых технологий и возможностей VMware.

Итак, если начать планировать по этапам, вот так выглядят составляющие инфраструктуры при проектировании решения VMware vSphere 4...
Таги: VMware, vSphere, ESX, Fault Tolerance, vNetwork, DRS, Backup, ESXi, VMFS, vCenter, PowerShell