Будуємо кластер на vmware частина 1 - теорія, блог dоктора dобрянского
Давно хотів написати ланцюжок статей про VMware кластерах. Їх архітектуру, принципи побудови з інструкціями та прикладами установки.
Я не збираюся писати цілі томи з технічними подробицями, хочу лише поверхово охопити дану тему. Але навіть для поверхневого розкриття знадобиться кілька статей і це перша з них - теоретичні основи.
Тих, хто ще не зрозумів, попереджаю - це статті для новачків у цій темі, скоріше для загального розвитку ніж для придбання глибокого технічного досвіду і знань.
Для початку розберемося, що ми називаємо кластером. У розрізі VMware. кластер - це група хостів (фізичних серверів), пов'язаних між собою мережею, які управляються єдиним сервісом і спільно виконують певні функції, як один великий організм.
На платформі від VMware - vSphere можна побудувати 2 види кластерів: HA (High-availability) кластер і DRS (Distributed Resource Scheduler) кластер, які працюють на рівні віртуальної машини.
HPC (High-performance computing) кластер. в якому обчислювальні потужності всіх фізичних хостів об'єднуються в одну і все це справа працює як один великий компутер та ще й виробляє мега-супер-пупер круті паралельні обчислення, на VMware побудувати не вийде!
Реалізація VMware
Давайте подивимося на доступні види кластерів і на переваги, які вони нам дають.
Реалізація HA-кластера у VMware така. кілька фізичних хостів об'єднується в кластер і при виході з ладу одного з вузлів, віртуальні машинки, які були на ньому, запускаються на інших хостах кластера, на яких зарезервовані ресурси. При цьому час простою віртуальної машини, дорівнює часу завантаження її операційної системи.
Як бачимо, кластером високої доступності VMware HA складно назвати, тому що при відмові обладнання ми все одно отримуємо невеликий час простою. Для уникнення цього простою, спільно з VMware HA зазвичай використовують кластеризацию самого додатка (напр. MS Exchange кластер, або MS SQL кластер).
Що б скоротити час простою сервісу (виртуалки) до нуля (або часу дуже близькій до нуля), можна також використовувати технологію VMware Fault Tolerance. Фішка її полягає в тому, що при роботі віртуальної машини на одному фізичному хості, її «привид» (синхронна репліка) працює на іншому хості кластера і при виході з ладу основного хоста (і відповідно віртуальної машини) відбувається миттєве перемикання вводу-виводу і активізація примари. При цьому час простою віртуальної машини дорівнює нулю, як каже маркетинг VMware. в реальності все трохи не так (на практиці помічаються невеликі пригальмовування 1-2 сек і втрата одного «пінгу»).
Треба визнати, що Fault Tolerance на практиці використовується дуже рідко через своїх досить серйозних обмежень і вимог, але зате в якості маркетингової фичи згадується при будь найменшої можливості :)
Отже, з високою доступністю розібралися. Тепер подивимося що ж собою являє DRS.
Якщо не вдаватися в подробиці, то VMware DRS - досить проста штука, яка вибирає на якому фізичному хості запустити віртуальну машину, або на який хост смігріровать працюючу виртуалку, з метою вирівняти навантаження на всіх хостах кластера.
DRS об'єднує ресурси кластера в один великий пул і в напів-автоматичному або повністю автоматизованому режимі розподіляє віртуальні машини рівномірним шаром по фізичним хостам кластера.
DRS має пару штук налаштувань і може або висувати рекомендації по запуску, або переміщенню віртуальних машин на серверах кластера, або автоматично мігрувати виртуалки за допомогою технології vMotion в залежності від поточного навантаження.
Потрібно згадати про те, що VMware DRS як в принципі і HA. це не завжди корисно і круто. У даних технологій є свої нюанси, які варто враховувати при розробці проекту.
архітектура рішення
Кластер VMware будується з 2-х або більше (мінімум 2, максимум - 32) серверів ESXi. які управляються за допомогою VMware vCenter.
Для побудови кластера нам також знадобиться загальне сховище - система зберігання даних (далі СГД). СГД може бути Fibre Channel. iSCSI або NFS -ресурс. На СГД зберігається один або кілька розділів, в кластерної файлової системи VMFS. які доступні для читання і запису одночасно всім ESXi -Сервер кластера. Розділи зберігають на собі файли віртуальних машин (віртуальні диски, файли конфігурації і т.п.), які також доступні всім серверам одночасно.
Саме за рахунок загального сховища і незалежності віртуальної машини від фізичної платформи, досягається швидке переміщення / відновлення віртуальних машин.
Нижче кілька картинок від VMware для кращого розуміння.
Загальна схема платформи VMware vSphere:
Принцип роботи VMware HA + DRS схематично:
У даній статті розглядається платформа vSphere від VMware. але у інших виробників ПЗ, наприклад, Citrix XenServer або Microsoft Hyper-V концепція практично така ж, за винятком нюансів в технології та можливості, а також, різниці в ціні рішення.
З теорією начебто все, переходимо до практики. У наступній статті розповім з картинками про встановлення і початкового конфігурації платформи для нашого кластера.