Équilibrage de charge des virtuelles machines Hyper-V
L’un des principaux avantages de la virtualisation d’un environnement est l’utilisation rationnelle des ressources. Lorsque certaines Virtuelle Maschinen ne sont pas nécessaires, elles peuvent être mises hors tension, ce qui permet de libérer des ressources informatiques qui peuvent être allouées aux VMs qui en ont besoin. Hyper-V Failover Cluster vous permet de réduire les temps d’arrêt de vos machines virtuelles. À partir des éditions pour Windows Server 2016, Hyper-V peut assurer l’équilibrage de charge des machines virtuelles entre les hôtes Hyper-V (appelés nœuds de cluster dans ce cas).
Cet article de blog traite de la fonctionnalité d’équilibrage de charge des machines virtuelles pour les clusters Hyper-V Failover et explore le principe de fonctionnement, les paramètres de configuration, ainsi que les avantages de l’utilisation de l’équilibrage de charge dans les environnements virtuels Hyper-V.
Qu’est-ce que l’équilibrage de charge des machines virtuelles Hyper-V et comment cette fonctionnalité peut-elle être utilisée ?
L’équilibrage de charge est une fonctionnalité qui garantit l’optimisation de l’utilisation des ressources des hôtes Hyper-V au sein d’un cluster. La charge d’une machine virtuelle peut devenir inégale au fil du temps, ce qui peut entraîner une augmentation ou une diminution de la charge des hôtes Hyper-V. Cela peut alors rendre certains nœuds temporairement indisponibles pendant l’application de correctifs ou d’autres processus de maintenance. Le cluster Hyper-V peut fournir suffisamment de ressources informatiques aux VMs grâce à la fonctionnalité d’équilibrage de charge, qui permet de migrer les VMs d’un nœud à un autre lorsqu’un nœud est surchargé et qu’un autre nœud dispose de ressources informatiques libres. Cette fonctionnalité est utilisée pour fournir des performances suffisantes aux VMs au sein d’un cluster Hyper-V et, par conséquent, contribue à maintenir la haute qualité des services fournis qui s’exécutent sur les VMs.
Comment fonctionne l’équilibrage de charge ?
L’équilibrage de charge vérifie automatiquement l’état d’un cluster Hyper-V, puis, en fonction des résultats et des paramètres trouvés, il lance la migration des machines virtuelles du nœud surchargé vers le nœud moins chargé afin de redistribuer les charges entre les hôtes Hyper-V.
Il existe deux méthodes pour vérifier les charges des hôtes :
- Vérification de l’utilisation de la mémoire vive (RAM). Une mémoire insuffisante sur un hôte Hyper-V est l’un des problèmes les plus courants et peut entraîner des ralentissements.
- Vérification de l’utilisation du processeur (CPU). Une capacité de processeur insuffisante peut également entraîner des ralentissements.
Plus un hôte consomme de ressources processeur et RAM, plus il est considéré comme chargé par Hyper-V. Si l’équilibrage de charge périodique est configuré pour un cluster, la charge des hôtes est évaluée chaque minute. Vous pouvez également évaluer la charge des hôtes à la demande. Un système identifie les hôtes dont la charge dépasse le seuil défini, ainsi que les hôtes dont la charge est inférieure à la valeur seuil. Si la charge actuelle des nœuds du cluster est inégale et remplit les conditions mentionnées, Hyper-V lancera la migration en direct des machines virtuelles entre les nœuds. La migration en direct Hyper-V vous permet d’effectuer la migration des machines virtuelles de manière imperceptible et sans temps d’arrêt significatif.
L’intégration de l’équilibrage de charge avec un cluster de basculement Hyper-V est fournie. Les règles de clustering suivantes sont respectées pour l’équilibrage de charge : propriétaires possibles, anti-affinité (ces deux règles existaient avant Windows Server 2016) et domaines de défaillance (nouveau).
La règle Possible Owners définit les hôtes Hyper-V pour lesquels la migration peut être effectuée. Cette règle définit uniquement les propriétaires de VMs possibles et peut empêcher la migration de VMs vers des hôtes indésirables.
Anti-affinity vous permet d’empêcher l’exécution de deux VMs définies sur le même hôte. Par exemple, si vous avez deux VMs avec un contrôleur de domaine principal et un contrôleur de domaine secondaire qui ne doivent pas s’exécuter sur le même hôte. Cette approche augmente la fiabilité dans le cas où l’hôte avec l’un des contrôleurs de domaine tombe en panne.
Le domaine de défaillance est une fonctionnalité qui définit un ensemble d’hôtes Hyper-V pouvant être affectés par certains types de défaillances physiques, par exemple une panne de réseau, une panne de courant, etc. Les hôtes Hyper-V avec des VMs du même domaine de défaillance sont généralement connectés à la même source d’alimentation et au même commutateur réseau, ils peuvent donc être montés sur le même rack. En cas de défaillance, toutes les VMs du même domaine de défaillance seraient affectées. Un cluster peut être divisé logiquement en plusieurs domaines de défaillance, et la défaillance d’un domaine ne devrait pas affecter les autres domaines.
Paramètres de configuration
L’équilibrage de charge est activé par défaut pour les clusters de basculement dans Hyper-V 2016. Il existe deux types de comportement : «Utiliser uniquement lorsqu’un nouveau nœud est ajouté au cluster » et « Vérifier à intervalles réguliers ».
Utiliser uniquement lorsqu’un nouveau nœud est ajouté au cluster. Dans ce cas, un cluster obtient davantage de ressources de processeur et de RAM, et étend la capacité de calcul globale. Un système évalue la charge de chaque nœud. Si l’un des nœuds est surchargé (une valeur seuil définie dans la configuration est dépassée), les VMs appropriées sont migrées des nœuds surchargés vers les nœuds récemment ajoutés qui disposent de ressources libres. Cette option est utile si vous ajoutez régulièrement de la capacité à votre cluster de basculement Hyper-V et peut être utile pour les clusters basés sur la technologie Storage Spaces. Cette option n’a pas d’impact sur un cluster si le nœud qui était précédemment déconnecté du cluster (pour maintenance, par exemple) est reconnecté au cluster.
Vérifier à intervalles réguliers. Cette option lance la vérification de la charge des nœuds du cluster chaque minute. Si l’un des nœuds est surchargé (une valeur seuil définie dans la configuration est dépassée), les VMs appropriées sont migrées des nœuds surchargés vers des nœuds disposant de ressources libres.
Seuil d’agressivité est un paramètre qui définit l’agressivité de l’équilibrage, qui est basé sur l’utilisation de la RAM et du processeur par les nœuds. Le seuil d’agressivité peut prendre trois valeurs : Faible (1), Moyen (2) et Élevé (3). Vous trouverez plus de détails sur la configuration dans la section ci-dessous.
Configuration
L’équilibrage de charge Hyper-V peut être configuré par l’interface graphique (GUI) ou par PowerShell. Pour configurer l’équilibrage de charge Hyper-V, commencez par ouvrir le Gestionnaire de cluster de basculement, cliquez avec le bouton droit sur le nom de votre cluster et sélectionnez Propriétés dans le menu contextuel.
Dans la fenêtre Propriétés, sélectionnez l’onglet Équilibreur. Cochez/décochez la case si vous souhaitez activer/désactiver l’équilibrage de charge. Vous pouvez sélectionner le mode d’équilibrage et son agressivité.
Vous pouvez également définir le mode d’équilibrage ou désactiver l’équilibrage automatique dans PowerShell :
(Get-Cluster).AutoBalancerMode =
Où
| AutoBalancerMode | Description |
| 0 | Désactivé |
| 1 | Équilibrer la charge vers un nœud lorsqu’il rejoint |
| 2 (utilisé par défaut) | Toujours équilibrer la charge |
Pour définir le seuil d’agressivité, tapez la commande suivante dans PowerShell :
(Get-Cluster).AutoBalancerLevel =
Où
| AutoBalancerLevel | Aggressivité | Description |
| 1 (utilisé par défaut) | Faible | Les VMs sont déplacées lorsque la charge de l’hôte est supérieure à 80 % |
| 2 | Moyen | Les VMs sont déplacées lorsque la charge de l’hôte est supérieure à 70 %. |
| 3 | Les VMs sont déplacées lorsque la charge de l’hôte est supérieure à 60 %. |
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) peut également être utilisé pour la gestion des clusters comme alternative à Failover Cluster Manager. SCVMM inclut la fonctionnalité d’optimisation dynamique (disponible depuis Windows Server 2012) qui redistribue également une machine virtuelle entre les nœuds du cluster. Si vous avez activé l’équilibrage de charge Hyper-V et que vous utilisez l’optimisation dynamique SCVMM, l’équilibrage de charge sera automatiquement désactivé dès que vous activerez l’optimisation dynamique dans SCVMM. Dans ce cas, la gestion de l’équilibrage de charge est prise en charge par SCVMM afin d’éviter les conflits pouvant être causés par le fonctionnement simultané des deux fonctionnalités et les problèmes associés. Microsoft recommande d’utiliser SCVMM avec l’optimisation dynamique.
Les avantages de l’équilibrage de charge Hyper-V
L’équilibrage de charge est une fonctionnalité utile. Les avantages de l’utilisation de l’équilibrage de charge pour le cluster de basculement Hyper-V sont les suivants :
- Pas de surcharge des serveurs physiques
- Pas de surcharge des VMs
- Amélioration de la réactivité des applications
- Amélioration de la qualité des services fournis
- Amélioration de l’évolutivité de vos services et applications
- Atténuation des pannes
NAKIVO Backup & Réplication et sauvegarde des VMs en cluster
Le cluster de basculement Hyper-V est une solution efficace qui permet à la fois d’améliorer la disponibilité des VMs en cours d’exécution et de les protéger contre d’éventuelles pannes matérielles des nœuds. Afin de protéger vos données contre d’autres types de sinistres, il convient d’utiliser la sauvegarde et la réplication des machines virtuelles & . Les machines virtuelles résidant sur les hôtes Hyper-V en cluster peuvent migrer entre les hôtes lors d’événements tels que le basculement ou l’équilibrage de charge. Par conséquent, la sauvegarde de la machine virtuelle nécessaire peut s’avérer difficile, car vous devrez détecter l’hôte sur lequel elle réside (la sauvegarde des machines virtuelles au niveau de l’hôte est envisagée).
NAKIVO Backup & Replication est une solution de protection des données VM rapide, fiable et abordable qui prend en charge les clusters Hyper-V. NAKIVO Backup & Replication peut automatiquement suivre l’hôte sur lequel réside la VM une fois que vous avez ajouté l’ensemble du cluster à l’inventaire. Ainsi, le processus de création de sauvegardes de VM ou de réplicas à partir d’un cluster Hyper-V devient aussi simple que de sauvegarder les VMs à partir d’hôtes Hyper-V autonomes.
Conclusion
Hyper-V Load Balancing est une fonctionnalité de clustering utile incluse dans Hyper-V pour Windows Server 2016. Cette fonctionnalité vous aide à utiliser les ressources matérielles de manière plus rationnelle et, par conséquent, améliore la qualité des services fournis. Les métriques du processeur et de la RAM sont utilisées pour prendre des décisions en vue de redistribuer les charges. L’équilibrage de charge lance automatiquement la migration des VMs depuis les nœuds surchargés vers les nœuds disposant de ressources libres lorsqu’une valeur seuil (définie dans la configuration) est dépassée. Il n’y a pas de temps d’arrêt significatif grâce à l’utilisation de la migration en direct. Le cluster de basculement Hyper-V avec équilibrage de charge protège vos VMs contre les pannes de nœuds, en plus de fournir une haute disponibilité et des ressources informatiques suffisantes pour les VMs.
