Qu’est-ce qu’un cluster VMware DRS ?
Un cluster est un groupe d’hôtes connectés entre eux à l’aide d’un logiciel spécial qui les transforme en éléments d’un seul et même système. Au moins deux hôtes (également appelés nœuds) doivent être connectés à pour créer un cluster. Lorsque des hôtes sont ajoutés au cluster, leurs ressources deviennent les ressources du cluster et sont gérées par celui-ci.
Les types de clusters VMware vSphere les plus courants sont les clusters haute disponibilité (HA) et les clusters Distributed Resource Scheduler (DRS). Les clusters HA sont conçus pour fournir une haute disponibilité des Virtuelles Maschinen et des services qui s’exécutent sur celles-ci ; en cas de défaillance d’un hôte, ils redémarrent immédiatement les Virtuelles Maschinen sur un autre hôte ESXi. Les clusters DRS assurent l’équilibrage de charge entre les hôtes ESXi. Dans l’article d’aujourd’hui, nous allons explorer en détail le système de cluster DRS.
Comment fonctionne le cluster DRS ?
Distributed Resource Scheduler (DRS) est un type de cluster VMware vSphere qui assure l’équilibrage de charge en migrant les VMs d’un hôte VMware ESXi fortement chargé vers un autre hôte disposant de ressources informatiques suffisantes, tout en maintenant les VMs en fonctionnement. Cette approche est utilisée pour éviter la surcharge des hôtes VMware ESXi. Les Virtuelles Maschinen peuvent avoir des Workloads inégaux à différents moments, et si un hôte VMware ESXi est surchargé, les performances de toutes les Virtuelles Maschinen fonctionnant sur cet hôte sont réduites. Le cluster VMware DRS aide dans cette situation en fournissant une migration automatique des Virtuelles Maschinen.
Pour cette raison, le DRS est généralement utilisé en complément de la haute disponibilité (HA), combinant le basculement avec l’équilibrage de charge. En cas de basculement, les machines virtuelles sont redémarrées par HA sur d’autres hôtes ESXi et DRS, qui connaît les ressources informatiques disponibles, fournit des recommandations pour le placement des machines virtuelles. La technologie vMotion est utilisée pour cette migration en direct des machines virtuelles, qui est transparente pour les utilisateurs et les applications.
Les pools de ressources sont utilisés pour la gestion flexible des ressources des hôtes ESXi dans le cluster DRS. Vous pouvez définir des limites de processeur et de mémoire pour chaque pool de ressources, puis y ajouter des machines virtuelles. Par exemple, vous pouvez créer un pool de ressources avec des limites élevées pour les machines virtuelles des développeurs, un deuxième pool avec des limites normales pour les machines virtuelles des testeurs et un troisième pool avec des limites faibles pour les autres utilisateurs. vSphere vous permet de créer des pools de ressources enfants et parents.
Quand les clusters DRS sont-ils utilisés ?
La solution DRS est généralement utilisée dans les grands environnements virtuels VMware avec des Workloads inégales des VMs afin de fournir une gestion rationnelle des ressources. L’utilisation combinée de DRS et HA permet d’obtenir un cluster haute disponibilité avec équilibrage de charge. Le DRS est également utile pour la migration automatique des VMs à partir d’un serveur ESXi mis en mode de maintenance par un administrateur. Ce mode doit être activé pour que le serveur ESXi puisse effectuer des opérations de maintenance telles que les mises à niveau du micrologiciel, l’installation de correctifs de sécurité, les mises à jour ESXi, etc. Aucune machine virtuelle ne peut fonctionner sur un serveur ESXi en cours de maintenance.
Fonctionnalités de clustering DRS
Les principales fonctionnalités de clustering DRS sont l’équilibrage de charge, la gestion distribuée de l’alimentation et les règles d’affinité.
Équilibrage de charge est la fonctionnalité qui optimise l’utilisation des ressources informatiques (processeur et RAM). L’utilisation des ressources du processeur et de la mémoire par chaque VM, ainsi que le niveau de charge de chaque hôte ESXi au sein du cluster, sont surveillés en permanence. Le DRS vérifie les besoins en ressources des VMs et détermine s’il existe un meilleur hôte pour accueillir la VM. Si tel est le cas, le DRS recommande de migrer la VM en mode automatique ou manuel, selon vos paramètres. Le DRS génère ces recommandations chaque minute si nécessaire. La figure ci-dessous illustre le DRS effectuant une migration de VM à des fins d’équilibrage de charge.
La gestion distribuée de l’alimentation (DPM) est une fonctionnalité d’économie d’énergie qui compare la capacité des ressources du cluster aux ressources utilisées par les VMs au sein du cluster. Si le cluster dispose de suffisamment de ressources libres, la DPM recommande de migrer les VMs depuis les hôtes ESXi peu sollicités et de mettre ces hôtes hors tension. Si le cluster a besoin de plus de ressources, des paquets de réveil sont envoyés pour remettre les hôtes sous tension. Pour que cela fonctionne, les serveurs ESXi doivent prendre en charge l’un des protocoles de gestion de l’alimentation suivants : Wake-On-LAN (WOL), Hewlett-Packard Integrated Lights-Out (iLO) ou Intelligent Platform Management Interface (IPMI). Grâce au DPM du cluster DRS, vous pouvez économiser jusqu’à 40 % sur vos coûts d’électricité.
Les règles d’affinité vous permettent de contrôler en partie l’emplacement des VMs sur les hôtes. Il existe deux types de règles qui permettent de regrouper ou de séparer les VMs :
- règles d’affinité ou d’anti-affinité entre des VMs individuelles.
- règles d’affinité ou d’anti-affinité entre des groupes de VMs et des groupes d’hôtes ESXi.
Voyons comment ces règles fonctionnent à l’aide d’exemples.
1. Supposons que vous ayez un serveur de base de données fonctionnant sur une machine virtuelle, un serveur web fonctionnant sur une deuxième machine virtuelle et un serveur d’applications fonctionnant sur une troisième machine virtuelle. Comme ces serveurs interagissent entre eux, l’idéal serait de regrouper les trois machines virtuelles sur un seul hôte ESXi afin d’éviter de surcharger le réseau. Dans ce cas, nous sélectionnerions l’option « Keep Virtual Machines Together » (garder les machines virtuelles ensemble) (affinité).
2. Si vous avez un cluster au niveau de l’application déployé dans des machines virtuelles dans un cluster DRS, vous pouvez vouloir garantir un niveau de redondance approprié pour le cluster au niveau de l’application (ce qui offre une disponibilité supplémentaire). Dans ce cas, vous pouvez créer une règle d’anti-affinité et sélectionner l’option « Séparer les machines virtuelles ». De même, vous pouvez utiliser cette approche lorsqu’une machine virtuelle est un contrôleur de domaine principal et que la seconde est une réplique de ce contrôleur de domaine (la réplication au niveau Active Directory est utilisée pour les contrôleurs de domaine). Si l’hôte VMware ESXi avec la machine virtuelle du contrôleur de domaine principal tombe en panne, les utilisateurs peuvent se connecter à la machine virtuelle du contrôleur de domaine répliqué, à condition que cette dernière fonctionne sur un hôte VMware ESXi distinct.
3. Une règle d’affinité entre une machine virtuelle et un hôte VMware ESXi peut être définie, en particulier pour des raisons d’octroi de licences. Comme vous le savez, dans un cluster VMware DRS, les machines virtuelles peuvent migrer entre les hôtes. De nombreuses politiques de licence logicielle, telles que celles relatives aux logiciels de base de données, exigent que vous achetiez une licence pour tous les hôtes sur lesquels le logiciel est exécuté, même s’il n’y a qu’une seule machine virtuelle exécutant le logiciel au sein du cluster. Vous devez donc empêcher cette machine virtuelle de migrer vers d’autres hôtes, ce qui vous coûterait davantage de licences. Pour ce faire, vous pouvez appliquer une règle d’affinité : la machine virtuelle avec le logiciel de base de données doit être exécutée uniquement sur l’hôte sélectionné pour lequel vous disposez d’une licence. Dans ce cas, vous devez sélectionner l’option « Virtuelles Maschinen vers hôtes ». Choisissez « Doit s’exécuter sur l’hôte », puis saisissez l’hôte disposant de la licence. (Vous pouvez également sélectionner « Ne doit pas s’exécuter sur les hôtes du groupe » et spécifier tous les hôtes sans licence.)
Vous pouvez voir comment définir des règles d’affinité dans la section de configuration ci-dessous.
Conditions à remplir pour la configuration d’un cluster DRS
Les conditions suivantes doivent être remplies pour configurer un cluster DRS :
- Compatibilité des processeurs. La compatibilité maximale des processeurs entre les hôtes ESXi est requise. Les processeurs doivent être fabriqués par le même fournisseur et appartenir à la même famille avec des jeux d’instructions équivalents. Idéalement, le même modèle de processeur doit être utilisé pour tous les hôtes ESXi.
- Magasin de données partagée. Tous les hôtes ESXi doivent être connectés à un stockage partagé tel qu’un SAN (Storage Area Network) ou un NAS (Network Attached Storage) pouvant accéder à des volumes VMFS partagés.
- Connexion réseau. Tous les hôtes ESXi doivent être connectés les uns aux autres. Idéalement, vous devriez disposer d’un réseau vMotion séparé, avec au moins 1 Gbit de bande passante, pour la migration des machines virtuelles entre les hôtes.
- vCenter Server doit être déployé pour gérer et configurer le cluster.
- Au moins 2 serveurs ESXi doivent être installés et configurés (3 serveurs ESXi ou plus sont recommandés).
Comment configurer le cluster DRS
Vous devez d’abord configurer les hôtes ESXi, la connexion réseau, le stockage partagé et le serveur vCenter. Après avoir configuré ces éléments, vous pouvez configurer votre cluster DRS. Connectez-vous au serveur vCenter à l’aide du client Web vSphere. Créez un centre de données dans lequel placer vos hôtes ESXi : vCenter -> Centres de données -> Nouveau centre de données. Sélectionnez ensuite votre centre de données et cliquez sur Actions -> Ajouter un hôte pour ajouter les hôtes ESXi dont vous avez besoin, en suivant les recommandations de l’assistant. Vous êtes maintenant prêt à créer un cluster.
Pour créer un cluster, procédez comme suit :
- Accédez à vCenter -> Hôtes et clusters.
- Cliquez avec le bouton droit sur votre centre de données et sélectionnez « Nouveau cluster ».
- Définissez le nom du cluster et cochez la case « Activer DRS ». Cliquez sur « OK » pour terminer.
Si vous avez déjà créé un cluster, procédez comme suit :
- Accédez à vCenter -> Clusters -> Nom de votre cluster.
- Ouvrez la fonction de gestion -> Onglet Paramètres.
- Sélectionnez « vSphere DRS » et cliquez sur « Modifier ».
- Cochez la case « Activer vSphere DRS ». Cliquez sur « OK » pour terminer.
Maintenant que vous avez créé le cluster DRS, vous pouvez configurer l’automatisation DRS, DPM, les règles d’affinité et d’autres options.
Automatisation DRS. Pour configurer l’équilibrage de charge, vous devez vous rendre dans la section « Automatisation DRS ». Vous pouvez y sélectionner le niveau d’automatisation (manuel, partiellement automatisé ou entièrement automatisé), ainsi que le seuil de migration (valeurs comprises entre 1 et 5, 1 étant conservateur et 5 étant agressif). Si vous souhaitez configurer des niveaux d’automatisation individuels pour les machines virtuelles, cochez la case appropriée.
Gestion de l’alimentation. Vous pouvez configurer DPM en sélectionnant l’une des valeurs suivantes : Désactivé, Manuel ou Automatique. Comme pour la fonctionnalité d’équilibrage de charge décrite ci-dessus, vous pouvez sélectionner les valeurs seuils DPM de 1 (conservateur) à 5 (agressif).
Options avancées. Vous pouvez définir manuellement les options avancées pour un réglage détaillé de votre cluster.
Par exemple, vous pouvez définir « MinImbalance 40 » pour calculer le déséquilibre cible. La valeur par défaut est 50, tandis que 0 est la plus agressive. Vous pouvez en savoir plus à ce sujet et explorer toutes les options avancées dans la documentation VMware.
Règles d’affinité. Pour configurer des règles d’affinité et d’anti-affinité, procédez comme suit :
1. Accédez à vCenter -> Clusters -> nom de votre cluster
2. Accédez à GESTION -> onglet Paramètres
3. Sélectionnez « DRS Rules » et cliquez sur « Add » Définissez un nom pour la règle
4. Sélectionnez le type de règle :
- Garder die virtuellen Maschinen zusammen (Affinität)
- Separieren der virtuellen Maschinen (Anti-Affinität)
- Virtuelle Maschinen zu Hosts (Affinität oder Anti-Affinität)
5. Sélectionnez les VM pour les deux premiers types de règles, ou les groupes de VM, les groupes d’hôtes et la politique pour le troisième type de règle
6. Cliquez sur « OK » pour terminer.
Pools de ressources. Si vous souhaitez créer un pool de ressources pour vos VMs dans un cluster, procédez comme suit :
- Accédez à vCenter -> Clusters -> Nom de votre cluster.
- Cliquez sur Actions -> Nouveau pool de ressources.
- Donnez un nom au pool, puis définissez les limites et les réservations pour le processeur et la mémoire. Cliquez sur « OK » lorsque vous avez terminé.
Vous pouvez maintenant ajouter vos virtuelles Maschinen au pool de ressources. Voici comment migrer une virtuelle Maschine vers le pool de ressources :
- Accédez à vCenter -> Virtuelle Maschinen.
- Sélectionnez votre machine virtuelle.
- Cliquez sur Actions -> Migrate. La fenêtre de l’assistant s’affiche.
- Sélectionnez « Change Host » dans la section « Migration Type » et cliquez sur « Suivant ».
- Sélectionnez votre pool de ressources dans la section « Sélectionner la ressource de destination » et cliquez sur « Suivant ».
- Dans la section « Vérifier les sélections », cliquez sur « Terminer ».
Après la configuration, vous pouvez vérifier l’état de votre nouveau cluster DRS. Il vous suffit d’accéder à vCenter -> Clusters -> Nom de votre cluster, puis de cliquer sur l’onglet « Summary » (Résumé).
Les avantages de l’utilisation de DRS
Le principal avantage de l’utilisation d’un cluster VMware DRS réside dans la gestion efficace des ressources grâce à l’équilibrage de charge. Cela améliore la qualité des services fournis, tout en vous permettant d’économiser de l’énergie (et donc de l’argent) grâce à DPM. Vous pouvez contrôler le placement des machines virtuelles manuellement ou automatiquement, ce qui facilite la maintenance et l’assistance.
Résumé
La solution de cluster DRS fait partie du logiciel de virtualisation VMware vSphere et est particulièrement utile dans les grands environnements virtuels. Les fonctionnalités DRS telles que l’équilibrage de charge, la gestion de l’alimentation et les règles d’affinité vous aident à optimiser l’utilisation des ressources ainsi que les performances du cluster. Grâce à la gestion distribuée de l’alimentation, vous pouvez réduire vos coûts d’électricité. L’utilisation de DRS en combinaison avec HA vous offre un cluster VMware vSphere à haute disponibilité équilibré, qui constitue une solution efficace et performante pour toute infrastructure virtuelle.
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