VMware vSphere HA と DRS の比較と解説
VMwareハイパーバイザーを使用すると、1台のサーバー上で仮想マシンを実行できます。スタンドアロンのESXiホスト上で複数の仮想マシンを実行したり、複数のホストを展開してさらに多くの仮想マシンを実行したりすることができます。ネットワーク経由で複数のESXiホストが接続されている場合、仮想マシンをあるホストから別のホストへ移行することができます。
ネットワーク経由で接続された複数のホストを使用して仮想マシンを実行しても、ビジネス上のニーズを満たせない場合があります。たとえば、1つのホストに障害が発生すると、そのホスト上に存在するすべての仮想マシンも停止してしまいます。また、ESXiホスト上の仮想マシンのワークロードに不均衡が生じたり、ホスト間で仮想マシンを手動で移行したりすることが日常的に発生します。これらの問題に対処するため、VMwareは次のようなクラスタリング機能を提供しています。 VMware High Availability (HA) そして Distributed Resource Scheduler (DRS). vSphereのクラスタリングを活用することで、仮想マシンのダウンタイムを短縮し、ハードウェアリソースを合理的に活用することができます。このブログ記事では、VMwareについて解説します。 HA そして DRS また、各クラスタリング機能のユースケースについても。
vSphere クラスターとは何ですか？
vSphere クラスタとは、プロセッサ、メモリ、ストレージなどのハードウェアリソースを共有する、相互に接続された ESXi ホストの集合体です。VMware vSphere クラスタは、 vCenter. クラスタのリソースはリソースプールに集約されるため、ホストを クラスター、ホストのリソースはクラスター全体のリソースの一部となります。クラスターのメンバーである ESXi ホストは、クラスターノードとも呼ばれます。vSphere クラスターには 2 種類あります: vSphere High Availability そして Distributed Resource Scheduler (VMware HA そして DRS).
VMwareクラスタの要件
VMware を導入するには HA そして DRS, 以下のクラスタ要件を満たす必要があります:
- 2つ以上 ESXi 設定が同一のホスト(同じファミリーのプロセッサ、ESXiのバージョンやパッチレベルなど)を使用する必要があります。たとえば、同じファミリーのIntelプロセッサを搭載した2台のサーバーを使用することもできます(または
AMDプロセッサ)およびESXi 7.0 Update 3サーバーにインストールされます。セキュリティとパフォーマンスを向上させるため、少なくとも3つのホストを使用することをお勧めします。 - 管理ネットワーク、ストレージネットワーク、およびvMotionネットワーク用の高速ネットワーク接続。冗長化されたネットワーク接続が必要です。
- クラスタ内のすべてのESXiホストからアクセス可能な共有データストア。ストレージエリアネットワーク(SAN)、ネットワーク接続ストレージ(NAS)、および VMware vSAN 共有データストアとして使用できます。共有データストア上のデータにアクセスするには、NFS および iSCSI プロトコルがサポートされています。VM ファイルは、共有データストアに保存する必要があります。
VMware vCenter ServerホストにインストールされているESXiのバージョンと互換性があるもの。
とは異なり、 Hyper-V Failover Cluster, 定足数は不要であり、複雑なネットワーク名を使用する必要もありません。
とは VMware HA vSphere では？
VMware vSphere High Availability (HA) これは、障害が発生した場合に仮想マシン(VM)を自動的に再起動するように設計されたクラスタリング機能です。 VMware vSphere High Availability これにより、組織はvSphereクラスター内で実行されているVMおよびそれらのVM上で動作するアプリケーションに対して、(実行中のアプリケーションとは無関係に)高可用性を確保することができます。 VMware HA ESXiホストの障害からシステムを保護することができます。障害が発生したVMは、正常なホスト上で再起動されます。その結果、ダウンタイムを大幅に短縮することができます。
要件 vSphere HA
要件 vSphere HA vSphere クラスタの一般的な要件と併せて考慮する必要があります。設定を行うには、 VMware vSphere High Availability, 以下の条件を満たしている必要があります:
- A
VMware vSphere Standardライセンス - 各ホストで最低4 GBのRAMが必要
- ping可能なゲートウェイ
vSphereはどのように機能するのでしょうか HA 仕事？
VMware vSphere High Availability ESXiホストをチェックし、ホストの障害を検知します。 ホストの障害が検出された場合(そのホスト上で実行中のVMも障害状態となります)、障害発生したVMはクラスタ内の正常なESXiホストへ移行されます。移行後、VMは新しいホストに登録され、その後起動されます。移行後、VMファイル(VMX、VMDK、その他のファイル)は、共有データストアである同じリソース上に配置されます。VMファイル自体は移行されません。 移行後、新しい ESXi ホストから提供されるのは、障害が発生した VM が利用していた CPU、メモリ、およびネットワークコンポーネントのみです。
ダウンタイムは、別のホスト上で VM を再起動するのに必要な時間と同等です。ただし、オペレーティングシステムの起動や、VM 上で必要なアプリケーションの読み込みに要する時間も加わることに留意してください。VMware HA は VM レイヤーで機能するソリューションであり、アプリケーションにネイティブな高可用性機能がない場合でも使用できます。 VMware vSphere High Availability VMにインストールされているゲストOSには依存しません。
のワークフローは、 vSphere HA クラスタの構成は、以下の図に示されています。この例では、3台のESXiホストからなるクラスタがあります。すべてのホスト上でVMが実行されています。VMとそのファイル間の接続は点線で示されています。
1. クラスタの通常動作。すべてのVMは、それぞれのネイティブホスト上で実行されています。
2. ESXiホスト1に障害が発生する。ESXiホスト1上に存在するVM(VM1およびVM2)がフェイルオーバー状態となる(これらのVMは電源がオフになる)。vSphere HA クラスターは、正常に動作している他のESXiホスト上でVMの再起動を開始します。
3. 仮想マシン(VM)は正常なホストへ移行され、再起動されました。VM1はESXiホスト2へ、VM2はESXiホスト3へ移行されました。VMファイルは、vSphereクラスタのすべてのESXiホストに接続されている共有ストレージ上の同じ場所に配置されています。
HA 上司と部下
その後 vSphere High Availability クラスタで有効になっている場合、1台のESXiホストが HA マスター。その他のESXiホストはサブホスト(スレーブ)となります。マスターはサブホストの状態を監視し、ホストの障害を速やかに検出して、障害が発生したVMの再起動を開始します。また、マスターホストはクラスタノード上の仮想マシンの電源状態も監視します。VMの障害が検出されると、マスターはVMの再起動を開始します(障害が発生したVMを再起動する前に、マスターが最適なホストを選択します)。 HA マスターは、以下の情報について送信します。 HA クラスタの状態をvCenterに送信します。VMware vCenterは、によって提供されるインターフェースを使用してクラスタを管理します。 HA マスターホスト。
マスターは、クラスタ内の他のホストと同様に仮想マシンを実行できます。マスターホストに障害が発生した場合、別のマスターホストが選出されます。プライマリ ESXi ホストの選出においては、データストアへの接続数が最も多いホストが優先されます。メンテナンスモードになっていないホストは、プライマリホストの選出に参加します。
サブホストは、仮想マシンを実行し、仮想マシンの状態を監視し、仮想マシンの状態に関する最新情報を HA マスターホスト。
Fault Domain Manager (FDM) は、物理サーバーの可用性を監視するために使用されるエージェントの名前です。この FDM エージェントは、その中の各ESXiホスト上で動作します。 HA クラスター。
ホストの障害の種類
ESXi ホストの障害には、次の 3 種類があります。
失敗。 何らかの理由で、ESXiホストが動作しなくなりました。
孤立。 ESXiホストおよびそのホスト上のVMは引き続き動作していますが、ネットワークの問題により、そのホストはクラスタ内の他のホストから切り離されています。
パーティション。 プライマリホストとのネットワーク接続が切断されました。
障害の検知方法
vSphere の障害を検出するために、ハートビートがやり取りされます。 HA クラスタ。プライマリホストは、セカンダリホストから1秒ごとにハートビートを受信することで、セカンダリホストの状態を監視します。プライマリホストは、 ICMP セカンダリホストにpingを送信し、応答を待ちます。プライマリホストがセカンダリホストのエージェントと直接通信できない場合、セカンダリホストは正常であるか、あるいは障害が発生しているもののネットワーク経由ではアクセスできない状態である可能性があります。
プライマリホストがハートビートを受信しない場合、プライマリホストは次の方法でそのホストの状態を確認します。 Datastore Heartbeating. 通常動作時、ある HAクラスタは、共有データストアとハートビートをやり取りします。プライマリ ESXi ホストは、問題のあるホストへの ping 送信に加え、そのホストとの間でデータストアのハートビートがやり取りされているかどうかも確認します。問題のあるホストとの間でデータストアのハートビートがやり取りされておらず、かつそのホストが ICMP リクエストが返されない場合、そのホストは障害ホストとして指定されます。
注: 特別 .vSphere-HA ハートビート送信および保護対象のVMリストの特定のために、共有データストアのルートにディレクトリが作成されます。vSANデータストアはデータストアのハートビート送信には使用できない点に注意してください。
プライマリホストがセカンダリホストのエージェントに接続できない場合でも、セカンダリホストが共有データストアとハートビートを交換している場合は、プライマリホストはその疑わしいホストを"ネットワーク隔離ホスト"としてマークします。 プライマリホストが、セカンダリホストがネットワークから隔離されたセグメントで実行されていると判断した場合、プライマリホストはその隔離されたホスト上のVMの監視を継続します。隔離されたホスト上のVMの電源がオフになっている場合、プライマリホストは別のESXiホスト上でこれらのVMの再起動を開始します。ESXiホストがネットワークから隔離された場合のvSphere HAクラスタの対応を構成できます。
個々のVMの監視。 VMware vSphere High Availability 個々のVMを監視し、特定のVMに障害が発生したかどうかを検知する仕組みを備えています。 VMware Tools ゲストOSにインストールされたものは、仮想マシンの状態を判断するために使用されます。 VMware Tools ゲストOSのハートビートをESXiホストに送信します。
ハートビートおよび入出力(I/O) によって生成されたアクティビティ VMware Tools は、VM監視サービスによって監視されています。もし、 HA クラスターは、以下を検知しました。 VMware Tools 保護されたVM上のものが応答しておらず、また I/O アクティビティが発生すると、ホストがVMの再起動を開始します。VMの監視 I/O このアクティビティでは、 HA 不要なVMのリセットを避けるために、クラスタを VMware Tools 何らかの理由でハートビートが送信されていないものの、VMは正常に動作しています。監視の感度を設定することで、ゲストOSによって生成されるハートビートが VMware Tools ESXiホストに受信されない。VMware vSphere HA 単一のVMに障害が発生した場合、同じESXiホスト上でそのVMを再起動します。
VMware Tools 心拍データは以下の宛先に送信されます hostd ネットワークスタックを介するのではなく、ハイパーバイザーレベル(ESXi)で行われます。その後、ESXiホストは受信した情報をvCenterに送信します。 VMware Tools 仮想マシンがネットワークから切断されている場合、あるいはその仮想マシンに接続された仮想ネットワークアダプタが存在しない場合でも、ESXiホストはハートビートを受信することができます。
VMおよびアプリケーションの監視。 以下の方法をご利用いただけます SDK サードパーティ製のベンダーが提供するツールを使用して、VMにインストールされた特定のアプリケーションに障害が発生していないかを監視します。別の方法として、VMwareアプリケーションモニタリングをすでにサポートしているアプリケーションを使用することもできます。vSphere上で実行されているVMware VMのアプリケーション監視には、アプリケーションのハートビートが使用されます。 HA クラスター。
の主要なパラメータ HA クラスタ構成
HAクラスタの設定を開始する前に、いくつかの重要なパラメータを定義する必要があります。
隔離対応 これは、ESXiホストがハートビート信号を受信しなかった場合にどのように動作するかを定義するパラメータです。オプションは以下の通りです。 Leave powered on, Power off (デフォルト)、および Shutdown.
Reservation これは、クラスター内で最もリソースを消費するVMの最大特性に基づいて算出されるパラメータです。このパラメータは、フェイルオーバー容量を推定するために使用されます。ある HA クラスターは、Reservation パラメータの値を使用して予約スロットを作成します。
フェイルオーバー容量。 このパラメータは整数で指定され、ワークロードに悪影響を及ぼすことなくクラスター内で障害が発生してもよいESXiホストの最大数を定義します(この数のESXiホストが障害を起こしても、クラスターおよびすべてのVMは引き続き動作し続けます)。
許容されるホスト障害の回数。 このパラメータは、クラスタの運用を継続するために許容されるホストの障害発生数を設定するために、システム管理者が定義するものです。 フェイルオーバー容量 このパラメータの値を設定する際には、この点が考慮されます。
Admission Control ESXiホストの障害発生後にVMを復旧するために、十分なリソースが確保されるようにするためのパラメータです。このパラメータは管理者が設定し、ESXiホストの障害発生後にVMを起動するための空きスロットが不足している場合の、VMの動作を定義します。 Admission Control フェイルオーバー容量、すなわちvSphereにおいて許容可能なリソース性能低下の割合を定義します HA フェイルオーバー後のクラスタ。
Restart Priority これは、クラスタノードのフェイルオーバー後にVMを起動する順序を定義するために、管理者が設定するものです。管理者はvSphereを設定できます HA 重要な仮想マシンを最初に起動し、その後、他の仮想マシンを起動する。
フェイルオーバー容量とホスト障害
2つのケースを見てみましょう。どちらもESXiホストが3台ありますが、フェイルオーバー容量の値が異なります。1つ目のケースでは、1台のESXiホストが障害を起こしてもHAクラスタは動作し続けます(下の図の左側を参照)。2つ目のケースでは、 HA このクラスターは、2台のESXiホストの障害に耐えることができます(図の右側を参照)。
1. 各ESXiホストには4つのスロットがあります。クラスター内には6台のVMがあります。1台のESXiホスト(例えば3台目のホスト)が障害を起こした場合、3台のVM(VM4、VM5、VM6)は残りの2台のESXiホストへ移行できます。 この例では、これら3つのVMは2番目のESXiホストへ移行しています。もしもう1台のESXiホストが障害を起こした場合、他のVMを移行して実行するための空きスロットがなくなります。
2. 各ESXiホストには4つのスロットがあります。VMware vSphereでは4つのVMが実行されています。 HA クラスター。この場合、2台のESXiホストが障害を起こしても、クラスター内のすべてのVMを実行するのに十分なスロットが確保されています。
計算を行うためには Failover Capacity, 以下の手順を実行してください。クラスタ内の全ノード数から、クラスタ内のVM数と1ノードあたりのスロット数の比率を引きます。その結果が整数でない(整数ではない数値)場合は、最も近い下位の整数に切り下げてください。計算してみましょう Failover Capacity 2つの例について。
例 1:
3–6/4=1.5
1.5を1に四捨五入。ある HA クラスターは、以下の条件を満たせば存続できる。 1 ESXiホストに障害が発生しました。
例 2:
3–4/4=2
2は整数であるため、切り捨てる必要はありません。以下の条件を満たせば、すべてのVMは動作を継続できます。 2 ESXiホストは障害を起こすことがあります。
アクセス制御
前述の通り、アドミッションコントロールは、クラスタ内でホスト障害が発生した後も、VM を実行するのに十分なリソースを確保するために必要なパラメータです。また、 Admission Control State 利便性を高めるためのパラメータ。 Admission Control State は、次の比として計算される。 Failover Capacity ～へ 許容されるホスト障害の数 (NHF).
もし Failover Capacity はより大きい NHF, それなら、その HA クラスタが正しく設定されている必要があります。そうでない場合は、以下を設定する必要があります。 Admission Control 手動で。利用可能なオプションは2つあります:
1. 可用性制約に違反する場合、仮想マシンを起動しない(ハードウェアリソースが不足している場合はVMを起動しない)。
2. 可用性制約に違反していても、仮想マシンの起動を許可する(ハードウェアリソースが不足していてもVMを起動する)。
環境に適したオプションを選択してください。 vSphere High Availability クラスタのユースケースに最適です。もし目的が HA クラスタでは、最初のオプションを選択してください(Do not power on VMs). もし、すべてのVMを実行することが最優先事項であるなら、2番目のオプションを選択してください(Allow VMs to be started). 2番目のケースでは、クラスタの挙動が予測不能になる可能性があることに注意してください。最悪の場合、HAクラスタが機能しなくなる恐れがあります。
VMのオーバーライド
VMによる上書き(または HA 以下の場合には上書きされます HA (クラスタ)を無効にできるオプション HA で実行中の特定のVMについては、 HA クラスター。vSphere を設定できます HA このオプションをクラスタレベルで有効にすることで、より詳細なレベルでクラスタを管理できます。
フォールトトレランス
VMwareは、vSphere向けの機能を提供しています HA ESXiホストに障害が発生した場合でもダウンタイムをゼロに抑えることができるクラスタです。この機能は Fault Tolerance. 標準構成では、 vSphere High Availability 失敗した場合はVMの再起動が必要となり、 Fault Tolerance これにより、VMが登録されているプライマリESXiホストに障害が発生した場合でも、VMの稼働を継続できます。 Fault Tolerance 重要なアプリケーションを実行するミッションクリティカルなVMに使用できます。
最高レベルの事業継続性を実現し、ダウンタイムをゼロにするには、オーバーヘッドが発生します。これは、保護対象のVMの稼働インスタンスが2つ存在するためです。 Fault Tolerance。2台目のゴーストVMは2台目のESXiホスト上で実行されており、元のVMに対するすべての変更(CPU、RAM、ネットワーク状態)は、初期のESXiホストからセカンダリESXiホストへレプリケートされます。保護対象のVMはプライマリVMと呼ばれ、複製されたVMはセカンダリVMと呼ばれます。 ESXiホストの障害に対する保護を確保するためには、プライマリVMとセカンダリVMは異なるESXiホスト上に配置する必要があります。
2つのVM(プライマリVMとセカンダリVM)は同時に実行されており、両方のESXiホスト上でCPU、RAM、およびネットワークリソースを消費します(したがって、フォールトトレランス機能で保護されたVMは、vSphere内で2倍のリソースを消費することになります)。 HA (クラスタ)。これらのVMは、リアルタイムで継続的に同期されます。ユーザーはプライマリ(元の)VMでのみ作業が可能であり、セカンダリ(ゴースト)VMはユーザーからは見えません。
最初の ESXi ホスト(プライマリ VM が配置されているホスト)に障害が発生した場合、ワークロードは 2 番目の ESXi ホスト上で実行されているセカンダリ VM(つまり、VM クローンまたはゴースト VM)に移行されます。セカンダリ VM は瞬時にアクティブ状態となり、アクセス可能になります。透過的なフェイルオーバーが行われている間、ユーザーはわずかなネットワーク遅延を感じる場合があります。 フェイルオーバー中にサービスの中断やデータの損失は発生しません。フェイルオーバーが正常に完了した後、冗長性を確保し、ESXiホストの障害に対するVM保護を継続するために、別の正常なESXiホスト上に新しいゴーストVMが作成されます。
Fault Tolerance フェイルオーバーの調整のために共有ストレージ上でファイルロックメカニズムが機能するため、スプリットブレイン現象(保護対象のVMの2つのアクティブなインスタンスが同時に実行される状態)を回避します。ただし、 Fault Tolerance VM内部のソフトウェア障害(ゲストOSの障害や特定のアプリケーションの障害など)に対しては保護されません。プライマリVMが障害を起こした場合、セカンダリVMも同様に障害を起こします。
要件 Fault Tolerance
- vSphere
HA少なくとも2台のESXiホストで構成されるクラスター。 vMotionそしてFT logging.- ハードウェア支援に対応した互換CPU
MMU仮想化。
専用の Fault Tolerance vSphere 内のネットワーク HA クラスターの使用が推奨されます。
～のライセンス Fault Tolerance
- ESXi ホストは、使用するためにライセンスを取得している必要があります
Fault Tolerance. - vSphere
StandardそしてEnterprise1台のVMにつき最大2つのvCPUをサポートします。 - vSphere
Enterprise Plus1台のVMにつき、最大8つのvCPUを使用できます。
Fault Tolerance 制限事項
の使用には、いくつかの制限があります VMware Fault Tolerance vSphere において。VMware vSphere の機能のうち、以下と互換性がないものは FT:
- VMのスナップショット。保護対象のVMにはスナップショットが存在してはなりません。
- リンクドクローン
- VMware
vVolデータストア
サポートされていないデバイス:
Raw device mappingデバイス- 物理CD-ROMや、仮想マシン(VM)に仮想デバイスとして接続されているサーバーのその他のデバイス
- オーディオ機器とUSB機器
- サイズが 2 TB を超える VMDK 仮想ディスク
- 3Dグラフィックス機能を備えた映像機器
- パラレルポートとシリアルポート
Hot-plugデバイスNIC (network interface controller)パススルーStorage vMotion(VMファイルを別のストレージに移行するには、一時的に無効にする必要があります)
とは DRS VMware vSphereでは？
Distributed Resource Scheduler (DRS) これは、クラスタ内で実行されている仮想マシンの負荷分散を可能にする、VMware vSphereのクラスタリング機能です。 DRS vSphereクラスター内のVMの負荷およびESXiサーバーの負荷を確認します。もし DRS 過負荷状態にあるホストまたはVMを検出し、 DRS VMを、サービス品質を確保するのに十分な空きハードウェアリソースを持つESXiホストに移行します(QoS). DRS クラスタ内で新しいVMを作成する際、そのVMに最適なESXiホストを選択できます。
VMware DRS これにより、バランスのとれたクラスタ内で仮想マシンを実行し、過負荷や、仮想マシンおよび仮想マシン上で動作するアプリケーションが正常に動作するために必要なハードウェアリソースが不足する状況を回避できます(この場合、クラスタ全体として十分なリソースが確保されている必要があります)。
DRS 要件
の要件は DRS、vSphere クラスタの一般的な要件に加え、以下のものが含まれます:
- vSphere
Enterpriseまたは vSphereEnterprise Plusライセンス - CPUには
Enhanced vMotion CompatibilityVMのライブマイグレーションでは、vMotion - 専用の
vMotionネットワーク
設定済みのVMware vMotion を操作するには、 DRS クラスターは、～とは異なり、 HA クラスタ。vMotionが必要となるのは、以下の場合のみです。 Fault Tolerance. また、VMwareに必要なvSphereライセンスについては DRS は、以下の使用ライセンスよりも高い vSphere High Availability.
の役割 vMotion
以下の手順で、あるESXiホストから別のESXiホストへVMを移行します。 vMotion、これは、その仕組みを説明した際に触れたのですが、 Fault Tolerance 動作します。VMware を使用する場合 vMotion、VMの移行(CPU、メモリ、ネットワークの状態)は、実行中のVMを中断することなく行われます(ダウンタイムは発生しません)。VMware vMotionは、以下の正常な動作に不可欠な機能です。 DRS.
vMotionの操作における主な手順を見てみましょう:
1. vMotion 宛先のESXiホスト上にシャドウVMを作成します。宛先のESXiホストは、移行対象のVMに必要なリソースを事前に割り当てておきます。VMは中間状態となり、移行中はVMの設定を変更することはできません。
2. コピー前の処理。各VMのメモリページは、 vMotion ネットワーク。
3. VMの動作中にメモリページが変更されるため、ソースから宛先へメモリページをコピーする次の処理が実行されます。これは、変更されたメモリページがなくなるまで繰り返される反復処理です。変更されたメモリページは"ダーティページ"と呼ばれます。VMの移行には、 vMotion より多くのメモリページが変更されるため、VM上でメモリを大量に消費する処理が実行される場合。
4. ソース側のESXiホスト上でVMが停止され、宛先ホスト上で再開されます。この瞬間、移行されたVM内部で、約1秒間、ごくわずかなネットワーク遅延が確認される場合があります。
の動作原理 DRS VMware内で
VMware DRS デフォルトの間隔である5分ごとに、CPUおよびRAMの観点からワークロードを監視し、vSphereクラスタの負荷バランスを判定します。VMware DRS クラスタのリソースプール内のすべてのリソース(VMが消費しているリソースや、クラスタ内の各ESXiホストがVMの実行に提供可能なリソースを含む)をチェックします。リソースチェックは、設定されたポリシーに従って実行されます。
また、VMの需要(チェック時点においてVMの実行に必要なハードウェアリソース)も考慮されます。メモリのVM需要を計算する際には、以下の式が使用されます:
VMメモリ要求量 = 関数(使用中のアクティブメモリ、スワップされたメモリ、共有メモリ) + 25% (アイドル時のメモリ消費量)
CPU 需要は、VM が現在消費しているプロセッサリソースの数に基づいて計算されます。前回のチェック時に収集された VM の CPU 最大値および平均値は、 DRS 特定のVMのリソース使用状況の傾向を把握するため。vSphereの場合 DRS クラスタ内の不均衡や、一部のESXiホストに過負荷がかかっていることを検出した場合、その DRS 過負荷状態のホスト上で実行中のVMを、空きリソースのあるホストへライブマイグレーションします。
vSphereの仕組みを見てみましょう DRS 図を用いた例を交えながら、VMwareでの動作について解説します。下の図では、 DRS 3台のESXiホストで構成されるクラスター。すべてのホストは、VMファイルが格納されている共有ストレージに接続されています。1台目のホストは負荷が非常に高く、2台目のホストにはCPUとメモリのリソースに余裕があり、3台目のホストは負荷が高くなっています。1台目(VM1)および3台目(VM4、VM5)のESXiホスト上の一部のVMは、割り当てられたCPUおよびメモリリソースのほぼすべてを消費しています。この場合、これらのVMのパフォーマンスが低下する可能性があります。
VMware DRS 負荷の高いVM2を、過負荷状態にあるESXiホスト1から、十分な空きリソースを持つESXiホスト2へ移行し、VM4をESXiホスト3からESXiホスト2へ移行することが合理的な措置であると判断する。もし DRS 自動モードで動作するように設定されている場合、実行中の仮想マシンは以下によって移行されます。 vMotion (この操作は、下の図で緑色の矢印で示されています)。仮想ディスクを含むVMファイル(VMDK), 設定ファイル (VMX)、その他のファイルは、VMの移行中および移行後も、共有ストレージ上の同じ場所に配置されます(図中のVMとそのファイルの関連性は点線で示されています)。
選択したVMの移行が完了すると、 DRS クラスタの負荷が均等化されます。クラスタ内の各 ESXi ホストには、VM を効率的に実行し、高いパフォーマンスを確保するための空きリソースがあります。
VMのワークロードのばらつきにより状況が変化し、クラスタのバランスが再び崩れる可能性があります。その場合、 DRS クラスター内で消費されているリソースと空きリソースを確認し、VMの移行を再度開始します。
vSphere の主要なパラメータ DRS 設定
VMware vSphere DRS これは、さまざまな状況においてDRSをより効率的に活用できるようにする、高度にカスタマイズ可能なクラスタリング機能です。DRSの動作に影響を与える主なパラメータを見てみましょう。 DRS vSphereクラスター内で。
VMware DRS 自動化レベル
いつ DRS vSphereクラスタの負荷が不均衡であることを検出し、 DRS 以下の内容に基づき、VMの配置および移行に関する推奨事項を提供します。 vMotion. この推奨事項は、以下の3つの自動化レベルのうちいずれか1つを用いて実装できます:
Fully automated. 仮想マシンの初期配置と vMotion 推奨事項は、によって自動的に適用されます。 DRS (ユーザーの操作は必要ありません)。
Partially automated. 新しいVMの初期配置に関する推奨事項のみが自動的に適用されます。その他の推奨事項については、手動で実行して適用することも、無視することも可能です。
Manual. DRS 仮想マシンの初期配置や移行に関する推奨事項を提供しますが、これらの推奨事項を適用するにはユーザーの操作が必要です。また、によって提供される推奨事項を無視することもできます。 DRS.
DRS 攻撃性のレベル(移動の閾値)
DRS 攻撃性のレベルや移動の閾値には、ある対象に対して許容される最大不均衡レベルを制御するオプションがあります。 DRS クラスター。しきい値は、最も保守的な"1"から、最も積極的な"5"まで、5段階あります。
積極的な設定では、VMの配置によるメリットがわずかであっても、VMの移行が開始されます。保守的な設定では、VMの移行後に大きなメリットが得られる場合でも、VMの移行は開始されません。中程度の積極性レベルであるレベル3がデフォルトで選択されており、これが推奨設定です。
VMwareにおけるアフィニティルール DRS
アフィニティおよびアンチアフィニティのルールは、特定のVMを特定のESXiホストに配置する必要がある場合に役立ちます。たとえば、クラスタ内の1つのESXiホスト上で特定のVMをまとめて実行する必要がある場合や、その逆の場合(2台以上のVMを異なるESXiホストにのみ配置し、1つのホストにVMが配置されないようにする必要がある場合)などが挙げられます。具体的な使用例としては、次のようなものがあります:
- 1つのホストに障害が発生した場合でも、両方のVMが同時に停止することを防ぐため、仮想ドメインコントローラーVM(プライマリドメインコントローラーとセカンダリドメインコントローラー)を別々のホストに配置してください。この場合、これらのVMを単一のESXiホスト上で同時に実行してはなりません。
- 適切なハードウェア上で実行するためのライセンスが与えられており、ライセンス上の制限により他の物理コンピュータでは実行できないソフトウェアを実行している仮想マシン(例:Oracle Database)。
アフィニティ規則は、次のように分類されます:
- VM-VM アフィニティルール(個々の VM 向け)
- VM-ホストアフィニティルール(ホストのグループとVMのグループ間の関係)
VMのホストルールには、推奨ルール(VMは…すべき)と必須ルール(VMは…しなければならない)があります。必須ルールは、たとえ DRS が無効になっているため、vMotion を使用して該当する VM を手動で移行することはできません。この仕組みは、vCenter が一時的に利用できない場合や障害が発生した場合でも、ESXi ホスト上で実行されている VM に適用されるルールに違反しないようにするためのものです。
には、以下の 4 つのオプションがあります。 DRS アフィニティのルール:
仮想マシンはまとめて配置してください。 選択したVMは、単一のESXiホスト上でまとめて実行する必要があります(VMの移行が必要な場合は、これらのVMをすべてまとめて移行する必要があります)。このルールは、選択したVM間のネットワークトラフィックを局所化したい場合(VMが大量のネットワークトラフィックを発生させることでESXiホスト間のネットワークに過負荷がかかるのを回避するため)に利用できます。その他の利用例としては、複数のVMにインストールされた(互いに依存し合う)コンポーネントを使用する複雑なアプリケーションの実行や、 vApp. これには、例えば、データベースサーバーやアプリケーションサーバーなどが含まれる可能性があります。
個別の仮想マシン。 選択したVMは、単一のESXiホスト上で実行されてはなりません。このオプションは、高可用性を確保するために使用されます。
仮想マシンからホストへ。 VMグループに追加されたVMは、指定されたESXiホストまたはホストグループ上で実行される必要があります。設定を行う必要があります。 DRS グループ(VM/ホストグループ)。A DRS グループには複数のVMまたはESXiホストが含まれています。
仮想マシンから仮想マシンへ。 あるVMグループを起動した後、別の(依存する)VMグループを起動したい場合に、VM同士を関連付けるためにこのルールを選択できます。このオプションは、VMwareで HA そして DRS クラスタ内でまとめて設定されます。
ルールが競合する場合は、古い方のルールが優先されます。
VMware 向けの VM オーバーライド DRS
vSphere での VM オーバーライドの使用と同様に HA クラスタでは、VMのオーバーライドは、よりきめ細かな設定を行うために使用されます。 DRS VMware vSphere において、で設定されたグローバル設定を上書きできるようにします。 DRS クラスタレベルで設定を行い、個々のVMに対して具体的な設定を定義します。特定のVMに対してVMのオーバーライドが適用されても、そのクラスタ内の他のVMには影響しません。
Predictive DRS
の主なコンセプトは Predictive DRS その目的は、VMの配置に関する情報を収集し、以前に収集した情報に基づいて、リソース使用率が高くなる時期と場所を予測することです。この情報を用いて、 Predictive DRS ESXiサーバーが過負荷になり、VMがリソース不足に陥る前に、ホスト間でVMを移動させて負荷分散を改善することができます。この機能は、クラスター内のVMの需要が時間によって変動する場合に役立ちます。 Predictive DRS デフォルトでは無効になっています。 VMware vRealize Operations Manager Power DRS を使用するには、これが必要です。
Distributed Power Manager
Distributed Power Manager (DPM) これは、クラスタ内にESXiホストをシャットダウン(ホストをスタンバイモードにする)し、クラスタ内の残りのESXiホスト上でVMを実行するのに十分な空きリソースがある場合に、VMを移行するために使用される機能です(残りのホストは、必要なVMを実行するのに十分なリソースを提供できる必要があります)。
クラスタ内で仮想マシン(VM)を実行するために、より多くのリソースが必要になった場合、 DPM シャットダウンされていたサーバーを起動させ、通常モードで動作させるようにします。サポートされている電源管理プロトコルのいずれかを使用して、ネットワーク経由でホストの電源を入れます。これらのプロトコルには、インテリジェント Platform Management Interface (IPMI), Hewlett-Packard Integrated Lights-Out (iLO)、または Wake-On-LAN (WOL). それから DRS ワークロードを分散させ、クラスタの負荷を均等化するために、一部のVMをこのサーバーに移行します。デフォルトでは、 Distributed Power Management 無効になっています。 DPM 推奨事項は、自動または手動で適用できます。
Storage DRS
一方で DRS CPUおよびRAMといったコンピューティングリソースに基づいてVMを移行し、 Storage DRS データストアの使用状況(たとえば、空きディスク容量など)に基づいて、仮想マシンファイルをあるデータストアから別のデータストアへ移行します。アフィニティおよびアンチアフィニティのルールを使用すると、以下の設定を行うことができます。 Storage DRS VMの仮想ディスクファイルは、すべて同じデータストアにまとめて保存する必要があります。たとえば、次のような処理を行うVMのVMDKファイルを保存するように、アンチアフィニティルールを設定できます。 I/O 異なるデータストアに対する集中的な操作。これは、VMおよびVMの初期データストアのパフォーマンス低下を防ぐために行います(I/O (アンチアフィニティルールを適用する場合、ディスクワークロードは複数のデータストアに分散されます)。
Storage DRS 以下の状況で仮想マシン(VM)を使用する際に役立ちます。 シンプロビジョニング オーバープロビジョニングの場合のディスク。 Storage DRS これにより、薄いディスクのサイズが肥大化し、その結果、データストアに空き容量がなくなるという状況を回避できます。空き容量が不足すると、そのデータストアに仮想ディスクを保存している仮想マシンが動作しなくなります。仮想マシンのディスクファイルは、次の方法で、あるデータストアから別のデータストアへ移行できます。 Storage vMotion VMが実行中の間。
CPUおよびメモリ使用量の監視
VMware では、Web インターフェース上でリソースの使用状況を監視する機能を提供しています。 VMware vSphere Client. クラスタ内のCPU使用率は、以下の場所にアクセスすることで確認できます。 Settings > Monitor > vSphere DRS > CPU Utilization。また、個々のESXiホストのメモリとストレージ容量を監視するための他のオプションもあります。VMwareの監視は、 NAKIVO Backup & Replication 10.5. インフラストラクチャの監視に関する詳細は、以下をご覧ください。 ブログ記事.
VMwareの使用 HA そして DRS 一緒に
VMware HA そして DRS これらは競合する技術ではありません。互いに補完し合う関係にあり、VMwareの両方を併用することができます。 DRS そして HA vSphere クラスタ内で、VM の高可用性を確保し、VM が以下の理由で再起動された場合にワークロードの負荷分散を行うために HA 他のESXiホスト上で。本番環境で稼働しているvSphereクラスタでは、自動フェイルオーバーと負荷分散のために、両方の技術を使用することをお勧めします。
ESXiホストに障害が発生した場合、 VMのフェイルオーバー は、によって開始されます HA、そしてVMは他のホスト上で再起動されます。この状況における最優先事項は、VMを利用可能な状態にすることです。しかし、VMの移行後、一部のESXiホストに過負荷がかかる可能性があり、そのホスト上で実行されているVMに悪影響を及ぼす恐れがあります。VMware DRS クラスタ内の各ホストのリソース使用状況を確認し、フェイルオーバー後のVMの最適な配置に関する推奨事項を提供します。その結果、フェイルオーバー後もVMが適切なパフォーマンスでワークロードを実行するのに十分なリソースが確保されていることを常に確認できます。VMwareと DRS そして HA これを有効にすると、クラスタの効率を高めることができます。
結論
VMwareは、最も厳しい要件を持つvSphereのお客様のニーズに応えるため、vSphereにおいてクラスタの強力な機能を提供しています。当社はVMwareの認定を受けています。 DRS そして HA そして、これらのクラスタリング機能それぞれの動作原理と主要なパラメータについて説明しました。VMware DRS そして HA 互いに補完し合い、クラスタ利用の最終的な成果を向上させます。
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