Cụm VMware DRS là gì?
Một cụm (cluster) là một nhóm các máy chủ được kết nối với nhau thông qua phần mềm chuyên dụng, giúp chúng trở thành các thành phần của một hệ thống duy nhất. Ít nhất hai máy chủ (còn gọi là nút) phải được kết nối với tạo một cụm. Khi các máy chủ được thêm vào cụm, tài nguyên của chúng sẽ trở thành tài nguyên của cụm và được quản lý bởi cụm.
Các loại cụm VMware vSphere phổ biến nhất là cụm High Availability (HA) và cụm Distributed Resource Scheduler (DRS). Cụm HA được thiết kế để cung cấp tính sẵn sàng cao cho các máy ảo và dịch vụ chạy trên đó; nếu một máy chủ gặp sự cố, chúng sẽ ngay lập tức khởi động lại các máy ảo trên một máy chủ ESXi khác. Cụm DRS cung cấp khả năng cân bằng tải giữa các máy chủ ESXi, và trong bài đăng trên blog hôm nay, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về hệ thống cụm DRS.
Cụm DRS hoạt động như thế nào?
Distributed Resource scheduler (DRS) là một loại cụm VMware vSphere cung cấp tính năng cân bằng tải bằng cách di chuyển các máy ảo (VM) từ một máy chủ ESXi đang chịu tải nặng sang một máy chủ khác có đủ tài nguyên tính toán, trong khi các máy ảo vẫn đang chạy. Phương pháp này được sử dụng để ngăn chặn tình trạng quá tải trên các máy chủ ESXi. Các máy ảo có thể có khối lượng công việc không đồng đều vào các thời điểm khác nhau, và nếu một máy chủ ESXi bị quá tải, hiệu suất của tất cả các máy ảo đang chạy trên máy chủ đó sẽ bị giảm sút. Cụm VMware DRS giúp giải quyết tình huống này bằng cách cung cấp tính năng di chuyển máy ảo tự động.
Vì lý do này, DRS thường được sử dụng kết hợp với HA, kết hợp khả năng chuyển đổi dự phòng với cân bằng tải. Trong trường hợp chuyển đổi dự phòng, các máy ảo sẽ được khởi động lại bởi HA trên các máy chủ ESXi khác và DRS, nhận biết các tài nguyên tính toán có sẵn, sẽ đưa ra các đề xuất về vị trí đặt máy ảo. vMotion công nghệ này được sử dụng cho việc di chuyển trực tiếp các máy ảo, quá trình này diễn ra một cách minh bạch đối với người dùng và ứng dụng.
Các nhóm tài nguyên được sử dụng để quản lý tài nguyên linh hoạt cho các máy chủ ESXi trong cụm DRS . Bạn có thể đặt giới hạn bộ xử lý và bộ nhớ cho từng nhóm tài nguyên, sau đó thêm máy ảo vào chúng. Ví dụ, bạn có thể tạo một nhóm tài nguyên với giới hạn tài nguyên cao cho máy ảo của nhà phát triển, một nhóm thứ hai với giới hạn bình thường cho máy ảo của người kiểm thử, và một nhóm thứ ba với giới hạn thấp cho người dùng khác. vSphere cho phép bạn tạo các nhóm tài nguyên con và cha.
Khi nào sử dụng cụm DRS?
Giải pháp DRS thường được sử dụng trong các môi trường ảo VMware quy mô lớn có tải công việc không đồng đều của các máy ảo để cung cấp quản lý tài nguyên hợp lý. Việc kết hợp DRS và HA sẽ tạo ra một cụm có tính sẵn sàng cao với cân bằng tải. DRS cũng hữu ích cho việc di chuyển tự động các máy ảo khỏi máy chủ ESXi được đặt vào chế độ bảo trì bởi quản trị viên. Chế độ này phải được bật để máy chủ ESXi thực hiện các tác vụ bảo trì như cập nhật firmware, cài đặt bản vá bảo mật, cập nhật ESXi, v.v. Không được có bất kỳ máy ảo nào đang chạy trên máy chủ ESXi khi máy chủ này chuyển sang chế độ bảo trì.
DRS Các tính năng cụm
Chính DRS các tính năng cụm là Load Balancing, Distributed Power Management, và Affinity Rules.
Load Balancing là tính năng tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên tính toán (CPU và RAM). Việc sử dụng tài nguyên bộ xử lý và bộ nhớ của từng máy ảo, cũng như mức tải của từng máy chủ ESXi trong cụm, được theo dõi liên tục. Dịch vụ DRS kiểm tra nhu cầu tài nguyên của các máy ảo (VM) và xác định xem có máy chủ nào phù hợp hơn để di chuyển VM sang hay không. Nếu có máy chủ như vậy, dịch vụ DRS sẽ đưa ra đề xuất di chuyển VM ở chế độ tự động hoặc thủ công, tùy thuộc vào cài đặt của bạn. Dịch vụ DRS sẽ tạo ra các đề xuất này cứ sau 5 phút nếu cần thiết. Hình dưới đây minh họa DRS thực hiện di chuyển VM nhằm mục đích cân bằng tải.
Distributed Power Management (DPM) là tính năng tiết kiệm năng lượng so sánh dung lượng tài nguyên cụm với tài nguyên được các VM trong cụm sử dụng. Nếu có đủ tài nguyên trống trong cụm, DPM sẽ đề xuất di chuyển các VM khỏi các máy chủ ESXi có tải nhẹ và tắt nguồn các máy chủ đó. Nếu cụm cần thêm tài nguyên, các gói tin đánh thức sẽ được gửi để bật lại các máy chủ. Để tính năng này hoạt động, các máy chủ ESXi phải hỗ trợ một trong các giao thức quản lý năng lượng sau: Wake-On-LAN (WOL), Hewlett-Packard Integrated Lights-Out (iLO), hoặc Intelligent Platform Management Interface (IPMI). Với tính năng DRScủa cụm DPM , bạn có thể tiết kiệm tới 40% chi phí điện năng.
Affinity Rules cho phép bạn kiểm soát một phần việc bố trí các máy ảo trên các máy chủ. Có hai loại quy tắc cho phép giữ các máy ảo (VM) gần nhau hoặc tách biệt:
- quy tắc tương thích (affinity) hoặc chống tương thích (anti-affinity) giữa các máy ảo riêng lẻ.
- quy tắc tương thích hoặc chống tương thích giữa các nhóm máy ảo và các nhóm máy chủ ESXi.
Hãy cùng tìm hiểu cách các quy tắc này hoạt động thông qua các ví dụ.
1. Giả sử bạn có một máy chủ cơ sở dữ liệu chạy trên một máy ảo, một máy chủ web chạy trên máy ảo thứ hai và một máy chủ ứng dụng chạy trên máy ảo thứ ba. Vì các máy chủ này tương tác với nhau, lý tưởng nhất là ba máy ảo nên được đặt cùng nhau trên một máy chủ ESXi để tránh quá tải mạng. Trong trường hợp này, chúng ta sẽ chọn tùy chọn Keep Virtual Machines Together (affinity).
2. Nếu bạn triển khai một cụm cấp ứng dụng bên trong các máy ảo trong một cụm DRS , bạn có thể muốn đảm bảo mức độ dự phòng phù hợp cho cụm cấp ứng dụng (điều này cung cấp tính sẵn sàng bổ sung). Trong trường hợp này, bạn có thể tạo quy tắc chống tương thích và chọn tùy chọn “Separate Virtual Machines” . Tương tự, bạn có thể sử dụng phương pháp này khi một máy ảo là bộ điều khiển miền chính và máy ảo thứ hai là bản sao của bộ điều khiển miền đó (sao chép cấp Active Directory được sử dụng cho các bộ điều khiển miền). Nếu máy chủ ESXi có máy ảo bộ điều khiển miền chính bị lỗi, người dùng có thể kết nối với máy ảo bộ điều khiển miền được sao chép, miễn là máy ảo này đang chạy trên một máy chủ ESXi riêng biệt.
3. Quy tắc liên kết giữa một máy ảo (VM) và một máy chủ ESXi có thể được thiết lập, đặc biệt là vì lý do cấp phép. Như bạn đã biết, trong một cụm VMware DRS , các máy ảo có thể di chuyển giữa các máy chủ. Nhiều chính sách cấp phép phần mềm – chẳng hạn như phần mềm cơ sở dữ liệu – yêu cầu bạn phải mua giấy phép cho tất cả các máy chủ mà phần mềm đó chạy, ngay cả khi chỉ có một máy ảo chạy phần mềm đó trong cụm. Do đó, bạn nên ngăn máy ảo đó di chuyển sang các máy chủ khác và khiến bạn phải chi thêm tiền mua giấy phép. Bạn có thể thực hiện điều này bằng cách áp dụng quy tắc liên kết: máy ảo có phần mềm cơ sở dữ liệu chỉ được chạy trên máy chủ đã chọn mà bạn có giấy phép. Trong trường hợp này, bạn nên chọn tùy chọn ” “Virtual Machines to Hosts” “. Chọn ” “Must Run on Host” ” và sau đó nhập máy chủ có giấy phép. (Hoặc bạn có thể chọn ” “Must Not Run on Hosts in Group” ” và chỉ định tất cả các máy chủ không có giấy phép.)
Bạn có thể xem cách thiết lập quy tắc ưu tiên trong phần cài đặt bên dưới.
Yêu cầu để thiết lập cụm ” DRS ”
Các yêu cầu sau đây phải được đáp ứng để thiết lập cụm ” DRS “:
- Tương thích CPU. Yêu cầu mức độ tương thích cao nhất giữa các bộ xử lý trên các máy chủ ESXi. Các bộ xử lý phải được sản xuất bởi cùng một nhà cung cấp và thuộc cùng một dòng sản phẩm với bộ lệnh tương đương. Tốt nhất, nên sử dụng cùng một mẫu bộ xử lý cho tất cả các máy chủ ESXi.
- Kho dữ liệu chung. Tất cả các máy chủ ESXi phải được kết nối với lưu trữ chung như
SAN (Storage Area Network)hoặcNAS (Network Attached Storage)có thể truy cập các khối lượng lưu trữ chungVMFS. - Kết nối mạng. Tất cả các máy chủ ESXi phải được kết nối với nhau. Tốt nhất, bạn nên có một mạng vMotion riêng biệt, với băng thông ít nhất 1Gbit, để di chuyển máy ảo giữa các máy chủ.
- Phải triển khai vCenter Server để quản lý và cấu hình cụm.
- Ít nhất 2 máy chủ ESXi phải được cài đặt và cấu hình (khuyến nghị sử dụng 3 máy chủ ESXi trở lên).
Cách thiết lập cụm DRS
Trước tiên, bạn cần cấu hình các máy chủ ESXi, kết nối mạng, lưu trữ chung và máy chủ vCenter. Sau khi cấu hình các thành phần này, bạn có thể thiết lập cụm DRS của mình. Đăng nhập vào máy chủ vCenter bằng trình khách web vSphere. Tạo một trung tâm dữ liệu để đặt các máy chủ ESXi của bạn: vCenter -> Datacenters -> New Datacenter. Sau đó, chọn trung tâm dữ liệu của bạn và nhấp vào Actions -> Add Host để thêm các máy chủ ESXi cần thiết, theo các khuyến nghị của trình hướng dẫn. Bây giờ bạn đã sẵn sàng để tạo cụm.
Để tạo cụm, hãy thực hiện các bước sau:
- Truy cập
vCenter -> Hosts and Clusters. - Nhấp chuột phải vào trung tâm dữ liệu của bạn và chọn
“New Cluster”. - Đặt tên cho cụm và chọn hộp kiểm
“Turn on DRS”.Nhấp vào“OK”để hoàn tất.
Nếu bạn đã tạo cụm, hãy làm theo các bước sau:
- Truy cập
vCenter -> Clusters-> Tên cụm của bạn. - Mở tab
Manage -> Settings. - Chọn
“vSphere DRS”và nhấp vào“Edit”. - Chọn hộp kiểm
“Turn ON vSphere DRS”.Nhấp vào“OK”để hoàn tất.
Bây giờ bạn đã tạo cụm DRS , bạn có thể cấu hình tự động hóa DRS , DPM, affinity rulesvà các tùy chọn khác.
DRS tự động hóa . Để thiết lập cân bằng tải, bạn cần phần “DRS Automation” . Tại đây, bạn có thể chọn Mức độ Tự động hóa (Manual, Partially Automated, hoặc Fully Automated), cũng như Ngưỡng Di chuyển (giá trị từ 1 đến 5, với 1 là thận trọng và 5 là tích cực). Nếu bạn muốn thiết lập mức độ tự động hóa cho từng máy ảo riêng lẻ, hãy đánh dấu vào ô tương ứng.
Quản lý Năng lượng . Bạn có thể thiết lập DPM bằng cách chọn một trong các giá trị sau: Off, Manual, hoặc Automatic. Tương tự như tính năng cân bằng tải được mô tả ở trên, bạn có thể chọn các giá trị ngưỡng DPM từ 1 (thận trọng) đến 5 (mạnh mẽ).
Tùy chọn Nâng cao . Bạn có thể thiết lập thủ công các tùy chọn nâng cao để tinh chỉnh chi tiết cụm của mình.
Ví dụ: bạn có thể thiết lập “MinImbalance 40” để tính toán sự mất cân bằng mục tiêu. Giá trị mặc định là 50, trong khi 0 là mức tích cực nhất. Bạn có thể đọc thêm về điều này và khám phá tất cả các tùy chọn nâng cao trong tài liệu của VMware.
Quy tắc liên kết . Để thiết lập các quy tắc liên kết và chống liên kết, hãy làm theo các bước sau:
1. Truy cập vCenter -> Clusters -> tên cụm của bạn
2. Truy cập Manage -> Settings tab
3. Chọn “DRS Rules” và nhấp vào “Add.” Đặt tên cho quy tắc
4. Chọn loại quy tắc:
- Keep Virtual Machines Together (affinity)
- Separate Virtual Machines (anti-affinity)
- Virtual Machines to Hosts (affinity or anti-affinity)
5. Chọn máy ảo (VM) cho hai loại quy tắc đầu tiên, hoặc nhóm VM, nhóm máy chủ và chính sách cho loại quy tắc thứ ba
6. Nhấp vào “OK” để hoàn tất.
Nhóm tài nguyên . Nếu bạn muốn tạo nhóm tài nguyên cho các máy ảo (VM) trong cụm, hãy thực hiện như sau:
- Truy cập
vCenter -> Clusters-> Tên cụm của bạn. - Nhấp vào
Actions -> New Resource Pool. - Đặt tên cho nhóm tài nguyên, sau đó xác định giới hạn và đặt chỗ cho CPU cũng như bộ nhớ. Nhấp vào “
OK” khi hoàn tất.
Bây giờ bạn có thể thêm các máy ảo của mình vào nhóm tài nguyên. Dưới đây là cách bạn có thể di chuyển một máy ảo hiện có sang nhóm tài nguyên:
- Truy cập
vCenter -> Virtual Machines. - Chọn máy ảo của bạn.
- Nhấp vào
Actions -> Migrate. Cửa sổ trình hướng dẫn xuất hiện. - Chọn
“Change Host”trong phần“Migration Type”và nhấp vào“Next”. - Chọn nhóm tài nguyên của bạn trong phần
“Select Destination Resource”và nhấp vào“Next”. - Trong phần
“Review Selections”, nhấp vào“Finish”.
Sau khi cấu hình, bạn có thể kiểm tra trạng thái của cụm DRS vừa tạo. Chỉ cần truy cập vCenter -> Clusters -> Tên cụm của bạn và nhấp vào tab “Summary” .
Lợi ích của việc sử dụng DRS
Lợi ích chính của việc sử dụng cụm VMware DRS là quản lý tài nguyên hiệu quả với cân bằng tải. Điều này cải thiện chất lượng dịch vụ được cung cấp, đồng thời giúp bạn tiết kiệm điện (và do đó, tiết kiệm chi phí) với DPM. Bạn có thể điều khiển việc đặt máy ảo theo cách thủ công hoặc tự động, giúp việc bảo trì và hỗ trợ trở nên thuận tiện hơn.
Tóm tắt
Giải pháp cụm DRS là một phần của phần mềm ảo hóa VMware vSphere, và đặc biệt hữu ích trong các môi trường ảo quy mô lớn. DRS Các tính năng như cân bằng tải, quản lý năng lượng và quy tắc ưu tiên giúp bạn tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên cũng như hiệu suất của cụm. Với Distributed Power Management, bạn có thể tiết kiệm chi phí điện năng. Sử dụng DRS kết hợp với HA sẽ mang lại cho bạn một cụm VMware vSphere cân bằng High Availability là giải pháp hiệu quả, hiệu suất cao cho bất kỳ hạ tầng ảo nào.
NAKIVO Backup & Replication là sản phẩm được thiết kế để bảo vệ các máy ảo VMware cũng như các cụm. Khi thêm vCenter cùng với cụm vào danh sách tài sản của sản phẩm, tất cả các máy ảo trong cụm đó cũng sẽ được thêm vào tự động. Nếu một cụm được chọn cho tác vụ sao lưu hoặc sao chép, tất cả các máy ảo trong cụm đó sẽ được chọn tự động, bất kể chúng đang chạy trên máy chủ ESXi nào.
Hãy thử nghiệm các tính năng liên quan đến cụm và các tính năng khác của NAKIVO Backup & Replication trong môi trường của riêng bạn.
