peredelka38.ru
Виртуализация сегодня уже является неотъемлемой частью многих компаний и организаций. Она позволяет улучшить эффективность работы серверов и сократить затраты на обслуживание и апгрейды. Виртуализация также позволяет легче обеспечивать отказоустойчивость системы.
Одним из инструментов, обеспечивающих отказоустойчивость виртуализированных систем, является Fault Tolerance (FT) в VMware. Fault Tolerance позволяет создать второй копии виртуальной машины (VM), работающей параллельно с основной. В случае сбоя основной VM, FT автоматически преключает выполнение на вторую копию без каких-либо видимых перерывов в работе.
FT обеспечивает максимальную доступность и непрерывность работы виртуализированной среды. Виртуальные машины, работающие под управлением FT, будут продолжать выполнять свои задачи даже при возникновении непредвиденных сбоев, таких как отказ аппаратного обеспечения или программного обеспечения.
В основе FT лежит технология Record/Replay, которая отслеживает и записывает все действия операционной системы и приложений на виртуальной машине. Эта запись позволяет создать точную копию работы основной VM и обеспечить ее воспроизведение в случае сбоя. Воспроизведение происходит на второй копии VM в реальном времени, что обеспечивает непрерывность работы приложений.
Что представляет собой Fault Tolerance?
Механизм Fault Tolerance обеспечивает полное дублирование виртуальной машины, называемой «проектной виртуальной машиной» (Primary VM), на другом физическом хосте, который работает в паре и называется «виртуальной машиной-фондом» (Secondary VM). Для синхронизации двух ВМ используется технология Record/Replay.
Когда происходит сбой виртуальной машины, например, из-за сбоя аппаратуры, отказа электропитания или программного сбоя, вторая ВМ мгновенно активируется и становится основной. Пользователи не замечают переключения и продолжают работу без прерывания.
Для достижения высокой отказоустойчивости, Fault Tolerance требует включения «единственного режима записи» на хостах, а также выделения достаточных ресурсов для обеспечения непрерывной работы обоих виртуальных машин. К сожалению, не все ВМ могут быть обеспечены данной функциональностью из-за ограничения в количестве процессоров или оперативной памяти.
Несмотря на некоторые ограничения и требования к ресурсам, Fault Tolerance может значительно повысить надежность и доступность виртуальной инфраструктуры, минимизируя потери времени и данных при сбоях оборудования или других непредвиденных ситуациях.
Определение и принципы работы
Основные принципы работы Fault Tolerance включают:
- Дублирование виртуальной машины: Fault Tolerance создает точную копию виртуальной машины, называемую primary VM (основная ВМ) и secondary VM (резервная ВМ). Для обеспечения устойчивости к сбоям все операции и системные вызовы, сделанные на основной ВМ, дублируются на резервную ВМ.
- Синхронизация состояний: Все изменения состояний, сделанные в основной ВМ, мгновенно реплицируются на резервную ВМ. Это включает изменения памяти, регистров и периферийных устройств, что позволяет обеим ВМ находиться в одинаковых состояниях в любой момент времени.
- Проверка и сравнение: Виртуальный чекпоинт, представляющий собой состояние ВМ в определенный момент времени, сохраняется на основной ВМ и сравнивается с аналогичным чекпоинтом на резервной ВМ. Это позволяет обнаружить любые отличия в состоянии, вызванные сбоем и переключение на резервную ВМ в случае несоответствия.
- Автоматическое переключение прозрачно для пользователей: В случае сбоя основной ВМ, Fault Tolerance автоматически переключает выполнение на резервную ВМ без какого-либо влияния на пользователей или приложения. Происходит мгновенное продолжение работы с того же места, на котором остановилась основная ВМ.
Преимущества Fault Tolerance в VMware
Технология Fault Tolerance (FT) в VMware позволяет обеспечить высокую отказоустойчивость виртуальных машин. Она позволяет автоматически создавать точную копию работающей виртуальной машины на другом физическом хосте. При сбое главного хоста, копия машины немедленно продолжает работу, обеспечивая непрерывность работы системы.
Основные преимущества Fault Tolerance в VMware:
| Высокая доступность | Технология FT позволяет гарантировать непрерывную работу системы даже в случае отказа главного хоста. Копия виртуальной машины мгновенно активируется и продолжает работу без потери данных или простоя сервисов. |
| Автоматическое переключение | В случае сбоя главного хоста, копия машины автоматически принимает управление и продолжает обрабатывать запросы. Пользователи не замечают никаких изменений и продолжают получать доступ к приложениям и данным. |
| Бесшовная интеграция | Технология FT интегрирована в платформу VMware vSphere, что позволяет ее легко настроить и управлять. Она не требует дополнительных инструментов или изменений в приложении. |
| Удобство использования | Виртуальные машины, на которые включена функция Fault Tolerance, можно управлять так же, как и любые другие виртуальные машины в VMware vSphere. Не требуется дополнительного обучения или специальных навыков. |
Технология Fault Tolerance в VMware обеспечивает непрерывную работу виртуальных машин даже при отказе оборудования или программного обеспечения. Она увеличивает доступность и надежность системы, позволяет устранять простои и минимизировать потери данных.
Режимы работы Fault Tolerance
В VMware имеются два режима работы Fault Tolerance: максимальное время задержки (Primary) и незначительная потеря задержки (Secondary).
1. Режим максимального времени задержки (Primary):
- В этом режиме один виртуальный сервер (Primary) является основным, а второй (Secondary) – резервным;
- Primary и Secondary сервера синхронизируются, постоянно передавая состояние виртуальной машины друг другу;
- Если Primary сервер выходит из строя, Secondary сервер мгновенно переходит в активный режим и продолжает работу с того места, где остановился Primary сервер;
- Переключение происходит без прерывания работы виртуальной машины, пользователи даже не замечают, что Primary сервер вышел из строя;
- Primary сервер автоматически подбирается в случае аварийной остановки-включения;
- Таким образом, режим максимального времени задержки обеспечивает высокую доступность виртуальных машин и минимальные потери при сбоях.
2. Режим незначительной потери задержки (Secondary):
- В этом режиме оба сервера (Primary и Secondary) активно обрабатывают запросы;
- Secondary сервер незначительно отстает в работе от Primary сервера;
- В случае сбоя Primary сервера, Secondary сервер автоматически становится основным и продолжает работу с того места, где завершилась работа Primary сервера;
- Таким образом, режим незначительной потери задержки обеспечивает более высокую производительность системы за счет параллельной обработки запросов обоими серверами.
Ограничения и возможные проблемы
- Ограниченное количество виртуальных машин: Несмотря на то, что современные версии VMware позволяют виртуализировать большое количество виртуальных машин, функция Fault Tolerance поддерживает только ограниченное количество виртуальных машин в одном кластере.
- Требования к аппаратной инфраструктуре: Для корректной работы Fault Tolerance требуется специальное оборудование, включая процессоры с поддержкой линейной истории выполнения команд, хранение записей выполнения команд на обоих процессорах и высокоскоростные сети.
- Влияние на производительность: Включение функции Fault Tolerance может отрицательно сказаться на производительности виртуальных машин и хостов, так как все операции должны дублироваться на втором хосте.
- Синхронизация памяти: Fault Tolerance требует постоянной синхронизации памяти между основным и вторичным хостами. Это может потребовать значительных вычислительных ресурсов и сетевой пропускной способности.
- Ограниченная поддержка дисковых операций: Некоторые операции с виртуальными дисками, такие как увеличение размера или изменение типа диска, могут привести к сбоям Fault Tolerance и требовать перезапуска виртуальной машины.
- Требования к сетевой инфраструктуре: Для обеспечения Fault Tolerance требуется высокоскоростная сеть с низкой задержкой и высокой пропускной способностью.
При развертывании функции Fault Tolerance важно учитывать эти ограничения и проблемы, чтобы гарантировать ее надежную работу и минимизировать возможные риски и проблемы.
Как настроить Fault Tolerance в VMware
Настройка Fault Tolerance в VMware позволяет создать резервную копию виртуальной машины (VM), чтобы в случае отказа основной машины, система автоматически переключилась на резервную копию без прерывания работы.
Прежде всего, убедитесь, что виртуальные машины, для которых вы хотите настроить Fault Tolerance, работают на компьютере, который поддерживает функцию FT (Fault Tolerance).
1. Откройте vSphere Web Client и выберите центр управления vCenter.
2. Найдите виртуальную машину, которую вы хотите защитить с помощью Fault Tolerance, и выберите ее.
3. На панели управления виртуальной машины выберите вкладку «Управление» и перейдите к разделу «Fault Tolerance».
4. Нажмите кнопку «Включить Fault Tolerance», чтобы включить режим Fault Tolerance для выбранной виртуальной машины.
5. Настройте количество и конфигурацию FT-VM (виртуальной машины с функцией Fault Tolerance), так как они будут использоваться для создания и поддержки резервной копии в случае отказа основной машины.
6. Подтвердите настройки и дождитесь завершения процесса настройки. После этого виртуальная машина будет защищена с помощью Fault Tolerance.
Важно помнить, что виртуальная машина с включенным режимом Fault Tolerance потребует больше ресурсов для работы, поэтому убедитесь, что у вас достаточно процессорной мощности и памяти для поддержки данной функции.
Теперь вы знаете, как настроить Fault Tolerance в VMware и обеспечить сохранность данных даже при возникновении сбоев на основной виртуальной машине.
1. Fault Tolerance предоставляет возможность создания полностью отказоустойчивого окружения, где в случае сбоя одной виртуальной машины, ее работа мгновенно переключается на другую виртуальную машину.
2. Для использования Fault Tolerance необходимо наличие виртуализационного хоста с включенной опцией Fault Tolerance в настройках.
3. Виртуальные машины, которые требуют непрерывной работы и мгновенного переключения в случае сбоя, должны быть настроены на работу в режиме Fault Tolerance.
4. При использовании Fault Tolerance следует учитывать, что ресурсы виртуализационного хоста будут распределены между первой и второй виртуальными машинами, что может привести к снижению производительности.
5. В случае если виртуальная машина переключается на резервную виртуальную машину, необходимо проверить правильность ее настройки и функциональность, чтобы быть уверенным в ее готовности к работе.
6. Регулярное тестирование механизма Fault Tolerance может быть полезным для проверки его работоспособности и убеждения в его эффективности.
Все вышеуказанные рекомендации помогут организовать и обеспечить непрерывную работу виртуальных машин в среде VMware с использованием механизма Fault Tolerance.