VMware vSphere 5.1 群集深入解析（二十七）- 群集架構的擴充

第四部分 群集架構的擴充

第一章 群集架構的擴充

在這部分我們将繼續讨論特定的基礎架構、怎樣利用HA，DRS和存儲DRS以及怎樣部署增加可用性。無論是你的工作量還是資源提供給你的工作量，我們将通過一些設計建議和決策方法來進行指導。當然，為了在實施的細節上做出合适的決定，完全了解你的環境是必要的。無論如何，我們希望這個部分能提供一個恰當的方式了解如何将某些功能放到一起，如何在你的環境接收到需求的時候，建立理想的架構。

場景

我們選擇是場景是擴充群集，也會提到Vmware vSphere Metro Storage Cluster解決方案。我們選擇指導的場景來允許我們解釋多個設計和架構考慮。盡管場景已經測試過，在我們的實驗環境中也有效，每個環境是獨一無二的，我們的建議基于我們的經驗和你的情況可能不同。

一個VMware vSphere Metro Storage Cluster (vMSC)配置是Vmware vSphere 5認證的解決方案，基于群集結合存儲陣列同步複制。這個解決方案通常部署在資料中心距離上有限制的環境，往往大都市或者校園環境。

擴充群集模式主要的優勢是使資料中心充分活躍和工作負載平衡，因為站點之間虛拟機的遷移和存儲vMotion的能力，許多客戶發現了其吸引力，開啟 on-demand和non-intrusive來跨站點移動工作負載，群集的擴充能力提供主動負載平衡自由，這應該是主要的設計和實施目标。

擴充群集解決方案提供的好處：

工作負載移動性

跨站點自動負載平衡

增強避免停機時間

避免災難

技術需求和限制

因為虛拟機線上遷移的技術限制，有一些指定的需求必須在擴充群集實施時需要考慮，這些需求在Vmware 硬體相容向導中存儲部分的清單中，包括如下：

存儲連接配接使用光纖通道，ISCSI，SVD（存儲虛拟化裝置）和支援FCOE

存儲連接配接使用NAS（NFS協定）在寫入的時候不支援vMSC配置（2012年8月）

在站點和ESXi管理網絡之間支援的最大網絡延遲為10ms往返時間（Round Trip Time (RTT)）

注意vMotion僅僅在企業加強版的license下才支援的10ms延遲（Metro vMotion）

為了同步存儲重複連結支援最大的延遲是5ms（Round Trip Time (RTT)），通常你的存儲廠商會提供它們允許的最大的RTT

ESXi的vMotion網絡至少需要622Mbps的備援網絡鍊路

存儲的需求比存儲同步複制解決方案要複雜一些，一個vSphere Metro Storage Cluster請求會由單個存儲子系統擴充到站點，在這個設計中，提供的資料存儲必須可以通路（能讀能寫），并同時來自于兩個站點。更進一步，當問題出現，ESXi主機必須能繼續從任一站點通路資料存儲，不影響正在進行的存儲操作。

這排除了傳統的同步複制解決方案，當他們在活動的（主）LUN之間建立主/備關系，資料被通路，備LUN正在收到複制操作，在這些解決方案中，為了通路備LUN，重複必須停止（或者撤銷），LUN可見主機，現在更新了的備LUN有了完全不同的LUN ID，本質上是一個新的可用副本，這種類型的解決方案适用于适用于傳統的災難恢複。預計虛拟機需要在第二站點上啟動，vMSC需要同時配置第二站點，vMSC需要同時配置不影響通路，是以站點之間還是允許運作着的虛拟機進行遷移；正常的vMotion不會遷移虛拟機的磁盤檔案。

vMSC的存儲子系統必須在兩個站點上同時讀寫，所有磁盤寫入站點同步來確定資料一緻性。寫無論本地從哪個位置讀取，存儲架構在群集站點間調用需要大量的帶寬和非常低的延遲，增加距離和延遲将引起磁盤寫入延遲，使得性能大打折扣，将不允許在群集站點的不同地點之間成功執行vMotion。

統一和非統一

vMSC解決方案在不同區域目錄中分類，這些分類基于不同基礎的主機通路存儲。了解不同類型的擴充存儲解決方法非常重要，它會影響到你的設計，有個主要的目錄在VMware 硬體相容性清單中有描述：

統一主機通路配置–兩個站點的ESXi主機要連接配接全部站點存儲群集上的存儲節點來通路，送出ESXi主機的路徑是擴充通路距離

不統一的主機通路配置–每個站點的ESXi主機隻連接配接同一站點的存儲節點，送出ESXi主機的路徑的存儲節點限制在本地站點。

讓我們從架構和實施角度描述更深一些來確定它們足夠清晰。

統一，資料中心-A和資料中心-B的主機既能通路資料中心A存儲系統又能通路資料中心B存儲系統。實際上，存儲區域網絡在站點和所有主機之間被擴充進而能通路所有的LUN，在這些配置中，讀寫通路LUN發生在兩個陣列之一上，同步鏡像被維護隐藏，在第二陣列處于隻讀狀态。例如，如果LUN包含的資料存儲在資料中心-A的陣列上可讀寫，所有的ESXi主機将通過資料中心A的陣列進入資料存儲，為了資料中心A的ESXi主機，會有一個本地通路，資料中心B ESXi主機上的運作着虛拟機的位于資料存儲上，為了防止停機或者LUN的操作控制轉換到資料中心-B上，所有的ESXi主機将繼續檢視在場的相同的LUN，除了已經通路了資料中心-B的ESXi主機。

圖160：統一存儲架構

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正如你所看到的，理想的情況是一個虛拟機同一個資料中心通過陣列控制（讀寫）通路的資料存儲，這最大限度的減少了資料中心之間的流量，避免了讀取整個互連性能的影響。

虛拟機的站點關聯的概念是由資料存儲的讀寫副本支配，“站點關聯”一些時候也稱之為“site bias”或者“LUN locality”，意味着當資料中心A上的虛拟機有站點關聯，它讀寫資料中心A位于資料存儲上的副本，這已經在DRS章節中解釋得較詳細。

不統一：資料中心A上的主機隻能通路資料中心本地的陣列，陣列（相反的資料中心的同級陣列）負責提供全部的資料存儲大家通路，在大多數場景中虛拟機用到了這個概念，它允許每個資料中心上的ESXi主機讀寫同一個資料存儲/LUN。

很好了解，即使兩個虛拟機在同一個資料存儲，但位于不同的資料中心，它們會寫到本地，在此配置的一個關鍵點是，定義每個LUN/資料存儲的站點關聯（Site Affinity），還有時候需要涉及到“Site bias”或者“LUN locality”。換句話說，如果在站點和站點上的存儲系統之間的鍊路上發生一些事情，站點為了個給資料存儲将隻有讀寫方式的能夠通路，這當然是為了在失敗的場景下阻止資料損壞。

圖161：不統一的存儲架構

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作為統一的解決方案是當今最常用的部署，我們的測試情況下将使用統一存儲，應當指出，許多的設計考慮也适用于非統一配置，若不是這種場景的情況，我們會進行收集。

場景架構

在這部分我們将為場景描述架構配置，我們還将讨論一些基本的配置和多樣的vSphere功能，為了更深的解釋各自的功能，涉及到此書HA和DRS部分，我們将基于VMware最佳實踐和提供的操作手冊來提出針對建議，在我們失敗的場景中将解釋怎樣在實踐中阻止和限制停機時間。

架構

一個由單個vSphere 5.1群集和4個ESXi主機組成的架構場景，vSphere vCenter伺服器管理這些主機，它決定使用vSphere 5.1來測試提高改進vSphere 5.0 U1中介紹的“永久裝置丢失”（PDL）場景。介紹的這些加強的功能主要用于擴充群集環境。我們将在此章節讨論vSphere HA部分更詳細的内容。值得注意的是在vSphere 5.1中PDL行為方面沒有任何改變。

為了我們測試目的，我們模拟有兩個站點的使用者環境，第一個站點叫Frimley，第二個站點叫Bluefin。Frimley資料中心和Bluefin資料中心之間是擴充2層網絡，學校群集之間的距離是最小的距離，vCenter Server和虛拟機運作在同一個群集上。

每個站點有兩個ESXi主機，Bluefin資料中心的vCenter Server配置了vSphere DRS管理主機，在擴充群集環境中隻有一個vCenter Server執行個體是使用的，不同于傳統的VMware Site Recovery Manager配置需要兩個vCenter Server。在第15章讨論了配置VM-Host關聯規則，在我們的場景中使用ISCSI為主要協定。

在vSphere 5.1群集通過統一裝置Access模式的光纖配置連接配接上NetApp MetroCluster。此配置在NetApp的技術白皮書“TR-3548”中有深入描述。這意味着群集裡每個主機連接配接了兩個存儲節點。每個節點連接配接到兩個光纖交換機，第二區域的節點還連接配接到兩個類似的交換機，對于任何給定的LUN，兩個存儲節點中的任何一個呈現的LUN是通過ISCSI讀寫。

與此相反的存儲節點保持着複制，隻讀副本有效的隐藏起來，直到ESXi主機需要。

當使用NetApp MetroCluster，一個ISCSI連接配接綁定一個指定的虛拟IP位址，ESXi主機上的這個虛拟IP位址用來連接配接存儲控制器。在失敗的場景中，IP-Address轉換到相反的存儲控制器，允許無縫通路目标存儲的IP位址，而不需要重新配置。

總計建立了8個LUN：4個通過虛拟ISCSI IP位址通路Frimley資料中心，另外4個通過虛拟ISCSI IP位址通路Bluefin資料中心。

圖162：基礎結構

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表27：基礎架構

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本文轉自 tim2009 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/virtualbox/1223280，如需轉載請自行聯系原作者