顧景民　時陽

【摘 要】本文介紹了vmware ESXI虛擬化集群技術(shù)以及vmware虛擬服務(wù)器的備份和恢復(fù)。

【關(guān)鍵詞】虛擬化；VMware；ESXI；HA；SRM；備份；恢復(fù)

1 服務(wù)器虛擬化技術(shù)

服務(wù)器虛擬化技術(shù)是當(dāng)下流行的一種技術(shù)，是指通過虛擬化技術(shù)將一臺計算機(jī)虛擬為多臺邏輯計算機(jī)。在一臺計算機(jī)上同時運行多個邏輯計算機(jī)，每個邏輯計算機(jī)可運行不同的操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互不影響，從而顯著提高計算機(jī)資源的利用率。

在虛擬化技術(shù)出現(xiàn)之前，每臺主機(jī)只能使用一個操作系統(tǒng)，在同一主機(jī)上運行多個應(yīng)用程序通常會發(fā)生沖突，而采用部署多個應(yīng)用中間件的方式，將有可能導(dǎo)致主機(jī)系統(tǒng)資源利用率降低，硬件成本高昂而且不夠靈活。通過采用虛擬機(jī)技術(shù)，將管理操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序有效分離，分別作為單一的個體運行。并且應(yīng)用程序都可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互不影響，從而顯著提高計算機(jī)的工作效率?？梢詫崿F(xiàn)IT資源的動態(tài)分配、靈活調(diào)度、跨域共享，提高IT資源利用率，使IT資源能夠真正成為社會基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)于各行各業(yè)中靈活多變的應(yīng)用需求。

2 利用VMware HA工具實現(xiàn)服務(wù)器的熱備

VMware，Inc是一家可以提供服務(wù)器、桌面虛擬化的解決方案公司，在虛擬化和云計算基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，所提供的、解決方案可通過降低復(fù)雜性以及更靈活、敏捷地交付服務(wù)來提高IT效率。VMware眾多虛擬化技術(shù)中，HA不僅可以實現(xiàn)虛擬機(jī)的熱備，還可以實現(xiàn)虛擬機(jī)的集群，資源的動態(tài)分配。

VMware HA將一組物理主機(jī)合并為一個具有共享資源池的群集，HA監(jiān)控群集中的所有主機(jī)。一旦某臺主機(jī)發(fā)生故障，VMware HA會立即響應(yīng)，并在另一臺主機(jī)上重新啟動受影響的虛擬機(jī)。每一臺VMware ESXI服務(wù)器配有一個HA代理，持續(xù)不斷地檢測群集中其他主機(jī)的心跳信號。ESXI主機(jī)每隔五秒就會通過服務(wù)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)送心跳信號。假如某臺ESX主機(jī)在連續(xù)三個時間間隔后都還沒有發(fā)出心跳信號，那么該主機(jī)就被默認(rèn)為發(fā)生了故障或者與網(wǎng)絡(luò)的連接出現(xiàn)了問題。在這種情況下，原本在該主機(jī)上運行的虛擬機(jī)就會自動被轉(zhuǎn)移到群集中的其他主機(jī)上。反之，如果一臺主機(jī)無法接收到來自群集的其他主機(jī)的心跳信號，那么該主機(jī)便會啟動一個內(nèi)部進(jìn)程來檢測自己跟群集中其他主機(jī)的連接是否出現(xiàn)了問題。如果真的出現(xiàn)了問題，那么就會中斷在這臺主機(jī)上所有正在運行的虛擬機(jī)，并啟動預(yù)先設(shè)定好的備用主機(jī)（圖1）。

圖1

VMware HA的群集具有以下功能：

（1）當(dāng)虛擬主機(jī)發(fā)生硬件故障時，將為故障切換容量范圍內(nèi)所有正在運行的虛擬機(jī)提供自動故障切換?？梢栽跓o需任何人員干預(yù)的情況下自動檢測服務(wù)器故障和重啟虛擬機(jī)。

（2）VMware HA可以提供動態(tài)的、智能的資源分配和虛擬機(jī)優(yōu)化。

（3）VMware HA支持易于使用的配置和使用Virtual Center進(jìn)行監(jiān)控。HA確保該容量總是可用的（在指定的故障切換容量限制內(nèi)），以便重啟所有受服務(wù)器故障影響的虛擬機(jī)（基于為虛擬機(jī)配置的資源預(yù)留）。

（4）不間斷地監(jiān)控容量利用率，并“預(yù)留”備用容量以便能夠重啟虛擬機(jī)。當(dāng)未發(fā)生故障時，虛擬機(jī)可以完全利用備用故障切換容量。采用VMware HA后，對于虛擬主機(jī)的維護(hù)工作將減少50%以上，同時利用HA的資源監(jiān)控和分派功能在較短的時間內(nèi)了解具體應(yīng)用對資源的要求。

3 利用VMware SRM實現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)

VMware vCenter Site Recovery Manager（SRM）是一個業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)解決方案，可以計劃、測試和執(zhí)行一個站點（受保護(hù)站點）和另一個站點（恢復(fù)站點）之間 vCenter 虛擬機(jī)的恢復(fù)。它提供了用于災(zāi)難恢復(fù)管理、無中斷測試和自動化故障切換的功能，可以自動在服務(wù)器群和災(zāi)難恢復(fù)站點之間進(jìn)行自動化故障轉(zhuǎn)移，也可以在兩個包含活動工作負(fù)載的站點之間的故障切換。使用SRM能實現(xiàn)恢復(fù)計劃的設(shè)置、測試和執(zhí)行等關(guān)鍵要素的簡化和自動化（圖2）。

圖2

使用SRM實現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)的流程如下：

（1）設(shè)置恢復(fù)基礎(chǔ)架構(gòu)：SRM將指導(dǎo)用戶完成連接到遠(yuǎn)程站點和正在使用的存儲復(fù)制軟件這一過程。另外，還可將生產(chǎn)資源（包括計算和網(wǎng)絡(luò)資源）映射到恢復(fù)站點上的相應(yīng)資源。

（2）創(chuàng)建恢復(fù)計劃：SRM提供了直觀界面，可幫助用戶針對基礎(chǔ)架構(gòu)的各種故障切換情形和不同部分創(chuàng)建恢復(fù)計劃。用戶可以將虛擬機(jī)掛起或關(guān)閉，以釋放資源供恢復(fù)過程使用。用戶還可以指定虛擬機(jī)的啟動順序，設(shè)置自動執(zhí)行用戶定義的腳本，并能根據(jù)需要確定暫停恢復(fù)過程的位置。

（3）測試恢復(fù)計劃：SRM通過使用存儲陣列的快照功能并將虛擬機(jī)連接到用戶的隔離測試網(wǎng)絡(luò)，自動在恢復(fù)站點上創(chuàng)建無中斷且隔離的測試環(huán)境。它會自動執(zhí)行要在實際故障切換時使用的恢復(fù)計劃，并在測試完成后清除測試環(huán)境。測試結(jié)果可保存起來，以便隨時查看和導(dǎo)出。

（4）自動執(zhí)行故障切換：一旦管理員從VMware vCenter Server啟動了恢復(fù)計劃，SRM即會自動執(zhí)行恢復(fù)計劃中的步驟，以確保恢復(fù)過程的執(zhí)行與當(dāng)初的設(shè)計完全一致。管理員可以了解整個執(zhí)行過程。但為了保證災(zāi)難恢復(fù)的有效性及可操作性，在部署SRM之前，首先必須對如下關(guān)鍵的問題進(jìn)行仔細(xì)地規(guī)劃，否則將嚴(yán)重影響SRM恢復(fù)的有效性。

3.1 虛擬機(jī)布置

對于VMware SRM，簡單地將所有的虛擬機(jī)存儲在一個SAN當(dāng)中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對于成功的SRM部署，虛擬機(jī)在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）中的位置也是十分重要的。

為什么虛擬機(jī)位置十分重要？首先，虛擬機(jī)位置可以影響SAN的復(fù)制。VMware SRM依賴于SAN提供的復(fù)制技術(shù)。VMware SRM不能管理或者提供這種技術(shù)；它需要的只是其可用、恰當(dāng)配置和可操作性。大多數(shù)SAN復(fù)制技術(shù)在邏輯單元號（LUN）層進(jìn)行復(fù)制，意味著只能以整個LUN決定是是否復(fù)制。這樣的結(jié)果是，組織必須確保需要通過VMware SRM保護(hù)的虛擬機(jī)被存放于同一個可被復(fù)制的LUN當(dāng)中（否則SRM將不能提供保護(hù)）。一些組織可能會在第一次安裝和配置SAN復(fù)制時考慮解決虛擬機(jī)放置問題。如果沒有，就需要在安裝SRM之前解決這個問題?？梢允褂肰MwareStorage VMotion實現(xiàn)在沒有宕機(jī)的情況下將虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)存儲間進(jìn)行遷移。

其次，虛擬機(jī)位置重要的原因是VMware SRM在操作時需要同時移動整個LUN（或者數(shù)據(jù)存儲）。在SRM故障轉(zhuǎn)移過程中，有些虛擬機(jī)不能同時進(jìn)行移動，就需要將它們放置于不同的數(shù)據(jù)存儲當(dāng)中。只有當(dāng)災(zāi)難恢復(fù)過程中，位于同一個數(shù)據(jù)存儲的所有虛擬機(jī)可以同時進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移的情況下，才可以將虛擬機(jī)放置于同一個數(shù)據(jù)存儲當(dāng)中。同樣，Storage VMotion可以在沒有產(chǎn)生宕機(jī)的情況下將虛擬機(jī)移動到恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲之中。

為了解決這個注意事項，組織需要在文檔中明確規(guī)定虛擬機(jī)在SAN中的存儲位置。一旦位置被確定下來，就需要對一些虛擬機(jī)進(jìn)行遷移，比如將虛擬機(jī)移動到可復(fù)制的LUN之中，實現(xiàn)通過VMware SRM進(jìn)行保護(hù)。直到SRM實施過程中才會進(jìn)行另一部分必要的遷移。擁有這些文檔可以簡化之后的遷移過程。

3.2 規(guī)劃災(zāi)難恢復(fù)計劃

VMware SRM可以為非虛擬化資源提供集成特性，比如運行腳本來控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。VMware SRM的正確定位為：災(zāi)難恢復(fù)策略中的一個組成部分。組織仍然必須定義災(zāi)難恢復(fù)事件，比如怎樣才能構(gòu)成一個合格的災(zāi)難恢復(fù)事件，組織仍然必須定義多個角色來表明災(zāi)難事件中的任務(wù)分配。VMware SRM不能替換這些角色，但是VMware SRM需要組織這些定義來使得這項技術(shù)可以適用于災(zāi)難恢復(fù)策略。尋求以技術(shù)作為策略的組織最后會發(fā)現(xiàn)很難達(dá)到項目的成功準(zhǔn)則。

雖然VMware SRM提供了服務(wù)器群資源整合功能，但SRM只是企業(yè)中一個全面的災(zāi)難恢復(fù)戰(zhàn)略的一部分。仍然需要一個為數(shù)據(jù)中心余下的物理機(jī)器制定一個完善的災(zāi)難恢復(fù)計劃。用戶必須明確定義災(zāi)難恢復(fù)事件以及處理災(zāi)難事件相關(guān)的各種角色和任務(wù)，并將這些內(nèi)容與SRM結(jié)合起來，以便使SRM能根據(jù)企業(yè)的實際需求制訂模型化的災(zāi)難恢復(fù)戰(zhàn)略。

4 總結(jié)

利用VMware技術(shù)實現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化，以及熱備和恢復(fù)，充分發(fā)揮了服務(wù)器的硬件性能，能夠在確保企業(yè)投入成本的同時，提高運營效率，節(jié)約能源降低經(jīng)濟(jì)成本和空間浪費，對于發(fā)展迅速，成長規(guī)模大的用戶來說，可以通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Whats New in VMware Data Recovery 2.0 Technical Whitepaper[M].VMware：Jul 12，2011.

[責(zé)任編輯：王楠]