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目次
仮想マシンの高可用性を実現するには、通常、次の主要なコンポーネントとテクノロジが必要です。
序文
この章では、クラウド コンピューティングにおける一般的なクラスター戦略について説明し、クラスターとは何かを理解します。
1. クラスターとは
クラスターは、コンピューターまたはサーバーのグループをソフトウェアおよびハードウェアと接続し、緊密に連携してコンピューティング タスクを完了するコンピューター システムです。クライアントから見ると、サービスを提供するデバイスは 1 台だけであり、実際には複数のデバイスの集合体ですが、これらのデバイスが提供するサービスは同じです。
クラスタシステムでは、通常、1台のコンピュータをノードと呼び、ローカルエリアネットワークで接続され、複数のコンピュータを並列処理することで高速な計算速度を実現したり、複数のコンピュータをバックアップとして使用することで信頼性を向上させることができます。
2. クラスター戦略
1. 仮想マシンの HA
HA (High Availability)高可用性。サービスの中断を最小限に抑えるテクノロジー。
複数のホストがフェールオーバー クラスターにグループ化され、クラスター上で実行されているサービス (または VM) は、単一のホストの障害によって停止することはありません。
障害復旧速度を向上させ、業務中断時間を短縮し、業務継続性を確保し、確実なシステムの自己保守を実現します。
仮想マシンの高可用性を実現するには、通常、次の主要なコンポーネントとテクノロジが必要です。
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クラスター: 物理または仮想化されたコンピューティング ノードのグループがクラスター テクノロジを通じて連携して、高可用性と負荷分散を提供します。
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ハートビート検出: クラスターでは、各ホストが他のホストのステータスを監視します。これは、ハートビート信号を定期的に送信してホスト マシンの実行ステータスを確認するハートビート検出メカニズムによって実現できます。
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障害の検出とフェイルオーバー: ホスト マシンに障害があるか使用できないことが検出されると、クラスター内の他のホストがホスト マシン上で実行されている仮想マシンを引き継ぎ、仮想マシンのフェイルオーバーを実現します。これには、ホスト障害イベントを迅速に検出し、比較的短期間で仮想マシンを利用可能なホストに移行する必要があります。
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共有ストレージ: 仮想マシンの移行を実現するには、通常、他のホストがこれらの仮想マシンのディスク データにアクセスできるように、仮想マシンのディスク イメージ ファイルを共有ストレージに保存する必要があります。
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仮想マシンの移行: 仮想マシンの移行は、実行中の仮想マシンをあるホストから別のホストに移行するプロセスです。このプロセスは、コールド マイグレーション (仮想マシンがパワーオフされている) またはホット マイグレーション (仮想マシンが実行されている) の場合があります。
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自動化: 仮想マシンの高可用性は通常自動です。つまり、ホスト障害が検出されると、管理者による手動介入なしで、仮想マシンのフェイルオーバー プロセスが自動的にトリガーされます。
仮想マシンの高可用性を実現するには、VMware vSphere の vSphere High Availability (vSphere HA) や Microsoft Hyper-V のフェールオーバー クラスタリングなどの仮想化管理ツールを使用する必要があります。これらのツールは、仮想マシンの障害検出、自動フェイルオーバー、リソース スケジューリング、および仮想マシンの継続的な運用と可用性を保証するその他の機能を提供します。
2. 動的リソース スケジューリング (DRS)
DRS (Dynamic resource scheduling)動的リソース スケジューリングは、リソース プールのリソース負荷の動的な監視に従って、均一分散ルールを合理的にトリガーし、リソース プール内の物理サーバー間でリソースの再割り当てを実現し、負荷分散と負荷分散を実現します。ピーク負荷の軽減。
物理サーバーの負荷が大きすぎる場合、仮想マシンは DRS を通じて負荷の軽い他の物理サーバーに移行されます。
仮想マシンの負荷が増加すると、DRS は仮想マシンの使用可能なリソースをリソース プール内の物理サーバーに再割り当てし、複数の仮想マシン間で使用可能なリソースをインテリジェントに割り当てます。
DRS の主な機能は次のとおりです。
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負荷分散: DRS は、CPU、メモリ、ストレージなど、クラスタ内のホストのリソース使用状況をリアルタイムで監視します。一部のホストの負荷が高い場合、仮想マシンをリソース使用率
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予測分析: DRS は、過去のパフォーマンス データと傾向を分析することによって仮想マシンのリソース要件の変化を予測し、リソース割り当てをより適切に計画し、リソースのボトルネックを防ぎます。
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自動化: DRS はリソースを自動的にスケジュールし、事前に設定されたルールとポリシーに従ってクラスター内のリソースのステータスをリアルタイムで監視し、必要に応じて管理者による手動介入なしで仮想マシンの移行を自動的にトリガーします。
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ポリシーベースのスケジューリング: 管理者は、特定のニーズやビジネス シナリオに従ってリソースのスケジューリングを最適化するために、さまざまなスケジューリング ポリシーを構成できます。たとえば、スケジュール ポリシーは、CPU 使用率、メモリ使用率、仮想マシンの優先順位などの指標に基づいて策定できます。
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制限と優先度: DRS は、リソース スケジューリングの制限と優先度を構成して、重要な仮想マシンまたは仮想マシンの特定のグループが優先処理を受け、過剰な移行によるパフォーマンスへの影響を確実に回避できます。
DRS により、仮想化環境でのリソース使用率が大幅に向上し、O&M コストが削減され、パフォーマンスと可用性が向上します。これは VMware vSphere プラットフォームの非常に重要な機能の 1 つであり、特に大規模な仮想化クラスターに適しています。
3. 分散電源管理
DPM (分散電源管理)分散電源管理は、ビジネスが少ないときにクラスタ内の少数のホストに仮想マシンを動的に「集中」させ、他のホストをスタンバイにして電力消費を節約するために使用されます。 , 次に、以前スタンバイしていたホストを再度起動します。
DPM ポリシーを実装するための前提条件は、DRS ポリシーを有効にすることです。つまり、クラスターは DPM ポリシーを設定する前に、まず DRS ポリシーを設定する必要があります。
DPM の主な機能と原則は次のとおりです。
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電源ステータスの監視: DPM は、CPU、メモリ、ストレージなど、クラスター内の各ホストのリソース使用状況をリアルタイムで監視します。同時に、ホストマシンの電源オン、電源オフ、スタンバイなどの電源ステータスも監視できます。
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リソース負荷分散: DPM は、リソース負荷分散のために VMware DRS (Dynamic Resource Scheduling) を組み合わせることができます。一部のホストのリソース使用率が低い場合、DPM は仮想マシンをこれらのホストに自動的に移行できるため、リソースが集中的に使用され、他のホストは省電力モードに移行できます。
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自動電源管理: DPM は、事前定義されたポリシーとしきい値に従ってホストの電源状態を自動的に制御できます。負荷が低い場合、DPM はシャットダウンするかスタンバイ モードに入るかを選択できるため、エネルギーを節約できます。負荷が増加すると、DPM はホストを自動的に起動して、仮想マシンのパフォーマンスと可用性を確保します。
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省エネ モード: DPM では、「高性能」モードや「省エネ」モードなど、さまざまな省エネ モードを定義できます。ハイパフォーマンス モードでは、高負荷の要求を満たすためにすべてのホストの電源がオンのままになります。省エネ モードでは、DPM は負荷状態に応じてホスト コンピューターの電源状態をインテリジェントに制御します。
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予測分析: VMware DRS と同様に、DPM も予測分析を使用してリソース要件の変化を予測し、よりインテリジェントな電源管理を可能にします。
分散型電源管理を使用することで、企業はリソース利用を最大化し、エネルギー消費と運用コストを削減すると同時に、炭素排出量と環境への影響を削減して環境にプラスの影響を与えることができます。
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