在虚拟环境下配置集群及故障恢复体系

核心提示：虚拟数据中心的高可用性（HA）是一个多层次的任务，它涉及到在线备份（live backup）、故障恢复功能或集群等等，在虚拟环境下配置集群及故障恢复体系，在本文中，将探讨如何在虚拟环境下配置集群（cluster），你的判断依据是操作系统，而不是是否支持OEM（原始设备制造商）的驱动，建立故障恢复体系（failover

虚拟数据中心的高可用性（HA）是一个多层次的任务，它涉及到在线备份（live backup）、故障恢复功能或集群等等。在本文中，将探讨如何在虚拟环境下配置集群（cluster），建立故障恢复体系（failover structure）。

虚拟化的高可用性有两个层面。我们既可以在子机层操作，依赖OS和应用灾难恢复能力；也可以在主机层操作，从而面对一系列新的问题。

在子机层执行HA配置的过程几乎与在物理机环境下一样，需要解决一些技术问题。例如，为每个虚拟网络接口设置静态MAC地址。此外，还需要突破一些限制因素，这些限制因素取决于所选的虚拟化平台和HA软件。不过，虚拟集群创建基本上都是可以完成的，甚至可以创建混合式（mixed）虚拟集群。在混合式虚拟集群中，有一个或多个节点是虚拟机，其它节点则均为物理机。

主机的高可用性更有必要性，不过也更加复杂。在这样的情况下，以故障恢复为例，运行于主机中的虚拟机必须被复制到另一台主机，而且要保持持续性同步，复制虚拟磁盘和虚拟内存修改。这个操作与在线备份有同样的问题，而且还更加复杂，需要尽可能快、尽可能多地重复进行此操作。

这样，Vizioncore再一次成为了主角。它有esxReplicator，能够将正在运行的虚拟机从一台VMware Server复制到另一台VMware Server，而且不需要集中存储设备。不幸的是，这款产品不能处理网络修改（network modification），而执行故障恢复时需要用到网络修改，所以我们只能手动切换出错主机和冷备份（cold standby）主机。

VMware自身也提供了一个更加强大的解决方案，推出了ESX Server 3和VirtualCenter 2，这是一个基于VMotion的故障恢复选项。VMware HA不像Vizioncore esxReplicator，它可以自动重启出错主机中的虚拟机。不过很遗憾，VMware HA在配置方面非常费力。它必须要有VirtualCenter和VMotion，而且虚拟机必须存储于光纤通道SAN环境，否则它就无法工作。

其它高可用性方法

另一方面，P2V迁移工具可以帮助我们执行P2V迁移。因此，我们可以配置P2V迁移工具，以便复制虚拟机到其它主机。

在这种情况下，PlateSpin是一个比较好的选择。它提供了Windows操作系统的动态迁移功能（live migration）。此外，还可以利用这个技术进行灾难恢复。然而不幸的是，PlateSpin跟Vizioncore一样，也不能处理故障恢复的每个方面，所以我们还得手动干预。

使用故障恢复固然是个不错的方法，但是最可取的HA配置方法毫无疑问当属集群。在集群中，多台主机担当共享虚拟机的一个执行前端。如果其中一个主机出错，不会造成服务中断。因为还有其它主机可以正常工作，虚拟机总是可用。

利用虚拟化平台的自身功能或第三方解决方案，我们可以在主机层执行集群。

例如，在Microsoft Virtual Server中，Windows是主机操作系统，微软允许通过Cluster Service执行虚拟化物理节点集群。

相反，VMwareESX Server没有这样的功能。不过，它有一些外部解决方案可以完成这个任务，如Symantec Veritas Cluster Service。最近EMC公司发布了Rainfinity，这让我们看到了希望，有一天RainWall技术终将可以用于执行ESX集群。

目前，虚拟化集群解决方案还远不够成熟，在采用之前一定要进行严格的测试。

更多难点

故障恢复和集群配置的结构也十分复杂。虚拟机在主机之间迁移时，它们可能有不同生产厂家的CPU服务，这些CPU可能比较相似，但并不相同。而且，现有的虚拟化平台仍然无法实时处理动态迁移过程中的这些差异。

同样，如果各个可用主机的配置不同，虚拟机的虚拟磁盘分配（例如，一台虚拟机有4个虚拟CPU）可能无法得到满足，从而无法执行迁移。

这种情况不久还可能变得更糟糕，这取决于生产商如何支持准虚拟化（paravirtualization）。这种方法需要新一代的CPU才能运行主操作系统。如果虚拟化平台不能同时运行普通的二进制译码（binary translation）和准虚拟化，或者不能准确地在两者之间进行切换，那么我们就不能混合使用新老物理服务器。换句话说，我们每次购买新配件后就必须翻新全部硬件基础设施，或者谨慎地考虑如何集合主机，从而获取高可用性。

最后一点也很重要，我们必须允许可信存储设施访问，这显然是最关键的一步。这一步通常是由称作多路径（multipathing）的软件完成的。当主机有两个或更多HBA（主机总线适配器）以访问多个SAN时，存储管理软件能够动态选择可用连接，而不会选择出错连接。

在驱动层安装软件有一定的局限性。根据你所选的虚拟化平台不同，你可能不能安装驱动。例如，VMware ESX Server现有的架构就不允许存储商安装它们自己的驱动，而VMware自己提供的驱动又不支持动态多路径。

在选择托管解决方案（hosted solution）时，如VMware Server或Microsoft Virtual Server，你的判断依据是操作系统，而不是是否支持OEM（原始设备制造商）的驱动，因为OEM的驱动始终是被支持的。