vmwareでの冗長化に関するメモ

■参考URL

☆VMwareに関する用語

☆【手順】ESXiクラスタの作成

☆【手順】vSphereHAを有効にし、動作確認をする

☆新卒 SE 社員が贈る vSphere のキソ！

☆Nested ESXiの構築方法

☆【VMware ESXi】仮想ネットワーク設定を完全理解する【仮想スイッチ,ポートグループ】

☆HA構成とは？構成の例やフェイルオーバークラスター・負荷分散クラスターについて解説

☆vSphere HAの仕組みについて

☆「押さえておきたいvSphereの基本」連載開始します

☆押さえておきたいvSphereの基本-可用性編　vSphere DRS

☆押さえておきたいvSphereの基本-可用性編　vSphere HA/FT

■クラスタシステムの種類

HPCクラスタとHAクラスタ

HPC クラスタ(High Performance Computing Cluster)

HPCクラスタとは、「High Performance」という名前の通り、システムのパフォーマンスを高めるためのクラスタシステムです。複数台のコンピューターを繋いで1台のコンピューターとして扱うため、繋ぐコンピューターの数が多いほど処理能力も高くなります。大きなものはスーパーコンピューターのひとつであると考えることもできます。膨大なデータを扱う数値解析やシミュレーションなど、科学技術の分野で活用されることが多いシステムです。

HA クラスタ(High Availability Cluster)

HAクラスタとは、可用性を高めるためのクラスタ構成のことをいいます。HAクラスタには、フェイルオーバー型や負荷分散型などの種類があります。

クラスタリングでは、構成するコンピューター1台1台のことを「ノード」と呼びます。フェイルオーバー型クラスタでは、メインで稼働しているノードに障害が発生しても、他のノードに切り替えることでシステム停止を防ぐことが可能です。この切り替え機能のことをフェイルオーバーというため、フェイルオーバー型クラスタと呼ばれています。

フェイルオーバー型クラスタでは、メインで稼働する稼働系ノードと、バックアップ用の待機系ノードの2グループに分けた構成を作ります。メインノードと待機ノードは仮想的に同じIPアドレスを持たせ、切り替えても問題なく稼働させることが可能です。アクティブ/スタンバイ型クラスタ、高可用密結合クラスタと呼ばれることもあります。

HA構成の例

• コールドスタンバイ構成
• ホットスタンバイ構成
• 両現用構成（負荷分散構成）

■クラスタシステムの種類

vCenter Server High Availability 入門

引用：

VMware vSphere 環境を管理するアプライアンス、 vCenter Server。
vCenter Server は Windows Server にインストールする形式と仮想マシンを展開する形式の2種類の利用方法が提供されています。
vCenter Server の可用性を高める構成として、vSphere 6.5 から vCenter HA が利用可能となっています。
vCenter HA のアーキテクチャはアクティブ、パッシブ、ウィットネスの3ノードの vCenter Server から構成されています。
アクティブ、パッシブにより稼働系と待機系が構成され、監視用のウィットネスノードが死活監視をおこないます。

vCenter HA クラスタは、3 つの vCenter Server Appliance インスタンスから成ります。
1 つ目のインスタンスは、最初はアクティブ ノードとして使用され、パッシブ ノードと監視ノード用にそのクローンが 2 回作成されます。
アクティブ-パッシブのフェイルオーバーソリューションは、この3つのノードが一体となって実現されます。

vSphere HAって何

HAを有効にするための要件

【必須事項】

• 最低ESXiは2つ以上用意すること
• ESXi1台につき最低メモリは5GB
• VMware vCenter Serverを使用していること
• VM用の共有ストレージがあること
• pingが通るゲートウェイや、信頼できる宛先があること

【推奨事項】

• 冗長化されたマネジメント用ネットワークがESXiに接続されていること
• ESXi1台につき8GB以上のメモリ
• 複数の共有データストアがあること

続いてファイアウォールに関する要件も挙げる。

FW要件
vSphereHAを有効する環境にファイヤーウォールが含まれている場合は、HA機能を正常に使用するために下記のポートを空けておく必要がある。

Port/Protocol/Direction：8182 UDP及びTCP Inbound及びOutbound

HAを構成する要素

HAを構成しているコンポーネントは、「FDM」、「HOSTD」、「vCenter」の3つである。これらの3つが連携し合うことでHA機能が成り立っている。これら3つの関係性は下記の図で表現される。

• FDM（Fault Domain Manager）
  FDMはHAを構成する上で最も大事な要素であり、HAエージェントと言われている。

クラスタ内のESXiホストのリソース情報やVMの状態などをFDM間で通信し合ったり、ハートビート機構やVMの位置情報、VMの再起動、ログ取得の管理を行なったりする役割がある。

FDMのログは、「/var/log」配下の「fdm.log」ファイルに保存されている。

• HOSTD
  ESXiホスト上で最も重要なエージェントの1つがHOSTDである。VMのパワーオン・オフを管理する役割がある。FDMはHOSTDやvCenterと直接通信しているので、不必要なオーバーヘッドやVPXAの依存を避けることができ、以前のバージョンよりHAの信頼性が高いと言える。

しかし、FDMはHOSTDに依存しているので、HOSTDが使用不可になった場合はFDMが全ての機能を停止させ、HOSTDが再び使用可能になるまで待機する。

• vCenter
  vSphereクラスタのコア部分であり、あらゆるタスクの管理を行っているのがvCenterである。

例えば、下記のようなものがある。

HAエージェントのデプロイ・構築
クラスタ構成を変更するときの通信
VM保護
vCenterはHA機能が有効になったら、FDMエージェントをESXiホストに押し出す役割があり、HAを有効にすると複数のESXiに対して同時にFDMを押し出すことで素早くデプロイ＆設定を行っている。また、vCenterはクラスタ内のどのESXiをマスターとスレーブに選ぶのかという決定権も持っている。