VMware vSphere HA (High Availability) is een hulpprogramma dat is opgenomen in de vSphere-software van VMware en dat defecte virtuele machines (VM’s) opnieuw kan opstarten op alternatieve hostservers om de downtime van applicaties te verminderen.
VSphere HA stelt een serverbeheerder in staat om fysieke servers op hetzelfde netwerk te bundelen in een logische groep die een high availability-cluster wordt genoemd. Tijdens een serverstoring, zoals een systeemcrash, stroomonderbreking of netwerkstoring, detecteert vSphere HA welke VM’s down zijn en start deze opnieuw op een ander stabiel systeem binnen het cluster. Dit proces waarbij defecte werklasten opnieuw worden opgestart op secundaire systemen, wordt failover genoemd.
VMware introduceerde vSphere HA voor het eerst in Virtual Infrastructure 3 in 2006 en is de functie blijven ontwikkelen en ondersteunen.
In het algemeen wordt hoge beschikbaarheid gebruikt als term voor systemen of toepassingen die een hoog percentage van de tijd beschikbaar zijn – functioneren zoals verwacht. In datacenters van ondernemingen is de beschikbaarheid van systemen vaak hoger dan 99% en wordt deze vaak gemeten in negens.
VMware vSphere HA-functies
VMware vSphere HA stelt organisaties in staat de beschikbaarheid te verbeteren door automatisch falende VM’s te detecteren en deze opnieuw te starten op verschillende fysieke servers zonder handmatige menselijke tussenkomst. De mogelijkheid om deze VM’s opnieuw te starten op verschillende fysieke hardware is mogelijk omdat VMDK-bestanden (Virtual Machine Disk) worden bewaard op gedeelde opslag, toegankelijk voor alle fysieke servers die zijn verbonden via HA-cluster.
VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) wordt vaak gebruikt in combinatie met vSphere HA om workloads die opnieuw moeten worden gestart op alternatieve hosts opnieuw in balans te brengen. Een organisatie die vSphere HA en DRS samen gebruikt, kan ervoor zorgen dat herstartte VM’s geen invloed hebben op de prestaties van andere VM’s op de failover-host.
De VMware Fault Tolerance-functie kan ook zeer hoge beschikbaarheidsniveaus garanderen. Terwijl vSphere HA mislukte VM’s opnieuw start na een korte detectie- en opstarttijd, onderhoudt Fault Tolerance een redundante kopie van de beschermde VM die naadloos de activiteiten van de mislukte kopie kan overnemen.
Hoe vSphere HA werkt
VMware vSphere HA maakt gebruik van een hulpprogramma genaamd de Fault Domain Manager-agent om de beschikbaarheid van ESXi-hosts te bewaken en mislukte VM’s opnieuw te starten. Bij het instellen van vSphere HA definieert een beheerder een groep servers die als cluster met hoge beschikbaarheid moet dienen. De Fault Domain Manager wordt uitgevoerd op elke host binnen het cluster. Eén host in het cluster fungeert als master host – alle andere hosts worden slaves genoemd – om signalen van andere hosts in het cluster te monitoren en met de vCenter Server te communiceren.
Hostservers binnen een HA-cluster communiceren via een heartbeat, wat een periodiek bericht is dat aangeeft dat een host naar verwachting functioneert. Als de master host geen heartbeat-signaal van een andere host of VM binnen het cluster detecteert, instrueert deze vSphere HA om corrigerende maatregelen te nemen. Het type actie is afhankelijk van het gedetecteerde type storing en van gebruikersvoorkeuren. In het geval van een VM-fout waarbij de hostserver blijft draaien, start vSphere HA de VM opnieuw op de oorspronkelijke host. Als een volledige host uitvalt, start het hulpprogramma alle getroffen VM’s op andere hosts in het cluster opnieuw op.
Het hulpprogramma kan VM’s ook opnieuw opstarten als een host blijft draaien, maar de netwerkverbinding met de rest van het cluster verliest. De masterhost kan controleren of die host nog steeds communiceert met gegevensopslagplaatsen die op het netwerk zijn aangesloten, om te detecteren of een host die op het netwerk is aangesloten nog steeds actief is. Gedeelde opslag, zoals een storage area network, stelt hosts in het cluster in staat VM-schijfbestanden te openen en de VM opnieuw op te starten, zelfs als deze op een andere server in het cluster werd uitgevoerd.
Hoe vSphere HA in te stellen en te gebruiken
De eerste stap voor het instellen van vSphere HA is het maken van een cluster vanuit de vSphere Web Client onder Create a Cluster en vervolgens ESXi-hosts en gedeelde opslag selecteren om deel te nemen aan het cluster. HA-clusters moeten ten minste twee hosts bevatten, maar veel organisaties onderhouden grotere clusters die meer resources bundelen en meerdere storingen kunnen opvangen.
Een beheerder kan vervolgens de vSphere HA-functie inschakelen vanuit de Web Client onder Manage > Settings > vSphere HA. Ten slotte kan een gebruiker de vSphere HA-configuratie-instellingen en -voorkeuren aanpassen vanuit de vSphere Web Client.
VMware vSphere HA-vereisten en best practices
Administrators kunnen veel HA-instellingen aanpassen, inclusief hoe lang een VM of host niet beschikbaar is voordat vSphere HA probeert deze opnieuw op te starten; de standaardwaarde is 120 seconden. Een beheerder kan VM-herstartvoorkeuren instellen, waarbij de volgorde wordt geselecteerd waarin VM’s in het cluster worden herstart. Deze instelling is handig als er bijvoorbeeld onvoldoende ruimte in het cluster is om alle gefaalde VM’s opnieuw op te starten. In veel gevallen kent een beheerder een hogere herstartprioriteit toe aan VM’s waarop bedrijfskritische applicaties worden uitgevoerd.
Een organisatie kan ook affiniteits- en anti-affiniteitsregels definiëren om te beperken waar bepaalde VM’s worden geplaatst. Affinity- en anti-affinity-regels voorkomen dat gespecificeerde VM’s opnieuw worden gestart op geselecteerde servers of op servers waarop al andere gespecificeerde VM’s zijn geplaatst. Deze regels zijn nuttig om ervoor te zorgen dat CPU-intensieve VM’s niet opnieuw worden gestart op dezelfde host na een ramp of om ervoor te zorgen dat twee kopieën van een applicatie met hoge prioriteit niet op dezelfde host terechtkomen en een potentieel single point of failure creëren.