توازن تحميل الآلة الافتراضية في Hyper-V

واحدة من الفوائد الرئيسية لتجاويف البيئة الافتراضية هي استخدام الموارد بشكل معقول. عندما لا تكون الآلات الافتراضية مطلوبة بشكل محدد، يمكن إيقاف تشغيلها؛ مما يتيح تخصيص الموارد الحاسوبية المتاحة للآلات الافتراضية التي يتم الحاجة إليها. يسمح Hyper-V Failover Cluster بتقليل فترات التعطل في الآلات الافتراضية الخاصة بك؛ وبدءًا من الإصدارات لـ Windows Server 2016، يمكن لـ Hyper-V توفير توازن حمولة الآلة الافتراضية بين مضيفي Hyper-V (التي تُسمى عقد العنقود في هذه الحالة).

يغطي هذا المنشور على المدونة ميزة توازن حمولة الآلة الافتراضية لعقد الفشل في Hyper-V ويستكشف مبدأ العمل، ومعلمات التكوين، وكذلك مزايا استخدام التوازن في البيئات الافتراضية لـ Hyper-V.

ما هو توازن حمولة الآلة الافتراضية في Hyper-V وكيف يمكن استخدام هذه الميزة؟

التوازن في الحمل هو ميزة تضمن التحسين في استخدام موارد مضيفي Hyper-V ضمن عقد. يمكن أن تصبح حمولة الآلة الافتراضية غير متوازنة مع مرور الوقت؛ نتيجة لذلك، يمكن أن تصبح مضيفات Hyper-V محملة بشكل أكبر أو أقل. يمكن أن يؤدي هذا بدوره إلى جعل بعض العقد غير متاحة مؤقتًا أثناء التصحيح أو عمليات الصيانة الأخرى. يمكن لعقد Hyper-V توفير موارد حاسوبية كافية للآلات الافتراضية مع ميزة توازن الحمل حيث يتم نقل الآلات الافتراضية من مضيف إلى آخر عندما يكون مضيف محملاً بشكل زائد ويكون مضيف آخر يحتوي على موارد حاسوبية متاحة. يتم استخدام هذه الميزة لتوفير أداء كافي للآلات الافتراضية داخل عقد Hyper-V، ونتيجة لذلك، تساعد في الحفاظ على جودة عالية للخدمات المقدمة التي تعمل على الآلات الافتراضية.

كيف يعمل توازن الحمل؟

يقوم التوازن التلقائي بفحص حالة مجموعة Hyper-V، ثم اعتمادًا على النتائج والإعدادات الموجودة، يبدأ في ترحيل الآلة الظاهرية من العقدة المكدسة إلى العقدة ذات الحمولة الأقل لإعادة توزيع الأحمال عبر مضيفي Hyper-V.

هناك اثنتان الأساليب التي يمكن استخدامها لفحص أحمال المضيف:

• فحص استخدام ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). يعتبر نقص الذاكرة على مضيف Hyper-V أحد أكثر المشاكل شيوعًا، ويمكن أن يسبب التأخير.
• فحص استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU). يمكن أن يسبب نقص السعة الاستيعابية للمعالج أيضًا التأخير.

كلما استهلكت مضيف موارد CPU و RAM أكثر، زادت الحمولة على المضيف وفقًا لـ Hyper-V. إذا تم تكوين التوازن التلقائي للحمل الدوري لمجموعة، فإن حمولة المضيفين يتم تقييمها كل 30 دقيقة. يمكنك أيضًا تقييم حمولة المضيفين حسب الطلب. يحدد النظام المضيفين التي تتجاوز حمولتها الحد المحدد، بالإضافة إلى المضيفين التي تكون حمولتها دون قيمة الحد. إذا كانت حمولة عقدة المجموعة الحالية غير متساوية وتفي بالشروط المذكورة، سيبدأ Hyper-V في تشغيل ترحيل الآلة الظاهرية بين العقد. يتيح ترحيل الآلة الظاهرية لـ Hyper-V أداء ترحيل الآلة الظاهرية بشكل غير ملحوظ، وبدون توقف كبير.

يتم توفير تكامل التوازن التلقائي مع مجموعة تكديس Hyper-V. تُحترم القواعد التالية للتجميع لتوازن الحمل: المالكين المحتملين، مضاد الانتماء (هاتان القاعدتان كانتا موجودتين قبل Windows Server 2016)، ومجالات الخلل (جديد).

أصحاب محتملون يحدد قاعدة القوانين المضيفة لـ Hyper-V التي يمكن فيها أداء الترحيل. هذه القاعدة تحدد فقط أصحاب الآلات الظاهرية المحتملين، ويمكن أن تمنع ترحيل الآلات الظاهرية إلى مضيفين غير مرغوب فيهم.

قواعد المناعة المضادة تتيح لك منع تشغيل اثنين من الآلات الظاهرية المحددة على نفس المضيف. على سبيل المثال، إذا كان لديك اثنين من الآلات الظاهرية مع كل منهما مركز تحكم المجال الرئيسي والثانوي الذي يجب ألا يعمل على نفس المضيف. تزيد هذه الطريقة من الموثوقية في حالة فشل المضيف الذي يحتوي على أحد مراكز التحكم في المجال.

مجال العيب هو ميزة تحدد مجموعة من المضيفين لـ Hyper-V التي يمكن أن تتأثر ببعض أنواع الفشل الفيزيائي، على سبيل المثال، فشل الشبكة، فشل الطاقة الخ. عادة ما يكون المضيفين للآلات الظاهرية من نفس مجال العيب متصلين بنفس مصدر الطاقة ومفتاح الشبكة، وبالتالي يمكن تركيبهم في نفس الرف. إذا حدثت أي فشل، فإن جميع الآلات الظاهرية من نفس مجال العيب ستتأثر. يمكن تقسيم العنقود إلى مجالات عيب مختلفة منطقيًا، ويجب ألا يؤثر فشل مجال واحد على مجالات أخرى.

معلمات التكوين

يتم تمكين توازن الحمل افتراضيًا للعناقيد الناجحة في Hyper-V 2016. هناك نوعان من السلوك: ” استخدم فقط عند إضافة عقدة جديدة إلى العنقر” و “تحقق مع فترات زمنية”.

استخدم فقط عند إضافة عقدة جديدة إلى العنقود. في هذه الحالة، يحصل العنقود على مزيد من موارد وحدة المعالجة المركزية بالإضافة إلى ذاكرة الوصول العشوائي، ويوسع القدرة الحوسبية الكلية. يقوم النظام بتقييم حمل كل عقدة. إذا كانت أي من العقد محملة بشكل زائد (تتجاوز قيمة عتبة معينة محددة في التكوين)، فإن الآليات الافتراضية المناسبة يتم ترحيلها من العقد المحمل بشكل زائد إلى العقد المضاف حديثًا الذي يحتوي على موارد فارغة. تعتبر هذه الخيار مفيدة إذا كنت تضيف بانتظام سعة إلى عنقود Hyper-V Failover، وقد تكون مفيدة للعناقيد التي تعتمد على تقنية Storage Spaces. لا يؤثر هذا الخيار على العنقود إذا كان العقد الذي تم فصله سابقًا عن العنقود (للصيانة، على سبيل المثال) قد تمت إعادة الاتصال به إلى العنقود.

تحقق بفواصل زمنية. يقوم هذا الخيار ببدء فحص أحمال عقد العنقود كل 30 دقيقة. إذا كان أي من العقد محملًا بشكل زائد (تتجاوز قيمة عتبة محددة في التكوين)، فإن الآليات الافتراضية المناسبة يتم ترحيلها من العقد المحمل بشكل زائد إلى العقد الذي يحتوي على موارد فارغة.

عتبة العدوانية هي معلمة تحدد عدوانية التوازن، والتي تعتمد على استخدام ذاكرة الوصول العشوائي ووحدة المعالجة المركزية من قبل العقد. يمكن أن تكون عتبة العدوانية أحد ثلاث قيم: منخفضة (1)، متوسطة (2) وعالية (3). يمكنك رؤية المزيد من التفاصيل حول التكوين في القسم أدناه.

التكوين

يمكن تكوين توازن Hyper-V Load باستخدام واجهة المستخدم الرسومية (GUI) أو PowerShell. لتكوين توازن Hyper-V Load، ابدأ بفتح مدير العنقودات الفاشلة، انقر بزر الماوس الأيمن على اسم العنقود الخاص بك، وحدد “الخصائص” في القائمة المنسدلة.

في نافذة الخصائص، حدد علامة التوازن. قم بالتحقق/إلغاء التحقق من المربع إذا كنت ترغب في تمكين/تعطيل توازن الحمل. يمكنك اختيار وضع التوازن والعدوانية.

يمكنك أيضًا تعيين وضع التوازن أو تعطيل التوازن التلقائي في PowerShell:

(Get-Cluster).AutoBalancerMode = <value>

حيث يمكن أن يكون <value> 0، 1 أو 2 (انظر الجدول أدناه).

AutoBalancerMode	الوصف
0	معطل
1	توازن الحمل على العقدة عند الانضمام
2 (مستخدم افتراضيًا)	توازن الحمل دائمًا

لتعيين عتبة العدوانية، اكتب الأمر التالي في PowerShell:

(Get-Cluster).AutoBalancerLevel = <value>

حيث يمكن أن يكون <value> 1، 2 أو 3 (انظر الجدول أدناه).

AutoBalancerLevel	العدوانية	الوصف
1 (مستخدم افتراضيًا)	منخفض	يتم نقل الآلات الظاهرية عندما يكون تحميل المضيف أكثر من 80٪
2	متوسط	يتم نقل الآلات الظاهرية عندما يكون تحميل المضيف أكثر من 70٪
3	عالي	يتم نقل الآلات الظاهرية عندما يكون تحميل المضيف أكثر من 60٪

يمكن استخدام مدير الآلات الافتراضية لمركز النظام (SCVMM) أيضًا لإدارة العناقيد كبديل لاستخدام مدير تجمعات الفشل. يتضمن SCVMM ميزة التحسين الديناميكي (المتاحة منذ Windows Server 2012) التي توزع أيضًا آلة افتراضية بين عقد العنقود. إذا كان لديك تحميل توازن Hyper-V ممكّنًا واستخدمت التحسين الديناميكي في SCVMM ، فسيتم تعطيل توازن الحمولة تلقائيًا بمجرد تمكين التحسين الديناميكي في SCVMM. في هذه الحالة ، يتم التحكم في إدارة توازن الحمولة بواسطة SCVMM من أجل منع الصراعات التي قد تسببها العملية المتزامنة للميزتين والمشكلات المتصلة بهما. توصي Microsoft باستخدام SCVMM مع التحسين الديناميكي.

مزايا توازن الحمولة لـ Hyper-V

توازن الحمولة ميزة مفيدة. تشمل مزايا استخدام توازن الحمولة لتجمع الفشل في Hyper-V:

• عدم تحميل خوادم فيزيائية
• عدم تحميل آلات افتراضية
• تحسين استجابة التطبيق
• تحسين جودة الخدمات المقدمة
• تحسين قابلية توسيع خدماتك وتطبيقاتك
• تخفيف الفشل

NAKIVO Backup & Replication ونسخ احتياطي للآلات الافتراضية المجمعة

العنصر النصفي للنقل التلقائي يعد حلاً فعالاً يمكن أن يحسن من توافر تشغيل الآلات الظاهرية، وكذلك يحميها من فشل الأجهزة المحتمل للعقد. لحماية بياناتك من أنواع الكوارث الأخرى، يجب استخدام النسخ الاحتياطي والتكرار للآلات الظاهرية. يمكن للآلات الظاهرية المقيمة على مضيفي Hyper-V المتجمعين الترحيل بين المضيفين أثناء الأحداث مثل التبديل التلقائي أو توازن الحمل. ونتيجة لذلك، قد يبدو أنه من الصعب عمل النسخ الاحتياطي للآلة الظاهرية المطلوبة لأنه سيُطلب منك اكتشاف المضيف الذي تتواجد عليه الآلة الظاهرية (نسخ النظام للمضيف معتبر).

تعتبر NAKIVO Backup & Replication حلاً سريعاً وموثوقاً وبأسعار معقولة لحماية بيانات الآلات الظاهرية التي تدعم عناقيد Hyper-V. يمكن لـ NAKIVO Backup & Replication تتبع تلقائياً المضيف الذي تتواجد عليه الآلة الظاهرية بمجرد إضافة العقد بأكمله إلى المخزون ونتيجة لذلك، يصبح عملية إجراء نسخ احتياطية للآلات الظاهرية أو تكرارها من مجموعة عقد Hyper-V بسهولة مثل عمل نسخ احتياطية للآلات الظاهرية من مضيفات Hyper-V المستقلة.

الختام

يعد توازن الحمولة في Hyper-V ميزة تجميعية مفيدة متضمنة في Hyper-V لنظام التشغيل Windows Server 2016. تساعد هذه الميزة في استخدام موارد الأجهزة بشكل أكثر ترتيبًا، وبالتالي تحسين جودة الخدمات المقدمة. يتم استخدام مقاييس وحدة المعالجة المركزية والذاكرة العشوائية لاتخاذ قرارات بتوزيع الأحمال. يقوم التوازن في الحمولة تلقائيًا ببدء ترحيل الآلات الظاهرية من العقد المفرطة إلى العقد ذات الموارد الفارغة عند تجاوز قيمة عتبة (التي تم تعيينها في التكوين). لا يوجد هناك توقف كبير لأن ترحيل الحياة المباشرة يُستخدم. يحمي تجمع Hyper-V Failover Cluster مع التوازن في الحمولة آلات الظاهرية الخاصة بك ضد فشل العقد بالإضافة إلى توفير توافر عالي وموارد حوسبة كافية للآلات الظاهرية.