什么是VMware DRS集群？

A cluster is a group of hosts connected to each other with special software that makes them elements of a single system. At least two hosts (also called nodes) must be connected to create a cluster. When hosts are added to the cluster, their resources become the cluster’s resources and are managed by the cluster.

最常见的VMware vSphere集群类型是高可用性（HA）和分布式资源调度器（DRS）集群。HA集群旨在提供虚拟机和运行在其上的服务的高可用性；如果主机故障，它们会立即将虚拟机重新启动到另一个ESXi主机上。DRS集群在ESXi主机之间提供负载平衡，在今天的博客文章中，我们将深入探讨DRS集群系统。

DRS集群如何工作？

分布式资源调度器（DRS）是VMware vSphere集群的一种类型，通过将虚拟机从负载过重的ESXi主机迁移到具有足够计算资源的另一主机来实现负载平衡，而所有这些都是在虚拟机仍在运行的情况下进行的。此方法用于防止ESXi主机过载。虚拟机在不同时间可能具有不均匀的工作负载，如果一个ESXi主机过载，则该主机上运行的所有虚拟机的性能都会降低。VMware DRS集群通过提供自动VM迁移来帮助解决这种情况。

因此，DRS通常与HA一起使用，将故障转移与负载平衡相结合。在故障转移的情况下，虚拟机将由HA在其他ESXi主机上重新启动，而DRS则在了解可用计算资源的情况下提供VM放置的建议。vMotion技术用于虚拟机的实时迁移，对用户和应用程序是透明的。

资源池用于对DRS集群中的ESXi主机进行灵活的资源管理。您可以为每个资源池设置处理器和内存限制，然后将虚拟机添加到其中。例如，您可以创建一个资源池，为开发人员的虚拟机设置高资源限制，第二个资源池为测试人员的虚拟机设置普通限制，第三个资源池为其他用户设置低限制。vSphere允许您创建子资源池和父资源池。

DRS集群何时使用？

通常在具有不均匀工作负载的VMware虚拟环境中使用DRS解决方案，以提供合理的资源管理。使用DRS和HA的组合可以实现具有负载平衡的高可用性集群。DRS还可用于将VM从由管理员放入维护模式的ESXi服务器自动迁移。必须为ESXi服务器打开此模式，以执行维护操作，例如固件升级、安装安全补丁、ESXi更新等。在进入维护模式的ESXi服务器上不能运行任何虚拟机。

DRS集群功能

主要的DRS集群功能包括负载平衡、分布式电源管理和关联规则。

负载平衡是一种优化计算资源（CPU 和 RAM）利用率的功能。对每个虚拟机的处理器和内存资源利用率以及集群中每个ESXi主机的负载水平进行持续监控。DRS检查虚拟机的资源需求，并确定是否有更适合放置虚拟机的主机。如果有这样的主机，DRS会根据您的设置以自动或手动模式推荐迁移虚拟机。如果有必要，DRS每5分钟会生成这些推荐。下图说明了DRS执行虚拟机迁移以进行负载平衡的过程。

分布式电源管理（DPM）是一项节能功能，它比较集群资源的容量与集群中虚拟机所利用的资源。如果集群中有足够的空闲资源，DPM会建议将虚拟机从负载较轻的ESXi主机迁移并关闭这些主机。如果集群需要更多资源，会发送唤醒数据包来重新启动主机。为了使其正常运行，ESXi服务器必须支持以下电源管理协议之一：远程唤醒（Wake-On-LAN，WOL）、惠普集成灯-out（iLO）或智能平台管理接口（IPMI）。使用DRS集群的DPM功能，您可以节省高达40%的电费。

关联规则允许您对虚拟机在主机上的放置进行一定控制。有两种类型的规则允许将虚拟机放在一起或分开：

• 个别虚拟机之间的关联或反关联规则。
• 虚拟机组和ESXi主机组之间的关联或反关联规则。

让我们通过例子来探讨这些规则是如何工作的。

1. 假设您有一个运行数据库服务器的虚拟机、一个运行Web服务器的第二个虚拟机，以及一个运行应用程序服务器的第三个虚拟机。由于这些服务器彼此交互，三个虚拟机理想情况下应该在同一台ESXi主机上保持在一起，以防止网络过载。在这种情况下，我们会选择“保持虚拟机在一起”（亲和性）选项。

2. 如果您在DRS集群中部署了一个应用程序级集群，您可能希望确保应用程序级集群具有适当的冗余性（这提供了额外的可用性）。在这种情况下，您可以创建一个反亲和性规则，并选择“分开虚拟机”选项。类似地，当一个虚拟机是主域控制器，而第二个是该域控制器的副本时，您可以使用这种方法（活动目录级别的复制用于域控制器）。如果具有主域控制器虚拟机的ESXi主机失败，用户可以连接到复制的域控制器虚拟机，只要后者正在运行在一个单独的ESXi主机上。

虚拟机与ESXi主机之间的关联规则可能会被设置，特别是出于许可证的原因。正如你所知，在VMware DRS集群中，虚拟机可以在主机之间迁移。许多软件许可政策，例如数据库软件，要求您为运行软件的所有主机购买许可证，即使在集群中只有一个运行软件的虚拟机也是如此。因此，您应该防止这样的虚拟机迁移到不同的主机并且为您增加更多的许可证成本。您可以通过应用关联规则来实现这一点：具有数据库软件的虚拟机必须仅在您拥有许可证的选定主机上运行。在这种情况下，您应该选择“虚拟机到主机”的选项。选择“必须在主机上运行”，然后输入具有许可证的主机。（或者，您可以选择“不得在组中的主机上运行”并指定所有未许可的主机。）您可以在下面的设置部分看到如何设置关联规则。

设置DRS集群的要求

设置DRS集群必须满足以下要求：

• 1. CPU兼容性。 ESXi主机之间的处理器最大兼容性是必需的。处理器必须由同一供应商生产，并且属于具有相同指令集的同一系列。理想情况下，所有ESXi主机都应使用相同的处理器型号。
• 2. 共享数据存储。所有ESXi主机必须连接到共享存储，例如SAN（存储区域网络）或NAS（网络附加存储），以访问共享的VMFS卷。
• 网络连接。所有的ESXi主机都必须彼此连接。理想情况下，您应该有一个单独的vMotion网络，至少具有1Gbps的带宽，用于主机之间的虚拟机迁移。
• 必须部署vCenter Server以管理和配置集群。
• 至少需要安装和配置2个ESXi服务器（建议安装3个或更多ESXi服务器）。

如何设置DRS集群

首先，您需要配置ESXi主机、网络连接、共享存储和vCenter服务器。配置完这些之后，您就可以设置DRS集群了。使用vSphere Web客户端登录到vCenter服务器。在其中创建一个数据中心，用于放置您的ESXi主机：vCenter -> 数据中心 -> 新建数据中心。然后，选择您的数据中心，单击操作 -> 添加主机以添加所需的ESXi主机，按照向导的建议进行操作。现在您已准备好创建集群了。

要创建集群，请执行以下操作：

• 转到vCenter -> 主机和集群。
• 右键单击您的数据中心，选择“新建集群”。
• 设置集群名称并选中“启用DRS”复选框。单击“确定”完成设置。

如果您已经创建了集群，请按照以下步骤操作：

• 转到vCenter -> 集群 -> 您的集群名称。打开管理 -> 设置选项卡。
• 打开管理 -> 设置选项卡。
• 选择“vSphere DRS”并点击“编辑”。
• 勾选“启用vSphere DRS”复选框。点击“确定”完成。

现在您已经创建了DRS集群，您可以配置DRS自动化、DPM、亲和性规则和其他选项。

DRS自动化。为了设置负载平衡，您需要“DRS自动化”部分。在这里，您可以选择自动化级别（手动、部分自动或完全自动），以及迁移阈值（值从1到5，1表示保守，5表示激进）。如果您想设置单个虚拟机的自动化级别，则勾选相应的复选框。

电源管理。您可以通过选择以下值之一来设置DPM：关闭、手动或自动。与上述负载平衡功能类似，您可以选择DPM阈值值从1（保守）到5（激进）。

高级选项。您可以手动设置高级选项以详细调整您的集群。

例如，您可以为计算目标不平衡设置“MinImbalance 40”。默认值为50，而0是最激进的。您可以在VMware文档中阅读更多信息并探索所有高级选项。

亲和性规则。为了设置亲和性和反亲和性规则，请按照以下步骤进行：

1. 转到vCenter -> 集群 -> 您的集群名称
2. 转到管理 -> 设置选项卡
3. 选择“DRS规则”并点击“添加”设置规则名称
4. 选择规则类型：

• 将虚拟机保持在一起（亲和性）
• 将虚拟机分开（反亲和性）
• 将虚拟机分配到主机（亲和性或反亲和性）

5. 选择前两种规则类型的虚拟机，或虚拟机组、主机组和策略作为第三种规则类型
6. 点击“确定”完成。

资源池如果您想为集群中的虚拟机创建资源池，请执行以下操作：

• 转到vCenter -> 集群 -> 您的集群名称。
• 点击操作 -> 新建资源池。
• 为池命名，然后定义CPU和内存的限制和预留。完成后点击“确定”。

现在您可以将虚拟机添加到资源池中。以下是如何将现有虚拟机迁移到资源池的步骤：

• 转到vCenter -> 虚拟机。
• 选择您的虚拟机。
• 点击操作 -> 迁移。向导窗口将出现。
• 在“迁移类型”部分选择“更改主机”，然后点击“下一步”。
• 在“选择目标资源”部分选择您的资源池，然后点击“下一步”。
• 在“审查选择”部分点击“完成”。

配置完成后，您可以检查新创建的DRS集群的状态。只需转到vCenter -> 集群 -> 您的集群名称，并点击“摘要”选项卡。

使用DRS的优势

使用VMware DRS集群的主要优势是有效的资源管理和负载平衡。这提高了提供的服务质量，同时还可以通过DPM节省电力（从而节省金钱）。您可以手动或自动控制虚拟机的放置，这使得维护和支持更加方便。

总结

DRS集群解决方案是VMware vSphere虚拟化软件的一部分，特别适用于大型虚拟环境。DRS的功能，如负载平衡、电源管理和关联规则，有助于优化资源使用和集群的性能。通过分布式电源管理，您可以节省电费。将DRS与HA结合使用，可以为您提供平衡的高可用性VMware vSphere集群，这是任何虚拟基础设施的有效高性能解决方案。

NAKIVO备份与复制是专为保护VMware虚拟机和集群而设计的产品。将vCenter与集群添加到产品清单时，该集群的所有虚拟机都会自动添加。如果选择对集群进行备份或复制作业，则无论这些虚拟机位于哪个ESXi主机上，都会自动选择该集群的所有虚拟机。

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