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.

最常見的VMware vSphere集群類型是高可用性（HA）和分佈式資源調度器（DRS）集群。 HA集群旨在為運行在其上的虛擬機器和服務提供高可用性；如果一個主機故障，它們會立即在另一個ESXi主機上重新啟動虛擬機器。 DRS集群提供ESXi主機之間的負載平衡，在今天的博客文章中，我們將深入探討DRS集群系統。

DRS集群是如何工作的？

分佈式資源調度器（DRS）是VMware vSphere集群的一種類型，通過將虛擬機器從負載嚴重的ESXi主機遷移到具有足夠計算資源的另一個主機，來提供負載平衡，同時虛擬機器仍在運行。 這種方法用於防止ESXi主機過載。 虛擬機器在不同時間可能具有不均勻的工作負載，如果一個ESXi主機過載，則運行在該主機上的所有VM的性能都會降低。 VMware DRS集群通過提供自動VM遷移來幫助解決這種情況。

因此，DRS通常與HA一起使用，將故障轉移與負載平衡相結合。 在故障轉移的情況下，虛擬機器由HA在其他ESXi主機上重新啟動，而DRS則在意識到可用計算資源的情況下提供VM放置建議。 vMotion技術用於虛擬機器的即時遷移，對用戶和應用程序透明。

資源池用於 DRS 集群中 ESXi 主機的靈活資源管理。您可以為每個資源池設置處理器和記憶體限制，然後將虛擬機器添加到其中。例如，您可以創建一個資源池，對開發人員的虛擬機器設置高資源限制，對測試人員的虛擬機器設置正常限制，並對其他用戶設置低限制的第三個資源池。vSphere 允許您創建子資源池和父資源池。

DRS 集群何時使用？

通常在具有不均勻虛擬機器工作負載的大型 VMware 虛擬環境中使用 DRS 解決方案，以提供合理的資源管理。結合 DRS 和 HA 使用可實現具有負載平衡功能的高可用性集群。DRS 還可用於將由管理員放入維護模式的 ESXi 伺服器自動遷移虛擬機器。必須啟用此模式，以便 ESXi 伺服器執行維護操作，例如固件升級、安裝安全補丁、ESXi 更新等。進入維護模式的 ESXi 伺服器上不能運行任何虛擬機器。

DRS 集群功能

主要 DRS 集群功能包括負載平衡、分散式電源管理和親和性規則。

負載平衡 是一項優化計算資源（CPU 和 RAM）利用率的功能。持續監控每個虛擬機的處理器和內存資源利用情況，以及集群內每個 ESXi 主機的負載水平。DRS 檢查虛擬機的資源需求，並確定是否有更適合虛擬機放置的主機。如果有這樣的主機，DRS 會根據您的設置以自動或手動模式提出遷移虛擬機的建議。如果必要，DRS 每 5 分鐘生成這些建議。下圖顯示了 DRD 為負載平衡目的執行虛擬機遷移。

分佈式電源管理（DPM） 是一項節能功能，它將集群資源的容量與集群內虛擬機利用的資源進行比較。如果集群中有足夠的空閒資源，則 DPM 建議將虛擬機從負載較輕的 ESXi 主機遷移出來，並關閉這些主機。如果集群需要更多資源，則發送唤醒封包來重新啟動主機。為了使其功能正常運作，ESXi 伺服器必須支持以下其中一種電源管理協議：Wake-On-LAN（WOL）、惠普 Integrated Lights-Out（iLO）或智能平台管理介面（IPMI）。利用 DRS 集群的 DPM，您可以節省高達 40% 的電費。

親和規則 允許您對虛擬機在主機上的放置進行一些控制。有兩種類型的規則允許保持虛擬機在一起或分開：

• 個別虛擬機之間的親和或反親和規則。
• 虛擬機組和 ESXi 主機組之間的親和或反親和規則。

讓我們通過範例來探討這些規則是如何運作的。

1. 假設您有一個運行在一個虛擬機上的數據庫服務器，一個運行在第二個虛擬機上的 Web 服務器，以及一個運行在第三個虛擬機上的應用程序服務器。由於這些服務器彼此互動，最好將三個虛擬機放在一個 ESXi 主機上，以防止網絡過載。在這種情況下，我們將選擇“保持虛擬機在一起”（親和性）選項。

2. 如果您在 DRS 集群中的虛擬機中部署了應用程序級別的集群，您可能希望確保應用程序級別的集群具有適當的冗余性（這提供了額外的可用性）。在這種情況下，您可以創建一個反親和性規則，並選擇“分離虛擬機”選項。同樣，當一個虛擬機是主域控制器，而第二個虛擬機是該域控制器的副本時，您也可以使用這種方法（用於域控制器的活動目錄級別複製）。如果具有主域控制器虛擬機的 ESXi 主機失敗，用戶可以連接到複製的域控制器虛擬機，只要後者在一個獨立的 ESXi 主機上運行。

在 VMware DRS 集群中，虛擬機器可以在主機之間遷移。許多軟體授權政策 – 如資料庫軟體，例如 – 要求您為運行軟體的所有主機購買許可證，即使集群中只有一個虛擬機器運行軟體。因此，您應該防止這種虛擬機器遷移到不同的主機並花費更多的許可證。您可以通過應用親和性規則來完成此操作：帶有資料庫軟體的虛擬機器必須僅在您擁有許可證的所選主機上運行。在這種情況下，您應該選擇“虛擬機器到主機”的選項。選擇“必須在主機上運行”，然後輸入帶有許可證的主機。（或者，您可以選擇“不能在組中的主機上運行”，並指定所有未獲許可的主機。）您可以在下面的設置部分中看到如何設置親和性規則。

設置 DRS 集群的要求

要設置 DRS 集群，必須滿足以下要求：

• CPU 相容性。需要 ESXi 主機之間的處理器的最大相容性。處理器必須由同一供應商生產，並且屬於具有相同指令集的相同家族。理想情況下，所有 ESXi 主機都應使用相同的處理器型號。
• 共享數據存儲。所有 ESXi 主機必須連接到共享存儲，例如 SAN（存儲區域網絡）或 NAS（網絡附加存儲），這些存儲可以訪問共享的 VMFS 卷。
• 網絡連接。所有 ESXi 主機必須彼此連接。理想情況下，您將擁有一個獨立的 vMotion 網絡，帶有至少 1Gbit 的帶寬，用於主機之間的 VM 遷移。
• 必須部署 vCenter Server以管理和配置集群。
• 至少必須安裝和配置 2 台 ESXi 服務器（建議使用 3 台或更多 ESXi 服務器）。

如何設置 DRS 集群

首先，您需要配置 ESXi 主機，網絡連接，共享存儲和 vCenter 服務器。配置完畢後，即可設置 DRS 集群。使用 vSphere Web 客戶端登錄 vCenter 服務器。創建一個數據中心，將您的 ESXi 主機放置在其中：vCenter -> 數據中心 -> 新數據中心。然後，選擇您的數據中心，點擊操作 -> 添加主機以添加所需的 ESXi 主機，按照嚮導的建議進行操作。現在，您已準備好創建集群了。

為了創建集群，請執行以下操作：

• 轉到 vCenter -> 主機和集群。
• 右鍵單擊您的數據中心，選擇“新集群”。
• 設置集群的名稱並勾選“打開 DRS”。單擊“確定”完成。

如果您已經創建了一個集群，請按照以下步驟進行：

• 轉到 vCenter -> 集群 -> 您的集群名稱。打開管理 -> 設置選項卡。
• 打开管理 -> 设置选项卡。
• 选择“vSphere DRS”并点击“编辑”。
• 勾选“打开vSphere DRS”选项。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、关联规则和其他选项。

DRS自动化。为了设置负载平衡，您需要进入“DRS自动化”部分。在这里，您可以选择自动化级别（手动、部分自动化或完全自动化），以及迁移阈值（从1到5的值，1代表保守，5代表激进）。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阈值的值从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文档中阅读更多关于此的信息，并探索所有高级选项。

关联规则。为了设置关联和反关联规则，请按照以下步骤操作：

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：

• 將虛擬機器保持在一起（親和性）
• 將虛擬機器分開（反親和性）
• 虛擬機器到主機（親和性或反親和性）

5. 選擇前兩種規則類型的 VM 或 VM 群組、主機群組和策略，或選擇第三個規則類型的 VM
6. 點擊“確定”以完成。

資源池。如果您想在集群中為您的虛擬機器創建一個資源池，請按照以下步驟進行：

• 前往 vCenter -> 集群 -> 您的集群名稱。
• 點擊操作 -> 新建資源池。
• 為資源池命名，然後定義 CPU 和內存的限制和保留。完成後，點擊“確定”

現在您可以將虛擬機器添加到資源池中。以下是將現有 VM 遷移到資源池的方法：

• 前往 vCenter -> 虛擬機器。
• 選擇您的虛擬機器。
• 點擊操作 -> 遷移。將顯示嚮導窗口。
• 在“遷移類型”部分選擇“更改主機”，然後點擊“下一步”
• 在“選擇目的地資源”部分選擇您的資源池，然後點擊“下一步”
• 在“檢閱選擇”部分，點擊“完成”

配置完成後，您可以檢查您新創建的 DRS 集群的狀態。只需前往 vCenter -> 集群 -> 您的集群名稱，然後點擊“摘要”選項卡。

使用 DRS 的優勢

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。

摘要

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、电源管理和亲和规则，帮助您优化资源使用，以及集群的性能。通过分布式电源管理，您可以节省电费。将DRS与HA结合使用，可以为任何虚拟基础架构提供平衡的高可用性VMware vSphere集群，这是一种有效的高性能解决方案。

NAKIVO Backup & Replication是一款专为保护VMware虚拟机和集群而设计的产品。当将vCenter与集群添加到产品清单时，集群的所有VM都会自动添加。如果选择备份或复制作业的集群，则无论它们位于哪个ESXi主机上，都会自动选择这些集群的所有VM。

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