1. Навіщо потрібен DRS
2. Як працює DRS
3. Використовувати DRS вже сьогодні
4. висновок

Гостьовий пост компанії ІТ-ГРАД . Віртуальна інфраструктура в хмарі гарантує стабільну продуктивність, доступність і надійність, однак, щоб досягти таких результатів, недостатньо потужною апаратної платформи і якісного програмного забезпечення. Коли віртуальних машин дуже багато, навантаження на фізичні хости може стати нерівномірним і для її ручного контролю потрібно занадто багато людських ресурсів. Корпоративні хмарні провайдери використовують такі інструменти балансування навантаження, як, наприклад, VMware DRS (Distributed Resource Scheduler).

Навіщо потрібен DRS

DRS дозволяє найбільш ефективно використовувати існуючі потужності фізичної інфраструктури, підвищити якість послуг, що надаються і виконувати міграцію віртуальних машин між хостами без зупинки сервісу. В результаті адміністратору хмари простіше здійснювати моніторинг роботи платформи без необхідності вручну переміщати машини між хостами, так як балансувальник робить це автоматично, вирівнюючи навантаження.

Причому процес автоматичного розподілу навантаження працює значно краще ручного. Експерименти показали, що після того як адміністратор платформи віртуалізації розподілив навантаження між хостами в ручному режимі, а потім включив DRS, система знайшла ще більш ефективну схему розміщення віртуальних машин.

Як працює DRS

На відміну від vMotion (перенесення віртуальних машин з хоста на хост) для здійснення роботи DRS необхідно, щоб фізичні хости були об'єднані в кластер - саме в його межах буде здійснюватися міграція віртуальних машин для розподілу навантаження без їх перезапуску, так, що користувач не помітить цього процесу.

Адміністратор відповідає за настройку правил розподілу фізичних ресурсів, наприклад, може закріпити певні машини за обраним хостом або виключити сам хост з кластера DRS, а також визначає режим роботи.

Після цього інструменти DRS починають постійний контроль за навантаженням на хостах. У разі, коли вона різко зростає, частина віртуальних серверів переноситься на менш навантажений хост. DRS може працювати в трьох режимах: автоматичному, напівавтоматичному і ручному. Якщо активований ручний режим, то здійснюється тільки розрахунок міграцій, в напівавтоматичному адміністратор отримує рекомендацію про перенесення і сам приймає рішення про його здійсненні, в автоматичному - кластер сам займається розподілом без вмешательсва людини.

Якщо DRS виявляє занадто низьке навантаження на фізичному сервері, вона може відключити його харчування для економії електроенергії і повідомити адміністратора про неефективне використання потужностей віртуальної інфраструктури .

Ефективне використання потужності - одне з головних завдань будь-якого IaaS-провайдера, від цього залежить вартість і якість послуг, що хмарних послуг.

Метрики для DRS

У своїй роботі DRS спирається на дві метрики, які дозволяють їй визначити, збалансовано чи працює система. Якщо вона бачить відхилення від заданого значення в навантаженні одного з вузлів, той вважається «незбалансованим» і віртуальні машини з нього починають розподілятися по інших вузлів кластера. Міграція проводиться бесшовно і без простоїв, робота сервісу не припиняється, а користувач не помічає цього процесу.

Метриками для визначення нормальної роботи є завантаження CPU і оперативної пам'яті. За ним визначається середній рівень і стандартне відхилення від нього. Щодо нього регулярно здійснюється повторна оцінка навантаження на вузли і виконується математичне відновлення балансу в разі відхилення. DRS виконує оцінку не тільки фізичного хоста, але і віртуальних машин, які на ньому запущені. Це необхідно для визначення пріоритету переміщення, машини з критичними показниками продуктивності будуть перенесені в першу чергу.

Для обчислення балансу між хостами в кластері використовується спеціальна формула:

У дужках даної формули наведено математичний оператор, який округлює власне вміст до цілого числа. Так, потенційний переміщення для що складається з чотирьох хостів кластера, виконання якого знизить середньоквадратичне відхилення навантаження хоста до 0,14, в результаті отримає пріоритет 3. Для кожного переміщення можна призначити свій пріоритет від 1 до 5, відповідно, чим вище пріоритет у переміщення, тим більшого значення для усунення дисбалансу воно має.

Слід пам'ятати, що сам процес міграції також витрачає певні ресурси, тому необхідно прагнути до раціонального розподілу віртуальних машин по хостам спочатку, щоб системі не доводилося постійно ганяти їх туди-сюди.

Не виключені ситуації, коли навантаження на всі хости гранично висока і система DRS шукає оптимальний спосіб заповнення ресурсів. В такому випадку важливу роль відіграють настройки розподілу ресурсів: спільно використовувані ресурси, що резервуються ресурси або граничні значення. Вони можуть застосовуватися як до пулу ресурсів, так і до окремої віртуальної машині.

Спільно використовувані ресурси визначають, що в разі боротьби за потужність ресурси дістануться найважливішим з точки зору бізнесу віртуальним машинам.

Збережені ресурси визначають обсяг ресурсів, які в будь-якому випадку дістануться віртуальній машині в разі боротьби за потужності.

Граничні значення не допускають використання зайвих ресурсів віртуальними машинами, навіть якщо боротьба за потужності відсутня.

Використовувати DRS вже сьогодні

Хмарні провайдери, використовують платформу VMware , Надають функцію DRS безкоштовно, вона не може бути додатковою послугою для користувача, так як призначена для забезпечення високої якості надання сервісу. Тому, вибираючи постачальника віртуальної інфраструктури (IaaS) , Зверніть увагу на підтримку DRS - це послужить гарантією високого рівня сервісу і уважного ставлення до клієнта.

Також, якщо говорити про послуги на базі кластера фізичних хостів, корисною є технологія VMware High Availability, яка в разі збою одного з них запускає все віртуальні машини на працездатному. Така міграція відбувається з мінімальним простоєм сервісу, який залежить тільки від часу витраченого на перезапуск віртуальної машини.

висновок

Застосування технологій Distributed Resource Scheduler і VMware High Availability переслідує одну мету - забезпечити високий рівень сервісу і безперервну стабільну роботу віртуальної інфраструктури клієнта. Вони не вирішують усіх проблем, пов'язаних з використанням хмари, але дозволяють адміністраторам витрачати час на рішення більш пріоритетних завдань, довіривши автоматиці розподіл ресурсів.

Посилання на статтю в блозі ІТ-ГРАД.