虚拟化技术作为提升IT资源利用率、降低成本和增强灵活性的重要手段,已经广泛应用于各行各业
而在虚拟化技术的众多提供商中,VMware凭借其卓越的性能、丰富的功能以及持续的创新,始终保持着行业领先地位
其中,VMware的FT(Fault Tolerance)功能更是以其强大的容错能力,为企业的关键业务提供了无中断的高可用保护
一、VMware FT功能简介 VMware FT容错功能建立在ESX/ESXi主机平台上,通过为虚拟机创建一个完全相同的副本,来提供连续性容错工作能力
这个虚拟机副本处于持续活动状态,接受请求及服务信息,以保持与主虚拟机同步工作状态
FT容错功能启动后,VM Tools会从每个虚拟机中发送心跳到VMM(虚拟机管控平台),此心跳与HA(High Availability)的心跳类似
VMM负责检查以确保主虚拟机和辅助虚拟机都在正常运行
二、VMware FT功能的工作原理 VMware FT容错功能的核心在于其独特的vLockstep技术
这项技术确保主虚拟机和辅助虚拟机的状态在虚拟机的指令执行的任何时间点均相同
vLockstep通过使主虚拟机和辅助虚拟机执行相同顺序的x86指令来完成此过程
主虚拟机捕获所有输入和事件——从处理器到虚拟I/O设备——并在辅助虚拟机上进行重放
辅助虚拟机执行与主虚拟机同一系列的指令,而外部只能看到单个虚拟机映像(即主虚拟机)在执行工作负载
为了实现这一同步,主虚拟机和辅助虚拟机会持续交换检测信号
这允许虚拟机对中的虚拟机能够监控彼此的状态,以确保持续提供容错保护
如果运行主虚拟机的主机发生故障,或者主虚拟机内存中遇到不可更正的硬件错误,系统会立即激活辅助虚拟机替换主虚拟机,这一过程称为透明故障切换
同时,系统会启动新的辅助虚拟机,并在几秒钟内重新建立容错冗余
如果运行辅助虚拟机的主机发生故障,该主机也会立即被替换
在任何情况下,用户都不会遭遇服务中断和数据丢失的情况
值得注意的是,容错虚拟机及其辅助副本不允许在相同主机上运行
这一限制确保了主机故障不会导致两个虚拟机都丢失,从而避免了“裂脑”情况的发生
裂脑情况可能会导致虚拟机在从故障中恢复后存在两个活动副本,而VMware FT通过共享存储器上锁定的原子文件来协调故障切换,确保只有一端可以作为主虚拟机继续运行,并由系统自动重新生成新的辅助虚拟机
三、VMware FT功能的优势 1.提供更高级别的业务连续性:与VMware HA功能相比,FT提供了更高的商业连续性级别
当FT容错故障发生时,副本虚拟机立刻被激活,所有关于虚拟机状态的信息都会被完整保留,存储在内存中的数据不需要被重新输入或加载
而HA则需要将任何丢失的虚拟机进行重启,这会终止所有虚拟机进程和状态信息,导致程序和未保存的用户输入信息丢失
2.支持广泛的操作系统和应用:VMware FT与vSphere支持的所有类型的共享存储和所有操作系统均兼容
这为企业在部署FT功能时提供了极大的灵活性,无需担心兼容性问题
3.透明的故障切换:VMware FT的透明故障切换机制使得用户在故障发生时几乎感受不到任何中断
这一特性对于需要持续运行的关键业务应用尤为重要
4.易于管理和配置:通过VMware vCenter Server等管理工具,管理员可以轻松地配置和管理FT功能
无论是创建辅助虚拟机、监控虚拟机状态还是执行故障切换测试,都可以通过直观的用户界面完成
四、VMware FT功能的实际应用案例 以中国人民银行乌鲁木齐中心支行为例,VMware采用了vSphere Fault Tolerance(FT)解决方案对该行的虚拟平台进行了改造
在该方案的支持下,数据中心可以创建始终与主虚拟机保持同步的虚拟机卷影实例
如果出现硬件故障,vSphere FT会自动触发故障转移,并创建一个新的辅助虚拟机来为应用提供持续保护
这一改造极大地提升了该行的业务连续性水平,确保了关键业务在故障发生时的无缝切换
此外,VMware FT功能还广泛应用于金融、电信、医疗等行业的关键业务系统中
这些行业对业务连续性的要求极高,任何中断都可能导致巨大的经济损失或声誉损害
通过部署VMware FT功能,这些企业能够有效地降低故障风险,提升业务稳定性
五、VMware FT功能的未来发展 随着虚拟化技术的不断发展和企业对业务连续性需求的日益增加,VMware FT功能也将持续演进和完善
未来,我们可以期待VMware在以下几个方面对FT功能进行增强: 1.提升性能:通过优化vLockstep技术和改进同步算法,进一步提升FT功能的性能和效率
2.增强兼容性:支持更多的操作系统、应用程序和存储设备,以满足企业多样化的IT环境需求
3.智能化管理:利用人工智能和机器学习技术,实现FT功能的智能化管理和自动化故障恢复
4.云集成:加强与公有云、私有云和混合云的集成能力,为企业提供更加灵活和高效的云解决方案
六、结语 综上所述,VMware FT功能以其强大的容错能力和高度的业务连续性保障,已成为企业关键业务保护的首选解决方案
通过部署VMware FT功能,企业能够有效地降低故障风险、提升业务稳定性和运营效率
未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,VMware FT功能将继续发挥其在虚拟化技术领域的领先地位,为企业的数字化转型和业务发展提供有力支持