VMware vSphere叢集的負載平衡

VMware vSphere是企業伺服器虛擬化解決方案中相當傑出的產品，最主要的兩個元件是安裝在實體主機上的虛擬化平台ESXi，以及管理監控整個vSphere環境的vCenter Server。透過vCenter Server的設定，vSphere可以將一群ESXi主機組成叢集，當實體主機故障或計劃中停機時，虛擬機器可以透過各種保護機制，自動切換到其他實體主機運行，達到高可用及資源共享的目的。

從vSphere 6.0版以後，單一叢集裡面的ESXi主機數量最多可以到64台，而叢集裡的虛擬機器數量更可以高達8000台！為了確保這麼多的虛擬機器都有足夠的效能，並且盡量發揮ESXi主機的運算資源，vSphere Cluster提供了一個很強大的功能稱為Distributed Resource Scheduler (DRS)，意即分散式資源排程。原本受到vCenter Server管理的ESXi主機就會持續地將虛擬機器和實體主機的資源使用狀況傳送給vCenter Server，而vCenter Server會將這些統計數據保存在資料庫。DRS即根據這些統計數據，評估ESXi主機的CPU/RAM/Network這三類資源的使用量，從而決定各個虛擬機器最適合的主機，並在兩種情況下做出搬遷虛擬機器的判斷：一、正要啟動的虛擬機器；二、已經運行中的虛擬機器。

當從關機狀態下啟動虛擬機器時，如果原本虛擬機器所屬的ESXi主機負載已經偏高，DRS可以透過Cold Migration的技術將虛擬機器搬遷到其他比較合適的ESXi主機，然後才將虛擬機器啟動。如果虛擬機器已經在運行中，DRS也可以透過vMotion的技術在不停機的狀態下，將虛擬機器搬遷到其他比較合適的ESXi主機。

要透過Cold Migration和vMotion來自動搬遷虛擬機器，vSphere必須符合以下條件：

1. 虛擬機器必須放在共用的儲存設備上，例如SAN/NAS/vSAN/vVOL等。
2. ESXi主機之間需有啟用vMotion功能的VMkernel Port。
3. 參與虛擬機器搬遷的ESXi主機CPU必須相容，這部分也可以透過啟用叢集的Enhanced vMotion Compatibility (EVC)功能來確保。

假使客戶對虛擬機器完全自動化的搬遷還不太有信心，DRS也提供了三種選擇： 手動(Manual)、半自動(Partially Automated)、全自動(Fully Automated)。在手動的情況下，DRS只會提出搬遷的建議，供客戶參考，不會執行動作。在半自動的情況下，DRS對正要啟動的虛擬機器會直接搬遷，但對於已經運行中的虛擬機器則只會提出建議，客戶可自行決定是否搬遷。而在全自動的情況下，DRS只要判斷虛擬機器需要搬遷，就會直接執行，客戶可以完全不需要介入。

此外，決定虛擬機器是否要搬遷的閾值(Threshold)也有五個等級可選，比較保守的客戶可以從等級1開始，而追求更高效能與平衡的客戶則可以考慮等級5。啟動DRS的方式相當簡單，只要在叢集的設定頁面裡勾選DRS這個選項，預設值就是全自動了，不過要使用DRS，vSphere的License至少要有Enterprise喔！