Quản lý nguồn cho Hyper-V - Phần 1

Quản trị mạng - Loạt bài này sẽ trình bày cho các bạn các kỹ thuật khác nhau để quản lý năng lượng pin trong các trung tâm dữ liệu ảo.

Giới thiệu

Mặc dù các UPS là một thành phần chính trong hầu hết các trung tâm dữ liệu, tuy nhiên một cấu hình UPS cũ trước đây có thể phá hỏng các máy chủ ảo. Chính vì vậy chúng tôi muốn giới thiệu cho các bạn loạt bài này nhằm giải thích các kỹ thuật khác nhau với mục đích quản lý năng lượng pin trong một trung tâm dữ liệu ảo.

Nhà triết học Platon đã từng nói rằng “tính cấp thiết là mẹ để của phát minh”. Tuy ở đây chúng tôi không phát minh ra điều gì, nhưng có lẽ đã đến lúc cấp thiết để chúng ta đi tìm một giải pháp cho một vấn đề vừa đề cập. Dưới đây là toàn bộ câu chuyện của tác giả bài viết và các kỹ thuật mà anh ta đưa ra:

Công việc mà tôi (tác giả bài viết) làm đòi hỏi rất nhiều máy chủ. Một số là các máy chủ sản suất được sử dụng cho việc ghi chép và tư vấn kinh doanh, nhưng nhiều máy chủ phòng thí nghiệm được sử dụng để thử nghiệm với các kỹ thuật mà tôi đưa ra ở đây . Như bạn đã biết, tất cả các máy chủ đều được kết nối với nguồn cấp điện liên tục - không bị ngắt quãng (uninterruptable).

Tôi sống ở một khu vực nông thôn, do đó hiện tượng mất điện là chuyện thường xuyên xảy ra, nhưng hiếm khi nào mà sự cố mất điện lại kéo dài . Tuy nhiên gần đây đã xảy ra sự cố về điện kéo dài đến vài giờ đồng hồ và không cần phải nói các bạn cũng biết, tất cả các pin UPS đều hoàn toàn cạn kiệt trước khi điện lưới có trở lại.

Bình thường, điều này sẽ là một sự bất tiện, nhưng nó không phải là một vấn đề nghiêm trọng. Tôi sử dụng các APC UPS, chúng có một tiện ích mang tên PowerChute có thể shutdown các máy chủ một cách từ từ và an toàn khi các dung lượng pin của UPS xuống thấp. Kỹ thuật này đã được sử dụng trong vòng nhiều năm, và nó luôn luôn làm việc tốt .

Điều gì đã làm sự cố mất điện gần đây khác với tất cả những lần trước đó, đây là lần đầu tiên mà thời gian mất điện kéo dài xảy ra đối với trung tâm dữ liệu của tôi. Từ những gì tôi đã có thể quan sát, phần mềm PowerChute đã cố gắng shutdown các máy chủ của tôi, nhưng nó không đủ thông minh để biết rằng đã có một số máy ảo chạy trên các máy chủ đó. Một số máy chủ ảo đã được đặt vào trạng thái đã lưu, nhưng nhiều chiếc dường như đã bị shutdown một cách đột ngột. Đây là khi tôi nhận ra rằng kế hoạch dự phòng cho việc mất điện hiện thời đã không còn hiệu quả.

Thực sự có nhiều kỹ thuật khác nhau có thể đối phó với việc mất điện tại một trung tâm dữ liệu ảo. Các giải pháp thích hợp thực sự chỉ phụ thuộc vào nền tảng ảo hóa mà bạn đang sử dụng, kiến trúc mạng, và tất nhiên còn phụ thuộc cả vào ngân sách của bạn nữa.

Tôi muốn bắt đầu bằng cách chỉ ra cho bạn một phương pháp với giá thành thấp để quản lý năng lượng pin cho các máy chủ ảo. Khi đã chỉ ra kỹ thuật này, tôi sẽ mô tả một số phương pháp phù hợp cho các tổ chức, đây là những người cần có một giải pháp phức tạp hơn.

Kể từ khi tổ chức của tôi đi vào hoạt động, tôi sử dụng UPS lớp tiêu dùng cho các máy chủ . Những UPS này làm việc tốt cho các nhu cầu của riêng cá nhân, và chúng cũng rẻ nên không phải lo lắng về việc liệu có hay không có khả năng thay thế chúng. Đây là một cân nhắc quan trọng vì một vài năm trước, một tia sét đã phá hủy đi một số UPS.

APC bao gồm phần mềm PowerChute Personal Edition cho các UPS lớp người tiêu dùng. Phiên bản hiện tại của PowerChute Personal Edition được thiết kế để chạy trên Windows Vista, nhưng bạn có thể nhìn thấy trong hình A, nó không có sự cố khi chạy trên Windows Server 2008.

Hình A: PowerChute Personal Edition làm việc với hệ điều hành Windows Server 2008

Như trong hình trên, phần mềm PowerChute cung cấp cho bạn một ước tính thời gian hiệu lực của pin dựa trên dung lượng, và việc pin có được sạc đầy hay không. Trong trường hợp này, thời gian còn lại của pin chỉ là hơn nửa giờ.

Nhằm mục đích bảo vệ máy tính trước việc mất điện kéo dài, PowerChute cung cấp tùy chọn để có thể shutdown máy tính khi pin đã bắt đầu xuống thấp. Ví dụ, bạn có thể thấy trong hình B máy chủ được cấu hình để bắt đầu tắt khi thời gian còn lại của pin là 5 phút.

Hình B: PowerChute được thiết kế để shutdowm máy tính một cách từ từ khi pin xuống thấp

Dù rằng PowerChute Personal Edition được thiết kế để sử dụng với máy tính gia đình. Nhưng trong trường hợp của tôi, PowerChute thậm chí không biết rằng nó đang chạy trên một máy chủ, hơn nữa lại là một máy chủ đang chứa một một vài máy ảo. Trường hợp này, hành vi của máy chủ phải được thích nghi với các khả năng của PowerChute. Tuy nhiên điều này lại hoàn toàn dễ dàng thực hiện hơn so với những gì bạn lo ngại.

Bạn có thể nhớ lại rằng khi đề cập sự cố mất điện trước đó, tôi đã nói rằng một số máy ảo của tôi đã được đặt trong một trạng thái đã lưu, nhưng những máy khác thì không. Lý do là các dịch vụ tích hợp của Hyper-V cung cấp một tùy chọn máy ảo nên phản ứng như thế nào khi hệ thống máy chủ đang hoạt động bị shutdown. Hành vi mặc định là đặt các máy ảo vào trạng thái lưu, nhưng khi mất điện xảy ra, pin của tôi đã chết trước khi tất cả các trạng thái trong máy ảo được lưu.

Bước đầu tiên mà tôi hướng dẫn bạn là việc thiết lập cách thức xử lý cho mỗi máy ảo trong trường hợp mất điện. Để làm như vậy, chúng ta cần mở Hyper-V Manager, kích chuột phải vào một máy ảo, và chọn lệnh Settings . Khi hộp thoại Settings cho máy ảo xuất hiện, di chuyển đến dưới cùng của danh sách cài đặt, và chọn tùy chọn Automatic Stop Action .

Như bạn thấy trong hình C, Hyper-V được cấu hình để tự động lưu lại trạng thái của một máy ảo nếu máy chủ shutdown. Tôi thích sử dụng tùy chọn Shut Down the Guest Operating System để tránh trạng thái lưu một phần. Rất đáng chú ý cho dù tùy chọn mặc định thường cho phép máy chủ được đưa trở lại trạng thái trực tuyến (online) nhanh hơn khi có điện trở lại.

Hình C: Bạn có thể điều khiển cách thức mà Hyper-V xử lý hệ điều hành chính shutdown

Bước cuối cùng trong việc nhắm đến vấn đề shutdown khi năng lượng pin xuống thấp là thiết lập PowerChute bắt đầu quá trình shutdown tại thời điểm thích hợp. Trong môi trường của riêng mình, tôi chỉ đơn giản tính từ thời điểm bắt đầu shutdown hệ điều hành chính và ước tính thời gian cần thiết để hoàn thành toàn bộ quá trình xử lý. Do một máy chủ có thể mất nhiều thời gian hơn để shutdown nếu nó kéo theo một khối lượng công việc nặng, nên bạn có thể cộng thêm một vài phút vào thời gian ước tính. Điều đó có nghĩa là khi máy chủ đang chạy mà pin xuống thấp, nó bắt đầu tắt quá trình shutdown sớm hơn, nhưng nó cũng có nghĩa là tất cả các máy ảo đều ở trong trạng thái shutdown nhất quán và sạch sẽ trước khi pin bị cạn kiệt.

Kết luận

Như bạn thấy, khá dễ dàng để PowerChute hoạt động thích ứng với máy chủ Hyper-V . Trong thế giới thực, nhiều tổ chức đang sử dụng một thiết lập phức tạp hơn so với tôi. Trong phần 2 của loạt bài này, chúng tôi sẽ giải thích cách bạn có thể quản lý pin cho nhiều môi trường phức tạp, cũng như cho các tổ chức không chạy Hyper-V (hoặc VMware) trên Windows.