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vcenter管理的4台安装了esxi机器组成的HA，故障后自恢复理解

news 2025/9/6 19:31:11

vcenter管理的4台安装了esxi机器组成的HA，一台进入维护模式之后，上面的虚拟机可以不停服务的飘移到其它机器上，这底层原理是什么？用到了什么技术，给我宏观介绍一下?

在 vCenter 管理的 HA 集群中，主机进入维护模式时虚拟机能够“不停服务漂移”的底层能力，核心依赖于 VMware 的 vMotion 实时迁移技术 和 集群资源调度机制，配合共享存储和网络虚拟化技术实现。宏观来看，其原理可拆解为以下几个关键技术和协同过程：

一、核心技术基础

vMotion 实时迁移技术（核心驱动力）
vMotion 是实现“虚拟机不停机迁移”的核心技术，允许将运行中的虚拟机从一台 ESXi 主机迁移到另一台，整个过程（通常几秒到几分钟）中虚拟机保持开机状态，服务不中断。
- 工作原理：
  1. 源主机与目标主机通过专用的 vMotion 网络（通常是万兆以太网）建立通信，验证 CPU 兼容性（如通过 EVC 技术统一指令集）、共享存储访问权限。
  2. 虚拟机的内存数据通过 vMotion 网络快速复制到目标主机（先传输静态内存，再通过“迭代复制”同步动态变化的内存页，最终只剩毫秒级差异）。
  3. 切换瞬间，源主机暂停虚拟机，将最后少量内存数据和 CPU 状态传输到目标主机，目标主机恢复虚拟机运行，并接管网络（通过分布式交换机维护 MAC/IP 不变）。
- 关键特性：迁移过程中虚拟机的网络连接、应用状态完全保持，用户和应用无感知。
共享存储技术（数据一致性保障）
集群中的所有 ESXi 主机必须访问 同一套共享存储（如 vSAN、FC SAN、NFS 等），这是虚拟机能够跨主机迁移的基础：
- 虚拟机的磁盘文件（VMDK）存储在共享存储中，而非某台主机的本地硬盘。
- 迁移时只需移动虚拟机的“运行状态”（内存、CPU 状态），无需移动磁盘数据，大幅减少迁移时间和网络带宽消耗。
- 以 vSAN 为例，它通过将多台主机的本地磁盘聚合为分布式共享存储，确保任何主机都能访问虚拟机文件。
HA 与 DRS 集群调度机制（自动化决策核心）
- DRS（分布式资源调度）：负责在主机进入维护模式时，自动计算“哪些虚拟机迁移到哪台主机”，依据资源负载（CPU、内存使用率）、虚拟机亲和性规则等，选择最优目标主机。
- HA（高可用性）：确保迁移过程中虚拟机的可用性，若迁移失败（如目标主机资源不足），HA 会尝试其他主机，避免虚拟机中断。

二、主机进入维护模式时的整体流程（宏观视角）

触发迁移指令：管理员执行“进入维护模式”操作时，vCenter 向集群发送指令，要求将该主机上的所有虚拟机迁移到其他主机。
资源检查与目标选择：DRS 立即检查集群内其他主机的资源（CPU、内存、存储）是否充足，筛选出符合条件的目标主机（需通过 CPU 兼容性、网络配置等校验）。
vMotion 迁移执行：对每台运行中的虚拟机，通过 vMotion 技术依次迁移到目标主机（可并行处理多台虚拟机），迁移过程中虚拟机持续运行。
网络与存储切换：
- 网络：通过分布式交换机（DVS）维护虚拟机的 MAC 地址和端口组配置，迁移后立即在目标主机的网络端口上线，避免断网。
- 存储：由于虚拟机文件在共享存储，目标主机直接接管对 VMDK 文件的访问，无需数据复制。
主机进入维护模式：所有虚拟机迁移完成后，该主机从集群资源池中移除，状态变为“维护模式”，此时它不再参与 HA/DRS 调度，也不再运行任何虚拟机。