Hyper-V Virtual Machine Load Balancing
Uno de los principales beneficios de la virtualización de un entorno es el uso racional de los recursos. Cuando no se necesitan determinadas máquinas virtuales, se pueden apagar; esto permite que los recursos informáticos liberados se asignen a las máquinas virtuales que se necesitan. Hyper-V conmutación por recuperación permite reducir el tiempo de inactividad de las máquinas virtuales; y a partir de las ediciones para Windows Server 2016, Hyper-V puede proporcionar equilibrio de carga de máquinas virtuales entre hosts Hyper-V (que en este caso se denominan nodos de clúster).
Esta entrada de blog cubre la función VM Load Balancing para clusters Hyper-V conmutación por recuperación y explora el principio de funcionamiento, los parámetros de configuración, así como las ventajas de utilizar Load Balancing en entornos virtuales Hyper-V.
¿Qué es Hyper-V VM Load Balancing y cómo se puede utilizar esta función?
Load Balancing es una función que asegura la optimización en la utilización de los recursos de los hosts Hyper-V dentro de un cluster. La carga de una VM puede volverse desigual con el tiempo; como resultado, los hosts Hyper-V pueden estar más o menos cargados. Esto, a su vez, puede provocar que algunos de los nodos no estén disponibles temporalmente durante la aplicación de parches u otros procesos de mantenimiento. El clúster Hyper-V puede proporcionar suficientes recursos informáticos para las máquinas virtuales con la función de equilibrio de carga en la que las máquinas virtuales se migran de un nodo a otro cuando un nodo está sobrecargado y otro nodo tiene recursos informáticos libres. Esta función se utiliza para proporcionar un rendimiento suficiente para las máquinas virtuales dentro de un clúster Hyper-V y, como resultado, ayuda a mantener una alta calidad para los servicios proporcionados que se ejecutan en las máquinas virtuales.
¿Cómo funciona el equilibrio de carga?
Load Balancing comprueba automáticamente el estado de un clúster Hyper-V y, en función de los resultados y ajustes encontrados, inicia la migración de máquinas virtuales desde el nodo sobrecargado al nodo menos cargado para redistribuir las cargas entre los hosts Hyper-V.
Hay dos métodos que se pueden utilizar para comprobar las cargas del host:
- Comprobación de la utilización de la RAM (memoria de acceso aleatorio). La memoria insuficiente en un host Hyper-V es uno de los problemas más comunes, y puede causar retrasos.
- Comprobación de la utilización de la CPU (unidad central de procesamiento). Una capacidad insuficiente del procesador también puede causar retrasos.
Cuantos más recursos de CPU y RAM consuma un host, más cargado lo considerará Hyper-V. Si se configura el equilibrio de carga periódico para un clúster, la carga de los hosts se evalúa cada 30 minutos. También puede evaluar la carga de los hosts bajo demanda. Un sistema identifica los hosts en los que la carga supera el umbral definido, así como los hosts en los que la carga está por debajo del valor umbral. Si la carga actual de los nodos del cluster es desigual y cumple las condiciones mencionadas, Hyper-V iniciará la migración en vivo de las VM entre los nodos. Hyper-V Live Migration permite realizar la migración de máquinas virtuales de forma imperceptible y sin tiempos de inactividad significativos.
Se proporciona la integración del equilibrio de carga con un clúster de conmutación por recuperación Hyper-V. Las siguientes reglas de agrupación en clústeres se respetan para el equilibrio de carga: Posibles propietarios, Antiafinidad (estas dos reglas existían antes de Windows Server 2016) y Dominios de fallo (nuevo).
La regla Posibles propietarios define los hosts Hyper-V para los que se puede realizar la migración. Esta regla sólo define posibles propietarios de máquinas virtuales, y puede evitar la migración de máquinas virtuales a hosts no deseados.
Las reglas antiafinidad le permiten impedir la ejecución de dos máquinas virtuales definidas en el mismo host. Por ejemplo, si tiene dos máquinas virtuales con un controlador de dominio principal y otro secundario que no deben ejecutarse en el mismo host. Este enfoque aumenta la fiabilidad en caso de que falle el host con uno de los controladores de dominio.
El dominio de fallos es una función que define un conjunto de hosts Hyper-V que pueden verse afectados por algunos tipos de fallos físicos, por ejemplo, fallos de red, fallos de alimentación, etc. Los hosts Hyper-V con máquinas virtuales del mismo dominio de fallo suelen estar conectados a la misma fuente de alimentación y conmutador de red, por lo que pueden montarse en el mismo rack. Si se produce algún fallo, todas las máquinas virtuales del mismo dominio de fallo se verán afectadas. Un clúster puede dividirse lógicamente en múltiples dominios de fallo, y el fallo de un dominio no debería afectar a otros dominios.
Parámetros de configuración
El equilibrio de carga está activado por defecto para los clústeres de conmutación por recuperación en Hyper-V 2016. Hay dos tipos de comportamiento: «Usar sólo cuando se añade un nuevo nodo al clúster» y «Comprobar con intervalos de tiempo».
Utilizar sólo cuando se añade un nuevo nodo al clúster. En este caso, un clúster obtiene más recursos tanto de CPU como de RAM, y amplía la capacidad informática global. Un sistema evalúa la carga de cada nodo. Si alguno de los nodos está sobrecargado (se supera un valor umbral establecido en la configuración), las máquinas virtuales correspondientes se migran de los nodos sobrecargados a los nodos añadidos recientemente que tengan recursos libres. Esta opción es útil si regularmente añade capacidad a su Cluster Hyper-V por recuperación, y puede ser útil para clusters basados en tecnología Storage Spaces. Esta opción no tiene ningún impacto en un clúster si el nodo que se desconectó previamente del clúster (por mantenimiento, por ejemplo) se conecta de nuevo al clúster.
Comprobación con intervalos de tiempo. Esta opción inicia la comprobación de las cargas de los nodos del clúster cada 30 minutos. Si alguno de los nodos está sobrecargado (se supera un valor umbral establecido en la configuración), las máquinas virtuales correspondientes se migran de los nodos sobrecargados a los nodos que tienen recursos libres.
El umbral de agresividad es un parámetro que define la agresividad del equilibrado, que se basa en la utilización de RAM y CPU por parte de los nodos. El umbral de agresividad puede tener tres valores: Bajo (1), Medio (2) y Alto (3). Puede ver más detalles sobre la configuración en la sección siguiente.
Configuración
Hyper-V Load Balancing puede configurarse mediante GUI (interfaz gráfica de usuario) o PowerShell. Para configurar Hyper-V Load Balancing, comience abriendo Failover Cluster Manager, haga clic con el botón derecho en el nombre de su clúster y seleccione Propiedades en el menú contextual.
En la ventana Propiedades, seleccione la pestaña Equilibrador. Marque/desmarque la casilla si desea activar/desactivar el equilibrio de carga. Puedes seleccionar el modo de equilibrado y la agresividad.
También puede establecer el modo de equilibrado o desactivar el equilibrado automático en PowerShell:
(Get-Cluster).AutoBalancerMode = <valor>
Donde <valor> puede ser 0, 1 o 2 (véase la tabla siguiente).
| AutoBalancerMode | Descripción |
| 0 | Discapacitados |
| 1 | Balance de carga a un nodo cuando se une |
| 2 (utilizado por defecto) | Equilibrar siempre la carga |
Para establecer el umbral de agresividad, escriba el siguiente comando en PowerShell:
(Get-Cluster).AutoBalancerLevel = <valor>
Donde <valor> puede ser 1, 2 ó 3 (véase la tabla siguiente).
| AutoBalancerLevel | Agresividad | Descripción |
| 1 (utilizado por defecto) | Bajo | Las máquinas virtuales se mueven cuando la carga del host es superior al 80%. |
| 2 | Medio | Las máquinas virtuales se mueven cuando la carga del host es superior al 70%. |
| 3 | Alta | Las máquinas virtuales se mueven cuando la carga del host es superior al 60%. |
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) también puede utilizarse para la gestión de clústeres como alternativa al uso de conmutación por recuperación Manager. SCVMM incluye la función de optimización dinámica (disponible desde Windows Server 2012) que también redistribuye una VM entre nodos de clúster. Si tiene habilitado Hyper-V Load Balancing y utiliza SCVMM Dynamic Optimization, entonces Load Balancing se deshabilitará automáticamente una vez que habilite Dynamic Optimization en SCVMM. En este caso, SCVMM se encarga de la gestión del equilibrio de carga para evitar los conflictos que puede provocar el funcionamiento simultáneo de dos funciones y los problemas relacionados. Microsoft recomienda utilizar SCVMM con Optimización Dinámica.
Ventajas del equilibrio de carga de Hyper-V
El equilibrio de carga es una función muy útil. Las ventajas de utilizar el equilibrio de carga para Hyper-V conmutación por recuperación Cluster incluyen:
- Sin sobrecarga de servidores físicos
- Sin sobrecarga de máquinas virtuales
- Mejora de la capacidad de respuesta de las aplicaciones
- Mejora la calidad de los servicios prestados
- Mejora la escalabilidad de sus servicios y aplicaciones
- Mitiga los fallos
NAKIVO Backup & Replicación y copia de seguridad de máquinas virtuales en clúster.
Hyper-V conmutación por recuperación Cluster es una solución eficaz que puede tanto mejorar la disponibilidad de las máquinas virtuales en ejecución, como protegerlas contra posibles fallos de hardware de los nodos. Para proteger sus datos contra otros tipos de desastres, se debe utilizar VM Backup & Replication. Las máquinas virtuales que residen en los hosts Hyper-V agrupados pueden migrar entre hosts durante eventos como la conmutación por recuperación o el equilibrio de carga. Como resultado, hacer backup de la VM necesaria puede parecer difícil porque se requeriría detectar el host en el que reside la VM( se considerabackup de VM a nivel de host ).
NAKIVO Backup & Replication es una solución de protección de datos de máquinas virtuales rápida, fiable y asequible, compatible con clústeres Hyper-V. NAKIVO Backup & Replication puede rastrear automáticamente en qué host reside la máquina virtual una vez que haya añadido todo el clúster al inventario y, como resultado, el proceso de hacer backups o replicas de máquinas virtuales desde el clúster Hyper-V se vuelve tan fácil como hacer backups de las máquinas virtuales desde hosts Hyper-V independientes.
Conclusión
Hyper-V Load Balancing es una útil función de agrupación en clústeres que se incluye en Hyper-V para Windows Server 2016. Esta función le ayuda a utilizar los recursos de hardware de forma más racional y, en consecuencia, mejora la calidad de los servicios prestados. Las métricas de CPU y RAM se utilizan para tomar decisiones de redistribución de las cargas. El equilibrio de carga inicia automáticamente la migración de máquinas virtuales desde los nodos sobrecargados a los nodos con recursos libres cuando se supera un valor umbral (establecido en la configuración). No hay tiempos de inactividad significativos porque se utiliza Live Migration. Hyper-V conmutación por recuperación Cluster con balanceo de carga protege sus máquinas virtuales contra fallos de nodo, además de proporcionar alta disponibilidad y suficientes recursos de computación para las máquinas virtuales.
