概述

    相信大家都知道怎么在vSphere环境中配置HA功能，知道HA故障切换时间为VM系统启动时间+应用启动时间+15秒左右的心跳检测时间，知道HA不受DRS和vMotion影响，知道HA不需要依赖vCenter（vCenter挂了，License授权ESXi主机只有3天，之后虚拟关闭后无法开启），知道HA是通过ESXi主机的管理网路进行心跳检测故障，那么您是否知道HA是怎样实现虚拟机自动故障切换？下面就是我要讲的HA功能的深入解析，首先来看一张HA组件图，如图1-1所示。

图1-1 HA组件图

VPXA

    VPXA是非常重要的组件，它不是HA的代理，它是vCenter的代理，它允许vCenter服务器和ESX主机进行内部通信，在必要的时候，它还可以关闭或者开启ESXi主机上的虚拟机。

    尽管是在vCenter Server上配置的HA功能，但HA和vCenter Server之间是一种松耦合的结构，所以HA功能也不必完全让vCenter Server来管理，大家很容易会想到这样一个例子，当vCenter Server虚拟服务器所在的ESXi主机发生故障时，HA功能仍然生效，它可以使vCenter Server在另一台主机上启动，当然故障主机上的其它虚拟机也会在另一台主机上启动。

    我们会建议，当vCenter Server所在的ESXi主机发生故障时，应该设置vCenter Server在另一台主机上最优先的启动，这样当有些虚拟机与vCenter有依赖关系时，vCenter优先运行可以避免它们之间发生关联问题。

另外强烈建议在配置ESXi主机时写入主机的完全域名名称，如XX.domain.com，vCenter提供了HA功能所需的名称解析，HA存储在本地的文件叫“FT_HOSTS”，换句话说，我们建议HA不必在本地创建主机文件，如果用静态名称（不能解析），这样不灵活且不方便排错。

VMAP Plug-in

    在图中的下一个组件是VMAP，大家知道VPXA是用来支持vCenter和ESXi主机进行通信的，而VMAP是HA Agent（AAM）和VPXA之间的信息传递者，当VPXA想要同AAM进行通信，VMAP就翻译成可以理解的指令传给AAM，一个很好的例子用来体现VMAP怎样传递虚拟机的状态信息，虚拟机的运行和关闭，在vSphere4.0之前它是VPXA的一个独立的插件，当群集中添加HA功能时，VMAP被加载到VPXA中。

VPXA与VMAP通信，VMAP与AAM通信，当AAM收到指令，马上把该信息传递给VMAP，VMAP把该指令转到VPXA，VMAP插件在同AAM通信中扮演者代理的角色。

    那么你可能会疑惑，为什么我们需要VMAP？难道有些工作VPXA或者AAM不能够完成么？答案是肯定的，不管VPXA还是AAM都可以做到这个功能，但是，在介绍HA时，为了设计HA架构更为合理，从而建立了一个单独的组件，也就是衍生出的VMAP插件。

AAM

    接下来是我们的最后一个组件，AAM Agent，AAM agent是HA功能的核心，全称“Automated Availability Manager”，如上所述，AAM最早是Legato开发的，它承担着很多任务，如主机资源信息交换，虚拟机状态搜集，群集主机上HA的属性搜集，AAM 存储所有的信息到数据库中，并在所有的HA主节点见同步数据（HA主节点接下来的内容再讲），大家经常提到HA功能只是用内存中保存的数据，其实并非如此，在本地磁盘和闪存中也同样存有数据。

    AAM还承担着HA的心跳检测任务。

    当我们开启HA功能，所有以上的作用使得AAM成为ESXi主机上最重要的组件之一，工程师们认识到它的重要性，从而会提高对HA的了解。AMM agent是多线程工作的，每个工作任务都像监控狗一样监视着其它工作任务，如果其中一个任务被监控狗发现死掉了，监控够会抓取它并重新启动该任务，以确保HA功能正常，而不会出现失败警告。它还可以反馈网络中断和组件运行失败。网络通信中断后，群集内主机自动用另一个路径进行通信（配置了管理网络冗余的情况下），底层消息框架会保证消息精准传递。

结论

    如下图所示1-2所示，当左侧ESXi主机当机后，右侧节点AAM通过心跳检测到信号丢失，将之前同步的AAM中的虚拟机信息通知VMAP，VMAP通知VPXA，VPXA将信息传递给vCenter，vCenter通知VPXA执行虚拟机开启操作。

1-2 HA执行步骤

备注:以上HA的架构是根据vSphere 4.1版本进行介绍的，而5.1版本的俺还木有找到相关资料，如有会详细更新，谢谢支持。