VCF 어플라이언스의 고가용성 부하 분산

이 문서에서는 다음 다이어그램 (클릭하여 확대)과 같이 Google Cloud 의 VMware 솔루션에 있는 리전 내부 부하 분산기와 영역 네트워크 엔드포인트 그룹 (NEG)이 Virtual Private Cloud (VPC) 언더레이에 배포된 VMware Cloud Foundation(VCF) 관리 어플라이언스에 레이어 2 고가용성, 가상 머신 이동성 (vMotion), 자동 장애 조치를 제공하는 방법을 설명합니다.

vMotion 중에 영역 NEG를 통해 트래픽을 조정하는 GARP_RA가 있는 내부 부하 분산기 및 리전 백엔드 서비스 vMotion 중에 영역 NEG를 통해 트래픽을 조정하는 GARP_RA가 있는 내부 부하 분산기 및 리전 백엔드 서비스

언더레이 어플라이언스에 부하 분산기가 필요한 이유

온프레미스 데이터 센터에서 vCenter Server, SDDC Manager, 클러스터링된 NSX Manager 노드와 같은 관리 가상 머신은 물리적 레이어 2 브로드캐스트 도메인을 사용합니다. 어플라이언스가 vMotion을 사용하여 ESXi 호스트 간에 장애 조치 또는 마이그레이션되면 어플라이언스는 GARP (Gratuitous ARP) 패킷을 브로드캐스트하여 물리적 ToR (Top-of-Rack) 스위치의 MAC 주소 테이블을 업데이트하여 IP 주소가 물리적 서버 간에 유동적으로 이동하도록 합니다.

Google Cloud VPC 네트워크는 다음과 같은 동작을 수행하는 라우팅된 레이어 3 소프트웨어 정의 네트워크 (SDN)입니다.

  • 모든 IP 주소는 SDN 전달 테이블의 특정 Compute Engine 가상 네트워크 인터페이스 (vNIC)에 프로그래매틱 방식으로 바인딩됩니다.
  • VPC 라우팅 영역은 물리적 스위치 MAC 학습을 사용하여 레이어 3 트래픽을 부동 IP 주소로 라우팅하지 않습니다.
  • 언더레이 관리 VM이 다른 베어메탈 ESXi 호스트로 이동하는 경우 VPC 라우팅 테이블에는 해당 어플라이언스의 IP 주소에 대한 트래픽을 새 호스트 인터페이스로 조정하는 명시적 메커니즘이 필요합니다.

수동 경로 업데이트 또는 VM 재주소 지정 없이 IP 이동성을 지원하기 위해 VMware 솔루션은 각 플로팅 언더레이 관리 어플라이언스에 대해 빠른 IP 이동 (GARP_RA)으로 구성된 리전 내부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 프로비저닝합니다.

고가용성 아키텍처 구성요소

VMware 솔루션의 각 네트워크 어플라이언스는 3계층Google Cloud 부하 분산 아키텍처를 사용하여 고가용성 및 vMotion 이동성을 지원합니다.

영역별 네트워크 엔드포인트 그룹 (NEG)

  • 구성 유형: 대상 VPC 서브넷에 구성된 GCE_VM_IP_DEDICATED_BACKEND 유형의 영역 NEG
  • 기능: 각 영역의 전용 NEG는 클러스터의 vMotion 이동성 도메인에 속하는 모든 베어메탈 ESXi 인스턴스의 기본 또는 동적 네트워크 인터페이스를 그룹화합니다.
  • 재사용성: 동일한 클러스터 및 서브넷 내의 모든 언더레이 어플라이언스 부하 분산기는 단일 영역 NEG 집합을 공유합니다.

빠른 IP 이동이 있는 리전 백엔드 서비스

  • 구문 유형: 클러스터의 영역 NEG를 참조하는 리전 백엔드 서비스 (loadBalancingScheme: INTERNAL, protocol: UNSPECIFIED)
  • 장애 조치 정책 (haPolicy): fastIPMove: GARP_RA로 구성됩니다.
  • 함수: Google Cloud Andromeda 데이터 영역에 관리 어플라이언스 VM에서 내보낸 GARP 및 라우터 공지 (RA) 프레임의 브로드캐스트 지원 서브넷을 모니터링하고 활성 백엔드 호스트를 동적으로 업데이트하도록 지시합니다.

리전 내부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 규칙

  • 구성 유형: 어플라이언스의 예약된 가상 IP (VIP) 주소로 구성된 리전 내부 전달 규칙입니다.
  • 기능: 관리 어플라이언스 또는 클러스터 VIP의 영구 IP 엔드포인트 역할을 합니다. 관리자, 워크로드, 기타 VCF 구성요소가 이 VIP 주소에 연결됩니다.

전용 NEG를 사용한 언더레이 고가용성

여러 네트워크 인터페이스 (예: 기본 nic0 인터페이스 및 VLAN 태그가 지정된 Dynamic NIC)가 동일한 VPC 네트워크에 연결되면 표준 GCE_VM_IP NEG는 임의의 하위 인터페이스를 타겟팅할 수 없습니다. 대신 VMware 솔루션은 다음과 같이 작동하는 GCE_VM_IP_DEDICATED_BACKEND NEG를 사용합니다.

  • 자동 인터페이스 타겟팅: NEG의 서브넷과 일치하는 특정 기본 vNIC 또는 Dynamic NIC를 자동으로 연결합니다.
  • 영역당 단일 NEG: GCE_VM_IP_DEDICATED_BACKEND NEG로 구성된 리전 백엔드 서비스는 영역당 NEG를 하나만 포함할 수 있습니다.
  • 내부 HA 정책 요구사항: GCE_VM_IP_DEDICATED_BACKEND NEG는 haPolicy를 사용하는 내부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 (loadBalancingScheme: INTERNAL)에 구성된 리전 백엔드 서비스에서만 지원됩니다.

브로드캐스트 서브넷에 대한 HA 정책 제한사항

ARP 브로드캐스팅 및 MAC 학습이 사용 설정된 서브넷에 haPolicy 백엔드 서비스를 배포하면 다음 규칙이 적용됩니다.

  • 부하 분산 스키마: 내부 패스 스루 네트워크 부하 분산기(INTERNAL)만 지원됩니다.
  • 서브넷 정렬: 특정 백엔드 서비스의 모든 영역에 있는 모든 백엔드 NEG는 동일한 VPC 서브넷에 속해야 합니다.
  • 전달 규칙 매핑: 브로드캐스트 NEG로 구성된 백엔드 서비스는 하나의 전달 규칙으로만 참조할 수 있습니다.
  • 변경할 수 없는 백엔드 서브넷 유형: 백엔드 서비스를 만들 때 ARP 브로드캐스트 서브넷에 백엔드를 연결해야 합니다. 나중에 비브로드캐스트 서브넷의 백엔드로 바꿀 수 없습니다.

HA 정책 교차 소유권 주장 방지

ARP 브로드캐스트가 사용 설정된 서브넷에서 하나의 HA 정책 백엔드 서비스에 속한 호스트 인터페이스는 해당 정책의 전달 규칙 VIP에 대한 GARP 프레임을 브로드캐스트하는 경우 관련 없는 HA 정책의 리더십을 일시적으로 요청할 수 있습니다.

의도하지 않은 교차 클레임을 방지하려면 해당 서브넷에서 작동하는 모든 HA 정책 백엔드 서비스에 정확히 동일한 ESXi 호스트 백엔드 집합 (클러스터의 영역 NEG에 있는 모든 호스트)을 포함합니다.

다음 단계