📚 课程目录第3章集群准入控制策略设计

3. 集群准入控制策略设计

HA 准入控制（Admission Control）是 vSphere HA 中最容易被忽视、却直接决定故障切换能否成功的机制。它的本质是一道“资源闸门”：在虚拟机开机、vMotion 迁入或集群扩容时，vCenter 会先判断——如果此刻发生主机故障，剩余资源是否仍能容纳所有受保护虚拟机。若不能，操作就会被拒绝。准入控制不是限制你使用资源，而是保证“预留出来的那部分资源”在故障时真的可用。

一、三种策略的本质差异

vSphere 提供三种准入控制策略，它们的计算逻辑和适用场景完全不同。

集群资源百分比（Percentage based）：为 CPU 和内存分别设定一个保留百分比，例如 CPU 保留 25%、内存保留 25%。集群可用资源 = 总资源 × (1 − 保留百分比)。它不关心单台主机能放多少台虚拟机，只关心整体余量。优点是配置简单、对异构主机友好；缺点是当主机规格差异大时，百分比无法精确反映“最大主机故障”后的真实容量。

槽位策略（Slot Policy）：把每台虚拟机抽象为一个“槽位”，槽位大小由虚拟机的 CPU/内存预留决定（未设预留时取开机虚拟机的最大值作为默认槽位）。集群槽位总数 = 各主机可提供槽位之和；HA 会预留“最大主机”所对应的槽位数量。优点是直观、可精确计算“还能开几台”；缺点是槽位大小受最大虚拟机影响，一台超大内存虚拟机就会拉高所有槽位成本，导致资源利用率偏低。

专用故障切换主机（Dedicated Failover Host）：指定 1~N 台主机作为纯备用，不承载生产虚拟机。故障时由这些主机接管。它最“保险”，但代价是备用主机平时完全闲置，适合对可用性要求极高、资源预算充足的核心业务集群。

二、预留资源计算：先算清楚，再选策略

无论选哪种策略，第一步都是算清“故障后需要多少资源”。假设一个 4 节点集群，每节点 2×16 核 = 32 物理核、512 GB 内存，集群共 128 核 / 2048 GB。业务侧统计：共 60 台虚拟机，CPU 总预留 48 核，内存总预留 768 GB。

若按“允许 1 台主机故障”设计，故障后剩余 3 台主机提供 96 核 / 1536 GB。此时：

CPU 余量 = 96 − 48 = 48 核，余量比例 50%；
内存余量 = 1536 − 768 = 768 GB，余量比例 50%。

也就是说，若采用百分比策略，CPU 和内存保留百分比都应设为 50%，才能保证 1 台主机故障后仍能容纳全部预留。若业务允许 2 台主机同时故障，则剩余 2 台提供 64 核 / 1024 GB，内存余量仅 256 GB，保留比例需设为 50%（内存）甚至更高，实际已接近不可行——这说明“允许 2 台故障”在该规格下需要扩容或降低预留。

计算口诀：保留百分比 = 故障主机数 ÷ 集群主机总数。4 节点允许 1 台故障 → 25% 是“刚好不超卖”的底线，但业务预留已占用 50%，因此实际保留值应取两者中的较大者，即 50%。

三、槽位策略的量化示例

仍以上述集群为例，若虚拟机统一设置 CPU 预留 1 核、内存预留 8 GB，则单槽位 = 1 核 + 8 GB。每台主机可提供槽位：CPU 维度 32 ÷ 1 = 32 个，内存维度 512 ÷ 8 = 64 个，取较小值 32 个槽位。4 台主机共 128 个槽位，预留“最大主机”的 32 个槽位后，可用槽位 96 个，可容纳 96 台此类虚拟机。

但如果集群里有一台数据库虚拟机预留了 16 核 / 256 GB，槽位大小会被拉高为 16 核 / 256 GB，每台主机仅能提供 2 个槽位，集群可用槽位骤降到 6 个。这正是槽位策略的典型陷阱：一台“巨无霸”虚拟机会拖垮整个集群的准入容量。因此槽位策略更适合虚拟机规格整齐、预留统一的场景。

四、配置实战：在 vSphere Client 中落地

配置入口在集群 → 配置 → 可用性 → vSphere HA → 编辑 → 准入控制。以下以“百分比策略、允许 1 台主机故障”为例，给出可参考的操作路径与参数。

1. 选中集群 → 配置 → 可用性 → vSphere HA → 编辑
2. 在“准入控制”页，选择“集群资源百分比”
3. 勾选“定义自定义故障切换资源百分比”
4. CPU 保留：50%     内存保留：50%
5. 勾选“故障切换时使用预留”以强制按预留计算
6. 点击“确定”，观察集群摘要中的“当前故障切换容量”

配置完成后，集群摘要页会显示“当前故障切换容量”和“预留容量”。若显示为“不足”，说明当前预留已超过准入阈值，需要降低虚拟机预留、增加主机或调整保留百分比。若采用槽位策略，则在同一页面选择“槽位策略”，并指定“槽位大小由虚拟机预留决定”或“自定义槽位大小”。

常见误区：把“保留百分比”理解为“限制虚拟机使用资源”。实际上它只影响准入判断，不影响运行中虚拟机的资源调度。另一个误区是只设 CPU 不设内存——内存往往是更早耗尽的维度，必须同时设置。

五、策略选择决策表

判断条件	推荐策略	理由
主机规格差异大（如 32 核与 64 核混用）	百分比策略	按总量计算，避免槽位被小主机拉低
虚拟机规格整齐、预留统一	槽位策略	可精确计算剩余可开机数量
存在超大内存虚拟机（如 256 GB+）	百分比策略	避免单台 VM 拉高槽位成本
核心数据库、要求秒级切换	专用故障切换主机	备用主机随时可用，切换最确定
资源紧张、希望最大化利用率	百分比策略 + 精细预留	按实际预留计算，减少过度保留

最后强调一个工程习惯：准入控制参数不是一次配置就永久有效。每次扩容、下线主机、调整虚拟机预留后，都应重新核对“当前故障切换容量”。建议把“故障切换容量检查”纳入变更流程，确保任何一次资源变更后，HA 仍然能在真实故障发生时兑现承诺。