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Ein Windows Server-Failoverclustering (WSFC )-Cluster ist eine Gruppe unabhängiger Server, die zusammenarbeiten, um die Verfügbarkeit von Anwendungen und Diensten zu erhöhen. SQL Server 2014 nutzt WSFC-Dienste und -Funktionen, um AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen und SQL Server-Failoverclusterinstanzen zu unterstützen.
Begriffe und Definitionen
WSFC-Cluster A Windows Server Failover Clustering (WSFC) cluster is a group of independent servers that work together to increase the availability of applications and services.
Failoverclusterinstanz Eine Instanz eines Windows-Diensts, die eine IP-Adressressource, eine Netzwerknamenressource und zusätzliche Ressourcen verwaltet, die zum Ausführen einer oder mehrerer Anwendungen oder Dienste erforderlich sind. Clients können den Netzwerknamen verwenden, um auf die Ressourcen in der Gruppe zuzugreifen, ähnlich wie die Verwendung eines Computernamens für den Zugriff auf die Dienste auf einem physischen Server. Da es sich bei einer Failoverclusterinstanz jedoch um eine Gruppe handelt, kann sie nicht auf einen anderen Knoten übertragen werden, ohne dass sich dies auf den zugrunde liegenden Namen oder die zugrunde liegende Adresse auswirkt.
Knoten A Microsoft Windows Server system that is an active or inactive member of a server cluster.
Clusterressource A physical or logical entity that can be owned by a node, bring online and taken offline, moved between node, and managed as a cluster object. Eine Clusterressource kann jeweils nur im Besitz eines einzelnen Knotens sein.
Ressourcengruppe Eine Sammlung von Clusterressourcen, die als einzelnes Clusterobjekt verwaltet werden. In der Regel enthält eine Ressourcengruppe alle Clusterressourcen, die zum Ausführen einer bestimmten Anwendung oder eines bestimmten Diensts erforderlich sind. Failover und Failback beziehen sich immer auf Ressourcengruppen.
Ressourcenabhängigkeit Eine Ressource, von der eine andere Ressource abhängt. Wenn Ressource A von Ressource B abhängt, ist B eine Abhängigkeit von A.
Netzwerknamenressource Ein logischer Servername, der als Clusterressource verwaltet wird. Eine Netzwerknamenressource muss mit einer IP-Adressressource verwendet werden.
Bevorzugter Besitzer Ein Knoten, auf dem eine Ressourcengruppe bevorzugt ausgeführt wird. Jede Ressourcengruppe ist einer Liste von bevorzugten Besitzern zugeordnet, die nach Präferenz sortiert ist. Während eines automatischen Failovers wird die Ressourcengruppe in den nächsten bevorzugten Knoten in der Liste der bevorzugten Besitzer verschoben.
Möglicher Besitzer Ein sekundärer Knoten, auf dem eine Ressource ausgeführt werden kann. Jede Ressourcengruppe ist einer Liste von möglichen Besitzern zugeordnet. Ressourcengruppen können nur zu Knoten umschalten, die als mögliche Besitzer aufgeführt sind.
Quorummodus Die Quorumkonfiguration in einem Failovercluster, die bestimmt, wie viele Knotenfehler der Cluster verkraften kann.
Erzwungenes Quorum Der Prozess, um den Cluster zu starten, obwohl nur eine Minderheit der Elemente, die für das Quorum erforderlich sind, in der Kommunikation sind.
Weitere Informationen finden Sie unter: Failovercluster-Glossar
Übersicht über Windows Server-Failoverclustering
Windows Server-Failoverclustering stellt Infrastrukturfunktionen bereit, die Szenarien mit hoher Verfügbarkeit und Notfallwiederherstellung für gehostete Serveranwendungen, z. B. Microsoft SQL Server und Microsoft Exchange, unterstützen. Wenn ein Clusterknoten oder -dienst fehlschlägt, können die auf diesem Knoten gehosteten Dienste automatisch oder manuell auf einen anderen verfügbaren Knoten übertragen werden. Dieser Prozess wird als Failoverbezeichnet.
Die Knoten im WSFC-Cluster arbeiten zusammen, um diese Arten von Funktionen bereitzustellen:
Verteilte Metadaten und Benachrichtigungen. Metadaten des WSFC-Diensts und gehosteter Anwendungen sind in jedem Knoten im Cluster enthalten. Diese Metadaten enthalten WSFC-Konfiguration und -Status sowie Einstellungen der gehosteten Anwendung. Änderungen an den Metadaten oder Status eines Knotens werden automatisch an die anderen Knoten im Cluster weitergegeben.
Ressourcenverwaltung. Einzelne Knoten im Cluster können physische Ressourcen bereitstellen, z. B. direkt angefügter Speicher, Netzwerkschnittstellen und Zugriff auf gemeinsam genutzten Datenträgerspeicher. Gehostete Anwendungen registrieren sich selbst als Clusterressource und können Start- und Gesundheitsabhängigkeiten von anderen Ressourcen konfigurieren.
Systemüberwachung. Die Integritätsermittlung zwischen den Knoten und des primären Knotens erfolgt durch eine Kombination aus getakteter Netzwerkkommunikation und Ressourcenüberwachung. Der allgemeine Gesundheitszustand des Clusters wird durch die Stimmen eines Quorums von Knoten im Cluster bestimmt.
Failoverkoordination. Jede Ressource wird zum Hosten auf einem primären Knoten konfiguriert und kann automatisch oder manuell an mindestens einen sekundären Knoten übertragen werden. Eine integritätsbasierte Failoverrichtlinie steuert die automatische Übertragung des Ressourcenbesitzes zwischen Knoten. Knoten und gehostete Anwendungen werden benachrichtigt, wenn ein Failover auftritt, sodass sie entsprechend reagieren können.
Weitere Informationen finden Sie unter: Failovercluster in Windows Server 2008 R2
SQL Server AlwaysOn-Technologien und WSFC
SQL Server 2014 AlwaysOn ist eine neue Hochverfügbarkeits- und Notfallwiederherstellungslösung, die WSFC nutzt. AlwaysOn bietet eine integrierte, flexible Lösung, die die Anwendungsverfügbarkeit erhöht, bessere Renditen für Hardwareinvestitionen bietet und die Bereitstellung und Verwaltung hoher Verfügbarkeit vereinfacht.
Sowohl AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen als auch AlwaysOn-Failoverclusterinstanzen verwenden WSFC als Plattformtechnologie und registrieren Komponenten als WSFC-Clusterressourcen. Verwandte Ressourcen werden in einer Ressourcengruppe kombiniert, die von anderen WSFC-Clusterressourcen abhängig gemacht werden kann. Der WSFC-Clusterdienst kann dann erkennen und signalisieren, dass die SQL Server-Instanz neu gestartet werden muss, oder sie wird automatisch auf einen anderen Serverknoten im WSFC-Cluster übertragen.
Von Bedeutung
Um die Vorteile von SQL Server AlwaysOn-Technologien vollständig nutzen zu können, sollten Sie mehrere WSFC-bezogene Voraussetzungen anwenden.
Weitere Informationen finden Sie unter: Voraussetzungen, Einschränkungen und Empfehlungen für AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen (SQL Server)
Hohe Verfügbarkeit auf Instanzebene mit AlwaysOn-Failoverclusterinstanzen
Eine AlwaysOn-Failoverclusterinstanz (FCI) ist eine SQL Server-Instanz, die über Knoten in einem WSFC-Cluster installiert wird. Dieser Instanztyp verfügt über Ressourcenabhängigkeiten vom gemeinsam genutzten Datenträgerspeicher (über Fibre Channel oder iSCSI SAN) und von einem virtuellen Netzwerknamen. Der Name des virtuellen Netzwerks hat eine Ressourcenabhängigkeit von einer oder mehreren virtuellen IP-Adressen, die jeweils in einem anderen Subnetz vorhanden sind. Der SQL Server-Dienst und der SQL Server-Agent-Dienst werden als Ressourcen registriert, und beide werden von der Ressource für virtuelle Netzwerknamen abhängig gemacht.
Im Fall eines Failovers überträgt der WSFC-Dienst den Besitz von Ressourcen einer Instanz auf einen festgelegten Failoverknoten. Die SQL Server-Instanz wird dann auf dem Failoverknoten neu gestartet, und die Datenbanken werden wie gewohnt wiederhergestellt. Nur jeweils ein einzelner Knoten im Cluster kann die FCI und zugrunde liegende Ressourcen hosten.
Hinweis
Für eine AlwaysOn-Failover-Clusterinstanz ist symmetrischer freigegebener Speicherplatz erforderlich, wie beispielsweise ein Speicherbereichsnetzwerk (SAN) oder eine SMB-Dateifreigabe. Die freigegebenen Festplattenspeichervolumes müssen für alle potenziellen Failoverknoten im WSFC-Cluster verfügbar sein.
Weitere Informationen finden Sie unter: AlwaysOn-Failover-Cluster-Instanzen
Hohe Verfügbarkeit auf Datenbankebene mit AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen
Eine Verfügbarkeitsgruppe ist eine Gruppe von Benutzerdatenbanken, die zusammen fehlschlagen. Eine Verfügbarkeitsgruppe besteht aus einem primären Verfügbarkeitsreplikat und einem bis vier sekundären Replikaten, die mittels protokollbasierter SQL Server-Datenverschiebung verwaltet werden, um den Datenschutz ohne freigegebenen Speicher zu gewährleisten. Jedes Replikat wird von einer Sql Server-Instanz auf einem anderen Knoten des WSFC-Clusters gehostet. Die Verfügbarkeitsgruppe und ein entsprechender virtueller Netzwerkname werden als Ressourcen im WSFC-Cluster registriert.
Ein Verfügbarkeitsgruppenlistener im Knoten des primären Replikats reagiert auf eingehende Clientanforderungen zum Herstellen einer Verbindung mit dem virtuellen Netzwerknamen. Auf Grundlage von Attributen in der Verbindungszeichenfolge wird jede Anforderung an die entsprechende SQL Server -Instanz umgeleitet.
Im Falle eines Failovers wird WSFC genutzt, um anstelle der Übertragung des Besitzes freigegebener physischer Ressourcen auf einen anderen Knoten ein sekundäres Replikat in einer anderen SQL Server-Instanz so neu zu konfigurieren, dass es zum primären Replikat der Verfügbarkeitsgruppe wird. Die virtuelle Netzwerknamenressource der Verfügbarkeitsgruppe wird dann auf diese Instanz übertragen.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann nur eine einzelne SQL Server-Instanz das primäre Replikat der Datenbanken einer Verfügbarkeitsgruppe hosten, alle zugehörigen sekundären Replikate müssen sich jeweils in einer separaten Instanz befinden, und jede Instanz muss sich auf separaten physischen Knoten befinden.
Hinweis
Always On Availability Groups erfordern keine Bereitstellung einer Failoverclusterinstanz oder verwendung symmetrischer gemeinsam genutzter Speicher (SAN oder SMB).
Eine Failoverclusterinstanz (FCI) kann zusammen mit einer Verfügbarkeitsgruppe verwendet werden, um die Verfügbarkeit eines Verfügbarkeitsreplikats zu verbessern. Um potenzielle Racebedingungen im WSFC-Cluster zu verhindern, wird jedoch automatisches Failover der Verfügbarkeitsgruppe zu oder von einem Verfügbarkeitsreplikat, das sich auf einer FCI befindet, nicht unterstützt.
Weitere Informationen finden Sie unter: Übersicht über AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen (SQL Server)
WSFC-Integritätsüberwachung und Failover
Hohe Verfügbarkeit für eine AlwaysOn-Lösung wird durch proaktive Überwachung des Zustands physischer und logischer WSFC-Clusterressourcen erreicht, zusammen mit automatischem Failover und erneuter Konfiguration redundanter Hardware. Ein Systemadministrator kann außerdem ein manuelles Failover einer Verfügbarkeitsgruppe oder SQL Server -Instanz von einem Knoten zum anderen initiieren.
Failoverrichtlinien für Knoten, Failoverclusterinstanzen und Verfügbarkeitsgruppen
Eine Failoverrichtlinie wird auf dem WSFC-Clusterknoten, der SQL Server-Failoverclusterinstanz (FCI) und den Verfügbarkeitsgruppenebenen konfiguriert. Diese Richtlinien können auf Grundlage des Schweregrads, der Dauer und Häufigkeit eines fehlerhaften Clusterressourcenstatus und eines fehlerhaften Knotenreaktionsverhaltens einen Dienstneustart oder ein automatisches Failover von Clusterressourcen von einem Knoten zum anderen auslösen. Außerdem kann die Verschiebung eines primären Verfügbarkeitsgruppenreplikats von einer SQL Server -Instanz zu einer anderen ausgelöst werden.
Das Failover eines Verfügbarkeitsgruppenreplikats wirkt sich nicht auf die zugrunde liegende SQL Server-Instanz aus. Das Failover einer FCI verschiebt die Replikas der gehosteten Verfügbarkeitsgruppe zusammen mit der Instanz.
Weitere Informationen finden Sie unter: Failover-Richtlinie für Failover-Cluster-Instanzen
WSFC-Ressourcenintegritätserkennung
Jede Ressource in einem WSFC-Clusterknoten kann ihren Status und den Status regelmäßig oder bei Bedarf melden. Eine Vielzahl von Umständen kann auf Ressourcenfehler hinweisen; z. B. Stromausfall, Datenträger- oder Speicherfehler, Netzwerkkommunikationsfehler oder nicht reaktionsfähige Dienste.
WSFC-Clusterressourcen wie Netzwerke, Speicher oder Dienste können voneinander abhängig gemacht werden. Die kumulierte Integrität einer Ressource wird ermittelt, indem für die Integrität nacheinander ein Rollup mit der Integrität jeder ihrer Ressourcenabhängigkeiten ausgeführt wird.
WSFC-Knotenüberwachung und Quorum-Abstimmung
Jeder Knoten in einem WSFC-Cluster nimmt an regelmäßiger getakteter Kommunikation teil, um den Integritätsstatus des Knotens für die anderen Knoten freizugeben. Bei nicht reagierenden Knoten wird der Status als fehlerhaft betrachtet.
Ein Quorum knotensatz wird aus der Mehrheit der Abstimmungsknoten und -zeugen im WSFC-Cluster gebildet. Die allgemeine Integrität und der Status eines WSFC-Clusters wird mithilfe einer regelmäßigen Quorumabstimmungermittelt. Das Vorhandensein eines Quorums bedeutet, dass der Cluster fehlerfrei ist und die Fehlertoleranz auf Knotenebene bereitstellen kann.
Ein Quorummodus wird auf der WSFC-Clusterebene konfiguriert, der die Methodik der Quorumabstimmung bestimmt und wann ein automatisches Failover ausgeführt oder der Cluster in den Offline-Modus versetzt werden soll.
Tipp
Es empfiehlt sich, immer eine ungerade Anzahl von Quorumstimmen in einem WSFC-Cluster zu haben. Für den Zweck der Quorumabstimmung muss SQL Server nicht auf allen Knoten im Cluster installiert sein. Ein zusätzlicher Server kann als Quorumelement dienen. Alternativ kann das WSFC-Quorummodell zur Verwendung einer Remotedateifreigabe als Tiebreaker konfiguriert werden.
Weitere Informationen finden Sie unter : WSFC-Quorummodi und Abstimmungskonfiguration (SQL Server)
Notfallwiederherstellung durch erzwungenes Quorum
Je nach Betriebspraktiken und WSFC-Clusterkonfiguration können Sie sowohl automatische als auch manuelle Failover ausführen und dennoch eine robuste, fehlertolerante SQL Server AlwaysOn-Lösung verwalten. Falls jedoch ein Quorum der für die Abstimmung berechtigten Knoten im WSFC-Cluster nicht miteinander kommunizieren kann oder der WSFC-Cluster aus anderen Gründen die Gesundheitsprüfung nicht besteht, kann der WSFC-Cluster offline gehen.
Wenn der WSFC-Cluster aufgrund eines ungeplanten Notfalls oder aufgrund eines dauerhaften Hardware- oder Kommunikationsfehlers offline wird, ist ein manueller Administratoreingriff erforderlich, um ein Quorum zu erzwingen und die überlebenden Clusterknoten wieder in eine nicht fehlertolerante Konfiguration einzublenden.
Anschließend muss eine Reihe von Schritten ausgeführt werden, um den WSFC-Cluster neu zu konfigurieren, die betroffenen Datenbankreplikate wiederherzustellen und ein neues Quorum neu einzurichten.
Weitere Informationen finden Sie unter : WSFC Disaster Recovery through Forced Quorum (SQL Server)
Beziehung von SQL Server AlwaysOn-Komponenten zu WSFC
Zwischen SQL Server AlwaysOn- und WSFC-Features und -Komponenten gibt es mehrere Ebenen von Beziehungen.
AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen werden in SQL Server-Instanzen gehostet. Eine Clientanforderung, die einen Netzwerkname der logischen Verfügbarkeitsgruppe angibt, um eine Verbindung mit einer primären oder sekundären Datenbank herzustellen, wird auf den entsprechenden Instanznetzwerknamen der zugrunde liegenden SQL Server-Instanz oder der SQL Server-Failoverclusterinstanz (FCI) umgeleitet.
SQL Server-Instanzen werden aktiv in einem einzelnen Knoten gehostet. Eine eigenständige SQL Server -Instanz (sofern vorhanden) befindet sich immer in einem einzelnen Knoten mit einem statischen Instanznetzwerknamen. Eine SQL Server -Failoverclusterinstanz (sofern vorhanden) ist für einen von mindestens zwei möglichen Failoverknoten mit einem virtuellen Instanznetzwerknamen aktiv.
Knoten sind Mitglieder eines WSFC-Clusters. Metadaten und Status der WSFC-Konfiguration für alle Knoten werden in jedem Knoten gespeichert. Jeder Server kann asymmetrischen Speicher oder SAN-Volumes (Shared Storage) für Benutzer- oder Systemdatenbanken bereitstellen. Jeder Server besitzt mindestens eine physische Netzwerkschnittstelle in mindestens einem IP-Subnetz.
Der WSFC-Dienst überwacht die Integrität und verwaltet die Konfiguration für eine Gruppe von Servern. Der Windows Server-Failoverclusterdienst (WSFC) verteilt Änderungen an WSFC-Konfigurationsmetadaten und den Status an alle Knoten im Cluster. Teilmetadaten und Status können auf einer WSFC-Quorumzeugen-Remotedateifreigabe gespeichert werden. Zwei oder mehr aktive Knoten oder Zeugen stellen ein Quorum dar, um über die Gesundheit des WSFC-Clusters abzustimmen.
Registrierungsschlüssel für Always On Availability Groups sind Unterschlüssel des WSFC-Clusters. Wenn Sie einen WSFC-Cluster löschen und erneut erstellen, müssen Sie das Feature "AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen" auf jeder Serverinstanz deaktivieren und erneut aktivieren, die für AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen im ursprünglichen WSFC-Cluster aktiviert war. Weitere Informationen finden Sie unter Aktivieren und Deaktivieren von AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen (SQL Server).
Verwandte Aufgaben
Verwandte Inhalte
Siehe auch
AlwaysOn-Failoverclusterinstanzen (SQL Server)Übersicht über AlwaysOn-Verfügbarkeitsgruppen (SQL Server)WSFC-Quorummodi und Abstimmungskonfiguration (SQL Server)-Failoverrichtlinie für FailoverclusterinstanzenWSFC Disaster Recovery durch erzwungenes Quorum (SQL Server)