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Cluster de basculement Windows Server (WSFC) avec SQL Server

Un cluster de basculement Windows Server (Windows Server Failover Clustering, WSFC) est un groupe de serveurs indépendants qui fonctionnent ensemble pour augmenter la disponibilité des applications et des services. SQL Server 2014 tire parti des services et fonctionnalités WSFC pour prendre en charge les groupes de disponibilité Always On et les instances de cluster de basculement SQL Server.

Termes et définitions

Le cluster WSFC Un cluster de basculement Windows Server (WSFC) est un groupe de serveurs indépendants qui fonctionnent ensemble pour augmenter la disponibilité des applications et des services.

Instance de cluster de basculement Instance d’un service Windows qui gère une ressource d’adresse IP, une ressource de nom réseau et des ressources supplémentaires requises pour exécuter une ou plusieurs applications ou services. Les clients peuvent utiliser le nom réseau pour accéder aux ressources du groupe, comme l’utilisation d’un nom d’ordinateur pour accéder aux services sur un serveur physique. Toutefois, étant donné qu’une instance de cluster de basculement est un groupe, elle peut être basculée vers un autre nœud sans affecter le nom ou l’adresse sous-jacent.

Nœud d'un système Microsoft Windows Server qui est un membre actif ou inactif d'un cluster de serveurs.

Ressource de cluster Une entité physique ou logique qui peut être détenue par un nœud, mise en ligne et mise hors connexion, déplacée entre les nœuds et gérée en tant qu’objet de cluster. Une ressource de cluster ne peut appartenir qu'à un seul nœud à un moment donné.

Groupe de ressources Une collection de ressources de cluster gérée en tant qu’objet de cluster unique. En règle générale, un groupe de ressources contient toutes les ressources de cluster requises pour exécuter une application ou un service spécifique. Le basculement et le retour à la normale agissent toujours sur les groupes de ressources.

Dépendance de ressource Une ressource sur laquelle dépend une autre ressource. Si la ressource A dépend de la ressource B, B est une dépendance d’A.

Ressource de nom de réseau Un nom de serveur logique géré en tant que ressource de cluster. La ressource de nom réseau doit être utilisée avec une ressource d'adresse IP.

Propriétaire préféré Un nœud sur lequel un groupe de ressources préfère s’exécuter. Chaque groupe de ressources est associé à une liste des propriétaires favoris triés par ordre de préférence. Au cours d'un basculement automatique, le groupe de ressources est déplacé vers le nœud favori suivant dans la liste des propriétaires favoris.

Propriétaire possible D’un nœud secondaire sur lequel une ressource peut s’exécuter. Chaque groupe de ressources est associé à une liste des propriétaires possibles. Les groupes de ressources peuvent basculer uniquement vers des nœuds répertoriés comme propriétaires possibles.

Le mode quorum La configuration du quorum dans un cluster de basculement qui détermine le nombre d’échecs de nœud que le cluster peut supporter.

Quorum forcé Le processus de démarrage du cluster, même si seule une minorité des éléments requis pour le quorum sont en communication.

Pour plus d’informations, consultez : Glossaire du cluster de basculement

Vue d'ensemble du clustering de basculement Windows Server

Le clustering de basculement Windows Server fournit les fonctionnalités d'infrastructure qui prennent en charge les scénarios de haute disponibilité et de récupération d'urgence pour les applications serveur hébergées telles que Microsoft SQL Server et Microsoft Exchange. Si un nœud de cluster ou un service échoue, les services qui étaient hébergés sur ce nœud peuvent être transférés automatiquement ou manuellement vers un autre nœud disponible dans un processus appelé basculement.

Les nœuds du cluster WSFC fonctionnent ensemble pour fournir collectivement ces types de fonctionnalités :

  • Métadonnées et notifications distribuées. Le service WSFC et les métadonnées d'application hébergées sont gérés sur chaque nœud du cluster. Ces métadonnées incluent la configuration et l'état WSFC, en plus des paramètres d'application hébergés. Les modifications apportées aux métadonnées ou à l’état d’un nœud sont automatiquement propagées aux autres nœuds du cluster.

  • Gestion des ressources. Les nœuds individuels du cluster peuvent fournir des ressources physiques telles que le stockage directement attaché, les interfaces réseau et l’accès au stockage sur disque partagé. Les applications hébergées s’inscrivent en tant que ressource de cluster et peuvent configurer des dépendances de démarrage et d’intégrité sur d’autres ressources.

  • Contrôle d'intégrité. La détection d'intégrité du nœud principal et entre les nœuds est réalisée par une combinaison de communications réseau de type pulsations et de surveillance des ressources. La santé globale du cluster est déterminée par les votes d’un quorum de nœuds dans le cluster.

  • Coordination du basculement. Chaque ressource est configurée en vue d'être hébergée sur un nœud principal, et chacune peut être transférée automatiquement ou manuellement vers un ou plusieurs nœuds secondaires. Une stratégie de basculement basée sur l'intégrité contrôle le transfert automatique de la propriété des ressources entre les nœuds. Les nœuds et les applications hébergées sont avertis lorsque le basculement se produit afin qu’ils puissent réagir de manière appropriée.

Pour plus d’informations, consultez : Clusters de basculement dans Windows Server 2008 R2

Technologies AlwaysOn SQL Server et WSFC

SQL Server 2014 AlwaysOn est une nouvelle solution de haute disponibilité et de récupération d’urgence qui tire parti de WSFC. AlwaysOn fournit une solution intégrée et flexible qui augmente la disponibilité des applications, offre de meilleurs rendements sur les investissements matériels et simplifie le déploiement et la gestion de la haute disponibilité.

Les groupes de disponibilité Always On et les instances de cluster de basculement Always On utilisent WSFC comme technologie de plateforme, en inscrivant des composants en tant que ressources de cluster WSFC. Les ressources associées sont combinées dans un groupe de ressources, qui peut être rendu dépendant d’autres ressources de cluster WSFC. Le service de cluster WSFC peut ensuite détecter et signaler la nécessité de redémarrer l’instance SQL Server ou de le basculer automatiquement vers un autre nœud de serveur dans le cluster WSFC.

Important

Pour tirer pleinement parti des technologies Sql Server AlwaysOn, vous devez appliquer plusieurs prérequis liés à WSFC.

Pour plus d’informations, consultez : Prérequis, restrictions et recommandations pour les groupes de disponibilité AlwaysOn (SQL Server)

Haute disponibilité au niveau de l’instance avec des instances de cluster de basculement AlwaysOn

L'instance AlwaysOn Failover Cluster Instance (FCI) est une instance SQL Server installée sur plusieurs nœuds d'un cluster WSFC. Ce type d’instance a des dépendances de ressources sur le stockage sur disque partagé (via Fibre Channel ou san iSCSI) et sur un nom de réseau virtuel. Le nom du réseau virtuel a une dépendance de ressource sur une ou plusieurs adresses IP virtuelles, chacune dans un sous-réseau différent. Le service SQL Server et le service SQL Server Agent sont inscrits en tant que ressources, et les deux dépendent de la ressource de nom de réseau virtuel.

En cas de basculement, le service WSFC transfère la propriété des ressources de l'instance à un nœud de basculement indiqué. L’instance SQL Server est ensuite redémarrée sur le nœud de basculement, et les bases de données sont récupérées comme d’habitude. À un moment donné, seul un nœud dans le cluster peut héberger l'instance FCI et les ressources sous-jacentes.

Remarque

Une instance AlwaysOn de cluster de basculement nécessite un stockage sur disque partagé symétrique, tel qu’un SAN (réseau de stockage) ou un partage de fichiers SMB. Les volumes de stockage sur disque partagé doivent être disponibles à tous les nœuds de basculement potentiels dans le cluster WSFC.

Pour plus d’informations, consultez : Instances de cluster de basculement AlwaysOn

Haute disponibilité au niveau de la base de données avec des groupes de disponibilité Always On

Un groupe de disponibilité est un ensemble de bases de données utilisateur qui basculent ensemble. Un groupe de disponibilité comprend un réplica de disponibilité principal et un à quatre réplicas secondaires qui sont conservés par le biais des déplacements de données enregistrés dans le journal SQL Server pour la protection des données sans qu’un stockage partagé soit requis. Chaque réplica est hébergé par une instance de SQL Server sur un nœud différent du cluster WSFC. Le groupe de disponibilité et un nom de réseau virtuel correspondant sont inscrits en tant que ressources dans le cluster WSFC.

Un écouteur de groupe de disponibilité sur le nœud du réplica principal répond aux requêtes client entrantes pour la connexion au nom de réseau virtuel et, selon les attributs figurant dans la chaîne de connexion, il redirige chaque requête vers l'instance appropriée de SQL Server .

En cas de basculement, au lieu de transférer la propriété des ressources physiques partagées vers un autre nœud, WSFC est utilisé pour reconfigurer un réplica secondaire sur une autre instance SQL Server pour devenir le réplica principal du groupe de disponibilité. La ressource de nom de réseau virtuel du groupe de disponibilité est ensuite transférée à cette instance.

À un moment donné, une seule instance SQL Server peut héberger le réplica principal des bases de données d’un groupe de disponibilité, tous les réplicas secondaires associés doivent résider sur une instance distincte, et chaque instance doit résider sur des nœuds physiques distincts.

Remarque

Les groupes de disponibilité Always On ne nécessitent pas le déploiement d’une instance de cluster de basculement ou l’utilisation d’un stockage partagé symétrique (SAN ou SMB).

Une instance de cluster de basculement (FCI) peut être utilisée avec un groupe de disponibilité pour améliorer la disponibilité d’une réplique. Toutefois, pour empêcher des conditions de concurrence potentielles dans le cluster WSFC, le basculement automatique du groupe de disponibilité n'est pas pris en charge dans ou à partir d'un réplica de disponibilité qui réside sur une instance FCI.

Pour plus d’informations, consultez : Vue d’ensemble des groupes de disponibilité AlwaysOn (SQL Server)

Surveillance de l'intégrité et basculement de WSFC

La haute disponibilité d’une solution AlwaysOn s’effectue à travers la surveillance proactive de l’intégrité des ressources de cluster WSFC physiques et logiques, ainsi que le basculement automatique sur et la reconfiguration du matériel redondant. Un administrateur système peut également initier un basculement manuel d'un groupe de disponibilité ou d'une instance SQL Server d'un nœud vers un autre.

Stratégies de basculement pour les nœuds, les instances de cluster de basculement et les groupes de disponibilité

Une stratégie de basculement est configurée au niveau du nœud du cluster WSFC, de l’instance de cluster de basculement SQL Server (FCI), et du groupe de disponibilité. Ces stratégies, selon la gravité, la durée et la fréquence d'un état de ressource de cluster défectueux et la réactivité de nœud, peuvent déclencher le redémarrage d'un service ou le basculement automatique de ressources de cluster d'un nœud vers un autre, ou elles peuvent déclencher le déplacement d'un réplica principal de groupe de disponibilité d'une instance SQL Server vers une autre.

Le basculement d'une réplique d'un groupe de disponibilité n'affecte pas l'instance SQL Server sous-jacente. Le basculement d'une FCI déplace les réplicas du groupe de disponibilité hébergés avec l'instance.

Pour plus d'informations, consultez : Stratégie de basculement pour les instances de clusters de basculement

Surveillance de la santé des ressources WSFC

Chaque ressource d’un nœud de cluster WSFC peut signaler son état et son intégrité, régulièrement ou à la demande. Diverses circonstances peuvent indiquer un échec de ressource ; Par exemple, panne d’alimentation, erreurs de disque ou de mémoire, erreurs de communication réseau ou services non réactifs.

Les ressources de cluster WSFC telles que les réseaux, le stockage ou les services peuvent être rendues dépendantes les unes des autres. L'intégrité cumulative d'une ressource est déterminée en regroupant successivement son intégrité avec l'intégrité de chacune de ses dépendances de ressource.

Détection de l'état de santé inter-nœuds WSFC et processus de vote de quorum

Chaque nœud d'un cluster WSFC participe à la communication périodique de pulsation pour partager l'état d'intégrité du nœud avec les autres nœuds. Les nœuds qui ne répondent pas sont considérés comme étant en état d'échec.

Un ensemble de nœuds de quorum est une majorité des nœuds votants et des témoins dans le cluster WSFC. L'intégrité globale et le statut d'un cluster WSFC sont déterminés par un vote de quorumpériodique. La présence d'un quorum signifie que le cluster est intègre et en mesure d'assurer la tolérance aux pannes au niveau du nœud.

Un mode quorum est configuré au niveau du cluster WSFC qui détermine la méthodologie utilisée pour le vote de quorum et quand effectuer un basculement automatique ou mettre le cluster hors connexion.

Conseil / Astuce

Il est recommandé d’avoir toujours un nombre impair de votes de quorum dans un cluster WSFC. Pour les besoins du vote du quorum, il n'est pas nécessaire que SQL Server soit installé sur tous les nœuds du cluster. Un serveur supplémentaire peut jouer le rôle de membre de quorum, ou le modèle de quorum WSFC peut être configuré pour utiliser un partage de fichiers distant comme ressource de contrôle décisive.

Pour plus d’informations, consultez : Modes de quorum WSFC et configuration de vote (SQL Server)

Récupération après sinistre par quorum contraint

En fonction des pratiques opérationnelles et de la configuration du cluster WSFC, vous pouvez entraîner des basculements automatiques et manuels, et conserver une solution SQL Server AlwaysOn robuste et tolérante aux pannes. Toutefois, si un quorum des nœuds de vote habilités dans le cluster WSFC ne peut pas communiquer entre eux, ou si le cluster WSFC échoue autrement à la validation de l'intégrité, le cluster WSFC peut être mis hors ligne.

Si le cluster WSFC est hors connexion en raison d’un sinistre non planifié ou en raison d’une défaillance persistante du matériel ou des communications, une intervention administrative manuelle est nécessaire pour forcer un quorum et ramener les nœuds de cluster survivants en ligne dans une configuration non tolérante aux pannes.

Ensuite, une série d’étapes doit également être effectuée pour reconfigurer le cluster WSFC, récupérer les réplicas de base de données affectés et rétablir un nouveau quorum.

Pour plus d’informations, consultez : Récupération d’urgence WSFC via quorum forcé (SQL Server)

Relation des composants AlwaysOn SQL Server à WSFC

Plusieurs couches de relations existent entre les fonctionnalités et composants SQL Server AlwaysOn et WSFC.

Les groupes de disponibilité AlwaysOn sont hébergés sur des instances SQL Server. Une demande cliente qui spécifie un nom réseau d’écouteur de groupe de disponibilité logique pour se connecter à une base de données primaire ou secondaire est redirigée vers le nom réseau d’instance approprié de l’instance SQL Server sous-jacente ou de l’instance de cluster de basculement SQL Server (FCI).

Les instances SQL Server sont hébergées activement sur un nœud unique. Si elle est présente, une instance SQL Server autonome réside toujours sur un nœud unique avec un nom réseau d'instance statique. Si elle est présente, une instance de cluster de basculement SQL Server est active sur l'un des deux nœuds ou plus de basculement possibles avec un nom réseau d'instance virtuel unique.

Les nœuds sont membres d'un cluster WSFC. Les métadonnées et l'état de la configuration WSFC pour tous les nœuds sont stockés sur chaque nœud. Chaque serveur peut fournir des volumes de stockage asymétrique ou de stockage partagé (SAN) pour les bases de données utilisateur ou système. Chaque serveur possède au moins une interface réseau physique sur un ou plusieurs sous-réseaux IP.

Le service WSFC surveille l’intégrité et gère la configuration d’un groupe de serveurs. Le service WSFC (Windows Server Failover Cluster) propage les modifications apportées aux métadonnées et à l’état de configuration WSFC à tous les nœuds du cluster. Les métadonnées partielles et l’état peuvent être stockés sur un partage de fichiers distant témoin de quorum WSFC. Deux ou plusieurs nœuds ou témoins actifs constituent un quorum pour voter sur la santé du cluster WSFC.

Les clés de Registre des groupes de disponibilité Always On sont des sous-clés du cluster WSFC. Si vous supprimez et recréez un cluster WSFC, vous devez désactiver et réactiver la fonctionnalité Groupes de disponibilité Always On sur chaque instance de serveur activée pour les groupes de disponibilité Always On sur le cluster WSFC d’origine. Pour plus d’informations, consultez Activer et désactiver des groupes de disponibilité AlwaysOn (SQL Server).

Diagramme de contexte des composants SQL Server AlwaysOn

Tâches associées

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Voir aussi

Vue d’ensemble des instances de cluster de basculement AlwaysOn (SQL Server)Vue d’ensemble des groupes de disponibilité AlwaysOn (SQL Server)Modes de quorum WSFC et configuration de vote (SQL Server)Politique de basculement pour les instances de cluster de basculementRécupération d’urgence WSFC des instances de cluster de basculement via le quorum forcé (SQL Server)