A fürt és a készlet kvórumának ismertetése

A következőkre vonatkozik: Azure Stack HCI, 22H2-es és 21H2-es verziók; Windows Server 2022, Windows Server

Windows Server feladatátvételi fürtszolgáltatás magas rendelkezésre állást biztosít az Azure Stack HCI- és Windows Server-fürtökön futó számítási feladatokhoz. Ezek az erőforrások magas rendelkezésre állásúnak minősülnek, ha az erőforrásokat üzemeltető csomópontok fent vannak; A fürthöz azonban általában a csomópontok több mint felének futtatása szükséges, amit kvórumnak neveznek.

A kvórum úgy lett kialakítva, hogy megakadályozza az osztott agyú forgatókönyveket, amelyek akkor fordulhatnak elő, ha partíció van a hálózatban, és a csomópontok részhalmazai nem tudnak kommunikálni egymással. Ez azt eredményezheti, hogy a csomópontok mindkét részhalmaza megpróbálja birtokolni a számítási feladatot, és ugyanarra a lemezre írni, ami számos problémához vezethet. Ezt azonban megakadályozza a feladatátvételi fürtszolgáltatás kvórumkoncepciója, amely csak az egyik csomópontcsoportot kényszeríti a futtatásra, így csak az egyik csoport marad online.

A kvórum határozza meg, hogy a fürt hány hibát képes fenntartani, miközben online állapotban marad. A kvórum úgy lett kialakítva, hogy kezelje azt a forgatókönyvet, amikor probléma merül fel a fürtcsomópontok részhalmazai közötti kommunikációval, így több kiszolgáló nem próbál egyszerre üzemeltetni egy erőforráscsoportot, és egyszerre írni ugyanarra a lemezre. A kvórum fogalmával a fürt arra kényszeríti a fürtszolgáltatást, hogy álljon le a csomópontok egyik részhalmazában, hogy egy adott erőforráscsoportnak csak egy valódi tulajdonosa legyen. A leállított csomópontok ismét kommunikálhatnak a csomópontok fő csoportjával, és automatikusan újra csatlakoznak a fürthöz, és elindítják a fürtszolgáltatást.

A Azure Stack HCI és a Windows Server 2019 rendszerben a rendszer két összetevője van, amelyek saját kvórummechanizmussal rendelkeznek:

• Fürtkvórum: Ez a fürt szintjén működik (azaz elveszítheti a csomópontokat, és a fürt fennmaradhat)
• Pool Quorum: Ez a készlet szintjén működik (azaz elveszítheti a csomópontokat és a meghajtókat, és a készlet fennmaradhat). A tárolókészleteket fürtözött és nem fürtözött forgatókönyvekben is úgy tervezték, hogy eltérő kvórummechanizmussal rendelkezzenek.

A fürt kvórumának áttekintése

Az alábbi táblázat áttekintést nyújt a klaszter kvórumának eredményeiről forgatókönyvönként:

Kiszolgálócsomópontok	Képes túlélni egy kiszolgálócsomópont meghibásodását	Túlélheti az egyik kiszolgálócsomópont meghibásodását, majd egy másikat	Képes túlélni két egyidejű kiszolgálócsomópont-hibát
2	50/50	Nem	Nem
2 + Tanú	Igen	Nem	Nem
3	Igen	50/50	Nem
3 + Tanú	Igen	Igen	Nem
4	Igen	Igen	50/50
4 + Tanú	Igen	Igen	Igen
5-ös vagy újabb	Igen	Igen	Igen

Fürtkvórumra vonatkozó javaslatok

• Ha két csomóponttal rendelkezik, tanúsítóra van szükség.
• Ha három vagy négy csomóponttal rendelkezik, a tanú erősen ajánlott.
• Ha öt vagy több csomóponttal rendelkezik, nincs szükség tanúsítóra, és nem biztosít további rugalmasságot.
• Ha rendelkezik internet-hozzáféréssel, használjon felhőbeli tanúsítót.
• Ha más gépekkel és fájlmegosztásokkal rendelkező informatikai környezetben van, használjon fájlmegosztási tanúsítót.

A fürtkvórum működése

Ha a csomópontok meghibásodnak, vagy ha a csomópontok egy részhalmaza elveszíti a kapcsolatot egy másik részhalmazsal, a túlélő csomópontoknak ellenőrizniük kell, hogy ők alkotják-e a fürt nagy részét ahhoz, hogy online állapotban maradjanak. Ha ezt nem tudják ellenőrizni, offline állapotba kerülnek.

A többség fogalma azonban csak akkor működik tisztán, ha a fürt csomópontjainak teljes száma páratlan (például három csomópont egy ötcsomópontos fürtben). Szóval, mi a helyzet a páros számú csomóponttal rendelkező klaszterekkel (mondjuk egy négy csomópontos klaszterrel)?

A klaszter kétféleképpen teheti páratlanná a szavazatok teljes számát :

1. Először is feljebb léphet egy tanú hozzáadásával egy extra szavazattal. Ehhez felhasználói beállításra van szükség.
2. Vagy lemehet egyet úgy, hogy nullázza egy szerencsétlen csomópont szavazatát (szükség esetén automatikusan megtörténik).

Amikor a túlélő csomópontok sikeresen igazolják, hogy ők a többség, a többség definíciója frissül, hogy csak a túlélők között legyen. Ez lehetővé teszi, hogy a fürt elveszítsen egy csomópontot, majd egy másikat, majd egy másikat, és így tovább. Az egymást követő hibák után alkalmazkodó szavazatok teljes számának ezt a koncepcióját dinamikus kvórumnak nevezik.

Dinamikus tanú

A dinamikus tanú átváltja a tanú szavazatát, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a szavazatok teljes száma páratlan. Ha páratlan számú szavazat van, a tanúnak nincs szavazata. Ha páros számú szavazat van, a tanúnak van szavazata. A dinamikus tanúsító jelentősen csökkenti annak kockázatát, hogy a fürt a tanúsító meghibásodása miatt leálljon. A fürt a fürtben elérhető szavazócsomópontok száma alapján dönti el, hogy használja-e a tanúsító szavazatot.

A dinamikus kvórum dinamikus tanúval működik az alább leírt módon.

Dinamikus kvórumviselkedés

• Ha páros számú csomópontja van, és nincs tanúsítója, az egyik csomópont szavazata nullázva lesz. Például a négy csomópontból csak három kap szavazatot, így a szavazatok száma három, és két szavazattal rendelkező túlélő többségnek számít.
• Ha páratlan számú csomópontod van, és nincs tanú, mindegyik szavazatot kap.
• Ha páros számú csomópontja és tanúja van, a tanú szavaz, így az összeg páratlan.
• Ha páratlan számú csomópontja és tanúsítója van, a tanúsító nem szavaz.

A dinamikus kvórum lehetővé teszi, hogy dinamikusan rendeljen szavazatot egy csomóponthoz, hogy elkerülje a szavazatok többségének elvesztését, és lehetővé tegye, hogy a fürt egyetlen csomóponttal fusson (más néven utolsó ember áll). Vegyünk példaként egy négycsomópontos fürtöt. Tegyük fel, hogy a határozatképességhez 3 szavazat szükséges.

Ebben az esetben a fürt leállt volna, ha két csomópontot veszített volna.

A dinamikus kvórum azonban megakadályozza, hogy ez megtörténjen. A kvórumhoz szükséges szavazatok teljes számát a rendelkezésre álló csomópontok száma alapján határozzuk meg. Így dinamikus kvórum esetén a fürt akkor is működik, ha három csomópontot veszít.

A fenti forgatókönyv olyan általános fürtökre vonatkozik, amelyeken nincs engedélyezve a Közvetlen tárolóhelyek. Ha azonban a Közvetlen tárolóhelyek engedélyezve van, a fürt csak két csomóponthibát tud támogatni. Ezt részletesebben a pool kvóruma szakaszban ismertetjük.

Példák

Két csomópont tanúsító nélkül

Az egyik csomópont szavazata nullázott, így a többségi szavazat összesen 1 szavazatból kerül meghatározásra. Ha a szavazati joggal nem rendelkező csomópont váratlanul leáll, a túlélőnek 1/1-e van, és a klaszter túléli. Ha a szavazási csomópont váratlanul leáll, a túlélőnek 0/1-je van, és a fürt leáll. Ha a szavazócsomópont szabályosan le van kapcsolva, a szavazat átkerül a másik csomópontra, és a fürt fennmarad. Ezért kritikus fontosságú a tanúsító konfigurálása.

• Túlélhet egy szerverhibát: Ötven százalék esély.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Nem.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Nem.

Két csomópont tanúsítóval

Mindkét csomópont szavaz, plusz a tanúk szavazatai, így a többség az összesen 3 szavazat alapján dől el. Ha bármelyik csomópont leáll, a túlélőnek 2/3-a van, és a fürt túléli.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Nem.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Nem.

Három csomópont tanúsító nélkül

Minden csomópont szavaz, így a többség összesen 3 szavazatból dől el. Ha bármelyik csomópont leáll, a túlélők 2/3-a és a fürt túléli. A fürt két csomóponttá válik tanúsító nélkül – ezen a ponton az 1. forgatókönyvben van.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Ötven százalék esély.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Nem.

Három csomópont tanúsítóval

Minden csomópont szavaz, így a tanú kezdetben nem szavaz. A többséget összesen 3 szavazat alapján határozzák meg. Egy hiba után a fürt két csomóponttal rendelkezik tanúsítóval – amely visszatér a 2. forgatókönyvhöz. Tehát most a két csomópont és a tanúk szavaznak.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Nem.

Négy csomópont tanú nélkül

Az egyik csomópont szavazata nullázott, így a többség összesen 3 szavazatból dől el. Egy hiba után a fürt három csomóponttá válik, és Ön a 3. forgatókönyvben van.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Ötven százalék esély.

Négy csomópont tanúsítóval

Minden csomópont szavaz és a tanú szavaz, így a többség az összesen 5 szavazat alapján dől el. Egy hiba után a 4. forgatókönyvben van. Két egyidejű hiba után a 2. forgatókönyvre ugorhat.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Igen.

Öt csomópont és azon túl

Minden csomópont szavaz, vagy egy kivételével az összes szavazat, akármi is teszi a teljes páratlant. A Közvetlen tárolóhelyek amúgy sem tud kettőnél több csomópontot kezelni, így ezen a ponton nincs szükség tanúsítóra, vagy nem hasznos.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Igen.

Most, hogy megértettük, hogyan működik a kvórum, nézzük meg a kvórumtanúk típusait.

A kvórumtanú típusai

A feladatátvételi fürtszolgáltatás a kvórumtanúk három típusát támogatja:

• Felhőbeli tanúsító – A fürt összes csomópontja számára elérhető Blob Storage az Azure-ban. A fürtinformációkat egy witness.log fájlban tartja fenn, de nem tárolja a fürtadatbázis másolatát.
• Tanúsító fájlmegosztás – Windows Servert futtató fájlkiszolgálón konfigurált SMB-fájlmegosztás. A fürtinformációkat egy witness.log fájlban tartja fenn, de nem tárolja a fürtadatbázis másolatát.
• Tanúsító lemez – Kis fürtözött lemez, amely a Fürt elérhető tárolója csoportban található. Ez a lemez magas rendelkezésre állású, és feladatátvételre képes a csomópontok között. A fürtadatbázis másolatát tartalmazza. A lemez tanú nem támogatott a Közvetlen tárolóhelyekkel.

A készlet kvórumának áttekintése

Az imént beszéltünk a klaszter kvórumáról, amely a klaszter szintjén működik. Most merüljünk el a készlet kvórumában, amely a készlet szintjén működik (azaz elveszítheti a csomópontokat és a meghajtókat, és a készlet fennmaradhat). A tárolókészleteket fürtözött és nem fürtözött forgatókönyvekben is úgy tervezték, hogy eltérő kvórummechanizmussal rendelkezzenek.

Az alábbi táblázat áttekintést nyújt a készlet kvórumának eredményeiről forgatókönyvönként:

Kiszolgálócsomópontok	Képes túlélni egy kiszolgálócsomópont meghibásodását	Túlélheti az egyik kiszolgálócsomópont meghibásodását, majd egy másikat	Képes túlélni két egyidejű kiszolgálócsomópont-hibát
2	Igen	Nem	Nem
2 + Tanú	Igen	Nem	Nem
3	Igen	Nem	Nem
3 + Tanú	Igen	Nem	Nem
4	Igen	Nem	Nem
4 + Tanú	Igen	Igen	Igen
5-ös vagy újabb	Igen	Igen	Igen

Hogyan működik a medence kvóruma

Ha a meghajtók meghibásodnak, vagy ha a meghajtók egy részhalmaza elveszíti a kapcsolatot egy másik részhalmazsal, a metaadatokat tároló fennmaradó meghajtóknak ellenőrizniük kell, hogy ezek alkotják-e az online állapotban maradó készlet nagy részét . Ha ezt nem tudják ellenőrizni, offline állapotba kerülnek. A készlet az az entitás, amely offline állapotba kerül, vagy online állapotban marad attól függően, hogy van-e elegendő lemeze a kvórumhoz (50% + 1). A fürtadatbázis +1 lehet, ha maga a fürt kvórát.

A készletkvórum azonban a következő módokon működik másképp, mint a fürtkvórum:

• A készlet csomópontonként kiválasztja a meghajtók egy részhalmazát a metaadatok üzemeltetéséhez
• A készlet a fürtadatbázis használatával szakítja meg a kapcsolatokat
• A készlet nem rendelkezik dinamikus kvórummal
• A készlet nem valósítja meg a szavazat eltávolításának saját verzióját

Példák

Négy csomópont szimmetrikus elrendezéssel

A 16 meghajtó mindegyike egy szavazattal rendelkezik, a második csomópont pedig szintén egy szavazattal rendelkezik (mivel ez a készlet erőforrásának tulajdonosa). A többséget az összesen 16 szavazat alapján határozzák meg. Ha a harmadik és a negyedik csomópont leáll, a túlélő részhalmaznak 8 meghajtója és a készlet erőforrás-tulajdonosa van, ami 9/16 szavazat. Tehát a medence túléli.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Igen.

Négy csomópont szimmetrikus elrendezéssel és meghajtóhibával

A 16 meghajtó mindegyike egy szavazattal rendelkezik, a 2. csomópont pedig egy szavazattal is rendelkezik (mivel ez a készlet erőforrásának tulajdonosa). A többséget az összesen 16 szavazat alapján határozzák meg. Először is, a 7-es meghajtó leáll. Ha a harmadik és a negyedik csomópont leáll, a túlélő részhalmaznak 7 meghajtója és a készlet erőforrás-tulajdonosa van, ami 8/16 szavazat. Tehát a medencének nincs többsége, és lemegy.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik szerverhibát, majd a másikat: Nem.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát is túlélhet: Nem.

A készlet kvórumára vonatkozó ajánlások

• Győződjön meg arról, hogy a fürt minden csomópontja szimmetrikus (minden csomópont azonos számú meghajtóval rendelkezik)
• Engedélyezze a háromutas tükrözést vagy a kettős paritást, hogy elviselje a két csomópont meghibásodását, és online állapotban tartsa a virtuális lemezeket.
• Ha kettőnél több csomópont nem működik, vagy két csomópont és egy másik csomóponton lévő lemez nem működik, előfordulhat, hogy a kötetek nem férnek hozzá az adatok mindhárom példányához, ezért offline állapotba kerülnek, és nem érhetők el. Javasoljuk, hogy hozza vissza a kiszolgálókat, vagy gyorsan cserélje le a lemezeket, hogy a köteten lévő összes adat számára a lehető legnagyobb rugalmasságot biztosítsa.

Következő lépések

• Kvórum konfigurálása és kezelése
• Fürttanúsító beállítása