A fürt és a készlet kvórumának ismertetése

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

A Windows Server feladatátvételi fürtszolgáltatás magas rendelkezésre állást biztosít az Azure Stack HCI-n és a Windows Server-fürtökön futó számítási feladatokhoz. Ezek az erőforrások magas rendelkezésre állásúnak minősülnek, ha az erőforrásokat üzemeltető csomópontok fel vannak állítva; A fürtnek azonban általában a csomópontok több mint felét kell futtatnia, ami kvórumként ismert.

A kvórum célja, hogy megakadályozza az agyfelosztási forgatókönyveket, amelyek akkor fordulhatnak elő, ha egy partíció van a hálózaton, és a csomópontok részhalmazai nem tudnak kommunikálni egymással. Ez azt okozhatja, hogy a csomópontok mindkét részhalmaza megpróbálja birtokolni a számítási feladatot, és ugyanarra a lemezre írni, ami számos problémát okozhat. Ez azonban megelőzhető a feladatátvételi fürtszolgáltatás kvórumfogalmával, amely csak az egyik csomópontcsoport futtatását kényszeríti, így csak az egyik csoport marad online állapotban.

A kvórum határozza meg, hogy a fürt hány hibát tartson fenn, amíg továbbra is online állapotban marad. A kvórum a fürtcsomópontok részhalmazai közötti kommunikációval kapcsolatos problémák esetén a forgatókönyv kezelésére lett kialakítva, így több kiszolgáló nem próbál meg egyszerre egy erőforráscsoportot üzemeltetni és ugyanarra a lemezre írni. A kvórum fogalmának birtokában a fürt arra kényszeríti a fürtszolgáltatást, hogy leálljon a csomópontok egyik részhalmazában annak biztosítása érdekében, hogy egy adott erőforráscsoportnak csak egy valódi tulajdonosa legyen. A leállított csomópontok ismét kommunikálhatnak a csomópontok fő csoportjával, és automatikusan újracsatlakoznak a fürthöz, és elindítják a fürtszolgáltatást.

Az Azure Stack HCI-ben és a Windows Server 2019-ben a rendszer két összetevője rendelkezik saját kvórummechanizmusokkal:

• Fürt kvóruma: Ez a fürt szintjén működik (vagyis elveszítheti a csomópontokat, és beállíthatja, hogy a fürt naprakész maradjon)
• Készlet kvóruma: Ez a készlet szintjén működik (vagyis elveszítheti a csomópontokat és a meghajtókat, és a készletet üzemképes állapotban tarthatja). A tárolókészleteket úgy tervezték, hogy fürtözött és nem fürtözött forgatókönyvekben is használhatók legyenek, ezért eltérő kvórummechanizmussal rendelkeznek.

Fürt kvórumának áttekintése

Az alábbi táblázat forgatókönyvenként áttekintést nyújt a fürt kvórumeredményéről:

Kiszolgálócsomópontok	Túlélhet egy kiszolgálócsomópont meghibásodását	Túlélheti az egyik kiszolgálócsomópont meghibásodását, majd egy másikat	Túlélhet két egyidejű kiszolgálócsomópont-hibát
2	50/50	Nem	Nem
2 + tanúsító	Igen	Nem	Nem
3	Yes	50/50	No
3 + tanúsító	Igen	Igen	Nem
4	Igen	Yes	50/50
4 + tanúsító	Igen	Igen	Yes
5-ös vagy újabb	Igen	Igen	Yes

Fürtkvórumra vonatkozó javaslatok

• Ha két csomópontja van, tanúsítóra van szükség.
• Ha három vagy négy csomópontja van, erősen ajánlott a tanúsító.
• Ha öt vagy több csomópontja van, 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 tanúsító fájlmegosztást.

A fürtkvórum működése

Ha a csomópontok meghibásodnak, vagy ha a csomópontok egy része elveszíti a kapcsolatot egy másik alkészlettel, a túlélő csomópontoknak ellenőrizniük kell, hogy azok alkotják-e a fürt többségét , hogy online állapotban maradjanak. Ha ezt nem tudják ellenőrizni, offline állapotba kerülnek.

A többség fogalma azonban csak akkor működik tisztán, ha a fürtben lévő csomópontok teljes száma páratlan (például egy öt csomópontos fürt három csomópontja). Tehát mi a helyzet a páros számú csomóponttal rendelkező fürtökkel (például egy négy csomópontos fürttel)?

A fürt kétféleképpen teheti páratlansá a szavazatok teljes számát :

1. Először is, felmehet egyet, ha hozzáad egy tanút egy plusz szavazattal. Ehhez felhasználói beállítás szükséges.
2. Az is előfordulhat, hogy egy szerencsétlen csomópont szavazatát nullára állítja (szükség esetén automatikusan megtörténik).

Amikor a túlélő csomópontok sikeresen ellenőrzik, hogy ők a többség, a többség definíciója frissül, hogy csak a túlélők között legyen. Ez lehetővé teszi, hogy a fürt elveszítsen egy csomópontot, egy másikat, majd egy másikat stb. Az egymást követő hibák után alkalmazkodó szavazatok teljes számátdinamikus kvórumnak nevezzük.

Dinamikus tanúsító

A dinamikus tanúsító a tanú szavazatát váltva gondoskodik arról, hogy a szavazatok teljes száma páratlan legyen. 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 leáll a tanúsító meghibásodása miatt. A fürt dönti el, hogy a tanúsító szavazást a fürtben elérhető szavazati csomópontok száma alapján kívánja-e használni.

A dinamikus kvórum az alábbi módon működik a dinamikus tanúsítóval.

Dinamikus kvórum viselkedése

• Ha páros számú csomóponttal rendelkezik, és nincs tanúsítója, az egyik csomópont szavazata nulla lesz. Például a négy csomópontból csak három kap szavazatot, így a szavazatok teljes száma három, és két szavazattal rendelkező túlélőt tekintünk többségnek.
• Ha páratlan számú csomóponttal rendelkezik, és nincs tanúja, mindegyik szavazatot kap.
• Ha páros számú csomópontja és tanúja van, a tanúsító szavaz, így az összeg páratlan.
• Ha páratlan számú csomóponttal és tanúvallomása van, a tanú nem szavaz.

A dinamikus kvórum lehetővé teszi, hogy a szavazatokat dinamikusan rendelje hozzá egy csomóponthoz, hogy elkerülje a szavazatok többségének elvesztését, és lehetővé tegye, hogy a fürt egyetlen csomóponttal fusson (az utolsó ember állva). Vegyünk példaként egy négycsomópontos fürtöt. Tegyük fel, hogy a kvórumhoz 3 szavazat szükséges.

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

A dinamikus kvórum azonban megakadályozza ezt. A kvórumhoz szükséges szavazatok teljes számát a rendelkezésre álló csomópontok száma határozza meg. Így a dinamikus kvórum esetén a fürt akkor is működik, ha három csomópontot veszít el.

A fenti forgatókönyv olyan általános fürtökre vonatkozik, amelyeken nincs engedélyezve Közvetlen tárolóhelyek. Ha azonban Közvetlen tárolóhelyek engedélyezve van, a fürt csak két csomóponthibát tud támogatni. Erről bővebben a készlet kvórum szakaszában olvashat bővebben.

Példák

Két csomópont tanúsító nélkül

Egy csomópont szavazata nullázva van, így a többségi szavazatot összesen 1 szavazattal határozzuk meg. Ha a nem szavazó csomópont váratlanul leáll, a túlélőnek 1/1-e van, és a fürt túléli. Ha a szavazócsomópont váratlanul leáll, a túlélőnek 0/1-e van, és a fürt leáll. Ha a szavazócsomópont szabályosan le van kapcsolva, a szavazat átkerül a másik csomópontra, és a fürt túléli. Ezért kritikus fontosságú a tanúsító konfigurálása.

• Túlélhet egy kiszolgálóhiba: ötven százalékos esély.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Nem.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát képes túlélni: Nem.

Két csomópont tanúsítóval

Mindkét csomópont szavaz, plusz a tanúszavazatok, így a többség meghatározása összesen 3 szavazatból történik. Ha bármelyik csomópont leáll, a túlélőnek 2/3-a van, és a fürt túléli.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Nem.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát képes túlélni: Nem.

Három csomópont tanúsító nélkül

Minden csomópont szavaz, így a többség összesen 3 szavazatból lesz meghatározva. Ha bármelyik csomópont leáll, a túlélők száma 2/3, és a fürt túléli. A fürt két, tanúsító nélküli csomóponttá válik – ekkor Ön az 1. forgatókönyvben van.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Ötven százalékos esély.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát képes túlélni: Nem.

Három csomópont tanúsítóval

Minden csomópont szavaz, így a tanú kezdetben nem szavaz. A többség meghatározása összesen 3 szavazatból történik. Egy hiba után a fürt két, tanúsítóval rendelkező csomóponttal rendelkezik – ez a 2. forgatókönyvre való visszalépés. Szóval, most a két csomópont és a tanú szavaz.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát képes túlélni: Nem.

Négy csomópont tanúsító nélkül

Egy csomópont szavazata nullázva van, így a többség összesen 3 szavazatból lesz meghatározva. Egy hiba után a fürt három csomóponttá válik, és Ön a 3. forgatókönyvben van.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhiba is túlélhető: ötven százalékos esély.

Négy csomópont tanúsítóval

Az összes csomópont és a tanúsító szavazatok száma, így a többség összesen 5 szavazatból lesz meghatározva. Egy hiba után a 4. forgatókönyvben van. Két egyidejű hiba után ugorjon a 2. forgatókönyvre.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhiba is túlélhető: Igen.

Öt csomópont és azon túl

Minden csomópont szavaz, vagy csak egy szavazat, bármi is teszi a teljes páratlan. Közvetlen tárolóhelyek egyébként sem tud két csomópontnál több csomópontot kezelni, ezért jelenleg nincs szükség tanúsítóra vagy hasznosra.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhiba is túlélhető: Igen.

Most, hogy megértettük a kvórum működését, nézzük meg a kvórumtanúsulatok típusait.

Kvórumtanúsulatok típusai

A feladatátvételi fürtszolgáltatás háromféle kvórumtanúsítót támogat:

• Felhőbeli tanúsító – Az Azure-beli Blob Storage a fürt összes csomópontja számára elérhető. A fürtinformációkat egy witness.log fájlban tartja fenn, de nem tárolja a fürtadatbázis másolatát.
• Tanúsító fájlmegosztás – A Windows Servert futtató fájlkiszolgálón konfigurált SMB-fájlmegosztás. A fürtinformációkat egy witness.log fájlban tartja fenn, de nem tárolja a fürtadatbázis másolatát.
• Tanúsító lemez – Egy kisméretű fürtözött lemez, amely a Fürt rendelkezésre álló tár csoportjában található. Ez a lemez magas rendelkezésre állású, és feladatátvételt végezhet a csomópontok között. A fürtadatbázis másolatát tartalmazza. A tanúsító lemez nem támogatott a Közvetlen tárolóhelyek.

Készlet kvórumának áttekintése

Most beszéltünk a fürtkvórumról, amely a fürt szintjén működik. Most vizsgáljuk meg a készlet kvórumát, amely a készlet szintjén működik (vagyis elveszítheti a csomópontokat és a meghajtókat, és beállíthatja, hogy a készlet maradjon fent). A tárolókészleteket úgy tervezték, hogy fürtözött és nem fürtözött forgatókönyvekben is használhatók legyenek, ezért eltérő kvórummechanizmussal rendelkeznek.

Az alábbi táblázat forgatókönyvenként áttekintést nyújt a készlet kvórumeredményéről:

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

A készlet kvórumának működése

Ha a meghajtók meghibásodnak, vagy ha a meghajtók egyes részhalmazai elveszítik a kapcsolatot egy másik alkészlettel, a metaadatokat üzemeltető túlélő meghajtóknak ellenőrizniük kell, hogy azok alkotják-e a készlet többségét , hogy online állapotban maradjanak. Ha ezt nem tudják ellenőrizni, offline állapotba kerülnek. A készlet az az entitás, amely offline állapotba kerül, vagy online állapotban marad attól függően, hogy elegendő lemezzel rendelkezik-e a kvórumhoz (50% + 1). A fürtadatbázis lehet +1, ha maga a fürt kvóráta.

A készlet kvóruma azonban a fürt kvórumától eltérően működik a következő módokon:

• A készlet csomópontonként kiválasztja a meghajtók egy részhalmazát a metaadatok üzemeltetéséhez
• A készlet a fürtadatbázissal szakítja meg a kapcsolati adatokat
• A készletnek nincs dinamikus kvóruma
• A készlet nem valósítja meg a szavazás eltávolításának saját verzióját

Példák

Négy csomópont szimmetrikus elrendezéssel

A 16 meghajtó mindegyike rendelkezik egy szavazattal, a második csomópont pedig egy szavazattal (mivel ez a készlet erőforrás-tulajdonosa). A többség meghatározása összesen 16 szavazatból történik. Ha a három és négy csomópont leáll, a túlélő részhalmaz 8 meghajtóval és a készlet erőforrás-tulajdonosával rendelkezik, ami 9/16 szavazatot jelent. Szóval, a medence túléli.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Igen.
• Egyszerre két kiszolgálóhiba is túlélhető: Igen.

Négy csomópont szimmetrikus elrendezéssel és meghajtóhibával

A 16 meghajtó mindegyike egy szavazattal rendelkezik, és a 2. csomópont is egy szavazattal rendelkezik (mivel ez a készlet erőforrás-tulajdonosa). A többség meghatározása összesen 16 szavazatból történik. Először is, a 7-et le kell nyomni. Ha a három és a négy csomópont leáll, a túlélő részhalmaz 7 meghajtóval és a készlet erőforrás-tulajdonosával rendelkezik, ami 8/16 szavazatot jelent. Tehát a készletnek nincs többsége, és leáll.

• Túlélhet egy kiszolgálóhibát: Igen.
• Túlélheti az egyik kiszolgálóhibát, majd egy másikat: Nem.
• Egyszerre két kiszolgálóhibát képes túlélni: Nem.

Készlet kvórumjavaslatai

• Győződjön meg arról, hogy a fürt minden csomópontja szimmetrikus (minden csomópont azonos számú meghajtóval rendelkezik)
• Engedélyezze a háromutas tükrözés vagy kettős paritást, hogy elviselhesse a két csomópont meghibásodását, és online állapotban tarthassa a virtuális lemezeket.
• Ha két csomópontnál több van leállítva, vagy két csomópont és egy másik csomópont lemeze leállt, előfordulhat, hogy a kötetek nem férnek hozzá adataik mindhárom példányához, ezért offline állapotba kerülnek, és nem érhetők el. Javasoljuk, hogy gyorsan hozza vissza a kiszolgálókat, vagy cserélje le a lemezeket, hogy a lehető legnagyobb rugalmasságot biztosítsa a kötet összes adata számára.

Következő lépések

• Kvórum konfigurálása és kezelése
• Tanúsító fürt beállítása