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Windows Server Failover Clustering (WSFC) con SQL Server

Un cluster WSFC ( Windows Server Failover Clustering ) è un gruppo di server indipendenti che interagiscono per aumentare la disponibilità di applicazioni e servizi. SQL Server 2014 sfrutta i servizi e le funzionalità WSFC per supportare i gruppi di disponibilità AlwaysOn e le istanze del cluster di failover di SQL Server.

Termini e definizioni

Cluster WSFC Un cluster WSFC (Windows Server Failover Clustering) è un gruppo di server indipendenti che interagiscono per aumentare la disponibilità di applicazioni e servizi.

Istanza del cluster di failover Un'istanza di un servizio Windows che gestisce una risorsa indirizzo IP, una risorsa di nome di rete e risorse aggiuntive necessarie per eseguire una o più applicazioni o servizi. I client possono usare il nome di rete per accedere alle risorse nel gruppo, in modo analogo all'uso di un nome computer per accedere ai servizi in un server fisico. Tuttavia, poiché un'istanza del cluster di failover è un gruppo, può essere trasferita su un altro nodo senza modificare il nome o l'indirizzo.

Node Un sistema Microsoft Windows Server che è un membro attivo o inattivo di un cluster server.

Risorsa cluster Un'entità fisica o logica che può essere di proprietà di un nodo, portato online e portato offline, spostato tra nodi e gestito come oggetto cluster. Una risorsa cluster può essere di proprietà di un solo nodo in qualsiasi momento.

Gruppo di risorse Raccolta di risorse di risorse cluster gestite come singolo oggetto cluster. In genere un gruppo di risorse contiene tutte le risorse del cluster necessarie per eseguire un'applicazione o un servizio specifico. Il failover e il failback agiscono sempre sui gruppi di risorse.

Dipendenza della risorsa Una risorsa da cui dipende un'altra risorsa. Se la risorsa A dipende dalla risorsa B, B è una dipendenza di A.

Nome risorsa di rete Un nome server logico gestito come risorsa cluster. Una risorsa nome di rete deve essere usata con una risorsa indirizzo IP.

Proprietario preferito Un nodo in cui un gruppo di risorse preferisce eseguire. Ogni gruppo di risorse è associato a un elenco di proprietari preferiti ordinati in ordine di preferenza. Durante il failover automatico, il gruppo di risorse viene spostato nel nodo preferito successivo nell'elenco dei proprietari preferito.

Potenziale proprietario: un nodo secondario su cui può funzionare una risorsa. Ogni gruppo di risorse è associato a un elenco di possibili proprietari. I gruppi di risorse possono eseguire il failover solo ai nodi elencati come possibili proprietari.

Modalità quorum La configurazione quorum in un cluster di failover che determina il numero di guasti dei nodi che il cluster può sostenere.

Quorum forzato Il processo di avvio del cluster anche se solo una minoranza degli elementi necessari per il quorum è in comunicazione.

Per ulteriori informazioni, vedere: Glossario del cluster di failover

Panoramica del failover clustering di Windows Server

Windows Server Failover Clustering offre funzionalità dell'infrastruttura che supportano scenari di disponibilità elevata e ripristino di emergenza di applicazioni server ospitate, ad esempio Microsoft SQL Server e Microsoft Exchange. Se un nodo o un servizio del cluster ha esito negativo, i servizi ospitati in tale nodo possono essere trasferiti automaticamente o manualmente a un altro nodo disponibile in un processo noto come failover.

I nodi nel cluster WSFC interagiscono per fornire collettivamente questi tipi di funzionalità:

  • Metadati e notifiche distribuiti. Il servizio WSFC e i metadati dell'applicazione ospitata vengono mantenuti in ogni nodo del cluster. Questi metadati includono la configurazione e lo stato WSFC oltre alle impostazioni dell'applicazione ospitata. Le modifiche apportate ai metadati o allo stato di un nodo vengono propagate automaticamente agli altri nodi del cluster.

  • Gestione delle risorse. I singoli nodi del cluster possono fornire risorse fisiche come l'archiviazione collegata diretta, le interfacce di rete e l'accesso all'archiviazione su disco condiviso. Le applicazioni ospitate si registrano come risorsa cluster e possono configurare dipendenze di avvio e integrità su altre risorse.

  • Monitoraggio della salute. Il rilevamento dell'integrità tra nodi e nodi primari viene eseguito tramite una combinazione di comunicazioni di rete in stile heartbeat e monitoraggio delle risorse. L'integrità complessiva del cluster è determinata dai voti di un quorum di nodi nel cluster.

  • Coordinamento del failover. Ogni risorsa è configurata per essere ospitata in un nodo primario e ognuna può essere trasferita automaticamente o manualmente a uno o più nodi secondari. Una politica di failover basata sulla salute controlla il trasferimento automatico della proprietà delle risorse tra i nodi. I nodi e le applicazioni ospitate ricevono una notifica quando si verifica il failover in modo che possano reagire in modo appropriato.

Per ulteriori informazioni, vedere Cluster di failover in Windows Server 2008 R2

Tecnologie AlwaysOn di SQL Server e WSFC

SQL Server 2014 AlwaysOn è una nuova soluzione di disponibilità elevata e ripristino di emergenza che sfrutta WSFC. AlwaysOn offre una soluzione integrata e flessibile che aumenta la disponibilità delle applicazioni, offre migliori ritorni sugli investimenti hardware e semplifica la distribuzione e la gestione a disponibilità elevata.

Sia i gruppi di disponibilità AlwaysOn che le istanze del cluster di failover AlwaysOn usano WSFC come tecnologia della piattaforma, registrando i componenti come risorse cluster WSFC. Le risorse correlate vengono combinate in un gruppo di risorse, che può essere reso dipendente da altre risorse del cluster WSFC. Il servizio cluster WSFC può quindi rilevare e segnalare la necessità di riavviare l'istanza di SQL Server o eseguirne automaticamente il failover in un nodo server diverso nel cluster WSFC.

Importante

Per sfruttare al meglio le tecnologie AlwaysOn di SQL Server, è necessario applicare diversi prerequisiti correlati a WSFC.

Per altre informazioni, vedere Prerequisiti, restrizioni e consigli per i gruppi di disponibilità AlwaysOn (SQL Server)

Disponibilità elevata a livello di istanza con istanze del cluster di failover AlwaysOn

Un'istanza del cluster di failover AlwaysOn (FCI) è un'istanza di SQL Server installata tra i nodi in un cluster WSFC. Questo tipo di istanza ha dipendenze di risorse dall'archiviazione su disco condiviso (tramite Fibre Channel o SAN iSCSI) e da un nome di rete virtuale. Il nome della rete virtuale ha una dipendenza della risorsa da uno o più indirizzi IP virtuali, ognuno in una subnet diversa. Il servizio SQL Server e il servizio SQL Server Agent vengono registrati come risorse ed entrambi dipendono dalla risorsa del nome della rete virtuale.

In caso di failover, il servizio WSFC trasferisce la proprietà delle risorse dell'istanza a un nodo di failover designato. L'istanza di SQL Server viene quindi avviata nuovamente nel nodo di failover e i database vengono ripristinati come di consueto. In qualsiasi momento, solo un singolo nodo nel cluster può ospitare l'istanza del cluster di failover e le risorse sottostanti.

Annotazioni

Un'istanza del cluster di failover AlwaysOn richiede l'archiviazione su disco condiviso simmetrica, ad esempio una rete di archiviazione (SAN) o una condivisione file SMB. I volumi di archiviazione su disco condiviso devono essere disponibili per tutti i potenziali nodi di failover nel cluster WSFC.

Per maggiori informazioni, consultare: Le istanze AlwaysOn del cluster di failover

Disponibilità elevata a livello di database con gruppi di disponibilità AlwaysOn

Un gruppo di disponibilità è un set di database utente che eseguono il failover insieme. Un gruppo di disponibilità è costituito da una replica di disponibilità primaria e da una a quattro repliche secondarie gestite tramite lo spostamento dei dati basato su log di SQL Server per la protezione dei dati senza la necessità di archiviazione condivisa. Ogni replica è ospitata da un'istanza di SQL Server in un nodo diverso del cluster WSFC. Il gruppo di disponibilità e un nome di rete virtuale corrispondente vengono registrati come risorse nel cluster WSFC.

Un listener del gruppo di disponibilità nel nodo della replica primaria risponde alle richieste client in ingresso per connettersi al nome della rete virtuale e, in base agli attributi nella stringa di connessione, reindirizza ogni richiesta all'istanza di SQL Server appropriata.

In caso di failover, invece di trasferire la proprietà delle risorse fisiche condivise a un altro nodo, WSFC viene sfruttato per riconfigurare una replica secondaria in un'altra istanza di SQL Server per diventare la replica primaria del gruppo di disponibilità. La risorsa relativa al nome di rete virtuale del gruppo di disponibilità viene quindi trasferita a quell'istanza.

In un determinato momento, solo una singola istanza di SQL Server può ospitare la replica primaria dei database di un gruppo di disponibilità, tutte le repliche secondarie associate devono risiedere in un'istanza separata e ogni istanza deve risiedere in nodi fisici separati.

Annotazioni

I gruppi di disponibilità Always On non richiedono la distribuzione di un'istanza del cluster di failover o l'uso di uno storage condiviso simmetrico (SAN o SMB).

Un'istanza del cluster di failover può essere usata insieme a un gruppo di disponibilità per migliorare la disponibilità di una replica di disponibilità. Tuttavia, per evitare potenziali condizioni di contesa nel cluster WSFC, il failover automatico del gruppo di disponibilità non è supportato da o verso un'istanza di replica di disponibilità ospitata in un cluster di failover.

Per altre informazioni, vedere Panoramica dei gruppi di disponibilità AlwaysOn (SQL Server)

Monitoraggio della salute e failover del cluster WSFC

La disponibilità elevata per una soluzione AlwaysOn si ottiene attraverso il monitoraggio proattivo dell'integrità delle risorse del cluster WSFC fisiche e logiche, insieme al failover automatico e alla riconfigurazione dell'hardware ridondante. Un amministratore di sistema può anche avviare un failover manuale di un gruppo di disponibilità o di un'istanza di SQL Server da un nodo a un altro.

Politiche di failover per nodi, istanze di cluster di failover e gruppi di disponibilità

I criteri di failover vengono configurati nel nodo del cluster WSFC, nell'istanza del cluster di failover di SQL Server e nei livelli del gruppo di disponibilità. Questi criteri, in base alla gravità, alla durata e alla frequenza di stato delle risorse del cluster non integro e alla velocità di risposta del nodo, possono attivare un riavvio del servizio o un failover automatico delle risorse del cluster da un nodo a un altro oppure possono attivare lo spostamento di una replica primaria di un gruppo di disponibilità da un'istanza di SQL Server a un'altra.

Il failover di una replica del gruppo di disponibilità non influisce sull'istanza di SQL Server sottostante. Il failover di un FCI trasferisce le repliche del gruppo di disponibilità ospitate con l'istanza.

Per ulteriori informazioni, vedere: Criteri di failover per le istanze del cluster di failover

Rilevamento dell'integrità delle risorse WSFC

Ogni risorsa in un nodo del cluster WSFC può segnalarne lo stato e l'integrità, periodicamente o su richiesta. Un'ampia gamma di circostanze può indicare un errore di risorsa; ad esempio errori di alimentazione, disco o memoria, errori di comunicazione di rete o servizi non reattivi.

Le risorse del cluster WSFC, ad esempio reti, archiviazione o servizi, possono dipendere l'una dall'altra. L'integrità cumulativa di una risorsa è determinata combinando successivamente la sua integrità con l'integrità di ciascuna delle sue dipendenze di risorse.

Rilevamento dell'integrità dei nodi WSFC e meccanismo di voto del quorum

Ogni nodo in un cluster WSFC partecipa alla comunicazione heartbeat periodica per condividere lo stato di integrità del nodo con gli altri nodi. I nodi che non rispondono vengono considerati in uno stato di errore.

Un set di nodi quorum è una maggioranza dei nodi con diritto di voto e dei testimoni nel cluster WSFC. L'integrità e lo stato generali di un cluster WSFC sono determinati da un voto di quorum periodico. La presenza di un quorum indica che il cluster è integro e in grado di fornire la tolleranza di errore a livello di nodo.

Una modalità quorum viene configurata a livello di cluster WSFC che determina la metodologia usata per il voto del quorum e quando eseguire un failover automatico o portare offline il cluster.

Suggerimento

È consigliabile avere sempre un numero dispari di voti quorum in un cluster WSFC. Ai fini del voto quorum, SQL Server non deve essere installato in tutti i nodi del cluster. Un server aggiuntivo può fungere da membro del quorum oppure il modello di quorum WSFC può essere configurato per l'uso di una condivisione file remota come tie-breaker.

Per altre informazioni, vedere Modalità quorum WSFC e Configurazione del voto (SQL Server)

Ripristino di emergenza tramite quorum forzato

A seconda delle procedure operative e della configurazione del cluster WSFC, è possibile eseguire failover automatici e manuali e mantenere comunque una soluzione SQL Server AlwaysOn affidabile e a tolleranza di errore. Tuttavia, se un quorum dei nodi con diritto di voto nel cluster WSFC non può comunicare tra loro, o se il cluster WSFC non supera la verifica di integrità, il cluster WSFC potrebbe andare offline.

Se il cluster WSFC passa offline a causa di un'emergenza non pianificata o a causa di un errore di comunicazione o hardware persistente, è necessario un intervento amministrativo manuale per forzare un quorum e riportare online i nodi del cluster sopravvissuti in una configurazione non a tolleranza di errore.

Successivamente, è necessario eseguire una serie di passaggi per riconfigurare il cluster WSFC, ripristinare le repliche di database interessate e ristabilire un nuovo quorum.

Per altre informazioni, vedere: Ripristino di emergenza WSFC tramite quorum forzato (SQL Server)

Relazione tra i componenti AlwaysOn di SQL Server e WSFC

Esistono diversi livelli di relazioni tra le funzionalità e i componenti di SQL Server AlwaysOn e WSFC.

I gruppi di disponibilità AlwaysOn sono ospitati in istanze di SQL Server. Una richiesta client che specifica un nome di rete del listener del gruppo di disponibilità logica per connettersi a un database primario o secondario viene reindirizzata al nome di rete appropriato dell'istanza di SQL Server sottostante o dell'Istanza Cluster di Failover di SQL Server.

Le istanze di SQL Server sono ospitate attivamente in un singolo nodo. Se presente, un'istanza di SQL Server autonoma risiede sempre in un singolo nodo con un nome di rete di istanza statica. Se presente, una SQL Server FCI è attiva su uno dei due o più nodi di failover possibili con un singolo nome di rete dell'istanza virtuale.

I nodi sono membri di un cluster WSFC. I metadati e lo stato della configurazione WSFC per tutti i nodi vengono archiviati in ogni nodo. Ogni server può fornire volumi di archiviazione asimmetrica o di archiviazione condivisa (SAN) per i database utente o di sistema. Ogni server ha almeno un'interfaccia di rete fisica in una o più subnet IP.

Il servizio WSFC monitora l'integrità e gestisce la configurazione per un gruppo di server. Il servizio WSFC (Windows Server Failover Cluster) propaga le modifiche ai metadati e allo stato della configurazione WSFC a tutti i nodi del cluster. I metadati parziali e lo stato possono essere archiviati in una condivisione file remota del quorum WSFC. Due o più nodi attivi, o giudici, costituiscono un quorum per votare lo stato di salute del cluster WSFC.

Le chiavi del Registro di sistema dei gruppi di disponibilità AlwaysOn sono sottochiavi del cluster WSFC. Se si elimina e si ricrea un cluster WSFC, è necessario disabilitare e riabilitare la funzionalità Gruppi di disponibilità AlwaysOn in ogni istanza del server abilitata per i gruppi di disponibilità AlwaysOn nel cluster WSFC originale. Per altre informazioni, vedere Abilitare e disabilitare i gruppi di disponibilità AlwaysOn (SQL Server).

Diagramma di contesto del componente AlwaysOn di SQL Server

Attività correlate

Contenuto correlato

Vedere anche

Istanze del cluster di failover AlwaysOn (SQL Server)Panoramica dei gruppi di disponibilità AlwaysOn (SQL Server)Modalità quorum WSFC e configurazione del voto (SQL Server)Criteri di failover per le istanze del cluster di failoverRipristino di emergenza WSFC tramite quorum forzato (SQL Server)

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