Definiowanie klastra trybu failover systemu Windows Server
Większość organizacji i firm, w tym Contoso, dąży do zapewnienia wysokiej dostępności obciążeń kluczowych dla działalności. Firma Contoso może rozważyć użycie klastrów przełączania awaryjnego Windows Server. Jest to funkcja systemu Windows Server, która zapewnia wysoką dostępność typowych obciążeń opartych na środowisku Windows, w tym udziałów plików, maszyn wirtualnych, systemów zarządzania bazami danych oraz usług komunikacyjnych.
Omówienie klastra przełączania awaryjnego
Aby zapewnić wysoką dostępność obciążeń roboczych, utwórz klaster nadmiarowy składający się z wielu komputerów z systemem Windows Server. Jeśli serwer, który jest częścią klastra trybu failover, ulegnie awarii lub stanie się niedostępny, inny serwer w tym samym klastrze trybu failover przejmuje usługi oferowane przez węzeł, który uległ awarii. Jest to nazywane przełączeniem awaryjnym i powoduje minimalne zakłócenia w działaniu usługi dla klientów, którzy z niej korzystają.
Najczęstsze zastosowania klastra trybu failover obejmują:
- Udziały plików o wysokiej lub ciągłej dostępności hostuje bazy danych programu Microsoft SQL Server i pliki konfiguracji i dysków usługi VMS firmy Microsoft Hyper-V.
- Usługi i aplikacje o wysokiej dostępności działające na serwerach fizycznych lub maszynach wirtualnych gościa hostowanych na klastrowanych serwerach Hyper-V.
Składniki klastrowania trybu failover
Klaster failover składa się ze składników opisanych w poniższej tabeli.
| Składnik | Opis |
|---|---|
| Węzły | Komputery z systemem Windows Server, które są członkami klastra trybu failover. Te komputery mają zainstalowaną funkcję klastrowania trybu awaryjnego systemu Windows Server i uruchamiają bardzo dostępne obciążenia robocze, które składają się z usług, aplikacji i zasobów. |
| Klienci | Komputery, które korzystają z usług i aplikacji o wysokiej dostępności działających w klastrze awaryjnego przełączania. Między klientami a klastrem powinno istnieć kilka ścieżek sieciowych. |
| Networks | Włącz komunikację między węzłami i komputerami zużywających obciążenia klastrowane. Ponadto węzły często uzyskują dostęp do pamięci współdzielonej. |
| Rola klastrowana | Rola lub usługa o wysokiej dostępności uruchomiona w węźle klastra. Klienci korzystają z tej usługi, łącząc się z węzłem klastra. Jeśli taka usługa stanie się niedostępna na jednym węźle, klaster przełączy ją automatycznie do innego węzła. |
| Zasoby | Fizyczne lub logiczne elementy, takie jak folder udostępniony, dysk lub adres IP, którymi zarządza klaster trybu failover. Zasoby mogą świadczyć usługi klientom lub mogą być integralną częścią aplikacji o wysokiej dostępności. Zasób może być w danej chwili uruchomiony tylko w jednym węźle. |
| Pamięć klastra | Oprócz własnego magazynu lokalnego, w którym jest zainstalowany system operacyjny Windows Server, każdy węzeł klastra ma dostęp do magazynu udostępnionego o wysokiej dostępności, gdzie znajdują się konfiguracje aplikacji i dane. Na przykład magazyn klastra hostuje dane konfiguracji oraz wirtualne dyski twarde maszyn wirtualnych gości o wysokiej dostępności. |
Uwaga / Notatka
Udostępniona pamięć masowa nie musi być bezpośrednio dołączona do wielu węzłów. Technologia Storage Spaces Direct wprowadzona w systemie Windows Server 2016 umożliwia udostępnianie dysków dołączonych do każdego z węzłów.
Poziomy funkcjonalności klastrowania awaryjnego
Możliwości klastra trybu failover systemu Windows Server zależą od poziomu funkcjonalności klastra. Ogólnie rzecz biorąc, należy upewnić się, że klaster korzysta z najwyższego możliwego poziomu funkcjonalności. Jednak obsługa niższych poziomów funkcji w systemach Windows Server 2016 i Windows Server 2025 umożliwia wykonywanie uaktualnień progresywnych klastrów failover działających na wcześniejszych wersjach systemu operacyjnego. W ten sposób podczas uaktualniania można mieć węzły systemów Windows Server 2016 i Windows Server 2025 w tym samym klastrze trybu failover, eliminując konieczność przestoju.
Wskazówka
Po zastąpieniu wszystkich węzłów z systemem Windows Server 2016 węzłami systemu Windows Server 2025 można zaktualizować poziom funkcjonalności klastra.
Kworum klastra awaryjnego przełączania
W klastrze failover termin kworum reprezentuje liczbę składników klastrowania, które muszą być dostępne dla tego klastra, aby pozostał online. Te składniki mogą obejmować węzły klastra i, opcjonalnie, monitor. Monitor oznacza zasób, którego rolą jest ustanowienie i utrzymywanie kworum. W tym celu klaster przełączenia awaryjnego może używać:
- Udział plików
- Dysk
- Blob w usłudze Azure Storage
Kworum jest określane na podstawie liczby głosów skojarzonych z węzłami klastra i świadkiem. Celem kworum jest zapobieganie scenariuszowi "podzielonego mózgu". W tym scenariuszu w wyniku problemów z łącznością międzywęzłową dwa zestawy węzłów w klastrze mogą potencjalnie rozpocząć działanie niezależnie od siebie, co powoduje uszkodzenie stanu klastra i jego zasobów.
Model kworum definiuje alokację głosów. Klastrowanie awaryjne systemu Windows Server oferuje dynamiczne zarządzanie kworum. Wyższa dostępność w klastrze trybu failover jest zapewniana dzięki ciągłemu monitorowaniu i dostosowywaniu modelu kworum na podstawie dostępnych węzłów klastra.
Obliczenie kworum klastra jest dostosowywane po zmianie liczby węzłów. Nawet jeśli klaster trybu failover ma mniej niż 50 procent oryginalnej liczby węzłów, klaster trybu failover nadal działa, a role klastra są nadal dostępne. Po włączeniu dynamicznego kworum klaster trybu failover może działać z tylko jednym aktywnym węzłem.
Uwaga / Notatka
Dynamiczny model kworum jest domyślnie włączony.
Klaster awaryjny obsługuje również następujące funkcje związane z kworum:
- Wagi węzłów. System Windows Server używa wagi węzłów klastra głównie w środowiskach, w których węzły zapasowe znajdują się w wielu lokalizacjach fizycznych. W takich środowiskach można chcieć, aby klaster trybu failover działał nieprzerwanie w lokalizacji podstawowej, nawet jeśli wiele węzłów w lokalizacji pomocniczej stanie się niedostępne. W tym celu można przypisać wagę 0 do węzłów klastra przełączania awaryjnego w lokalizacji pomocniczej, co skutecznie eliminuje ich wpływ na kworum.
- Dynamiczny świadek. Domyślnie system Windows Server dynamicznie dostosowuje głos świadka na podstawie liczby węzłów głosujących w klastrze przełączania awaryjnego. Jeśli klaster trybu failover ma nieparzystą liczbę głosów, monitor kworum nie ma głosu. Jeśli klaster przełączania awaryjnego ma parzystą liczbę głosów, świadek kworum otrzymuje jeden głos. Głosowanie monitora kworum jest również dynamicznie dostosowywane na podstawie stanu zasobu monitora. Jeśli zasób świadka jest w trybie offline lub uległ awarii, świadek nie ma głosu.
- Rozstrzygacz dla 50-procentowego podziału węzła. Klaster failover może dynamicznie dostosowywać głos węzła, aby zachować nieparzystą liczbę wszystkich głosów. W tym celu klaster trybu failover najpierw dostosowuje głos świadka kworum, wykorzystując funkcjonalność dynamicznego świadka. Jeśli świadek kworum nie jest dostępny, klaster przełączania awaryjnego może zmienić głos węzła. Istnieje również właściwość klastra przełączania awaryjnego, której można użyć do określenia, która lokacja przetrwa, jeśli wystąpi podział węzłów o wartości 50 procent, a żadna lokacja nie ma kworum.
Funkcjonalność klastra trybu failover zależy nie tylko od kworum, ale także zasobów dostępnych dla węzłów klastra i możliwości uruchamiania klastrowanych obciążeń, które przejdą w tryb failover do tego węzła. Na przykład klaster z pięcioma węzłami będzie miał kworum nawet w przypadku awarii dwóch węzłów. Jednak pozostałe trzy węzły klastra kontynuują obsługiwanie klientów tylko wtedy, gdy mają wystarczającą ilość zasobów do uruchamiania ról klastra, które przeszły na nie w trybie failover. Te zasoby obejmują magazyn, moc obliczeniową, przepustowość sieci i pamięć. Aby określić węzły, które mogą uruchomić rolę klastra, możesz skonfigurować priorytet maszyn wirtualnych, kolejność uruchamiania, preferowane hosty oraz funkcję antykoligacji.
Typy świadków klastra failover
Istnieją trzy typy świadka kworum dostępne dla klastrowania awaryjnego.
- Monitor dysku używa zasobu dysku klastrowego w tym samym klastrze trybu failover. Wszystkie węzły muszą mieć dostęp do dysku udostępnionego.
- Monitor udziału plików używa zewnętrznego udziału plików. Można to zaimplementować przy użyciu dysku USB podłączonego do przełącznika sieciowego.
- Monitor w chmurze używa obiektu blob na koncie usługi Microsoft Azure Storage.
Ważne
Podczas wybierania typu monitora kworum upewnij się, że monitor pozostaje dostępny w przypadku większości scenariuszy wpływających na dostępność węzła klastra.