Udostępnij za pośrednictwem

Klaster przełączania awaryjnego w systemie Windows Server i lokalnym środowisku Azure.

Klaster awaryjny to zaawansowana strategia, które zapewnia wysoką dostępność i nieprzerwane operacje w krytycznych środowiskach. Obejmuje ona konfigurację niezależnych komputerów, znanych jako węzły, które współpracują ze sobą w celu zwiększenia dostępności i skalowalności aplikacji i usług, nazywanych teraz rolami klastra. Te węzły są połączone zarówno za pośrednictwem fizycznego okablowania, jak i oprogramowania.

Jeśli wystąpi awaria w co najmniej jednym węźle, pozostałe węzły automatycznie przejmą obciążenie, proces nazywany trybem failover, minimalizując zakłócenia. Ponadto kondycja ról klastrowanych jest stale monitorowana. Jeśli zostaną wykryte jakiekolwiek problemy, role zostaną ponownie uruchomione lub zmigrowane do innego węzła, aby zachować bezproblemową operację. Takie proaktywne podejście gwarantuje, że usługi pozostaną stale dostępne, nawet jeśli wystąpią awarie sprzętu lub oprogramowania.

Sieć jest kluczową rolą w klastrach trybu failover, umożliwiając niezawodną komunikację i wydajną wymianę danych między węzłami klastra i klientami zewnętrznymi. Klastry często korzystają z dedykowanych sieci prywatnych na potrzeby funkcji wewnętrznych, takich jak sygnały pulsu i zarządzanie klastrem, podczas gdy oddzielne sieci publiczne obsługują dostęp klienta i dane aplikacji. Ta separacja sieci zwiększa wydajność i bezpieczeństwo przez izolowanie krytycznego ruchu klastra od zakłóceń zewnętrznych. Zwiększa również odporność na uszkodzenia, zapewniając, że operacje wewnętrzne klastra pozostają nieprzerwane i że połączenia klienckie utrzymują wysoką dostępność podczas zdarzeń przełączenia awaryjnego.

Kondycja klastra jest stale monitorowana za pośrednictwem sygnałów pulsu, co pomaga wykrywać wszelkie problemy. Jeśli wystąpi problem, system może automatycznie zainicjować tryb failover w celu zachowania ciągłości usługi. Aby chronić poufne dane i spełniać standardy organizacyjne, klastry odporności awaryjnej obejmują silne zabezpieczenia, takie jak szyfrowanie w celu zabezpieczenia danych w trakcie przesyłania i przechowywania. Używają również szczegółowej kontroli dostępu do efektywnego zarządzania uprawnieniami i prawami dostępu.

Aby dowiedzieć się więcej na temat klastrowania z przełączaniem awaryjnym w lokalnej ofercie Azure, zobacz Zrozumienie klastrowania i kworum puli.

Aktywna i pasywna konfiguracja przełączenia awaryjnego

Klastry przełączania awaryjnego można skonfigurować w dwóch podstawowych trybach konfiguracji: aktywne-aktywne i aktywne-pasywne. Każda konfiguracja ma własne kompromisy: konfiguracja aktywna-aktywna koncentruje się na wydajności i efektywności wykorzystania zasobów, natomiast konfiguracja aktywna-pasywna podkreśla prostotę i niezawodność w scenariuszach awaryjnego przełączania. Wybór zależy od konkretnych potrzeb organizacyjnych i krytycznej istotności aplikacji, które są klastrowane.

Konfiguracja Operacja
Aktywna W klastrze aktywno-aktywnym z automatycznym przełączaniem awaryjnym, wszystkie węzły są aktywne i współpracują ze sobą jednocześnie w celu rozkładania obciążenia w klastrze. Ta konfiguracja dystrybuuje zadania, moc obliczeniową lub usługi między wszystkie dostępne węzły, co zapewnia wydajne wykorzystanie zasobów. Oto jak to działa:

  • Równoważenie obciążenia: Każdy węzeł obsługuje część całkowitego obciążenia, poprawiając wydajność i gwarantując, że żaden pojedynczy węzeł nie staje się wąskim gardłem. Ta równomierna dystrybucja może poprawić czas odpowiedzi i przepływność, ponieważ wiele węzłów obsługuje żądania jednocześnie.
  • Wykorzystanie zasobów: Konfiguracja aktywna-aktywna maksymalizuje wykorzystanie zasobów, ponieważ wszystkie węzły działają i przyczyniają się do wydajności klastra. Ta konfiguracja jest idealna w środowiskach, w których maksymalizacja dostępnych zasobów ma kluczowe znaczenie.
  • Odporność na uszkodzenia: Jeśli jeden węzeł ulegnie awarii, pozostałe węzły w klastrze mogą nadal obsługiwać obciążenie. Utrata węzła może tymczasowo zmniejszyć ogólną pojemność, ale system pozostaje operacyjny bez przerw w działaniu usługi.
    • Pasywny W klastrze przełączania awaryjnego aktywno-pasywnego niektóre węzły są oznaczone jako aktywne, podczas gdy inne są w trybie gotowości, gotowe do przejęcia w przypadku awarii aktywnego węzła. Oto jak to działa:

  • Węzły rezerwowe: Węzły pasywne są zasadniczo w stanie "oczekiwania", nie obsługują żadnych zadań ani usług podczas normalnych operacji. Te węzły są przygotowane do przejęcia obowiązków, jeśli aktywny węzeł ulegnie awarii.
  • Proces trybu failover: Po wykryciu awarii węzeł rezerwowy jest aktywowany w celu objęcia obowiązków węzła, który zakończył się niepowodzeniem. Obejmuje to szybkie przeniesienie węzła pasywnego do trybu online w celu zapewnienia ciągłości usług.
  • Alokacja zasobów: Konfiguracje aktywne-pasywne mogą nie korzystać z dostępnych zasobów sprzętowych podczas normalnych operacji, ponieważ węzły rezerwowe pozostają bezczynne. Jednak ta konfiguracja może być prostsza do zarządzania i może zapewnić przewidywalną wydajność w określonych warunkach.
  • Prostota i niezawodność: Konfiguracja aktywne-pasywna może być korzystna dla aplikacji, w których stabilność i przewidywalność są ważniejsze niż maksymalizacja wydajności operacyjnej. Często łatwiej jest wdrożyć i utrzymać w porównaniu z konfiguracją aktywno-aktywną.

    • Funkcje funkcjonalności klastrowania awaryjnego

    Klastrowanie z przełączaniem awaryjnym zapewnia kompleksowy zestaw funkcji zaprojektowanych w celu maksymalizacji czasu pracy, zapewnienia integralności danych i usprawnienia zarządzania krytycznymi obciążeniami. Te funkcje umożliwiają organizacjom utrzymanie ciągłości usług, wydajne zarządzanie zasobami i szybkie odzyskiwanie po awariach sprzętu lub oprogramowania. Niektóre funkcje oferowane przez klaster trybu failover obejmują:

    • Węzły klastra i kworum:

      Węzły klastra współpracują, aby zachować to, co jest znane jako kworum, czyli minimalna liczba głosów od członków klastra wymaganych do poprawnego działania klastra. Ten mechanizm zapobiega scenariuszom podziału mózgu, w których podzielone części klastra mogą próbować działać niezależnie, co może powodować niespójności. Modele kworum, takie jak większość węzłów, większość węzłów i dysk, większość węzłów i udziałów plików oraz brak większości (tylko dysk), określają, jak głosy są przypisywane i liczone. Na przykład, większość węzłów przypisuje każdemu węzłowi głos, podczas gdy w większości węzłów i dysków uwzględnia się dodatkowe głosy z dysku lub z udziału w plikach.

    • Konfiguracja magazynu:

      Godną uwagi funkcją klastrów trybu failover jest udostępniony wolumin klastra (CSV), który umożliwia wielu węzłom dostęp do tego samego magazynu jednocześnie, umożliwiając bezproblemowe zarządzanie dyskami i koordynację bez utraty wydajności. Woluminy CSV są integralną częścią konfiguracji składowania w klastrach trybu failover. Pliki CSV ułatwiają wydajny dostęp do dysku, umożliwiając węzłom wspólną obsługę zadań magazynowania.

    • Proaktywne monitorowanie i zarządzanie:

      Klastry trybu failover wykorzystują sygnały pulsu jako środek monitorowania kondycji węzłów i ich ról. Te sygnały pomagają wykrywać problemy, takie jak awarie węzłów lub przerwy w działaniu usługi. Po wykryciu takich problemów system może automatycznie inicjować procedury trybu failover, zapewniając ciągłość i minimalizację przestojów.

    • Zabezpieczenia i zgodność:

      Zabezpieczenia są istotnym aspektem klastrów z mechanizmem przełączania awaryjnego, obejmującym funkcje takie jak szyfrowanie i kontrola dostępu w celu ochrony danych i operacji tych klastrów. Klastry pomagają organizacjom spełnić wymagania dotyczące zgodności krytycznych aplikacji, zapewniając bezpieczną obsługę danych i niezawodną wydajność systemu. Dzięki temu są one odpowiednie dla środowisk wymagających rygorystycznej ochrony danych i przestrzegania przepisów.

    • Przypadki użycia:

      Klaster awaryjny ma kilka praktycznych zastosowań, w tym odzyskiwanie po awarii, równoważenie obciążenia i obliczenia o wysokiej wydajności. Obsługuje krytyczne aplikacje, zapewniając wysoką dostępność, umożliwiając firmom utrzymanie operacji nawet w niekorzystnych warunkach. Na przykład w scenariuszach odzyskiwania po awarii klastry mogą szybko przywracać usługi, przenosząc operacje do niedotkniętych węzłów.

      • Klaster w trybie przełączenia awaryjnego zapewnia wysoką dostępność lub ciągłą dostępność krytycznych aplikacji i usług (rol klastrowych) działających na serwerach fizycznych lub maszynach wirtualnych. Jeśli wystąpi awaria, te role można szybko przenieść lub ponownie uruchomić w innym węźle, minimalizując przestój i utrzymując spójną wydajność i nadmiarowość.

      • Aplikacje, takie jak Program Microsoft SQL Server i maszyny wirtualne Hyper-V, korzystają z klastra trybu failover przez minimalne przerwy w działaniu usługi, nawet podczas awarii sprzętu lub oprogramowania.

    Zasoby klastra przełączania awaryjnego

    Ta wyselekcjonowana tabela źródeł została zaprojektowana, aby pomóc w efektywnym zrozumieniu, planowaniu, wdrażaniu i zarządzaniu klastrem przełączania awaryjnego.

    Zrozumieć Planowanie wdrażanie
    Co nowego w klastrowaniu z przełączaniem awaryjnym Planowanie wymagań sprzętowych klastrowania awaryjnego i opcji pamięci masowej Tworzenie klastra przełączania awaryjnego
    Serwer plików dla danych aplikacji Scale-Out Użyj udostępnionych woluminów klastra (CSV) Wdrażanie serwera plików z dwoma węzłami
    Klaster i kworum puli Używanie klastrów wirtualnych maszyn gościa z Storage Spaces Direct Wstępne skonfigurowanie obiektów komputerowych klastra w Usługach Domenowych Active Directory
    świadomość domeny błędów Konfigurowanie kont klastra w usłudze Active Directory
    Uproszczone sieci klastrowe typu SMB Multichannel i Multi-NIC Odzyskiwanie klastra failover bez kworum
    równoważenie obciążenia maszyn wirtualnych wdrożyć świadka kworum
    zestawy klastrów uaktualnienia stopniowe systemu operacyjnego klastra
    Afinity klastrowej Uaktualnianie klastra przełączenia awaryjnego na tym samym sprzęcie
    Wdróż klaster odłączony od usługi Active Directory
    Zarządzaj Narzędzia i ustawienia zasoby społeczności
    Aktualizacje z uwzględnieniem klastrów Polecenia cmdlet PowerShell dla klasteryzacji awaryjnej Forum Klastra Failover
    Usługi Zdrowotne Aktualizacja Świadoma Klastrów poleceń cmdlet programu PowerShell Blog klastrowania awaryjnego
    Migracja domeny klastra
    Rozwiązywanie problemów przy użyciu raportowania błędów systemu Windows