Обновление отказоустойчивого кластера Windows Server с помощью последовательного обновления ОС кластера

2025-07-14
Применяется к: ✅ Windows Server 2025, ✅ Windows Server 2022, ✅ Windows Server 2019, ✅ Windows Server 2016, ✅ Azure Local 2311.2 and later

В этой статье описывается, как вручную установить обновление компонентов в отказоустойчивом кластере Windows Server без остановки рабочих нагрузок. Процесс обновляет один узел за раз в последовательном обновлении и часто называется скользящим обновлением кластера ОС.

Вы можете обновить одну версию ОС кластера одновременно, например с Windows Server 2022 до Windows Server 2025. Чтобы обновить несколько версий ОС, таких как Windows Server 2016 до Windows Server 2025, повторите действия, описанные в этой статье.

Эта статья относится к кластерам, работающим на виртуальных машинах Hyper-V или с нагрузками масштабируемого файлового сервера (SOFS), обновляющие одну версию ОС, но не применяется к кластерам, использующим виртуальные жесткие диски (VHDX-файлов) в качестве общей памяти. Если вы используете System Center Virtual Machine Manager (VMM), вместо этого см. статью "Выполнение последовательного обновления кластера узла Hyper-V в VMM". Локальные клиенты Azure должны использовать процесс обновления, описанный в статье "О локальных обновлениях Azure", хотя вы можете использовать эту статью, если для вас нет методов локального обновления Azure.

Overview

Последовательное обновление кластера до следующей новой версии Windows Server обеспечивает следующие преимущества:

Обновите кластер, в котором работают виртуальные машины Hyper-V или выполняются рабочие нагрузки файлового сервера масштаба (SOFS), до следующей версии Windows Server без простоя.
Новое оборудование не требуется, хотя вы можете временно добавить узлы кластера в небольшие кластеры для повышения доступности во время обновления.
Кластер может поддерживать операции исправления и обслуживания во время обновления, если в кластере есть сочетание версий ОС.
Процесс обновления является обратимым до последнего шага, когда все узлы кластера выполняют более новую версию Windows Server и обновляете функциональный уровень кластера.
Она поддерживает автоматизацию с помощью PowerShell и WMI.

На высоком уровне последовательное обновление состоит из следующих шагов:

Подготовьте кластер для обновления компонентов ОС.
Перенос рабочих нагрузок из первого узла.
Perform the Windows Server feature update via an upgrade or clean install.
Повторите шаги 2–3 для каждого другого узла в кластере.
Обновите функциональный уровень кластера и пулы носителей до новой версии Windows Server.
Возобновление нормальной работы и обновление версий конфигурации виртуальной машины для включения новых функций.

Подробная схема процесса последовательного обновления см. на рисунке 1.

Рис. 1. Схема процесса последовательного обновления

Требования и ограничения

Перед началом обновления выполните следующие требования:

Начните с отказоустойчивого кластера под управлением Windows Server 2012 R2 или более поздней версии.
Убедитесь, что узлы Hyper-V имеют центральные процессоры, поддерживающие таблицу адресации Second-Level (SLAT), с помощью одного из следующих методов:
- Ознакомьтесь с Совместимы ли вы с SLAT? Совет WP8 SDK 01, который описывает два метода для проверки поддержки SLAT на ЦП.
- Download the Coreinfo v3.31 tool to determine if a CPU supports SLAT.

Ниже приведены некоторые ограничения, которые следует учитывать:

Мы рекомендуем перейти через процесс обновления кластера в течение четырех недель, так как некоторые функции кластера не оптимизированы для кластеров, которые работают с двумя разными версиями ОС.
- При управлении кластером в режиме смешанной ОС всегда выполняйте задачи управления с узла, на котором запущена более новая версия Windows Server. Старые версии Windows Server часто не могут использовать средства пользовательского интерфейса или управления для управления более новыми версиями.
- Избегайте создания или изменения размера хранилища на новых узлах Windows Server во время работы кластера с несколькими версиями ОС. Это может привести к возможной несовместимости при переключении с более нового узла Windows Server на более старый.
Вы можете обновить только следующую более новую версию ОС, например с Windows Server 2022 до Windows Server 2025.
Для обновления нескольких версий, таких как Windows Server 2016 до Windows Server 2025, выполните обновление последовательно (сначала до Windows Server 2019, а затем до Windows Server 2022 и, наконец, в Windows Server 2025) или перейдите в новый кластер.
Необходимо обновить версию конфигурации старых виртуальных машин, прежде чем они смогут работать в кластере Windows Server 2022 или более поздней версии независимо от способа обновления. Версии конфигурации виртуальных машин старше 8.0 (соответствующие Windows Server 2016), не могут работать в Windows Server 2022.
Например, если виртуальные машины были созданы в системе Windows Server 2012 R2 и используют конфигурацию виртуальной машины версии 5.0, а кластер обновлен до Windows Server 2022, необходимо обновить конфигурацию виртуальной машины до версии 8.0 или более поздней. Дополнительные сведения см. в статье "Миграция и обновление виртуальных машин".

Шаг 1. Подготовка кластера к обновлению

Перед началом обновления узлов убедитесь, что кластер работоспособен и готов к обновлению:

Убедитесь, что кластер имеет достаточную пропускную способность для поддержания соответствующих соглашений об уровне доступности услуг при отключении одного узла.
- Достаточно ли в кластере ресурсов хранилища, ЦП и сетевых ресурсов для выполнения необходимых рабочих нагрузок при удалении одного узла из кластера?
- Достаточно ли узлов в кластере для поддержания требуемой отказоустойчивости с одним узлом в автономном режиме? Может потребоваться временно добавить узел в два кластера узлов для поддержания отказоустойчивости во время обновления.
Для рабочих нагрузок Hyper-V убедитесь, что все узлы Windows Server Hyper-V имеют поддержку ЦП для таблицы адресов второго уровня (SLAT). Только компьютеры с поддержкой SLAT могут использовать роль Hyper-V в Windows Server 2016 и более поздней версии.
Установите последние обновления программного обеспечения на всех узлах кластера.
Убедитесь, что все резервные копии рабочей нагрузки завершены, и рассмотрите возможность резервного копирования базы данных кластера с резервным копированием состояния системы.
Check that all cluster nodes are up using the Get-ClusterNode cmdlet.
```
Get-ClusterNode
```
Ниже приведен пример выходных данных:
```
Name        ID    State
----        --    -----
Node1       1     Up
Node2       2     Up
Node3       3     Up
```
Остановите все средства обновления, работающие в кластере. Например, если вы используете обновление с учетом кластера, выполните следующие действия.
1. Verify if Cluster Aware Updating (CAU) is currently performing a run by using the Cluster-Aware Updating UI, or the Get-CauRun cmdlet.
```
Get-CauRun
```
  Ниже приведен пример выходных данных в кластере с именем Cluster01:
```
RunNotInProgress
WARNING: No Updating Run is currently in progress on cluster Cluster01.
```
2. Stop Cluster Aware Updating by using the Disable-CauClusterRole cmdlet to prevent any nodes from being paused and drained automatically during the upgrade.
```
Disable-CauClusterRole
```
  Ниже приведен пример выходных данных:
```
Are you sure?
Do you want to disable the Cluster-Aware Updating clustered role on cluster "Cluster01"?
[Y] Yes  [N] No  [S] Suspend  [?] Help (default is "Y"):
```

Шаг 2. Передача рабочих нагрузок с узла

Выполните следующие действия на одном узле в кластере (повторяйте этот процесс одновременно для каждого узла в кластере):

To drain the node in Windows Admin Center, navigate to Cluster Manager>Servers, select the node, and then select Pause. To use Failover Cluster Manager, select the node and then select Pause>Drain, as shown in Figure 2. Or use the Suspend-ClusterNode cmdlet with the -Drain parameter, as shown here.

Рис. 2: Освобождение ролей с узла с использованием диспетчера отказоустойчивого кластера
```
Suspend-ClusterNode -Name Node1 -Drain
```
Ниже приведен пример выходных данных, показывающих, что узел кластера приостановлен:
```
Name           ID    State
----           --    -----
Node1          1     Paused
```
Если вы используете Hyper-V с виртуальными коммутаторами, привязанными к команде LBFO, и выполняете обновление на месте до Windows Server 2022 или более поздней версии, удалите команду перед началом обновления. После обновления можно привязать сетевые адаптеры к виртуальному коммутатору, который использует более новую технологию коммутатора SET.

Команды LBFO больше не поддерживаются с Hyper-V в Windows Server 2022 и более поздней версии. Дополнительные сведения об удаленных функциях см. в разделе "Функции", удаленные или не разработанные в Windows Server.
If you're going to perform a clean OS installation on the node, first remove (evict) the paused node from the cluster by using Windows Admin Center, Failover Cluster Manager, or the Remove-ClusterNode cmdlet.
```
Remove-ClusterNode -Name Node1
```
Пример результата выглядит следующим образом.
```
Are you sure you want to evict node Node1?
[Y] Yes  [N] No  [S] Suspend  [?] Help (default is "Y"):
```

Шаг 3. Установка новой версии Windows Server

Perform an upgrade or clean install of the newer version of Windows Server on the node.
Если вы обновили до Windows Server 2022 или более поздней версии и удалили команду LBFO перед обновлением, создайте новый виртуальный коммутатор Hyper-V, использующий новую технологию Switch Embedded Teaming (SET) для привязки к нескольким сетевым адаптерам. You can use Windows Admin Center, Hyper-V Manager, or the New-VMSwitch PowerShell cmdlet.
Если вы выполнили чистую установку, подготовьте узел к повторному присоединению к кластеру:
1. Подключите узел к соответствующему домену службы Active Directory Domain Services. Убедитесь, что вы используете то же имя компьютера, если в кластере используется Storage Spaces Direct.
2. Добавьте соответствующих пользователей в локальную группу администраторов.
3. Установите все необходимые роли и компоненты сервера, такие как Hyper-V, отказоустойчивая кластеризация и NetworkATC (доступно в Windows Server 2025). You can use Windows Admin Center, Server Manager, or the Install-WindowsFeature PowerShell cmdlet, as shown in the following example:
```
Install-WindowsFeature -Name "Hyper-V", "Failover-Clustering", "NetworkATC" -IncludeAllSubFeature -IncludeManagementTools
```
4. Проверьте параметры подключения к сети и хранилищу.
5. Если используется брандмауэр Windows, проверьте правильность параметров брандмауэра для кластера. Например, для обновления с учетом кластера может потребоваться настройка брандмауэра.
6. Для рабочих нагрузок Hyper-V создайте виртуальные коммутаторы, соответствующие остальным узлам кластера (за исключением конфигурации LBFO, если вы заменяете команды сетевых адаптеров). You can use Windows Admin Center, Hyper-V Manager, or the Get-VMSwitch and Add-VMSwitch PowerShell cmdlets.
7. Connect to the upgraded node and then use Windows Admin Center, Failover Cluster Manager, or the Add-ClusterNode cmdlet to add the upgraded node back to the cluster.
```
Add-ClusterNode -Name clusternode1
```
  Пример результата выглядит следующим образом.
```
Waiting for notification that node clusternode1 is a fully functional member of the cluster.
```
  Note
  
  Когда первый обновленный узел присоединяется к кластеру, кластер вводит режим Mixed-OS, а основные ресурсы кластера перемещаются на более новый узел. Кластер режима Mixed-OS — это полностью функциональный кластер, в котором новые узлы выполняются в режиме совместимости со старыми узлами. Режим Mixed-OS — это временный режим для кластера, и все узлы кластера следует обновить в течение четырех недель.
8. При необходимости перебалансировать кластер, переместив рабочие нагрузки на только что добавленный узел.
- To move running virtual machines without downtime, use Live Migration in Windows Admin Center, Failover Cluster Manager, or the Move-ClusterVirtualMachineRole cmdlet.
```
Move-ClusterVirtualMachineRole -Name VM1 -Node node1
```
  Пример результата выглядит следующим образом.
```
Name      OwnerNode     State
----      ---------     -----
VM1       node1         Online
```
- To move other cluster workloads, use the Move command in Failover Cluster Manager or the Move-ClusterGroup cmdlet.

Шаг 4. Повторите шаги 2–4 для каждого другого узла в кластере

Процесс обновления полностью обратим, пока не обновите функциональный уровень кластера на следующем шаге. Чтобы отказаться от обновления, добавьте узлы, которые запускают исходную версию Windows Server, а затем удалите все узлы, выполняющие более новую версию ОС.

Шаг 5. Обновление версии функционального уровня кластера и пула носителей

Обновление функционального уровня кластера и версии пула носителей позволяет использовать новые функции. Кроме того, эта функция улучшает некоторые операции кластера, такие как перемещение нагрузок с узла, что может привести к изоляции узла на короткий период времени при выполнении в кластере с разнородными операционными системами.

Когда у каждого узла установлена более новая версия ОС и она будет добавлена в кластер или окончательно удалена, выполните следующие действия, чтобы обновить функциональный уровень кластера и версию пула носителей.

Important

После обновления функционального уровня кластера и версии пула носителей вы не сможете вернуться к более ранней версии функционального уровня или пула носителей, и вы не сможете добавлять узлы, работающие с более ранними версиями Windows Server в кластер.

Убедитесь, что все роли кластера выполняются в кластере должным образом. You can use Windows Admin Center, Failover Cluster Manager, or the Get-ClusterGroup cmdlet:
```
Get-ClusterGroup
```
Ниже приведен пример выходных данных с четырьмя виртуальными машинами и группой кластеров в Сети:
```
Name                OwnerNode      State
----                ---------      -----
Available Storage   node2          Offline
VM1                 node2          Online
VM2                 node1          Online
VM3                 node1          Online
VM4                 node3          Online
Cluster Group       node1          Online
```
Группа доступных хранилищ не используется и находится в автономном режиме, так как этот кластер использует общие тома кластера (CSVS) для хранения. Доступное хранилище будет в режиме онлайн, если кластер использует диски, назначенные ему из LUNs в SAN, но вместо этого рекомендуется использовать CSVs.
Check that all cluster nodes are online and running by using Windows Admin Center, Failover Cluster Manager, or the Get-ClusterNode cmdlet.
```
Get-ClusterNode
```
Ниже приведен пример выходных данных:
```
Name        ID    State
----        --    -----
node1       1     Up
node2       2     Up
node3       3     Up
```
View the cluster functional level in Windows Admin Center by navigating to Cluster Manager>Settings>Cluster>Properties. Or use the Get-Cluster cmdlet:
```
Get-Cluster | Select ClusterFunctionalLevel
```
Ниже приведен пример выходных данных:
```
ClusterFunctionalLevel
-----------------------
10
```

Select the new functional level in Windows Admin Center or run the Update-ClusterFunctionalLevel cmdlet - no errors should be returned.

Update-ClusterFunctionalLevel

Пример результата выглядит следующим образом.

Updating the Functional level for cluster cluster01.
Warning: You cannot undo this operation. Do you want to continue?
[Y] Yes  [A] Yes to All  [N] No  [L] No to All  [S] Suspend  [?] Help (default is "Y"):

Confirm that the cluster functional level was updated by using the Get-Cluster cmdlet:
```
Get-Cluster | Select ClusterFunctionalLevel
```
Пример результата выглядит следующим образом.
```
ClusterFunctionalLevel
-----------------------
11
```
If you're using storage pools, you can update them without downtime by using Windows Admin Center >Cluster Manager>Settings>Storage Spaces and Pools>Storage pool version. Or use the Update-StoragePool PowerShell cmdlet.

Шаг 6. Возобновление обычных операций кластера и включение новых функций

Чтобы возобновить обычные операции кластера и включить новые функциональные возможности, выполните следующие действия.

Если вы перестали обновлять инструменты, начните обновление снова. For example, to start Cluster Aware Updating, you can use the Cluster Aware Updating tool or the Enable-CauClusterRole cmdlet.
```
Enable-CauClusterRole
```
Пример результата выглядит следующим образом.
```
Are you sure?
Do you want to enable the Cluster-Aware Updating Clustered role on Cluster "cluster01"?
[Y] Yes  [N] No  [S] Suspend  [?] Help (default is "Y"):
```
Возобновление всех операций резервного копирования, остановленных для обновления.

Чтобы включить новые функциональные возможности, доступные для виртуальных машин, обновите версию конфигурации для каждой виртуальной машины. Список новых возможностей Hyper-V см. в разделе "Миграция и обновление виртуальных машин".

View the VM versions each node supports by using the Get-VMHostSupportedVersion cmdlet. На этом этапе каждый узел должен иметь одинаковые поддерживаемые версии.

Get-VMHostSupportedVersion -ComputerName node1

Ниже приведен пример выходных данных с номерами версий виртуальной машины и соответствующим именем операционной системы:

Name                                                  Version IsDefault
----                                                  ------- ---------
Microsoft Windows 10 Anniversary Update/Server 2016   8.0     False
Microsoft Windows 10 Creators Update                  8.1     False
Microsoft Windows 10 Fall Creators Update/Server 1709 8.2     False
Microsoft Windows 10 April 2018 Update/Server 1803    8.3     False
Microsoft Windows 10 October 2018 Update/Server 2019  9.0     False
Microsoft Windows 10 May 2019 Update/Server 1903      9.1     False
Microsoft Windows 10 May 2020 Update/Server 2004      9.2     False
Microsoft Windows 10 (Manganese)                      9.3     False
Microsoft Windows Server 2022                         10.0    False
Microsoft Host OS (Cobalt+)                           10.5    False
Microsoft Windows 11 (22H2)                           11.0    False
Microsoft Windows 11 (Copper)                         11.1    False
Microsoft Windows 11 (Zinc)                           11.2    False
Microsoft Windows Server 2025                         12.0    True

View the VMs on each node in the cluster by using the Get-VM cmdlet.

Get-VM -ComputerName node1

Пример результата выглядит следующим образом.

Name    State   CPUUsage(%) MemoryAssigned(M) Uptime              Status             Version
----    -----   ----------- ----------------- ------              ------             -------
VM1     Running 0           12288             2.20:28:49.6670000  Operating normally 8.0
VM2     Running 0           4096              14.23:13:12.7370000 Operating normally 8.0
VM3     Running 0           1216              2.20:09:38.9450000  Operating normally 8.0

Во время запланированного периода обслуживания, когда можно отключить виртуальные машины, выполните резервное копирование и обновление всех старых виртуальных машин на каждом узле.
To do so in Windows Admin Center, navigate to Cluster Manager>Virtual machines, select a VM, and then select Manage>Upgrade configuration version.
Or use the Update-VMVersion cmdlet as shown in this example that updates all VMs on one node to the most recent version.
```
Update-VMVersion -ComputerName node1 -Name * -WhatIf
```
Пример результата выглядит следующим образом.
```
Confirm
Are you sure you want to perform this action?
Performing a configuration version update of "dc1" will prevent it from being migrated to or imported on previous
versions of Windows. This operation is not reversible.

[Y] Yes  [A] Yes to All  [N] No  [L] No to All  [S] Suspend  [?] Help (default is "Y"):
```

Состояния перехода кластера во время последовательного обновления ОС кластера

The cluster public property ClusterFunctionalLevel property indicates the state of the cluster on Windows Server 2016 and later cluster nodes. Это свойство можно запрашивать с помощью командлета PowerShell из узла кластера, который принадлежит к отказоустойчивому кластеру:

Get-Cluster | Select ClusterFunctionalLevel

В следующей таблице показаны значения и каждый соответствующий функциональный уровень:

Value	Functional level
8	Windows Server 2012 R2
9	Windows Server 2016
10	Windows Server 2019
11	Windows Server 2022
12	Windows Server 2025

Часто задаваемые вопросы

Сколько времени может функционировать отказоустойчивый кластер в смешанном режиме ОС?
Мы рекомендуем клиентам завершить обновление в течение четырех недель. кластеры файлового сервера Hyper-V и с горизонтальным масштабированием можно обновлять менее чем за четыре часа, полностью без простоя.
Можно ли запустить командлет Update-ClusterFunctionalLevel , пока узлы отключены или приостановлены?
No. All cluster nodes must be on and in active membership for the Update-ClusterFunctionalLevel cmdlet to work.
Работает ли кластерное обновление ОС для любой кластерной нагрузки? Работает ли он для SQL Server?
Да, "Cluster OS Rolling Upgrade" подходит для любой рабочей нагрузки кластера. Однако это касается только нулевого времени простоя для кластеров Hyper-V и кластеров масштабируемого файлового сервера. Большинство других рабочих нагрузок переходят в состояние простоя (обычно пару минут) при переключении на резервный сервер, а переключение требуется по крайней мере один раз во время процесса последовательного обновления ОС кластера.
Можно ли автоматизировать этот процесс с помощью PowerShell?
Yes.
Для большого кластера с дополнительной резервной мощностью можно обновить несколько узлов одновременно?
Yes. Если один узел удаляется из кластера для обновления ОС, в кластере имеется на один узел меньше для обеспечения отказоустойчивости, поэтому его способность к отказоустойчивости уменьшена. Для больших кластеров с достаточной рабочей нагрузкой и возможностью восстановления после отказа несколько узлов могут быть обновлены одновременно.
Что делать, если обнаружена проблема в кластере после успешного запуска Update-ClusterFunctionalLevel ?
If you have backed-up the cluster database with a System State backup before running Update-ClusterFunctionalLevel, you should be able to perform an Authoritative restore on a node running the previous version of Windows Server and restore the original cluster database and configuration.
Можно ли использовать обновление на месте для каждого узла вместо использования чистой ОС, переформатируя системный диск?
Yes. В прошлом мы рекомендуем выполнить чистую установку ОС на каждом узле. Однако теперь вы можете выполнить обновление узла кластера на месте, если тщательно читаете и разрешаете любые предупреждающие сообщения.
Если вы используете репликацию Hyper-V для виртуальной машины Hyper-V в кластере Hyper-V, репликация останется нетронутой во время и после процесса последовательного обновления ОС кластера?
Да, реплика Hyper-V остается нетронутой во время и после процесса последовательного обновления ОС кластера.
Можно ли использовать System Center Virtual Machine Manager (VMM) для автоматизации процесса последовательного обновления ОС кластера? Да, вы можете автоматизировать процесс последовательного обновления ОС кластера с помощью VMM в System Center.