定義 Windows Server 容錯移轉叢集

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大部分的組織和企業,包括 Contoso,都努力確保其任務關鍵性工作負載的高可用性。 Contoso 可以考慮使用 Windows Server 容錯移轉叢集。 這是 Windows Server 功能,可提供常見 Windows 工作負載的高可用性,包括檔案共用、虛擬機(VM)、資料庫管理系統和傳訊服務。

容錯移轉叢集概觀

若要完成工作負載的高可用性,您可以建立包含多個 Windows Server 計算機的故障轉移叢集。 如果屬於故障轉移叢集一部分的伺服器失敗或變成無法使用,則相同故障轉移叢集中的另一部伺服器會接管失敗節點所提供的服務。 這稱為 故障轉移 ,這會導致存取服務的用戶端發生最少的服務中斷。

容錯移轉叢集最常見的用途包括:

  • 裝載 Microsoft SQL Server 資料庫和 Microsoft Hyper-V VM 的設定及磁碟檔案的高可用性或持續可用的檔案共用。
  • 在實體伺服器上或裝載於叢集 Hyper-V 伺服器上的客體 VM 中執行的高可用性服務和應用程式。

容錯移轉叢集元件

故障轉移叢集是由下表所述的元件所組成。

元件 說明
節點 屬於故障轉移叢集成員的 Windows Server 電腦。 這些計算機已安裝 Windows Server 故障轉移叢集功能,並執行由服務、應用程式和資源組成的高可用性工作負載。
客戶 會取用在容錯移轉叢集中執行的高可用性服務及應用程式的電腦。 用戶端和叢集之間應該會有多個網路路徑。
網路 啟用節點與取用叢集工作負載的計算機之間的通訊。 此外,節點經常存取共用記憶體。
叢集角色 在叢集節點上執行的高可用性角色或服務。 用戶端會藉由連線到叢集節點來取用此服務。 如果該服務在某個節點上無法使用,故障轉移叢集會自動將其轉移到另一個節點。
資源 故障轉移叢集所管理的實體或邏輯元素,例如共用資料夾、磁碟或IP位址。 資源可能會為用戶端提供服務,或可能是高可用性應用程式不可或缺的部分。 資源在任何時候都只能在單一節點上執行。
叢集記憶體 除了安裝 Windows Server OS 的專屬本機記憶體之外,每個叢集節點都可以存取高可用性共用記憶體,應用程式設定和數據所在的位置。 例如,「叢集存放區」會裝載高可用性客體 VM 的設定資料和虛擬硬碟。

描述具有兩個節點和共用記憶體的故障轉移叢集架構。

備註

共用記憶體不需要直接連結至多個節點。 Windows Server 2016 中引進的儲存空間直接存取技術可讓您共用連結至個別節點的磁碟。

容錯移轉叢集功能等級

Windows Server 容錯移轉叢集功能取決於叢集的功能等級。 一般而言,您會想要確保叢集使用最高可能的功能等級。 在 Windows Server 2016 和 Windows Server 2025 中對較低功能等級的支援,使您能對執行舊版作業系統的故障轉移叢集進行滾動升級。 如此一來,在升級期間,就可以在同一個故障轉移叢集中擁有 Windows Server 2016 和 Windows Server 2025 節點,而不需要停機。

小提示

在執行 Windows Server 2016 的所有節點都已取代為 Windows Server 2025 節點之後,您可以更新叢集功能等級。

容錯移轉叢集仲裁

在容錯移轉叢集中,「仲裁」一詞代表必須可供使用以維持叢集連線的叢集元件數目。 這些元件可以包含叢集節點,以及選擇性的見證。 「見證」一詞會指定某個資源,其角色是要建立及維持仲裁。 為達到此目的,故障轉移叢集可以使用:

  • 檔案共用
  • 磁碟
  • Azure 儲存體中的 Blob

法定人數是根據與叢集節點和見證相關聯的投票數目來決定。 法定人數的目的是防止「腦裂現象」。 在此案例中,由於節點間連線問題,叢集中的兩組節點可能會彼此獨立運作,而導致叢集狀態及其資源損毀。

法定人數模型會定義投票的分配。 Windows Server 容錯移轉叢集可提供動態仲裁管理功能。 此類仲裁可根據可用的叢集節點持續監視及調整仲裁模型,而在容錯移轉叢集內提供更高的可用性。

當節點數量變更時,會調整群集法定人數計算。 即使容錯移轉叢集的節點數目低於原始數目的 50%,容錯移轉叢集仍然會持續運作,且叢集角色仍可供使用。 啟用動態仲裁時,即使只剩下單一節點正在執行,容錯移轉叢集仍然可以持續運作。

備註

動態仲裁模型預設為啟用。

容錯移轉叢集也支援下列仲裁相關功能:

  • 節點權數。 Windows Server 主要會在故障轉移節點位於多個實體位置的環境中使用叢集節點權數。 在這類環境中,您可能希望故障轉移叢集在主要位置繼續執行不間斷,即使次要位置的多個節點變成無法使用也一樣。 為達此目的,您可以將權數為 0 的節點指派給次要位置上的容錯移轉叢集節點,而有效消除這類節點對仲裁狀態的影響。
  • 動態見證。 根據預設,Windows Server 會根據故障轉移叢集中的投票節點數目動態調整見證投票。 如果容錯移轉叢集的投票數為奇數,仲裁見證就不會投票。 如果容錯移轉叢集的投票數為偶數,仲裁見證就會投票。 仲裁見證人的投票權重也會根據見證資源的狀態進行動態調整。 如果見證資源脫機或失敗,則見證沒有投票。
  • 節點分配各半的決勝制。 容錯移轉叢集可動態調整節點的投票,以維持奇數的總投票數。 為達此目的,容錯移轉叢集會先利用動態見證功能來調整仲裁見證投票。 如果仲裁見證無法使用,則可由容錯移轉叢集調整節點的投票。 您也可以使用容錯移轉叢集屬性,在節點分配各半、且兩個網站都沒有仲裁的情況下,決定哪個網站可存留。

容錯移轉叢集的功能不僅只取決於仲裁,也會取決於可供叢集節點使用的資源,以及其執行容錯移轉到該節點的叢集工作負載的能力。 例如,具有五個節點的叢集,在兩個節點失敗的情況下仍然會有仲裁。 不過,只有在剩餘的三個叢集節點都具有足夠的資源,以執行容錯移轉到剩餘節點的叢集角色時,這些節點才能繼續為用戶端提供服務。 這些資源包含儲存體、處理能力、網路頻寬及記憶體。 您可以設定 VM 優先順序、啟動順序、慣用主機及反親和性,以決定叢集角色可以在其上方執行的節點。

容錯移轉叢集見證類型

有三種類型的仲裁見證可供容錯移轉叢集使用。

  • 磁碟見證會使用相同容錯移轉叢集中的叢集磁碟資源。 所有節點都必須能夠存取共用磁碟。
  • 檔案共用見證會使用外部檔案共用。 您可以使用連結至網路交換器的 USB 磁碟驅動器來實作此動作。
  • 雲端見證會使用 Azure 儲存體帳戶中的 Blob。

這很重要

選取仲裁見證類型時,您應確保在大部分會影響叢集節點可用性的案例中,都仍然可以存取見證。