Konfiguracja klastra Hyper-V na komputerach z systemem Windows Server: przewodnik krok po kroku
Jednym z kluczowych wymagań dotyczących infrastruktur wirtualnych, zwłaszcza w dużych centrach danych, jest wyeliminowanie pojedynczego punktu awarii oraz zapewnienie wysokiej dostępności usług i aplikacji. W środowisku Hyper-V dostępna jest technologia Trybu failover Microsoftu, która pozwala skonfigurować wiele hostów Hyper-V (lub węzłów), które mogą przejąć obciążenie w przypadku awarii jednego hosta.
W tym przewodniku krok po kroku poznasz praktyczne aspekty konfiguracji Trybu failover Hyper-V, w tym wstępną konfigurację hosta i sieci, instalację roli Hyper-V oraz tworzenie klastra.
Konfiguracja hosta Hyper-V
Aby przygotować hosty do klastra w Trybie failover, należy wybrać system operacyjny, który zostanie zainstalowany na wszystkich hostach wykorzystywanych w danym klastrze. Następnie należy przeprowadzić podstawową konfigurację środowiska, obejmującą wszystkie hosty, aby przygotować je do utworzenia klastra Hyper-V.
Wybór systemu operacyjnego do zainstalowania
W tej konfiguracji używamy dwóch instalacji Windows Server 2016 Server Core, aby zminimalizować liczbę ruchomych elementów i poprawić bezpieczeństwo. Korzystanie z instalacji Windows Server 2016 Server Core eliminuje wiele niepotrzebnych komponentów i zmniejsza zajmowaną przestrzeń. Zwiększona trudność w zakresie administracji w przypadku Server Core jest równoważona przez korzyści w zakresie wydajności i bezpieczeństwa. Można również użyć nowszych wersji systemu Windows Server, takich jak Windows Server 2019, do konfiguracji klastra Hyper-V.
Uwaga: Do administracji i konfiguracji systemu Windows Server 2016 Server Core używamy środowiska PowerShell. Technicznie możliwe jest użycie systemu Windows Server z opcją Desktop Experience do konfiguracji klastra przełączania awaryjnego Hyper-V.
Wstępna konfiguracja środowiska
Zanim zaczniemy myśleć o hostach Hyper-V jako o klastrze, musimy przeprowadzić wstępną konfigurację hostów. Obejmuje to w dużej mierze te same kroki, co przygotowanie dowolnego serwera Windows – nadanie nazwy, konfiguracja sieci, instalacja poprawek itp. Szczególnie planowanie sieci ma kluczowe znaczenie w klastrze Windows, ponieważ umożliwia prawidłową komunikację w klastrze, a także komunikację ze współdzieloną pamięcią masową.
Naming. Oba serwery zostały nazwane i dołączone do domeny laboratorium. Należy pamiętać, że począwszy od systemu Windows Server 2016, Dołączenie do domeny nie jest już warunkiem koniecznym. Konfiguracje serwerów są przedstawione na poniższych zrzutach ekranu dla pierwszego serwera H1 . Konfiguracje drugiego serwera H2 są podobne.
Updates. Musimy zaktualizować wszystkie potencjalne węzły klastra Hyper-V do najnowszego dostępnego poziomu poprawek zgodnie z najlepszymi rozwiązaniami dotyczącymi klastrowania Hyper-V. Instalacja aktualizacji na hostach Hyper-V poprawia bezpieczeństwo naszego systemu. Może być konieczne ponowne uruchomienie systemu Windows w celu zakończenia instalacji aktualizacji.
Consistency. Zgodnie z najlepszymi rozwiązaniami chcemy, aby wszystkie nasze potencjalne węzły klastra były skonfigurowane identycznie, z wyjątkiem nazw komputerów i adresów IP. Zapewnia to standaryzację wszystkich elementów między hostami, w tym poziomów poprawek, sieci itp.
Planowanie sieci
Właściwe planowanie środowiska ogranicza wiele przyszłych zagrożeń. W sieci laboratoryjnej w tym scenariuszu dla każdego hosta skonfigurowano cztery karty sieciowe typu karty sieciowe . Ze względu na prostotę na żadnym z hostów laboratoryjnych nie zastosowano łączenia kart sieciowych. Jednak w środowisku produkcyjnym zaleca się łączenie kart sieciowych, aby uniknąć powstania pojedynczego punktu awarii w którejkolwiek z sieci.
W naszej konfiguracji laboratoryjnej mamy:
- Ruch zarządzania i maszyn wirtualnych
- iSCSI
- Ruch prywatnego klastra
- Migracja na żywo
Mając na uwadze powyższe sieci, przypisujemy adresy IP do każdego serwera w wybranych przez nas zakresach podsieci. Należy tu również wziąć pod uwagę sieci VLAN, ponieważ najprawdopodobniej będziesz chciał dostosować swoje podsieci do przydzielonych sieci VLAN. Należy to przemyśleć z wyprzedzeniem.
Konfiguracja docelowego magazynu iSCSI
Magazyn klastrowy Hyper-V jest kluczowym elementem przy tworzeniu klastra. W przypadku magazynu iSCSI w środowisku laboratoryjnym, w tym przykładzie używamy FreeNAS do tworzenia docelowych magazynów iSCSI i udostępniania ich naszemu klasterowi Hyper-V. Oczywiście konfiguracja iSCSI na wybranym sprzęcie dostawcy lub w oprogramowaniu iSCSI może się różnić w zależności od dostawcy, dlatego zawsze należy postępować zgodnie z metodami określonymi dla każdego z nich.
Uwaga: FreeNAS to uniwersalny i elastyczny system operacyjny oparty na FreeBSD, który można zainstalować na komputerze w celu wykorzystania go jako serwera NAS. Można utworzyć współdzieloną pamięć masową dla klastra Hyper-V lub zbudować urządzenie kopii zapasowej za pomocą FreeNAS i rozwiązanie NAKIVO.
Poniżej znajduje się krótki przegląd tego, jak skonfigurować pamięć masową dla klastra w Trybie failover Hyper-V przy użyciu FreeNAS. Nie będziemy zagłębiać się we wszystkie szczegóły dotyczące konfiguracji FreeNAS dla iSCSI. Oto jednak podstawowe ustawienia umożliwiające udostępnienie kilku celów iSCSI naszym hostom Hyper-V.
- Uruchom usługę iSCSI w FreeNAS i skonfiguruj sieć pamięci masowej tak, aby odpowiadała sieci, którą zamierzasz wykorzystać dla hostów Hyper-V.
- Sprawdź podstawową konfigurację IQN dla celów, które utworzymy.
- Skonfiguruj portal w FreeNAS do nasłuchiwania ruchu iSCSI.
- Skonfiguruj nazwy celów iSCSI. W naszym urządzeniu FreeNAS konfigurujemy:
- wolumin
quorumdo wykorzystania jako dysk świadka - wolumin do wykorzystania jako wolumin współdzielony klastra Hyper-V, w którym będą znajdować się nasze maszyny wirtualne
Uwaga: Kworum to mechanizm w klastrze Windows, który służy do zapewnienia, że w przypadku awarii między częściami klastra zawsze dostępna jest większość zasobów klastra, aby klaster mógł funkcjonować.
Starting with Windows Server 2012, domyślnie każdy węzeł w klastrze dysponuje jednym głosem w kworum. Dodając dodatkowy głos poprzez udział plików, dysk lub nowe konto w magazynie-chmura w systemie Windows Server 2016, jedna część klastra powinna zawsze uzyskać ponad 50% głosów w kworum, przejmując głos udziału, dysku lub konta w magazynie-chmura.With Windows Server 2012 R2, zalecenie uległo zmianie i obecnie zaleca się zawsze konfigurować świadka w postaci dysku lub udziału plików. Głos jest przyznawany dodatkowemu świadkowi (udział plików, dysk lub konto w magazynie-chmura) tylko wtedy, gdy liczba węzłów jest parzysta. Przy nieparzystej liczbie węzłów świadek nie otrzymuje głosu i nie jest używany.
Na poniższym zrzucie ekranu utworzyliśmy dwie nazwy docelowe: wolumin kworum, który ma służyć jako świadek dyskowy, oraz wolumin, który ma służyć jako wspólny wolumin klastra.
- Dodaj rozszerzenia, które w poniższym przykładzie są mapowane na poszczególne dyski, które fizycznie przypisaliśmy w naszym urządzeniu FreeNAS.
- Powiąż cel z rozszerzeniem. Cele są przypisane do magazynu w FreeNAS.
Instalacja roli Hyper-V
Aby zainstalować rolę Hyper-V usługi, uruchom następujące polecenie w Polecenie PowerShell wierszu poleceń:
Install-WindowsFeature -Name Hyper-V -IncludeAllSubFeature -IncludeManagementTools -Restart
Konfiguracja magazynu: Dodawanie adresu portalu iSCSI
Przed dodaniem naszego adresu portalu iSCSI musimy skonfigurować i uruchomić usługę Microsoft iSCSI w następujący sposób:
- Ustaw usługę na automatyczną.
Set-Service -Name msiscsi -StartupType Automatic
- Uruchom usługę.
Start-Service msiscsi
- Użyj PowerShell, aby dodać przydzielony adres portalu iSCSI:
New-iscsitargetportal -targetportaladdress
- Podłącz konkretne cele iSCSI, które w naszym przypadku zostały utworzone na naszym urządzeniu FreeNAS. Poniżej znajdują się przykłady tego, czego użyliśmy podczas dodawania celów FreeNAS do hostów Hyper-V przydzielonych dla klastra.
Connect-IscsiTarget -nodeaddress iqn.2005-10.org.freenas.ctl:quorum -IsPersistent $true -IsMultipathEnabled $true -InitiatorPortalAddress 10.0.0.70 -TargetPortalAddress 10.0.0.1Connect-IscsiTarget -nodeaddress iqn.2005-10.org.freenas.ctl:hvvol1 -IsPersistent $true -IsMultipathEnabled $true -InitiatorPortalAddress 10.0.0.70 -TargetPortalAddress 10.0.0.1
Możesz zweryfikować i wyświetlić dodane cele, uruchamiając polecenie Get-iSCSItarget .
Uwaga: Można użyć polecenia get-disk w celu wyświetlenia informacji o dysku i upewnienia się, że współdzielona pamięć masowa klastra Hyper-V jest online i działa prawidłowo.
Konfiguracja przełączników wirtualnych
Konfiguracja przełączniki wirtualne jest niezbędna do prawidłowej konfiguracji sieci klastra w Trybie failover Hyper-V. Do skonfigurowania przełączników wirtualnych dla Hyper-V można użyć programu PowerShell lub Menedżer Hyper-V .
Przykład polecenia służącego do utworzenia przełącznika wirtualnego w programie PowerShell: New-VMSwitch "ExternalSwitch01" -NetAdapterName "Public" -AllowManagementOS 1
Uwaga: Należy nadać identyczne nazwy przełącznikom wirtualnym na obu hostach, ponieważ musimy zapewnić ich zgodność, zwłaszcza podczas przeprowadzania migracji na żywo.
Tworzenie klastra Hyper-V
Korzystając z PowerShell, utworzenie klastra sprowadza się do prostego polecenia składającego się z jednej linii.
- Przed utworzeniem klastra uruchom to polecenie, aby sprawdzić, czy konfiguracja klastra jest zgodna z najlepszymi rozwiązaniami klastrowania Hyper-V:
Test-Cluster H1,H2
- Użyj polecenia
new-cluster, aby utworzyć klaster i przypisać mu nazwę, węzły oraz statyczny adres IP.
New-Cluster -Name HVCluster -node H1,H2 -staticAddress 192.168.85.75
- Po zakończeniu procesu tworzenia klastra w wierszu poleceń pojawi się wynik wyświetlający nazwę klastra.
Klasterowane woluminy współdzielone Hyper-V
Mimo że dysponujemy współdzieloną pamięcią masową z perspektywy urządzenia docelowego iSCSI, musimy upewnić się, że pamięć masowa, w której znajdują się nasze maszyny wirtualne, jest skonfigurowana w Hyper-V clustered shared volume. Klasterowany wolumin współdzielony (CSV) został wprowadzony w systemie Windows Server 2008 R2 do użytku z rolą Hyper-V, dzięki czemu maszyna wirtualna może mieć Pliki VHD dostęp do dowolnego węzła w klastrze. W CSV wbudowana jest również odporność, w tym wykrywanie błędów we/wy, co pozwala na wykorzystanie alternatywnych ścieżek komunikacyjnych w przypadku awarii komunikacji.
Przyjrzyjmy się krok po kroku tworzeniu klastrowanego woluminu współdzielonego dla naszych maszyn wirtualnych.
- Zmień nazwę zasobu dysku klastrowego, który będzie używany do przechowywania maszyn wirtualnych (opcjonalnie). W naszej konfiguracji laboratoryjnej jest to Cluster Disk 1 :
(Get-ClusterResource | ?{$_.Name -eq "Cluster Disk 1"}).name = "VMs"
- Teraz możemy dodać ten wolumin do klastrowanego woluminu współdzielonego:
Get-ClusterResource -Name "VMs"| Add-ClusterSharedVolume
Uwaga: Możemy również użyć Menedżera klastrów w Trybie failover, aby dodać dysk do CSV:
- Sprawdź stan woluminu współdzielonego klastra za pomocą polecenia
get-clustersharedvolume.
Uwaga: Jeśli masz stację roboczą do zarządzania, którą można podłączyć za pomocą Failover Cluster Manager, możesz sprawdzić magazyn za pomocą graficznego interfejsu użytkownika (GUI), łącząc się z Tryb failover w systemie Windows Cluster. Tutaj możemy łatwo zobaczyć Dyski dostępne oraz przypisane do nich role. Poniżej widzimy zarówno dysk Quorum, jak i dysk maszyn wirtualnych, który jest wyznaczony jako współdzielony wolumin klastra.
Zmiana ustawień pamięci masowej Hyper-V
Teraz, gdy mamy już skonfigurowany współdzielony wolumin klastra, możemy zmienić ustawienia Hyper-V tak, aby wykorzystywały ten wolumin jako domyślną lokalizację do przechowywania naszych maszyn wirtualnych. W pliku Hyper-V Settings dla każdego hosta zmień lokalizację Virtual Hard Disks oraz Virtual Machines na współdzielony wolumin klastra, którym jest C:ClusterStoragevolume(x) na hostach Hyper-V.
Tworzenie maszyny wirtualnej o wysokiej dostępności w Trybie failover
Możemy teraz uruchomić Menedżera klastra w Trybie failover i rozpocząć tworzenie maszyny wirtualnej o wysokiej dostępności.
- Kliknij prawym przyciskiem myszy
Rolesi wybierz opcję utworzeniaNew Virtual Machine.
- Wybierz host Hyper-V (jeden z węzłów klastra) dla maszyny wirtualnej.
- Postępuj zgodnie z instrukcjami
New Virtual Machine Wizard, aby skonfigurować nową maszynę wirtualną.
- W kroku
Connect Virtual Hard Diskkreatora upewnij się, że maszyna wirtualna jest tworzona na naszym klastrowanym woluminie współdzielonym Hyper-V.
- Krok
Summarywyświetla wybrane przez nas opcje.
- Po kliknięciu przycisku „Zakończ”
High Availability Wizardwyświetla podsumowanie włączenia wysokiej dostępności dla roli i maszyny wirtualnej. Jak widać, funkcja została pomyślnie włączona.
- Jeśli chcesz zapoznać się z raportem dotyczącym wysokiej dostępności, możesz kliknąć przycisk
View Report, który wyświetla bardziej szczegółowe wyniki testów wysokiej dostępności.
Konfiguracja klastra w Trybie failover Hyper-V została zakończona i obecnie w klastrze działa maszyna wirtualna o wysokiej dostępności. Możesz utworzyć więcej maszyn wirtualnych w klastrze, aby korzystać z funkcji wysokiej dostępności Hyper-V.
Podsumowanie
Klaster przełączania awaryjnego Hyper-V pozwala skrócić czas przestoju maszyn wirtualnych w przypadku awarii. Nie zapewni to jednak ochrony danych maszyn wirtualnych, jeśli nie wykonuje się regularnych kopii zapasowych klastra Hyper-V. Ponieważ maszyny wirtualne mogą migrować między hostami w klastrze przełączania awaryjnego Hyper-V, tworzenie kopii zapasowych maszyn wirtualnych może być trudnym zadaniem. Skorzystaj z rozwiązania NAKIVO i z łatwością wykonuj kopie zapasowe nawet tych maszyn wirtualnych, które działają w klastrze.
