Cài đặt cụm Hyper-V trên các máy chủ Windows Server: Hướng dẫn từng bước

Một trong những yêu cầu quan trọng đối với cơ sở hạ tầng ảo, đặc biệt là tại các trung tâm dữ liệu quy mô lớn, là loại bỏ điểm lỗi duy nhất và đảm bảo tính sẵn sàng cao của các dịch vụ và ứng dụng. Trong môi trường Hyper-V, công nghệ Cụm chuyển đổi dự phòng (Failover Clustering) của Microsoft cho phép cấu hình nhiều máy chủ Hyper-V (hoặc nút) có thể tiếp nhận tải nếu một máy chủ gặp sự cố.

Trong hướng dẫn từng bước này, bạn sẽ tìm hiểu các khía cạnh thực tiễn của việc cấu hình cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V, bao gồm cấu hình ban đầu cho máy chủ và mạng, cài đặt vai trò Hyper-V, và tạo cụm.

NAKIVO cho sao chép Hyper-V

NAKIVO cho sao chép Hyper-V

Đảm bảo tính liên tục của hoạt động kinh doanh trong mọi tình huống sự cố nhờ cơ chế sao chép mạnh mẽ dành cho các máy ảo Hyper-V. Kiểm tra các bản sao chỉ trong vài giây và tự động chuyển đổi dự phòng máy ảo để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

Cấu hình máy chủ Hyper-V

Để chuẩn bị các máy chủ cho cụm chuyển đổi dự phòng, chúng ta cần chọn một hệ điều hành để cài đặt trên tất cả các máy chủ sẽ được sử dụng trong một cụm cụ thể. Sau đó, chúng ta cần thực hiện cấu hình cơ bản cho môi trường, bao gồm tất cả các máy chủ, để chuẩn bị cho việc thiết lập cụm Hyper-V.

Chọn hệ điều hành để cài đặt

Trong thiết lập này, chúng tôi sử dụng hai bản cài đặt Windows Server 2016 Server Core để giảm thiểu các thành phần di động và nâng cao bảo mật. Việc sử dụng bản cài đặt Windows Server 2016 Server Core loại bỏ nhiều thành phần không cần thiết và giảm dung lượng hệ thống. Sự phức tạp gia tăng trong việc quản trị với Server Core được bù đắp bởi những lợi ích về hiệu quả và bảo mật. Bạn cũng có thể sử dụng các phiên bản Windows Server mới hơn, chẳng hạn như Windows Server 2019 để thiết lập cụm Hyper-V.

Lưu ý: Để quản trị và cấu hình Windows Server 2016 Server Core, chúng tôi sử dụng PowerShell. Về mặt kỹ thuật, có thể sử dụng Windows Server với Desktop Experience để cấu hình cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V.

Cấu hình ban đầu cho môi trường

Trước khi xem xét các máy chủ Hyper-V như một cụm, chúng ta phải thực hiện cấu hình ban đầu cho các máy chủ này. Quá trình này bao gồm hầu hết các bước chuẩn bị tương tự như khi thiết lập bất kỳ máy chủ Windows nào – đặt tên, cấu hình mạng, cập nhật bản vá, v.v. Đặc biệt, việc lập kế hoạch mạng là rất quan trọng trong một cụm Windows vì nó đảm bảo giao tiếp đúng cách giữa các máy chủ trong cụm cũng như giao tiếp với lưu trữ chung.

Initial server configuration required for building a cluster

  • Updates. Chúng ta cần cập nhật các nút cụm Hyper-V tiềm năng lên mức bản vá mới nhất có sẵn theo các nguyên tắc tốt nhất về cụm Hyper-V. Việc cài đặt các bản cập nhật trên các máy chủ Hyper-V giúp nâng cao tính bảo mật cho hệ thống của chúng ta. Bạn có thể cần khởi động lại Windows để hoàn tất việc cài đặt các bản cập nhật.

Installing Windows updates is one of Hyper V clustering best practices

  • Consistency. Theo thực hành tốt nhất, chúng ta muốn tất cả các nút cụm tiềm năng được cấu hình giống hệt nhau, ngoại trừ tên máy tính và địa chỉ IP. Điều này đảm bảo mọi thứ đều được chuẩn hóa giữa các máy chủ, bao gồm mức bản vá, mạng, v.v.

Lập kế hoạch mạng

Việc lập kế hoạch môi trường hợp lý sẽ giảm thiểu nhiều rủi ro trong tương lai. Đối với mạng phòng thí nghiệm trong kịch bản này, mỗi máy chủ đã được cấu hình bốn bộ điều hợp mạng ( bộ điều hợp mạng ). Để đơn giản hóa, cả hai máy chủ trong phòng thí nghiệm đều không thực hiện ghép nhóm NIC. Tuy nhiên, trong môi trường sản xuất, bạn nên ghép nhóm các bộ điều hợp mạng để tránh tình trạng điểm lỗi duy nhất trên bất kỳ mạng nào.

Đối với cấu hình phòng thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi có:

  • Lưu lượng quản lý và máy ảo
  • iSCSI
  • Lưu lượng cụm riêng tư
  • Di chuyển trực tiếp

Với các mạng trên, chúng tôi gán địa chỉ IP cho từng máy chủ trong các dải mạng con mong muốn. VLAN cũng là một yếu tố cần xem xét ở đây, vì rất có thể bạn sẽ muốn đồng bộ các mạng con với các VLAN đã được cấp phát. Điều này cần được lên kế hoạch trước.

Cài đặt mục tiêu lưu trữ iSCSI

Lưu trữ cụm Hyper-V là một yếu tố quan trọng trong việc xây dựng cụm. Đối với lưu trữ iSCSI trong môi trường phòng thí nghiệm, trong ví dụ này, chúng tôi sử dụng FreeNAS để tạo các mục tiêu iSCSI và cung cấp chúng cho cụm Hyper-V của chúng tôi. Tất nhiên, việc thiết lập iSCSI trên phần cứng của nhà cung cấp mà bạn chọn hoặc iSCSI phần mềm có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà cung cấp, vì vậy hãy luôn tuân theo các phương pháp được định nghĩa cho từng trường hợp.

Lưu ý: FreeNAS là một hệ điều hành dựa trên FreeBSD, đa năng và linh hoạt, mà bạn có thể cài đặt trên máy tính để sử dụng như một thiết bị NAS. Bạn có thể tạo bộ lưu trữ chia sẻ cho cụm Hyper-V hoặc xây dựng thiết bị sao lưu với FreeNAS và giải pháp NAKIVO.

Dưới đây là tổng quan nhanh về cách thiết lập bộ lưu trữ cho cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V bằng FreeNAS. Chúng tôi sẽ không đi sâu vào tất cả các chi tiết về cách thiết lập FreeNAS cho iSCSI. Tuy nhiên, đây là các thiết lập cơ bản để cung cấp một số mục tiêu iSCSI cho các máy chủ Hyper-V của chúng ta.

  1. Khởi động dịch vụ iSCSI trong FreeNAS và cấu hình mạng lưu trữ sao cho phù hợp với mạng mà bạn dự định sử dụng cho các máy chủ Hyper-V.
  2. Kiểm tra thiết lập IQN cơ bản cho các mục tiêu mà chúng ta sẽ tạo.

Creating an iSCSI share for Hyper-V cluster storage

  1. Thiết lập một cổng (portal) trong FreeNAS để lắng nghe lưu lượng iSCSI.

Creating an iSCSI Portal on FreeNAS

  1. Thiết lập tên các mục tiêu iSCSI. Trong thiết bị FreeNAS của chúng tôi, chúng tôi đang thiết lập:
  • một quorum khối lượng để sử dụng làm đĩa chứng kiến
  • một khối lượng để sử dụng làm khối lượng chia sẻ của cụm Hyper-V nhằm lưu trữ các máy ảo (VM) của chúng tôi

Lưu ý: Quorum là cơ chế trong cụm Windows được sử dụng để đảm bảo rằng trong trường hợp một phần nào đó của cụm gặp sự cố, bạn luôn có đa số tài nguyên cụm sẵn sàng để cụm tiếp tục hoạt động.

  • Starting with Windows Server 2012, theo mặc định, mỗi nút trong cụm đều có một phiếu bầu quorum. Bằng cách thêm một phiếu bầu bổ sung thông qua chia sẻ tệp, đĩa hoặc tài khoản lưu trữ đám mây mới trong Windows Server 2016, một phần của cụm sẽ luôn nhận được hơn 50% số phiếu bầu quorum bằng cách yêu cầu phiếu bầu từ chia sẻ tệp, đĩa hoặc tài khoản lưu trữ đám mây đó.
  • With Windows Server 2012 R2, khuyến nghị đã được điều chỉnh thành luôn cấu hình nhân chứng là đĩa hoặc chia sẻ tệp. Phiếu bầu chỉ được mở rộng sang nhân chứng bổ sung (chia sẻ tệp, đĩa hoặc tài khoản lưu trữ đám mây) nếu số lượng nút là số chẵn. Với số nút lẻ, nhân chứng sẽ không nhận được phiếu bầu và không được sử dụng.

Trong ảnh chụp màn hình bên dưới, chúng tôi đã tạo hai tên đích: một khối lượng quorum để sử dụng làm nhân chứng đĩa và một khối lượng để sử dụng làm khối lượng chia sẻ cụm của chúng tôi.

Configuring iSCSI targets for a witness and Hyper-V cluster shared volume

  1. Thêm các vùng mở rộng (Extents), trong ví dụ dưới đây được ánh xạ đến các đĩa riêng lẻ mà chúng ta đã gán vật lý trong thiết bị FreeNAS.

Adding Extents in FreeNAS

  1. Kết nối mục tiêu với vùng mở rộng. Các mục tiêu đã được ánh xạ đến bộ lưu trữ trong FreeNAS.

Associating iSCSI targets with Extents in FreeNAS

Cài đặt vai trò Hyper-V

Để Cài đặt vai trò Hyper-V dịch vụ, hãy chạy lệnh sau trong cửa sổ lệnh Lệnh PowerShell :

Install-WindowsFeature -Name Hyper-V -IncludeAllSubFeature -IncludeManagementTools -Restart

Installing a Hyper-V role is a requirement for Hyper-V cluster configuration

Cấu hình bộ lưu trữ: Thêm địa chỉ cổng iSCSI

Trước khi thêm địa chỉ cổng iSCSI, chúng ta cần cấu hình và khởi động dịch vụ Microsoft iSCSI như sau:

  1. Đặt chế độ khởi động tự động cho dịch vụ.

Set-Service -Name msiscsi -StartupType Automatic

  1. Khởi động dịch vụ.

Start-Service msiscsi

  1. Sử dụng PowerShell để thêm địa chỉ cổng iSCSI đã được cấp phát:

New-iscsitargetportal -targetportaladdress

Configuring Hyper-V cluster storage – adding the iSCSI portal address

  1. Kết nối các mục tiêu iSCSI cụ thể, trong trường hợp của chúng ta là những mục tiêu đã được tạo trên thiết bị FreeNAS. Dưới đây là các ví dụ về cách chúng ta đã thêm các mục tiêu FreeNAS vào các máy chủ Hyper-V được cấp phát cho cụm.
  • Connect-IscsiTarget -nodeaddress iqn.2005-10.org.freenas.ctl:quorum -IsPersistent $true -IsMultipathEnabled $true -InitiatorPortalAddress 10.0.0.70 -TargetPortalAddress 10.0.0.1
  • Connect-IscsiTarget -nodeaddress iqn.2005-10.org.freenas.ctl:hvvol1 -IsPersistent $true -IsMultipathEnabled $true -InitiatorPortalAddress 10.0.0.70 -TargetPortalAddress 10.0.0.1

Bạn có thể kiểm tra và xem các mục tiêu đã được thêm bằng cách chạy lệnh Get-iSCSItarget .

Verifying whether iSCSI targets have been added for Hyper-V cluster storage

Lưu ý: Bạn có thể sử dụng lệnh get-disk để hiển thị thông tin đĩa và đảm bảo rằng bộ lưu trữ chia sẻ của cụm Hyper-V đang hoạt động và ở trạng thái tốt.

Checking configuration of Hyper-V cluster shared storage

Thiết lập các công tắc ảo

Cấu hình bộ chuyển mạch ảo là cần thiết để đảm bảo cấu hình mạng đúng cho cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V. Chúng ta có thể sử dụng PowerShell hoặc Trình quản lý Hyper-V để thiết lập các công tắc ảo cho Hyper-V.

Ví dụ về lệnh để tạo một công tắc ảo trong PowerShell: New-VMSwitch "ExternalSwitch01" -NetAdapterName "Public" -AllowManagementOS 1

Lưu ý: Hãy đặt tên cho các bộ chuyển mạch ảo giống hệt nhau trên cả hai máy chủ, vì chúng ta cần đảm bảo rằng các bộ chuyển mạch ảo này khớp nhau, đặc biệt là khi thực hiện di chuyển trực tiếp.

Network configuration for Hyper-V failover clustering

Hãy thử NAKIVO Backup & Replication cho Hyper-V

Hãy thử NAKIVO Backup & Replication cho Hyper-V

Bắt đầu dùng thử miễn phí trong 15 ngày để thực hiện sao lưu Hyper-V không cần cài đặt phần mềm đại lý, nhận diện ứng dụng, với khả năng khôi phục toàn bộ và chi tiết tức thì cùng tính năng bảo vệ chống ransomware tích hợp sẵn.

Tạo cụm Hyper-V

Sử dụng PowerShell, việc tạo cụm chỉ cần một lệnh đơn giản gồm một dòng.

  1. Trước khi tạo cụm, hãy chạy lệnh này để xác minh cấu hình cụm có tuân thủ các nguyên tắc tốt nhất về cụm Hyper-V hay không:

Test-Cluster H1,H2

  1. Sử dụng lệnh new-cluster để tạo cụm và gán tên, các nút cũng như địa chỉ IP tĩnh cho cụm.

New-Cluster -Name HVCluster -node H1,H2 -staticAddress 192.168.85.75

How to create Hyper-V cluster in PowerShell

  1. Khi quá trình tạo cụm hoàn tất, bạn sẽ thấy kết quả hiển thị tên cụm trên dòng lệnh.

Hyper-V cluster setup in PowerShell

Hyper-V Clustered Shared Volumes

Mặc dù chúng ta đã chia sẻ lưu trữ từ góc độ mục tiêu iSCSI, chúng ta cần đảm bảo rằng lưu trữ chứa các máy ảo (VM) của chúng ta được thiết lập trên Hyper-V clustered shared volume. Khối lượng chia sẻ cụm (CSV) được giới thiệu trong Windows Server 2008 R2 để sử dụng với vai trò Hyper-V, nhờ đó một máy ảo (VM) có thể Các tệp VHD được truy cập bởi bất kỳ nút nào trong cụm. CSV cũng được tích hợp khả năng phục hồi, bao gồm tính năng phát hiện lỗi I/O, cho phép sử dụng các đường dẫn giao tiếp thay thế trong trường hợp xảy ra sự cố giao tiếp.

Hãy cùng xem xét từng bước để tạo khối lượng chia sẻ cụm cho các máy ảo của chúng ta.

  1. Đổi tên tài nguyên đĩa cụm sẽ được sử dụng làm bộ lưu trữ cho máy ảo (tùy chọn). Trong môi trường phòng thí nghiệm của chúng ta, đây là Cluster Disk 1 :

(Get-ClusterResource | ?{$_.Name -eq "Cluster Disk 1"}).name = "VMs"

  1. Bây giờ, chúng ta có thể thêm khối lượng này vào khối lượng chia sẻ cụm:

Get-ClusterResource -Name "VMs"| Add-ClusterSharedVolume

Lưu ý: Chúng ta cũng có thể sử dụng Failover Cluster Manager để thêm đĩa vào CSV:

Configuring Hyper-V cluster shared storage

  1. Kiểm tra trạng thái của khối lượng chia sẻ cụm bằng lệnh get-clustersharedvolume .

Checking a state of a Hyper V cluster shared volume in PowerShell

Lưu ý: Nếu bạn có máy trạm quản lý để kết nối thông qua Failover Cluster Manager, bạn có thể xem thông tin lưu trữ qua giao diện người dùng đồ họa (GUI) bằng cách kết nối với cụm tại Chuyển đổi dự phòng Windows . Tại đây, chúng ta có thể dễ dàng xem các đĩa có sẵn và các vai trò được gán cho chúng. Dưới đây, chúng ta thấy cả đĩa Quorum và đĩa của các máy ảo (VM) được chỉ định làm khối lượng chia sẻ cụm.

Hyper-V cluster storage is configured

Thay đổi cài đặt lưu trữ Hyper-V

Bây giờ khi đã thiết lập xong khối lượng chia sẻ cụm, chúng ta có thể thay đổi cài đặt Hyper-V để sử dụng khối lượng chia sẻ cụm Hyper-V làm vị trí mặc định để lưu trữ các máy ảo (VM).

Trong Hyper-V Settings cho từng máy chủ, hãy thay đổi vị trí Virtual Hard Disks và vị trí Virtual Machines thành khối lượng chia sẻ cụm của bạn, tức là C:ClusterStoragevolume(x) trên các máy chủ Hyper-V của bạn. Selecting Hyper-V cluster storage to store VM data

Tạo máy ảo có tính sẵn sàng cao

Bây giờ chúng ta có thể khởi chạy Failover Cluster Manager và bắt đầu tạo một máy ảo có tính sẵn sàng cao.

  1. Nhấp chuột phải vào Roles và chọn tạo New Virtual Machine.

Creating a HA VM to finish the Hyper-V cluster setup

  1. Chọn máy chủ Hyper-V (một trong các nút của cụm) cho máy ảo.

Selecting a cluster node to create a new Hyper-V VM

  1. Thực hiện theo các hướng dẫn tại New Virtual Machine Wizard để triển khai một máy ảo mới.

Entering a VM name and using Hyper-V cluster storage

  • Trong bước Connect Virtual Hard Disk của trình hướng dẫn, hãy đảm bảo rằng máy ảo được tạo trên khối lượng chia sẻ cụm Hyper-V của chúng ta.

Creating a new virtual disk on the Hyper-V cluster shared volume

  • Bước Summary hiển thị các tùy chọn mà chúng ta đã chọn.

Finishing the VM creation in a Hyper-V Failover cluster

  1. Khi bạn nhấp vào “Hoàn tất”, trang High Availability Wizard sẽ hiển thị tóm tắt về việc kích hoạt tính năng sẵn sàng cao cho vai trò và máy ảo. Như bạn có thể thấy, tính năng này đã được kích hoạt thành công.

Checking High Availability for Hyper-V failover clustering

  1. Nếu bạn muốn xem báo cáo về tính sẵn sàng cao, bạn có thể nhấp vào nút View Report , nút này sẽ hiển thị bản tóm tắt chi tiết hơn về các bài kiểm tra tính sẵn sàng cao.

Viewing the high availability report for Hyper-V clustering

Cấu hình cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V đã hoàn tất và hiện tại chúng ta đã có một máy ảo có tính sẵn sàng cao đang chạy trong cụm. Bạn có thể tạo thêm các máy ảo (VM) trong cụm của mình để tận dụng tính năng khả dụng cao của Hyper-V.

Hyper-V cluster setup has been finished

Những suy nghĩ cuối cùng

Cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V cho phép bạn giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của các máy ảo (VM) trong trường hợp xảy ra sự cố. Tuy nhiên, điều này sẽ không bảo vệ dữ liệu của máy ảo (VM) nếu bạn không thực hiện sao lưu cụm Hyper-V thường xuyên. Do các máy ảo (VM) có thể di chuyển giữa các máy chủ trong cụm chuyển đổi dự phòng Hyper-V, việc sao lưu máy ảo (VM) có thể trở thành một nhiệm vụ phức tạp. Hãy sử dụng giải pháp của NAKIVO để dễ dàng sao lưu ngay cả những máy ảo đang chạy trong cụm.

Dùng thử NAKIVO Backup & Replication

Dùng thử NAKIVO Backup & Replication

Đăng ký dùng thử miễn phí để khám phá toàn bộ các tính năng bảo vệ dữ liệu của giải pháp này. 15 ngày miễn phí. Không có bất kỳ giới hạn nào về tính năng hay dung lượng. Không cần thẻ tín dụng.

Có thể bạn cũng quan tâm