Информационные технологии стремительно развиваются, если раньше виртуализация и кластера были уделом крупных организаций, то сегодня эти технологии становятся доступны даже небольшим предприятиям. Виртуализация позволяет существенно экономить на аппаратных ресурсах, но в тоже время предъявляет гораздо более серьезные требования к отказоустойчивости, поэтому еще на этапе планирования следует принять необходимые меры для ее обеспечения. Одна из таких мер - создание отказоустойчивого кластера.

Начнем с того, что термин отказоустойчивый не совсем применим к кластерным решениям, он возник в результате неверного перевода термина failover cluster . Правильный перевод - с обработкой отказа , хотя сегодня все чаще употребляется иной термин - высокой доступности (high availability) , который, на наш взгляд, наиболее точно отражает суть дел.

Чтобы понять, почему кластер не является отказоустойчивым, разберем более подробно его устройство и схему работы. Сразу уточним, что кластеры применяются не только для обеспечения отказоустойчивости, также кластерные схемы применяют для балансировки нагрузки или наращивания вычислительной мощности. Однако в рамках данного материала мы будем говорить именно о высокодоступных кластерах.

Классическая схема кластера содержит минимум два узла и общее хранилище, связанные между собой несколькими сетевыми соединениями.

Во-первых это служебная сеть кластера для передачи сигнала "пульса" (heartbeat) , по которому кластер следит за состоянием своих узлов (на схеме показана красным), сеть хранения данных (SAN, синяя), в недорогих решениях это чаще всего iSCSI через отдельную Ethernet-сеть, но это может быть также и FibreChanell или иные технологии. Для обслуживания клиентов кластер включается в существующую локальную сеть.

По схеме работы узлы могут работать в режиме активный-пассивный или активный-активный . В первом случае все клиентские запросы обслуживаются одним из узлов, второй узел вступает в работу только при отказе первого. Второй вариант предусматривает обработку клиентских запросов обоими узлами, при этом также можно осуществлять балансировку нагрузки и увеличивать вычислительные ресурсы, путем добавления новых узлов кластера. В случае отказа одного из узлов клиентские запросы обрабатывают оставшиеся ноды.

Важный момент - каждый клиентский запрос обслуживается только одним из узлов кластера и в случае его выхода из строя подключенные клиенты получат отказ в обслуживании, однако они могут тут-же переключиться на оставшиеся доступными узлы. Именно поэтому такая схема не является отказоустойчивой, отказ узла вызывает отказ в обслуживании, однако клиент всегда может подключиться к другому работающему узлу, что реализует как раз схему высокой доступности сервиса.

Внимательный читатель должен обратить внимание на существование в приведенной выше схеме точки отказа - хранилища. Действительно, для обеспечения высокой доступности хранилище также должно быть отказоустойчивым или высокодоступным. Это может быть реализовано как покупкой специальных аппаратных моделей, так и программно, в том числе и на базе открытого ПО.

Если в качестве хранилища используется iSCSI, то служебную сеть кластера и сеть хранения данных можно объединить. Но при этом у нас остается точка отказа - сеть, поэтому в ответственных системах следует использовать для доступа к SAN не менее двух сетей. Кроме повышения надежности данный подход позволяет повысить пропускную способность, что тоже актуально.

Нельзя не упомянуть и про программные решения, позволяющие создать отказоустойчивый кластер только на двух нодах, используя в качестве SAN виртуальное хранилище. Например, StarWind Virtual SAN, который создает виртуальное iSCSI хранилище на базе локальных дисков каждого из узлов. Это позволяет снизить затраты на создание и размещение отказоустойчивого хранилища, но в тоже время повышает требование к производительности сети между узлами кластера, так как при записи на диск все изменения тут-же синхронизируются между узлами.

После того, как вы создадите кластер, он появится в сетевом окружении как еще один хост со своим именем и IP-адресом. После чего нам потребуется развернуть на нем высокодоступные роли. Это могут быть файловые сервера, SQL или Exchange, а также иные, поддерживающие кластеризацию, приложения. Каждая отказоустойчивая роль кластера также появляется в сети в виде отдельного хоста, к которому происходит обращение клиентов. При этом клиент понятия не имеет, какой именно узел выполняет его запрос, в случае отказа, например, из-за выхода из строя одного из узлов, ему потребуется всего лишь повторить запрос к сервису.

В настоящее время кластера все чаще применяются для систем виртуализации, в этом случае виртуальные машины вручную распределяются администратором между узлами, с учетом их вычислительных ресурсов. Для каждой виртуалки указываются доступные узлы в порядке убывания приоритета. Это позволяет избежать попадания ресурсоемких виртуальных машин на слабые узлы. В случае корректного завершения работы одного из узлов кластера все работающие на нем виртуальные машины с помощью механизмов живой миграции передаются на другие узлы без остановки их работы или с постановкой на паузу.

При отказе узла все выполнявшиеся на нем виртуальные машины будут перезапущены на других узлах, согласно выставленного приоритета.

Чтобы избежать черезмерной нагрузки на хранилище и сеть хранения данных, в настройках виртуальных машин можно задать задержку восстановления, так критичные виртуалки могут быть перезапущены немедленно, второстепенные - спустя некоторое время.

В наших следующих материалах мы рассмотрим практическую реализацию отказоустойчивого кластера на базе Hyper-V.

Теги:

Please enable JavaScript to view the

Как известно, кластеры позволяют решать проблемы, связанные с производительностью, балансировкой нагрузки и отказоустойчивостью. Для построения кластеров используются различные решения и технологии, как на программном, так и на аппаратном уровне. В этой статье будут рассмотрены программные решения, предлагаемые компаниями Microsoft и Oracle.

Виды кластеров

Кластер - это группа независимых компьютеров (так называемых узлов или нодов), к которой можно получить доступ как к единой системе. Кластеры могут быть предназначены для решения одной или нескольких задач. Традиционно выделяют три типа кластеров:

Кластеры высокой готовности или отказоустойчивые кластеры (high-availability clusters или failover clusters) используют избыточные узлы для обеспечения работы в случае отказа одного из узлов.
Кластеры балансировки нагрузки (load-balancing clusters) служат для распределения запросов от клиентов по нескольким серверам, образующим кластер.
Вычислительные кластеры (compute clusters), как следует из названия, используются в вычислительных целях, когда задачу можно разделить на несколько подзадач, каждая из которых может выполняться на отдельном узле. Отдельно выделяют высокопроизводительные кластеры (HPC - high performance computing clusters), которые составляют около 82% систем в рейтинге суперкомпьютеров Top500.

Системы распределенных вычислений (gird) иногда относят к отдельному типу кластеров, который может состоять из территориально разнесенных серверов с отличающимися операционными системами и аппаратной конфигурацией. В случае грид-вычислений взаимодействия между узлами происходят значительно реже, чем в вычислительных кластерах. В грид-системах могут быть объединены HPC-кластеры, обычные рабочие станции и другие устройства.

Такую систему можно рассматривать как обобщение понятия «кластер». ластеры могут быть сконфигурированы в режиме работы active/active, в этом случае все узлы обрабатывают запросы пользователей и ни один из них не простаивает в режиме ожидания, как это происходит в варианте active/passive.

Oracle RAC и Network Load Balancing являются примерами active/ active кластера. Failover Cluster в Windows Server служит примером active/passive кластера. Для организации active/active кластера требуются более изощренные механизмы, которые позволяют нескольким узлам обращаться к одному ресурсу и синхронизовать изменения между всеми узлами. Для организации кластера требуется, чтобы узлы были объединены в сеть, для чего наиболее часто используется либо традиционный Ethernet, либо InfiniBand.

Программные решения могут быть довольно чувствительны к задержкам - так, например, для Oracle RAC задержки не должны превышать 15 мс. В качестве технологий хранения могут выступать Fibre Channel, iSCSI или NFS файловые сервера. Однако оставим аппаратные технологии за рамками статьи и перейдем к рассмотрению решений на уровне операционной системы (на примере Windows Server 2008 R2) и технологиям, которые позволяют организовать кластер для конкретной базы данных (OracleDatabase 11g), но на любой поддерживаемой ОС.

Windows Clustering

У Microsoft существуют решения для реализации каждого из трех типов кластеров. В состав Windows Server 2008 R2 входят две технологии: Network Load Balancing (NLB) Cluster и Failover Cluster. Существует отдельная редакция Windows Server 2008 HPC Edition для организации высокопроизводительных вычислительных сред. Эта редакция лицензируется только для запуска HPC-приложений, то есть на таком сервере нельзя запускать базы данных, web- или почтовые сервера.

NLB-кластер используется для фильтрации и распределения TCP/IPтрафика между узлами. Такой тип кластера предназначен для работы с сетевыми приложениями - например, IIS, VPN или межсетевым экраном.

Могут возникать сложности с приложениями, которые полага ются на сессионные данные, при перенаправлении клиента на другой узел, на котором этих данных нет. В NLB-кластер можно включать до тридцати двух узлов на x64-редакциях, и до шестнадцати - на x86.

Failoverclustering - это кластеризации с переходом по отказу, хотя довольно часто термин переводят как «отказоустойчивые кластеры».

Узлы кластера объединены программно и физически с помощью LAN- или WAN-сети, для multi-site кластера в Windows Server 2008 убрано требование к общей задержке 500 мс, и добавлена возможность гибко настраивать heartbeat. В случае сбоя или планового отключения сервера кластеризованные ресурсы переносятся на другой узел. В Enterprise edition в кластер можно объединять до шестнадцати узлов, при этом пятнадцать из них будут простаивать до тех пор, пока не произойдет сбой. Приложения без поддержки кластеров (cluster-unaware) не взаимодействуют со службами кластера и могут быть переключены на другой узел только в случае аппаратного сбоя.

Приложения с поддержкой кластеров (cluster-aware), разработанные с использованием ClusterAPI, могут быть защищены от программных и аппаратных сбоев.

Развертывание failover-кластера

Процедуру установки кластера можно разделить на четыре этапа. На первом этапе необходимо сконфигурировать аппаратную часть, которая должна соответствовать The Microsoft Support Policy for Windows Server 2008 Failover Clusters. Все узлы кластера должны состоять из одинаковых или сходных компонентов. Все узлы кластера должны иметь доступ к хранилищу, созданному с использованием FibreChannel, iSCSI или Serial Attached SCSI. От хранилищ, работающих с Windows Server 2008, требуется поддержка persistent reservations.

На втором этапе на каждый узел требуется добавить компонент Failover Clustering - например, через Server Manager. Эту задачу можно выполнять с использованием учетной записи, обладающей административными правами на каждом узле. Серверы должны принадлежать к одному домену. Желательно, чтобы все узлы кластера были с одинаковой ролью, причем лучше использовать роль member server, так как роль domain controller чревата возможными проблемами с DNS и Exchange.

Третий не обязательный, но желательный этап заключается в проверке конфигурации. Проверка запускается через оснастку Failover Cluster Management. Если для проверки конфигурации указан только один узел, то часть проверок будет пропущена.

На четвертом этапе создается кластер. Для этого из Failover Cluster Management запускается мастер Create Cluster, в котором указываются серверы, включаемые в кластер, имя кластера и дополнительные настройки IP-адреса. Если серверы подключены к сетям, которые не будут использоваться для общения в рамках кластера (например, подключение только для обмена данными с хранилищем), то в свойствах этой сети в Failover Cluster Management необходимо установить параметр «Do not allow the cluster to use this network».

После этого можно приступить к настройке приложения, которое требуется сконфигурировать для обеспечения его высокой доступности.

Для этого необходимо запустить High Availability Wizard, который можно найти в Services and Applications оснастки Failover Cluster Management.

Cluster Shared Volumes

В случае failover-кластера доступ к LUN, хранящему данные, может осуществлять только активный узел, который владеет этим ресурсом. При переключении на другой узел происходит размонтирование LUN и монтирование его для другого узла. В большинстве случаев эта задержка не является критичной, но при виртуализации может требоваться вообще нулевая задержка на переключение виртуальных машин с одного узла на другой.

Еще одна проблема, возникающая из-за того, что LUN является минимальной единицей обхода отказа, заключается в том, что при сбое одного приложения, находящегося на LUN, приходится переключать все приложения, которые хранятся на этом LUN, на другой сервер. Во всех приложениях (включая Hyper-V до второго релиза Server 2008) это удавалось обходить за счет многочисленных LUN, на каждом из которых хранились данные только одного приложения. В Server 2008 R2 появилось решение для этих проблем, но предназначенное для работы только с Hyper-V и CSV (Cluster Shared Volumes).

CSV позволяет размещать на общем хранилище виртуальные машины, запускаемые на разных узлах кластера - тем самым разбивается зависимость между ресурсами приложения (в данном случае виртуальными машинами) и дисковыми ресурсами. В качестве файловой системы CSV использует обычную NTFS. Для включения CSV необходимо в Failover Cluster Manage выполнить команду Enable Cluster Shared Volumes. Отключить поддержку CSV можно только через консоль:

Get-Cluster | %{$_.EnableSharedVolumes = "Disabled"}

Для использования этой команды должен быть загружен Failover Clusters, модуль PowerShell. Использование CSV совместно с live migration позволяет перемещать виртуальные машины между физическими серверами в считанные миллисекунды, без обрыва сетевых соединений и совершенно прозрачно для пользователей. Стоит отметить, что копировать любые данные (например, готовые виртуальные машины) на общие диски, использующие CSV, следует через узел-координатор.

Несмотря на то, что общий диск доступен со всех узлов кластера, перед записью данных на диск узлы запрашивают разрешение у узлакоординатора. При этом, если запись требует изменений на уровне файловой системы (например, смена атрибутов файла или увеличение его размера), то записью занимается сам узел-координатор.

Oracle RAC

Oracle Real Application Clusters (RAC) - это дополнительная опция Oracle Database, которая впервые появилась в Oracle Database 9i под названием OPS (Oracle Parallel Server). Опция предоставляет возможность нескольким экземплярам совместно обращаться к одной базе данных. Базой данных в Oracle Database называет ся совокупность файлов данных, журнальных файлов, файлов параметров и некоторых других типов файлов. Для того, чтобы пользовательские процессы могли получить доступ к этим данным, должен быть запущен экземпляр. Экземпляр (instance) в свою очередь состоит из структур памяти (SGA) и фоновых процессов. В отсутствии RAC получить доступ к базе данных может строго один экземпляр.

Опция RAC не поставляется с Enterprise Edition и приобретается отдельно. Стоит отметить, что при этом RAC идет в составе Standard Edition, но данная редакция обладает большим количеством ограничений по сравнению с Enterprise Edition, что ставит под сомнение целесообразность ее использования.

Oracle Grid Infrastructure

Для работы Oracle RAC требуется Oracle Clusterware (или стороннее ПО) для объединения серверов в кластер. Для более гибкого управления ресурсами узлы такого кластера могут быть организованы в пулы (с версии 11g R2 поддерживается два варианта управления - на основании политик для пулов или, в случае их отсутствия, администратором).

Во втором релизе 11g Oracle Clusterware был объединен с ASM под общим названием Oracle Grid Infrastructure, хотя оба компонента и продолжают устанавливаться по различным путям.

Automatic Storage Management (ASM) - менеджер томов и файловая система, которые могут работать как в кластере, так и с singleinstance базой данных. ASM разбивает файлы на ASM Allocation Unit.

Размер Allocation Unit определяется параметром AU_SIZE, который задается на уровне дисковой группы и составляет 1, 2, 4, 8, 16, 32 или 64 MB. Далее Allocation Units распределяются по ASM-дискам для балансировки нагрузки или зеркалирования. Избыточность может быть реализована, как средствами ASM, так и аппаратно.

ASM-диски могут быть объединены в Failure Group (то есть группу дисков, которые могут выйти из строя одновременно - например, диски, подсоединенные к одному контролеру), при этом зеркалирование осуществляется на диски, принадлежащие разным Failure Group. При добавлении или удалении дисков ASM автоматически осуществляет разбалансировку, скорость которой задается администратором.

На ASM могут помещаться только файлы, относящиеся к базе данных Oracle, такие как управляющие и журнальные файлы, файлы данных или резервные копии RMAN. Экземпляр базы данных не может взаимодействовать напрямую с файлами, которые размещены на ASM. Для обеспечения доступа к данным дисковая группа должна быть предварительно смонтирована локальным ASM-экземпляром.

Развертывание Oracle RAC

Рассмотрим этапы установки различных компонентов, необходимых для функционирования Oracle RAC в режиме active/active кластера с двумя узлами. В качестве дистрибутива будем рассматривать последнюю на момент написания статьи версию Oracle Database 11g Release 2. В качестве операционной системы возьмем Oracle Enterprise Linux 5. Oracle Enterprise Linux - операционная система, базирующаяся на RedHat Enterprise Linux. Ее основные отличия - цена лицензии, техническая поддержка от Oracle и дополнительные пакеты, которые могут использоваться приложениями Oracle.

Подготовка ОС к установке Oracle стандартна и заключается в создании пользователей и групп, задании переменных окружения и параметров ядра. Параметры для конкретной версии ОС и БД можно найти в Installation Guide, который поставляется вместе с дистрибутивом.

На узлах должен быть настроен доступ к внешним общим дискам, на которых будут храниться файлы базы данных и файлы Oracle Clusterware. К последним относятся votingdisk (файл, определяющий участников кластера) и Oracle Cluster Registry (содержит конфигурационную информацию - например, какие экземпляры и сервисы запущены на конкретном узле). Рекомендуется создавать нечетное количество votingdisk. Для создания и настройки ASMдисков желательно использовать ASMLib, которую надо установить на всех узлах:

# rpm -Uvh oracleasm-support-2.1.3-1.el4.x86_64.rpm

rpm -Uvh oracleasmlib-2.0.4-1.el4.x86_64.rpm

rpm -Uvh oracleasm-2.6.9-55.0.12.ELsmp-2.0.3-1.x86_64.rpm

Кроме интерфейса для взаимодействия с хранилищем на узлах желательно настроить три сети - Interconnect, External и Backup.
Необходимо настроить IP-адресацию (вручную или с использованием Oracl e GNS) и DNS для разрешения всех имен (или только GNS).

Вначале осуществляется установка Grid Infrastructure. Для этого загружаем и распаковываем дистрибутив, затем запускаем установщик. В процессе установки необходимо указать имя кластера; указать узлы, которые будут входить в кластер; указать назначение сетевых интерфейсов; настроить хранилище.

В конце нужно выполнить с правами root скрипты orainstRoot.sh и root.sh. Первым на всех узлах выполняется скрипт orainstRoot.sh, причем запуск на следующем узле осуществляется только после завершения работы скрипта на предыдущем. После выполнения orainstRoot.sh последовательно на каждом узле выполняется root.sh. Проверить успешность установки можно с помощью команды:

/u01/grid/bin/crsctl check cluster –all

Выполнив проверку, можно приступать к установке базы данных. Для этого запускаем Oracle Universal installer, который используется и для обычной установки базы.

Кроме active/active-кластера в версии 11g R2 существуют две возможности для создания active/passive-кластера. Одна из них - Oracle RACOneNode. Другой вариант не требует лицензии для RAC и реализуется средствами Oracle Clusterware. В этом случае вначале создается общее хранилище; затем устанавливается Grid Infrastructure, с использованием ASM_CRS и SCAN; а после этого на узлы устанавливается база данных в варианте Standalone. Далее создаются ресурсы и скрипты, которые позволяют запускать экземпляр на другом узле в случае недоступности первого.

Заключение

Oracle RAC совместно с Oracle Grid Infrastructure позволяют реализовать разнообразные сценарии построения кластеров. Гибкость настройки и широта возможностей компенсируются ценой такого решения.

Решения же Microsoft ограничены не только возможностями самой кластеризации, но и продуктами, которые могут работать в такой среде. Хотя стоит отметить, что набор таких продуктов все равно шире, чем одна база данных.

Ссылки по теме

High Availability решения от Microsoft: microsoft.com/windowsserver2008/en/us/high-availability.aspx ;
Подборка ссылок на документацию и ресурсы по Failover Clustering и NLB: blogs.msdn.com/b/clustering/archive/2009/08/21/9878286.aspx (блог - Clusteringand HighAvailability содержит много полезной информации);
Документация и дистрибутивы Oracle RAC: oracle.com/technetwork/database/clustering/overview/index.html ;
Документация и дистрибутивы Oracle Clusterware и Oracle Grid Infrastructure: oracle.com/technetwork/database/clusterware/overview/index.html ;
Настройка Oracle Clusterware для защиты Single Instance Oracle Database 11g:

С выходом Windows Server 2012 R2 настало время обсудить новые возможности кластеризации с обходом отказа, упрощающие управление и повышающие масштабируемость и гибкость. Далее описаны новшества, которые в наибольшей степени заслуживают внимания.

Общие файлы.vhdx

Большой интерес специалистов вызвала возможность использования общих файлов VHD (.vhdx) для кластеров Hyper-V на базе гостевых систем, что означает устранение необходимости в присоединении фактического хранилища к гостевым виртуальным машинам. Общие файлы.vhdx должны находиться на локальных общих томах кластера (CSV) или на удаленном масштабируемом файловом сервере.

Создаваемый файл.vhdx для виртуальной машины теперь можно маркировать как общий. Для этого в диспетчере Hyper-V поставьте флажок Enable virtual hard disk sharing в разделе установки дополнительных функций (Advanced Features) окна настройки параметров виртуальной машины.

Если используется диспетчер виртуальных машин VMM Microsoft System Center, то на странице настройки оборудования установите параметр Share the disk across the service tie. Затем этот же файл.vhdx добавьте к каждой виртуальной машине и установите тот же флажок. Общие VHD, прикрепляемые к гостевым виртуальным машинам, выглядят как диски Serial Attached SCSI (SAS). При необходимости для выполнения настройки файлов, vhdx можно воспользоваться средствами Windows PowerShell. В качестве примера предположим, что нам требуется создать файл.vhdx размером 30 Гбайт и назначить его общим VHD для двух виртуальных машин. Сначала создадим файл.vhdx с помощью следующей команды:

New-VHD -Path C:\ClusterStorage\Volume1\ Shared.VHDX"

Fixed -SizeBytes 30 GB

Затем назначим его общим файлом.vhdx для каждой из двух виртуальных машин:

Add-VMHardDiskDrive -VMName Nodel" -Path C:\ClusterStorage\Volume1\ Shared.VHDX"

ShareVirtualDisk Add-VMHardDiskDrive -VMName Node2" -Path C:\ClusterStorageWolume1\Shared. VHDX4-ShareVirtualDisk

Применение общих файлов.vhdx оптимально для: файловых служб, работающих внутри виртуальных машин; баз данных SQL Server; файлов других баз данных, находящихся в кластерах из гостевых систем.

Более подробную информацию о настройках общих файлов.vhdx можно найти на веб-странице Virtual Hard Disk Sharing Overview (http://technet.Microsoft. com/en-us/library/dn281956.aspx).

Новый процесс выключения узла

В Windows Server 2012 и более ранних версиях рекомендуется удалять все виртуальные машины с узла перед его выключением (или перезагрузкой). Дело в том, что выключение узла инициирует применение управляемой кластером быстрой миграции к каждой из виртуальных машин. Быстрая миграция предполагает перевод виртуальных машин в состояние сна, перемещение на другой узел и вывод из состояния сна.

Находясь в состоянии сна, виртуальная машина фактически обесточена, что означает остановку рабочего процесса до возврата в работоспособное состояние. Удаление всех виртуальных машин с узла перед его выключением позволяет применять динамическую миграцию без прерывания рабочего процесса. Однако выключение узла может представлять собой длительный процесс, выполняемый вручную.

В Server 2012 R2 процесс выключения узла дополнен новой функцией - очисткой при выключении и размещением на наиболее доступном узле.

При выключении узла без предварительного перевода в режим обслуживания кластер автоматически инициирует его очистку, в ходе которой с узла в режиме динамической миграции удаляются виртуальные машины в порядке, определяемом приоритетом (высокий, средний, низкий). Переносятся все виртуальные машины, включая низкоприоритетные.

Переносимые виртуальные машины размещаются на «наиболее доступном узле». Это означает, что, прежде чем приступить к миграции виртуальных машин, кластер проверяет объем свободного пространства хранилища на остальных узлах. На основании полученной информации виртуальные машины размещаются на оптимальном с точки зрения свободных ресурсов узле, как показано на рисунке. Это гарантирует бесперебойность процесса переноса, поскольку предотвращает размещение высокоприоритетных виртуальных машин на узле, не располагающем достаточным объемом свободного пространства.

Новый процесс включен по умолчанию. При необходимости администратор может его включать и выключать вручную с помощью общего свойства кластера DrainOnShutdown. Для включения введите следующую команду PowerShell:

(Get-Cluster).DrainOnShutdown = 1 Для выключения: (Get-Cluster).DrainOnShutdown = О

Определение состояния работоспособности для сетей виртуальных машин

Отказоустойчивая кластеризация в Server 2012 R2 имеет дополнительную функцию определения работоспособности сетей, используемых виртуальными машинами. Если сеть узла выходит из строя, кластер сначала проверяет, вышла ли она из строя на всех узлах. Если это так, то виртуальные машины данного узла остаются на месте. Если же проблема возникла только на одном узле, то кластер в режиме динамической миграции переносит все виртуальные машины с этого узла на узел, где сеть доступна.

Эта функция включена по умолчанию для всех сетей, доступных для виртуальных машин. При необходимости ее можно выключить для некоторых сетей с помощью диспетчера Hyper-V. Для этого достаточно снять флажок Protected network в разделе установки дополнительных функций Advanced Features окна настройки параметров виртуальных машин.

Новая панель мониторинга кластеров

Управляя несколькими кластерами в Server 2012 или более ранних версиях, приходится переключаться между кластерами для отслеживания возможных ошибок. В Server 2012 R2 диспетчер отказоустойчивого кластера имеет новую панель мониторинга работы кластеров.

Новая панель облегчает управление средами с большим количеством кластеров, позволяя быстро проверять состояние ролей и узлов (включен, выключен, вышел из строя) и отслеживать события, требующие анализа. Все отображаемые элементы представляют собой гиперссылки, позволяющие щелчком открывать нужную информацию. Например, щелчком на Critical: 3, Error: 1, Warning: 2 открывается список отфильтрованных событий, которые можно проанализировать для выявления проблемы.

Усовершенствования для CSV

В Server 2012 R2 реализован ряд усовершенствований для общих томов кластера cluster shared volume (CSV), которые включают оптимизацию политики размещения CSV и добавление проверки зависимостей. Политика размещения CSV теперь предусматривает равномерное распределение принадлежности дисков CSV между узлами. Для примера предположим, что в системе функционируют три узла и четыре диска CSV, каждый из которых используется пятью виртуальными машинами. Когда все узлы функционируют, два из них имеют один диск CSV и пять виртуальных машин. На третьем узле располагаются два диска CSV, каждый из которых используется пятью виртуальными машинами. В случае добавления четвертого узла кластер сразу же автоматически передает ему один из дисков CSV. При этом все виртуальные машины, использующие этот диск CSV, переносятся на новый узел в режиме динамической миграции. Таким образом, кластер реализует более равномерное распределение нагрузки между узлами.

Еще одним новшеством является добавление проверки зависимостей. Узел, не являющийся владельцем (или координатором) диска CSV, должен подключаться к координатору по протоколу Server Message Block (SMB) для пересылки обновлений метаданных, необходимых для данного диска. Для этой цели узел-координатор имеет внутренний общий ресурс, к которому подключаются другие узлы. Однако для работы такой модели нужно, чтобы функционировала служба сервера. Если служба по какой-либо причине не работает, узлы не могут устанавливать SMB-соединение с узлом-координатором. При этом все обновления метаданных кэшируются, но не отсылаются из-за отсутствия способа их передачи. Чтобы разрешить эту ситуацию, приходится вручную передавать владение диском CSV другому узлу.

Для предотвращения такого сценария введена проверка зависимостей, которая предусматривает контроль работоспособности внутреннего общего ресурса и службы сервера. Если в ходе этой проверки выясняется, что служба сервера вышла из строя, кластер передает владение все диски CSV, которыми владеет проблемный узел, другим узлам. Затем кластер, следуя политике оптимального размещения CSV, равномерно распределяет диски CSV. Для примера предположим, что кластер имеет три узла, на каждом из которых располагаются два диска CSV. При выходе из строя службы сервера одного из узлов кластер передает право владения двумя дисками CSV этого узла оставшимся двум узлам.

Усовершенствование тестов для проверки сетевых настроек

В кластеризации с обходом отказа для всех видов информационного обмена (проверка работоспособности, передача данных о состоянии и т. д.) между узлами всегда использовался порт 3343. Однако проверка функционирования этого порта не проводилась никогда. Тесты для проверки работоспособности сети предусматривали только контроль функционирования основных сетевых соединений между узлами. Поскольку в рамках этих тестов проверка возможности установления связи через порт 3343 не проводилась, нельзя было узнать, выключен ли порт 3343 в соответствии с настройкой правила для брандмауэра Windows или же он не был открыт по причине, связанной с использованием стороннего брандмауэра.

В Server 2012 R2 тест проверки работоспособности сетевых подключений предусматривает контроль возможности установления соединения через порт 3343. Ранее в ходе диагностики проблем связи проверка этого порта не всегда выполнялась первой. С появлением нового теста такая проверка может осуществляться в первую очередь. Если этот порт является источником проблемы, вы сэкономите массу времени, затрачиваемого на поиск причин возникновения ошибок.

Усовершенствование динамического кворума

Концепция динамического кворума была введена в модель кластеризации с обходом отказа в Server 2012. Если динамический кворум включен, кластер автоматически регулирует число голосов, необходимое для поддержания кластера в рабочем состоянии при выходе узлов из строя. В Server 2012 R2 эта концепция получила дальнейшее развитие за счет ввода динамического свидетеля и свойства LowerQuorumPriorityNodelD.

При включенной функции динамического свидетеля кластер динамически изменяет голос ресурса-свидетеля (диска или файлового ресурса общего доступа). При наличии большинства (то есть нечетного числа) узлов ресурс-свидетель лишается голоса. При отсутствии большинства (то есть в случае четного числа узлов) ресурс-свидетель динамически вновь обретает свой голос.

С появлением динамического свидетеля изменены рекомендации, касающиеся ресурса-свидетеля. Ранее эти рекомендации основывались на числе узлов. При наличии четного числа узлов рекомендовалось добавление ресурса-свидетеля для получения нечетного числа. Если число узлов было нечетным, то рекомендовалось не добавлять ресурс-свидетель.

В Server 2012 R2 добавление ресурса-свидетеля предпочтительно в любом случае. Благодаря новой функции динамического свидетеля кластер дает ресурсу-свидетелю голос или лишает его голоса в зависимости от конкретной ситуации. Кластер также по мере необходимости динамически изменяет веса узлов при выходе их из строя или при добавлении в кластер. Диспетчер отказоустойчивого кластера позволяет сразу видеть эти изменения без необходимости выполнять специальные запросы к узлам. Чтобы увидеть веса, в диспетчере отказоустойчивости кластеров выберите элемент Nodes, как показано на экране 5. Заметим, что в настройках кворума по-прежнему существует возможность при желании лишить узел голоса.

Еще одно усовершенствование динамической модели кворума реализовано в части кластеров с несколькими сайтами. Если имеются узлы на двух сайтах и между этими сайтами прервано сетевое сообщение, то в работе остается только один сайт. В кластеризации с обходом отказа, реализованной в Server 2012 и более ранних версиях, в работе оставался сайт, узел которого получал ресурс-свидетель первым. Однако такой выбор сайта может не совпадать с вашим желанием. Другими словами, при раскладке «50 на 50», когда ни один из сайтов не имеет кворума, отсутствует возможность заранее выбрать сайт, который должен остаться в работе.

В Server 2012 R2 введено общее свойство кластера, позволяющее определить, какой из сайтов продолжит работу. С помощью свойства LowerQuorumPriorityNodelD можно указать узел, который утратит голос в случае раскладки «50 на 50».

Для примера рассмотрим систему, в которой есть три узла на главном сайте и еще три узла во внешнем расположении. На внешних узлах можно выполнить установку свойства LowerQuorumPriorityNodelD, согласно которой в ситуации «50 на 50» они остановят свою службу кластеров до восстановления сетевого соединения. Однако для этого необходимо узнать ID внешних узлов. Это можно сделать с помощью приведенного ниже запроса PowerShell, вводимого для каждого внешнего узла:

(Get-ClusterNode -Name "Имя узла“).И Предположим, что в результате выполнения этих запросов выяснилось, что внешние узлы имеют идентификаторы 4, 5 и 6. Чтобы вывести эти узлы из работы при раскладе «50 на 50», введем следующие команды:

(Get-Cluster).LowerQuorumPriorityNodelD = 4

(Get-Cluster).LowerQuorumPriorityNodelD = 5

(Get-Cluster).LowerQuorumPriorityNodelD = 6

Теперь в случае прерывания связи внешние узлы остановят свою службу кластеров и все роли, выполняемые в кластере, останутся за узлами на главном сайте, которые продолжат работу.

Другие изменения

Кластеризация с обходом отказа в Server 2012 R2 пополнилась многими полезными новшествами. В этой статье мы рассказали лишь о некоторых из них.

Несмотря на неоднозначное отношение к Microsoft необходимо отметить, что компания сделала высокие технологии доступными для простых пользователей. Так или иначе, но современное положение сферы информационных технологий не в последнюю очередь определено именно компанией Microsoft.

Далеко не всегда решения и продукты от компании Microsoft сразу занимали позиции на уровне специализированных решений, однако наиболее важные все равно постепенно выбивались в лидеры в соотношении цена/функциональность, а также по простоте внедрения. Одним из таких примеров являются кластеры.

Разработка вычислительных кластеров не является сильной стороной Microsoft. Об этом свидетельствует, в том числе, тот факт, что разработки компании не попали в список Top-500 суперкомпьютеров. Поэтому совершенно логично, что в линейке Windows Server 2012 отсутствует редакция HPC (High-performance computing -высокопроизводительные вычисления).

Кроме того, учитывая особенности высокопроизводительных вычислений, платформа Windows Azure кажется более перспективной. Поэтому компания Microsoft сосредоточила свое внимание на кластерах высокой доступности.

Кластеры в Windows.

Впервые поддержка кластеров была реализована компанией Microsoft еще в операционной системе в Windows NT 4 Server Enterprise Edition в виде технологии Microsoft Cluster Service (MSCS). В операционной системе Windows Server 2008 она превратилась в компонент Failover Clustering. По сути это кластеры с обработкой отказа или высокодоступные кластеры, хотя иногда их не вполне корректно называют отказоустойчивыми.

В общем случае при выходе из строя узла, к которому идет запрос, как раз и будет проявляться отказ в обслуживании, однако при этом произойдет автоматический перезапуск кластеризуемых сервисов на другом узле, и система будет приведена в состояние готовности в кратчайший срок.

Кластер высокой доступности на Windows включает в себя как минимум два узла с установленными операционными системами и соответствующими ролями. Узлы должны быть подключены к внешней сети и внутренней сети, необходимой для обмена служебными сообщениями, к общему хранилищу служебных ресурсов (например, диск-свидетель для кворума). Кроме того, в систему входят и данные кластеризуемых приложений. В ситуации, когда сервисы исполняются только на одном из узлов, реализуется схема Active-Passive, то есть сервисы выполняются на одном узле, а второй работает в дежурном режиме. Когда оба узла несут полезную нагрузку, реализуется схема Active-Active.

С момента первой реализации, поддержка кластеров в Windows существенно изменилась. Была реализована поддержка файловых и сетевых служб, позже SQL Server (в операционной системе Windows Server 2000), Exchange Server (в Windows Server 2003), и другие стандартные службы и роли, включая Hyper-V (в операционной системе Windows Server 2008). Была улучшена масштабируемость (до 64 узлов в Windows Server 2012), список кластеризуемых сервисов был расширен.

Поддержка виртуализации, а также позиционирование Windows Server как облачной операционной системы, стали поводом для дальнейшего развития поддержки кластеров, поскольку высокая плотность вычислений предъявляет высокие требования к надежности и доступности инфраструктуры. Поэтому, начиная с операционной системы Windows Server 2008, именно в этой области сосредоточена основная масса усовершенствований.

В операционной системе Windows Server 2008 R2 реализованы общие тома кластера Hyper-V (CSV), позволяющие узлам одновременно обращаться к одной файловой системе NTFS. В результате несколько кластерных виртуальных машин могут использовать один адрес LUN и мигрировать с узла на узел независимо.

В Windows Server 2012 кластерная поддержка Hyper-V была усовершенствована. Была добавлена возможность управления на уровне целого кластера приоритетами виртуальных машин, определяющих порядок перераспределения памяти, восстановления вирутальных машин в случае выхода из строя узлов или запланированной массовой миграции. Были расширены возможности мониторинга - в случае сбоя контролируемой службы появилась возможность перезапуска не только самой службы, но и всей виртуальной машины. Есть возможность осуществления миграции на другой, менее загруженный узел. Реализованы и другие, не менее интересные нововведения, касающиеся кластеризации.

Кластеры в Windows Server 2012.

Сначала остановимся на нововведениях в базовых технологиях, которые используются кластерами или помогаю расширить их возможности.

SMB 3.0

Новая версия протокола SMB 3.0 используется для сетевого обмена данными. Этот протокол востребован при выполнении чтения, записи и других файловых операций на удаленных ресурсах. В новой версии реализовано большое количество усовершенствований, которые позволяют оптимизировать работу SQL Server, Hyper-V и файловых кластеров. Обратим внимание на следующие обновления:

прозрачная отказоустойчивость . Это новшество обеспечивает непрерывность выполнения операций. При сбое одного из узлов файлового кластера текущие операции автоматически передаются другому узлу. Благодаря этому нововведению стала возможной реализация схемы Active-Active с поддержкой до 8 узлов.
масштабирование. Благодаря новой реализации общих томов кластера (версия 2.0) существует возможность одновременного доступа к файлам через все узлы кластера, за счет чего достигается агрегация пропускной способности и осуществляется балансировка нагрузки.
SMB Direct. Реализована поддержка сетевых адаптеров с технологией RDMA. Технология RDMA (удаленный прямой доступ к памяти) позволяет передавать данные непосредственно в память приложения, существенно освобождая центральный процессор.
SMB Multichannel. Позволяет агрегировать пропускную способность и повышает отказоустойчивость при наличии нескольких сетевых путей между сервером с поддержкой SMB 3.0 и клиентом.

Необходимо сказать, что для использования этих возможностей поддержка SMB 3.0 должна присутствовать на обоих концах соединения. Компания Microsoft рекомендует использование серверов и клиентов одного поколения (в случае с Windows Server 2012 такой клиентской платформой является Windows 8). К сожалению, на сегодня Windows 7 поддерживает только SMB версии 2.1.

Storage Spaces.

Технология Storage Spaces реализована впервые в операционных системах Windows Server 2012 и Windows 8. Реализована поддержка новой файловой системы ReFS, которая обеспечивает функции повышения отказоустойчивости. Есть возможность назначения дисков в пуле для горячей замены (в случае отказа других носителей или для быстрой замены исчерпавшего свой ресурс SSD). Кроме того, расширены возможности тонкой настройки с использованием PowerShell.

По сути, технология Storage Spaces является программной реализацией RAID, расширенной за счет большого числа дополнительных функций. Во-первых, накопители с прямым доступом должны быть объединены в пулы. В принципе накопители могут быть любых типов и мощностей, однако для организации стабильной работы необходимо четкое понимание принципов функционирования технологии.

простой (является аналогом RAID 0);
зеркало (двухстороннее зеркало является аналогом RAID1, трехстороннее зеркало представляет собой более сложную схему наподобие RAID 1E)
с контролем четности (является аналогом RAID 5. Данный вариант обеспечивает минимальный перерасход пространства при минимальной отказоустойчивости).

Технология Storage Spaces не является абсолютным новшеством. Похожие возможности были давно реализованы в Windows Server, например в форме динамических дисков. Технология Storage Spaces позволяет сделать использование всех этих возможностей более удобными и обеспечить новый уровень использования. Среди прочих преимуществ Storage Spaces необходимо отметить тонкую инициализацию (thin provisioning), которая дает возможность назначать виртуальным дискам размеры сверх доступных в реальности из расчета на добавление в соответствующий пул новых накопителей впоследствии.

Один из наиболее непростых вопросов, связанных с технологией Storage Spaces - это производительность. Как правило, программные реализации RAID уступают по производительности аппаратным вариантам. Однако, если речь идет о файловом сервере, то Storage Spaces получает в свое распоряжение большой объем оперативной памяти и мощный процессор, поэтому необходимо тестирование с учетом различных видов нагрузки. С этой точки зрения особую ценность приобретают возможности тонкой настройки с использованием PowerShell.

Технология Storage Spaces предлагает отказ от RAID-контроллеров и дорогих систем хранения, перенеся из логику на уровень операционной системы. Эта идея раскрывает все свои достоинства и оказывается достаточно привлекательной вместе с еще одним новшеством.

Scale-Out File Server (SOFS).

Еще одним новшеством является режим кластеризуемой роли File Server в Windows Server 2012, который получил название Scale-Out File Server. Теперь реализована поддержка двух типов кластеризации, названия которых полностью звучат как File Sever for General Use и Scale-Out File Server (SOFS) for application data. Каждая из технологий имеет свои сферы применения, а также свои достоинства и недостатки.

Всецелевой файловый сервер представляет собой хорошо известный тип кластера Active-Passive. В свою очередь SOFS представляет собой кластер Active-Active, являясь действительно отказоустойчивой конфигурацией. Для совместного доступа к соответствующим папкам используется опция Continuously Available.

Помимо отличных характеристик отказоустойчивости это обеспечивает повышение пропускной способности при условии рационального проектирования сетевой архитектуры. Проксирующая файловая система CSV 2.0 (CSVFS) позволяет уменьшить влияние CHKDSK, позволяя утилите выполнять необходимые операции, сохраняя при этом возможность работы с томом активных приложений. Реализовано кэширование чтения с CSV. Использование CSV обеспечивает простоту и удобство развертывания и управления. Пользователю нужно создать обычный кластер, настроить том CSV и активировать роль файлового сервера в режиме Scale-Out File Server for application data.

Благодаря простоте и функциональности предложенного решения сформировался новый класс оборудования «кластер-в-коробке» (Сluster-in-a-Box, CiB). Как правило, это шасси с двумя блейд-серверами и дисковым массивом SAS JBOD с поддержкой Storage Spaces. Здесь важно, чтобы SAS JBOD были двухпортовыми, и имелся SAS HBA для реализации перекрестного подключения.

Такая организация системы ориентирована именно на поддержку SOFS. Учитывая, что iSCSI target стандартно интегрирован в Windows Server 2012 и также может быть кластеризована, таким образом может реализовать «самодельную» систему хранения данных на базе всецелевой операционной системы.

Однако следует иметь ввиду, что владельцем CSV по-прежнему является один из узлов, который отвечает за все операции с метаданными. При большом количестве метаданных может наблюдаться снижение производительности, поэтому для SOFS не рекомендуется использовать сценарий Information Worker, тогда как Hyper-V и SQL Server идеально подходят для этого, в том числе благодаря функциям агрегации пропускной способности.

Другие новшества технологий кластеризации Windows.

Выше мы перечислили только самые важные и крупные новшества в области кластеризации в Windows Server 2012. Другие менее крупные нововведения, однако, тоже появились не случайно.

Была расширена поддержка виртуализации за счет существенного упрощения создания гостевых кластеров (из виртуальных машин). В отличие от Windows Server 2008 R2, где для этого нужно было предоставить iSCSI Target в общее пользование виртуальных машин, в операционной системе Windows Server 2012 появилась функция, позволяющая виртуализировать FC-контроллер (по аналогии с сетевыми адаптерами), за счет чего виртуальные машины получают возможность непосредственного доступ к LUN. Реализован и более простой вариант с использованием общей сетевой папки SMB 3.0 для гостевых Windows Server 2012.

Одной из важных, но нетривиальных задач является установка программных обновлений в кластере. При этом может потребоваться перезагрузка узлов, поэтому процедура должна контролироваться. В операционной системе Windows Server 2012 предлагается инструмент Cluster-Aware Updating, который работает следующим образом: один из узлов назначается координатором и следит за наличием обновлений, загружает их на остальные узлы и выполняет поочередное обновление узлов, начиная с тех, которые загружены меньше всего. Благодаря этому доступность кластера сохраняется на максимально возможном уровне в течение всего процесса обновления.

Есть новшества и в управлении кворумом. Например, реализована возможность давать право голоса только некоторым узлам. Это может быть полезно при размещении отдельных узлов на удаленной площадке, но имеет наибольшую ценность при реализации новой модели динамического кворума. Основная идея динамического кворума состоит в том, что узел, прекративший свою работу и недоступный в течение определенного промежутка времени по любой причине, теряет право голоса вплоть до повторного подключения. Таким образом, общее число голосов сокращается и кластер сохраняет доступность максимально долго.

Новшества в Windows Server 2012 R2.

Операционная система Windows Server 2012 R2 не является простым обновлением Windows Server 2012, а представляет собой полноценную новую операционную систему. Новшества, реализованные в Windows Server 2012 R2 переводят некоторые возможности серверной платформы на качественно новый уровень. В первую очередь это касается SOFC и Hyper-V.

Высокодоступные виртуальные машины.

Упрощена процедура создания гостевых кластеров, поскольку теперь появилась возможность использовать в качестве общего хранилища обычные VHDX, которые внутри виртуальной машины будут представлены как Shared SAS-диски. При этом сами VHDX должны быть размещены на CSV или в общих папках SMB 3.0. При этом в виртуальных машинах могут использоваться как Windows Server 2012 R2, так и Windows Server 2012 (с обновленными интеграционными компонентами).

Опция DrainOnShutdown призвана избавить системных администраторов от ошибок и лишней работы. Функция активирована по умолчанию и при плановых перезагрузках или выключениях заранее переводит узел в такой режим обслуживания при котором эвакуируются все кластеризованные роли. При этом происходит миграция активных виртуальных машин на другие узлы кластера Hyper-V.

Также в новой операционной системе Windows Server 2012 R2 Hyper-V производит мониторинг сетевых интерфейсов в виртуальных машинах и в случае возникновения проблемы запускает процесс их миграции на узел, где доступна внешняя сеть.

Кворум.

Кроме динамического кворума в Windows Server 2012 R2 реализован еще и динамический диск-свидетель (witness). При изменении числа узлов его голос может быть автоматически учтен, так, чтобы общее число голосов оставалось нечетным. В случае, если сам диск окажется недоступным, его голос будет просто обнулен. Такая схема позволяет полностью положиться на автоматические механизмы, отказавшись от моделей кворума.

Увеличена надежность работы кластеров, размещенных на двух площадках. Часто при такой реализации на каждой площадке находится ровно половина узлов, поэтому нарушения коммуникации между площадками может возникнуть проблема с формированием кворума. Хотя с большинством подобных ситуаций успешно справляется механизм динамического кворума, в Windows Server 2012 R2 существует возможность назначить одной из площадок низкий приоритет, для того, чтобы в случае сбоя кластер всегда функционировал на основной площадке. В случае, если кластер был запущен с принудительным кворумом, то при восстановлении связи с удаленной площадкой службы кластера будут перезапущены в автоматическом режиме и весь кластер будет вновь объединен.

CSV 2.1

Существенные изменения коснулись и реализации CSV. Теперь роли владельцев томов равномерно распределяются по узлам в автоматическом режиме, в соответствии с изменением их числа. Увеличена отказоустойчивость CSV благодаря тому, что на каждом узле кластера запускается по два экземпляра серверной службы. Один используется для обслуживания клиентского SMB-трафика, другой обеспечивает коммуникацию между узлами. При этом обязательно производится мониторинг службы и в случае сбоя роль владельца CSV мигрирует на другой узел.

Целый ряд новшеств в CSV обеспечивает более эффективное использование SOFC и Storage Spaces. Добавлена поддержка файловой системы ReFS, которая обладает более совершенной, чем NTFS внутренней организацией. Скорее всего постепенно эта файловая система займет ведущее положение в продуктах компании Microsoft. Также в Windows Server 2012 R2 реализован механизм дедупликации, который ранее был прерогативой всецелевого файлового сервера. Активация дедупликации приводит к отключению CSV Block Cache, однако в некоторых случаях она может быть достаточно эффективной. Тома CSV могут создаваться на дисковых пространствах с контролем четности.

В Windows Server 2012 R2 возможность комбинировать накопители различных типов приобрела особый смысл с многоуровневыми пространствами. Появилась возможность формировать два уровня быстрый (на основе SSD) и емкий (на основе жестких дисках) и при создании виртуального диска выделять определенный объем из каждого из них. Далее в соответствии с некоторым расписанием содержимое виртуального диска будет анализироваться и размещаться блоками по 1 МБ на более быстрых или медленных носителях в зависимости от востребованности. Другим применением многоуровневых пространств является реализация кэша с обратной записью на SSD. В моменты пиковых нагрузок запись осуществляется на быстрые твердотельные накопители, а позже холодные данные перемещаются на более медленные жесткие диски.

Новшества, касающиеся CSV и Storage Spaces, являются наиболее существенными в Windows Server 2012 R2. На их основе можно разворачивать не просто надежные файловые серверы, а мощные и гибкие системы хранения данных с прекрасными возможностями масштабирования и отличной отказоустойчивостью, предоставляющие в распоряжение пользователя широкий спектр современных инструментов.

Applies To: Windows Server 2012 R2

This guide provides step-by-step instructions for migrating clustered services and applications to a failover cluster running Windows Server 2012 R2 by using the Copy Cluster Roles Wizard. Not all clustered services and applications can be migrated using this method. This guide describes supported migration paths and provides instructions for migrating between two multi-node clusters or performing an in-place migration with only two servers. Instructions for migrating a highly available virtual machine to a new failover cluster, and for updating mount points after a clustered service migration, also are provided.

Operating system requirements for clustered roles and feature migrations

The Copy Cluster Roles Wizard supports migration to a cluster running Windows Server 2012 R2 from a cluster running any of the following operating systems:

Windows Server 2008 R2 with Service Pack 1 (SP1)

Windows Server 2012

Windows Server 2012 R2

Migrations are supported between different editions of the operating system (for example, from Windows Server Enterprise to Windows Server Datacenter), between x86 and x64 processor architectures, and from a cluster running Windows Server Core or the Microsoft Hyper-V Server R2 operating system to a cluster running a full version of Windows Server.

The following migrations scenarios are not supported:

Migrations from Windows Server 2003, Windows Server 2003 R2, or Windows Server 2008 to Windows Server 2012 R2 are not supported. You should first upgrade to Windows Server 2008 R2 SP1 or Windows Server 2012, and then migrate the resources to Windows Server 2012 R2 using the steps in this guide. For information about migrating to a Windows Server 2012 failover cluster, see Migrating Clustered Services and Applications to Windows Server 2012 . For information about migrating to a Windows Server 2008 R2 failover cluster, see .

The Copy Cluster Roles Wizard does not support migrations from a Windows Server 2012 R2 failover cluster to a cluster with an earlier version of Windows Server.

Before you perform a migration, you should install the latest updates for the operating systems on both the old failover cluster and the new failover cluster.

Target audience

This migration guide is designed for cluster administrators who want to migrate their existing clustered roles, on a failover cluster running an earlier version of Windows Server, to a Windows Server 2012 R2 failover cluster. The focus of the guide is the steps required to successfully migrate the clustered roles and resources from one cluster to another by using the Copy Cluster Roles Wizard in Failover Cluster Manager.

General knowledge of how to create a failover cluster, configure storage and networking, and deploy and manage the clustered roles and features is assumed.

It is also assumed that customers who will use the Copy Cluster Roles Wizard to migrate highly available virtual machines have a basic knowledge of how to create, configure, and manage highly available Hyper-V virtual machines.

What this guide does not provide

This guide does not provide instructions for migrating clustered roles by methods other than using the Copy Cluster Roles Wizard.

This guide identifies clustered roles that require special handling before and after a wizard-based migration, but it does not provide detailed instructions for migrating any specific role or feature. To find out requirements and dependencies for migrating a specific Windows Server role or feature, see Migrate Roles and Features to Windows Server 2012 R2 .

This guide does not provide detailed instructions for migrating a highly available virtual machine (HAVM) by using the Copy Cluster Roles Wizard. For a full discussion of migration options and requirements for migrating HAVMs to a Windows Server 2012 R2 failover cluster, and step-by-step instructions for performing a migration by using the Copy Cluster Roles Wizard, see Hyper-V: Hyper-V Cluster Migration .

Planning considerations for migrations between failover clusters

As you plan a migration to a failover cluster running Windows Server 2012 R2, consider the following:

For your cluster to be supported by Microsoft, the cluster configuration must pass cluster validation. All hardware used by the cluster should be Windows logo certified. If any of your hardware does not appear in the Windows Server Catalog in hardware certified for Windows Server 2012 R2, contact your hardware vendor to find out their certification timeline.

In addition, the complete configuration (servers, network, and storage) must pass all tests in the Validate a Configuration Wizard, which is included in the Failover Cluster Manager snap-in. For more information, see Validate Hardware for a Failover Cluster .

Hardware requirements are especially important if you plan to continue to use the same servers or storage for the new cluster that the old cluster used. When you plan the migration, you should check with your hardware vendor to ensure that the existing storage meets certification requirements for use with Windows Server 2012 R2. For more information about hardware requirements, see Failover Clustering Hardware Requirements and Storage Options .

The Copy Cluster Roles Wizard assumes that the migrated role or feature will use the same storage that it used on the old cluster. If you plan to migrate to new storage, you must copy or move of data or folders (including shared folder settings) manually. The wizard also does not copy any mount point information used in the old cluster. For information about handling mount points during a migration, see Cluster Migrations Involving New Storage: Mount Points .

Migration scenarios that use the Copy Cluster Roles Wizard

When you use the Copy Cluster Roles Wizard for your migration, you can choose from a variety of methods to perform the overall migration. This guide provides step-by-step instructions for the following two methods:

Create a separate failover cluster running Windows Server 2012 and then migrate to that cluster . In this scenario, you migrate from a multi-node cluster running Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012, or Windows Server 2012 R2. For more information, see Migrate Between Two Multi-Node Clusters: Migration to Windows Server 2012 R2 .

Perform an in-place migration involving only two servers . In this scenario, you start with a two-node cluster that is running Windows Server 2008 R2 SP1 or Windows Server 2012, remove a server from the cluster, and perform a clean installation (not an upgrade) of Windows Server 2012 R2 on that server. You use that server to create a new one-node failover cluster running Windows Server 2012 R2. Then you migrate the clustered services and applications from the old cluster node to the new cluster. Finally, you evict the remaining node from the old cluster, perform a clean installation of Windows Server 2012 R2 and add the Failover Clustering feature to that server, and then add the server to the new failover cluster. For more information, see

Теги: