Przegląd mechanizmów wysokiej dostępności w Windows Server 2012 Hyper-V Udoskonalenia w klastrowaniu

Autor: Dariusz Porowski

Opublikowano: 2012-08-09

Klastrowanie zapewnia ochronę przed awarią: usług, systemu, sprzętu (np. awaria zasilaczy) lub lokalizacji (np. klęski żywiołowe, brak energii). Klastry pracy awaryjnej zapewniają wysoką dostępność i skalowalność dla wielu aplikacji. Do tych aplikacji zaliczyć możemy nie tylko Hyper-V, ale również np.: SQL Server, Exchange Server, File Server i wiele innych. Przez klastrowanie platformy wirtualizacji możesz zwiększyć dostępność aplikacji i usług, działających w ramach maszyn wirtualnych, poprzez ich ochronę przed planowanymi lub nieplanowanymi przestojami serwerów wirtualizacji.

Windows Server 2012 dostarcza wiele nowości i udoskonaleń dla wysokodostępnego środowiska Hyper-V, które opisane są poniżej.

Klastrowanie na poziomie maszyn wirtualnych przez Fibre Channel

Funkcjonalność ta pozwala na bezpośrednie połączenie do składnicy danych Fibre Channel z poziomu maszyny wirtualnej za pośrednictwem wirtualnego Fibre Channel (ang. Virtual Fibre Channel). Funkcja ta umożliwia wirtualizację usług i aplikacji, które wymagają bezpośredniego dostępu do składnicy danych, opartej o Fibre Channel. Umożliwia to również konfigurację klastrów bezpośrednio w systemie operacyjnym maszyny wirtualnej.

Virtual Fibre Channel wspiera również obsługę wielu ścieżek, czyli Multi-Path I/O (MPIO) dla wysokiej dostępności oraz równoważenia obciążenia połączeń do składnicy danych.

Dzięki zastosowaniu Failover Clustering i MPIO razem, jesteś w stanie zmniejszyć ryzyko awarii systemu zarówno na poziomie sprzętu, jak i aplikacji.

Migracja maszyn wirtualnych „na żywo”

Funkcja została tak udoskonalona, że jest możliwe wykonanie migracji maszyn wirtualnych „na żywo” (ang. Live Migration) w środowisku nieklastrowym, jak również więcej niż jedną migrację w tym samym czasie, przy wykorzystaniu pełnej przepustowości sieci.

Te ulepszenia zapewniają większą elastyczność w przenoszeniu działających maszyn wirtualnych, przez co łatwiej i szybciej można wykonywać migracje „na żywo”.

Możesz teraz wykonać migrację bez tworzenia klastrów pracy awaryjnej i udostępnionych woluminów klastrowych (ang. Cluster Shared Volumes). Migracja w środowisku bez klastrów wspierana jest, zarówno wtedy, kiedy maszyny wirtualne przechowywane są na udziale SMB, jak i wtedy, kiedy składowane są lokalnie. Migracje mogą trwać naprawdę bardzo szybko, ponieważ mechanizm wykorzystuje pełną przepustowość sieci, w zależności od zastosowanego sprzętu (nawet do 10 gigabitów). Możesz również wykonać więcej niż jedną migrację w tym samym czasie, aby szybko przenieść wiele maszyn wirtualnych.

Skalowanie klastrów i ich pojemności

Klastry pracy awaryjnej w systemie Windows Server 2012 można skalować aż do 64 węzłów oraz 4000 wirtualnych maszyn w klastrze.

Szyfrowane wolumeny klastrowe

Dyski klastra, które są szyfrowane za pomocą funkcji BitLocker zwiększają bezpieczeństwo danych przy wdrożeniach, poza bezpiecznymi centrami danych. Pomaga to chronić dane przed przypadkowym wyciekiem.

Udostępnione woluminy klastrowe

Udostępnione woluminy klastrowe (ang. Cluster Shared Volumes) zostały znacznie przebudowane. Nie są już niezależnym dodatkiem, a podstawową funkcjonalnością funkcji Failover Clustering. Funkcjonalność CSV została poprawiona w aspekcie wydajności oraz skalowalności w celu bezproblemowej obsługi aż 64 węzłów w klastrze. Wprowadzony został również specjalny system plików CSVFS, który jest proxy dla bazowego systemu plików NTFS, w celu zapewnienia jednej spójnej przestrzeni dla danych.

Nowe funkcje zapewniają łatwiejszą konfigurację CSV, zwiększone bezpieczeństwo i wydajność, co przekłada się na większą dostępność systemu plików.

Monitorowanie aplikacji maszyn wirtualnych

Klastry Hyper-V, oparte o Windows Server 2012, są świadome usług, działających w maszynach wirtualnych z systemem Windows Server 2012, przez monitorowanie stanu pracy usług i sprawdzanie logów zdarzeń. Jeżeli usługa, monitorowana w maszynie wirtualnej, ulegnie zatrzymaniu, to może zostać ponownie uruchomiona zarówno sama usługa, jak i maszyna wirtualna lub nawet przeniesiona na inny węzeł (w zależności od ustawień restartu usługi i ustawień klastra pracy awaryjnej).

Funkcja ta zwiększa czas bezawaryjnej pracy usług o wysokiej dostępności, które są uruchomione na wirtualnych maszynach w klastrze pracy awaryjnej.

Priorytety maszyn wirtualnych

Możesz teraz skonfigurować priorytety dla maszyn wirtualnych, aby określić kolejność, w której mają być obsługiwane przez klaster Hyper-V.

Funkcja ta poprawia alokację zasobów dla ważniejszych maszyn wirtualnych. Mniej istotne maszyny wirtualne będą czekały w kolejce na alokację zasobów.

Reguły dla koligacji oraz anty-koligacji maszyn wirtualnych

Reguły dla koligacji (ang. affinity) oraz anty-koligacji (ang. anti-affinity) maszyn wirtualnych stanowią funkcjonalność, dzięki której możesz skonfigurować maszyny wirtualne, współpracujące, tak aby były przenoszone jednocześnie. Na przykład, możesz skonfigurować maszynę wirtualną z SharePoint Server jako współpracującą zawsze z maszyną wirtualną ze SQL Server.  W przypadku migracji lub awarii, obie maszyny wirtualne zostaną przeniesione razem na ten sam węzeł. Możesz również skonfigurować przeciwieństwo, czyli określić, że dwie maszyny wirtualne nie mogą nigdy spotkać się razem na tym samym węźle w klastrze.

Serwer plików z przezroczystym trybem pracy awaryjnej

Serwer plików, z przezroczystym  trybem pracy awaryjnej  (ang. File Server Transparent Failover), zapewnia przenoszenie udziałów plikowych pomiędzy węzłami, bez przerywania działania aplikacji serwerowych, które przechowują dane na tych udziałach sieciowych. Dodatkowo, jeśli awaria sprzętu lub oprogramowania wystąpi w węźle klastra, SMB 3, z przezroczystym trybem pracy awaryjnej, umożliwi dostęp do udziałów na innym węźle klastra, bez przerwania działania aplikacji serwerowych, przechowujących dane na tych udziałach plikowych.

Podsumowanie

Windows Server 2012 zwiększa możliwości klastrowanego środowiska i w pełni rozszerza jego funkcje, dostarczając nowego, lepszego poziomu działania, który zwiększa dostęp do składnicy danych, przyśpiesza przenoszenie maszyn między węzłami oraz lepiej zabezpiecza dane dla zdalnych lokalizacji.