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Novidades no Clustering de Failover do Windows Server 2012

Publicado: fevereiro de 2012

Atualizado: janeiro de 2014

Aplica-se a: Windows Server 2012



Este tópico descreve a funcionalidade Clustering de Failover, que é nova ou foi alterada no Windows Server 2012. Essa funcionalidade dá suporte à escalabilidade, ao armazenamento continuamente disponível de aplicativos de servidor baseado em arquivos, ao failover mais rápido e a arquiteturas mais flexíveis para clusters de failover.

Os clusters de failover oferecem alta disponibilidade e escalabilidade para muitas cargas de trabalho de servidor. Isso inclui aplicativos de servidor como, por exemplo, Microsoft Exchange Server, Hyper-V, Microsoft SQL Server e servidores de arquivos. Os aplicativos de servidor podem ser executados em servidores físicos ou em máquinas virtuais. Em um cluster de failover, se um ou mais servidores clusterizados (nós) falharem, outros nós começarão a fornecer o serviço (um processo conhecido como failover). Além disso, as funções clusterizadas (antes chamadas de serviços e aplicativos clusterizados) são monitoradas de maneira proativa para verificar se estão funcionando adequadamente. Se não estiverem funcionando, elas serão reiniciadas ou movidas para outro nó. Os clusters de failover também fornecem a funcionalidade CSV (Volume Compartilhado Clusterizado) que, por sua vez, oferece um namespace consistente distribuído, o qual pode ser usado para acessar o armazenamento compartilhado em todos os nós. Para ter uma visão geral do recurso Clustering de Failover do Windows Server 2012, veja Visão geral de Clustering de Failover.

A tabela e as seções a seguir resumem a principal funcionalidade do Clustering de Failover do Windows Server 2012, que é nova ou foi alterada desde o Windows Server 2008 R2.

 

Recurso/funcionalidade Novo ou melhorado Descrição

Escalabilidade de cluster

Melhorado

Dimensiona até 64 nós e 8.000 máquinas virtuais por cluster

Gerenciamento de clusters em larga escala usando o Gerenciador do Servidor e o Gerenciador de Cluster de Failover

Novo

Fornece ferramentas de GUI para simplificar o gerenciamento e a operação de cluster em larga escala

Gerenciamento e mobilidade de máquinas virtuais clusterizadas e outras funções clusterizadas

Novo

Ajuda a alocar recursos de cluster para máquinas virtuais clusterizadas e outras funções clusterizadas

Volumes Compartilhados do Cluster

Melhorado

Melhora a configuração de CSV e aperfeiçoa segurança, desempenho e disponibilidade do sistema de arquivos para cargas de trabalho adicionais do cluster

Suporte para expansão de servidores de arquivos

Novo

Fornece armazenamento CSV e integra os recursos dos Serviços de Arquivos

Atualização com Reconhecimento de Cluster

Novo

Aplica as atualizações de software nos nós de cluster, preservando a disponibilidade

Monitoramento e gerenciamento de aplicativos de máquina virtual

Novo

Estende o monitoramento de máquina virtual clusterizada aos aplicativos executados nas máquinas virtuais clusterizadas

Testes de validação de cluster

Melhorado

Valida Hyper-V e a funcionalidade CSV e agiliza a execução

Integração aos Serviços de Domínio Active Directory

Melhorado

Aumenta a resiliência do cluster e dá suporte a uma faixa mais ampla de implantações

Configuração de quorum e quorum dinâmico

Melhorado

Simplifica a configuração de quorum e aumenta a disponibilidade do cluster em cenários com falhas

Atualização e migração de cluster

Melhorado

Permite a migração de máquinas virtuais do Windows Server 2008 R2, migração para CSVs e reutilização de armazenamento existente

Integração do Agendador de Tarefas

Novo

Integra o Clustering de Failover com a funcionalidade de servidor adicional

Suporte ao Windows PowerShell

Melhorado

Permite a criação de script para a funcionalidade Clustering de Failover que foi incluída no Windows Server 2012

Os clusters de failover do Windows Server 2012 podem ser dimensionados em um número maior de nós e máquinas virtuais do que os clusters do Windows Server 2008 R2, como demonstrado nesta tabela:

 

Máximo de clusters Windows Server 2012 Windows Server 2008 R2

Nós

64

16

Máquinas virtuais ou funções clusterizadas

8.000 (até 1.024 por nó)

1.000

O Gerenciador do Servidor e o Gerenciador de Cluster de Failover fornecem novos recursos no Windows Server 2012 para gerenciar os clusters em larga escala.

O Gerenciador do Servidor pode detectar e gerenciar os nós do cluster. Ele habilita o gerenciamento de vários servidores remotos, a instalação de funções e recursos remotos e a capacidade de iniciar o Gerenciador de Cluster de Failover na GUI do Gerenciador do Servidor. Para saber mais, vejaGerenciar vários servidores remotos com o Gerenciador do Servidor.)

Os novos recursos do Gerenciador de Cluster de Failover, que simplificam o gerenciamento em larga escala de máquinas virtuais clusterizadas e outras funções clusterizadas, incluem:

  • Pesquisa, filtragem e modos de exibição personalizados. Os administradores podem gerenciar e navegar em muitas máquinas virtuais clusterizadas ou em outras funções clusterizadas.

  • Multisseleção. Os administradores podem selecionar um conjunto específico de máquinas virtuais e, depois, executar qualquer operação necessária (por exemplo, migração ao vivo, salvamento, desligamento ou inicialização).

  • Migração ao vivo simplificada e migração rápida de máquinas virtuais e armazenamento de máquina virtual. A execução de migração ao vivo e migração rápida ficou mais fácil.

  • Configuração mais simples de CSVs (Volumes Compartilhados do Cluster. A configuração pode ser feita com um clique do botão direito do mouse no painel Armazenamento. Os CSVs receberam aperfeiçoamentos adicionais, os quais estão descritos em Volumes Compartilhados do Cluster, posteriormente neste tópico.

  • Suporte para Réplica do Hyper-V. A Réplica do Hyper-V oferece replicação pontual de máquinas virtuais entre sistemas de armazenamento, clusters e data centers, para recuperação de desastre.

Qual o valor que estas alterações adicionam?

Esses recursos de escalabilidade do Windows Server 2012 melhoram a configuração, o gerenciamento e a manutenção de grandes clusters físicos e de clusters de failover do Hyper-V.

No Windows Server 2012, os administradores podem fazer configurações, como priorizar o início ou a colocação de máquinas virtuais e funções clusterizadas nos nós clusterizados, para alocar com eficiência os recursos às cargas de trabalho clusterizadas. A tabela a seguir descreve essas configurações:

 

Configuração Descrição Escopo

Configurações de prioridade: Alta, Média (o padrão), Baixa ou Não Iniciar Automaticamente

  • As funções clusterizadas com prioridade mais alta são iniciadas e colocadas nos nós antes daquelas com prioridade mais baixa.

  • Se a prioridade Não Iniciar Automaticamente estiver atribuída, a função não entrará em modo online automaticamente após uma falha, o que manteria os recursos disponíveis para que outras funções pudessem ser iniciadas.

Todas as funções clusterizadas, inclusive as máquinas virtuais clusterizadas

Preempção de máquinas virtuais com base na prioridade

  • O serviço de Cluster coloca offline as máquinas virtuais com prioridade mais baixa quando as máquinas virtuais com prioridade alta não têm a memória necessária nem outros recursos para iniciar após a falha de um nó. Os recursos liberados podem ser atribuídos a máquinas virtuais com prioridade alta.

  • Se necessário, a preempção inicia com máquina virtuais de prioridade mais baixa e continua até as máquinas virtuais com prioridade mais alta.

  • As máquinas virtuais que tiverem admitido a preempção serão reiniciadas mais tarde, na ordem de prioridade.

Máquinas virtuais clusterizadas

Posicionamento da máquina virtual com reconhecimento de memória

  • Máquinas virtuais são posicionadas com base na configuração NUMA (Acesso Não Uniforme a Memória), nas cargas de trabalho já em execução e nos recursos disponíveis em cada nó.

    O número de tentativas de failover antes que uma máquina virtual seja iniciada com êxito é reduzido. Isso aumenta o tempo de ativação das máquinas virtuais.

Máquinas virtuais clusterizadas

Recursos de mobilidade de máquina virtual

  • Várias migrações ao vivo podem ser iniciadas simultaneamente. O cluster executa o máximo possível delas e, então, enfileira as migrações remanescentes, para conclusão posterior. As migrações que falharem são repetidas automaticamente.

  • As máquinas virtuais são migradas para nós com memória suficiente e para outros recursos.

  • Uma máquina virtual em execução pode ser adicionada ou removida de um cluster de failover.

  • O armazenamento de máquina virtual pode ser migrado ao vivo.

Máquinas virtuais clusterizadas

Drenagem de nó automatizado

  • O cluster drena automaticamente um nó (move as funções clusterizadas em execução no nó para outro nó) antes de colocar o nó no modo de manutenção ou de fazer outras alterações no nó.

  • As funções passam por failback no nó original após as operações de manutenção.

  • Os administradores podem drenar um nó com uma única ação do Gerenciador de Cluster de Failover ou usando o cmdlet do Windows PowerShell, Suspend-ClusterNode. O nó de destino das funções clusterizadas movidas pode ser especificado.

  • A Atualização com Suporte a Cluster usa a drenagem de nó no processo automatizado para aplicar atualizações de software aos nós do cluster. Para saber mais, veja Atualização com Reconhecimento de Cluster, posteriormente neste tópico.

Todas as funções clusterizadas, inclusive as máquinas virtuais clusterizadas

Qual o valor que estas alterações adicionam?

Esses recursos do Windows Server 2012 melhoram a alocação de recursos de cluster (principalmente ao iniciar ou manter nós) em grandes cluster físicos ou em clusters de failover de Hyper-V.

Os CSVs (Volumes Compartilhados do Cluster) foram introduzidos no Windows Server 2008 R2 para fornecer armazenamento comum para máquinas virtuais clusterizadas. No Windows Server 2012, os CSVs podem fornecer funções clusterizadas adicionais. Os CSVs permitem que vários nós do cluster acessem simultaneamente o mesmo sistema de arquivos NTFS sem impor restrições de hardware, tipo de arquivo ou estrutura de diretório. Com os CSVs, várias máquinas virtuais clusterizadas podem usar o mesmo LUN e ainda migrar ao vivo ou migrar rapidamente de nó para nó de forma independente.

Veja a seguir um resumo da nova funcionalidade CSV do Windows Server 2012.

  • Recursos de armazenamento para um intervalo maior de funções clusterizadas. Inclui o recurso Expandir Servidores de Arquivos para dados de aplicativos, que fornece armazenamento de servidor baseado em arquivo (SMB 3.0) continuamente disponível para Hyper-V e aplicativos como, por exemplo, Microsoft SQL Server. Para saber mais, veja Suporte para expansão de servidores de arquivos, posteriormente neste tópico.

  • Sistema de arquivos proxy de CSV (CSVFS). Fornece armazenamento compartilhado de cluster com um único e consistente namespace de arquivo, embora continue usando o sistema de arquivos NTFS subjacente.

  • Suporte para Criptografia de Unidade de Disco BitLocker. Permite descriptografia usando a identidade comum da conta de computador do cluster (também chamada de CNO (Objeto de Nome do Cluster)). Isso habilita a segurança física de implantações externas aos data centers seguros e cumpre os requisitos de conformidade para criptografia no nível do volume.

  • Facilidade no backup de arquivos. Dá suporte aos solicitantes de backup que executam backup do Windows Server 2008 R2 ou do Windows Server 2012. Os backups podem usar instantâneos VSS (Serviço de Cópias de Sombra de Volume) consistente com aplicativo e falha.

  • E/S direta para acesso de dados de arquivos, incluindo arquivos esparsos. Melhora a criação de máquina virtual e o desempenho da cópia.

  • Remoção de dependências de autenticação externa. Melhora o desempenho e a resiliência dos CSVs.

  • Integração com SMB Multichannel e SMB Direct. Usa os novos recursos do SMB 3.0 para permitir que o tráfego do CSV flua nas várias redes do cluster e para otimizar os adaptadores de rede que dão suporte a RDMA (Acesso Remoto Direto à Memória). Para saber mais, consulte Visão geral do protocolo SMB.

  • O armazenamento pode ficar visível apenas para um subconjunto de nós. Habilita implantações de cluster contendo nós de aplicativos e dados.

  • Integração com Espaços de Armazenamento. Permite a virtualização de armazenamento de cluster em grupos de discos econômicos. O recurso Espaços de Armazenamento do Windows Server 2012 pode ser integrado ao CSV para permitir acesso ampliado aos dados. Para saber mais, veja Visão geral de Espaços de Armazenamento.

  • Capacidade de examinar e reparar volumes com zero tempo offline. Mantém a disponibilidade do CSV enquanto o sistema de arquivos NTFS identifica, registra e repara anomalias.

Qual o valor que estas alterações adicionam?

Esses novos recursos proporcionam configuração mais fácil do CSV, suporte mais amplo de carga de trabalho, segurança e desempenho melhorados em uma variedade maior de implantações e mais disponibilidade do sistema de arquivos.

O que passou a funcionar de maneira diferente?

Os CSVs agora são exibidos como CSVFS (Sistema de Arquivos CSV) em vez de NTFS.

O recurso Expandir Servidores de Arquivos pode hospedar o armazenamento dimensionável e continuamente disponível por meio do protocolo SMB 3.0. Os clusters de failover do Windows Server 2012 fornecem os seguintes recursos fundamentais, que dão suporte a esse tipo de servidor de arquivos:

  • Um DNN (Nome de Rede Distribuída) que proporciona um ponto de acesso para conexões clientes com os servidores de arquivos expandidos.

  • Um tipo de recurso de Expansão de Servidor de Arquivos que oferece suporte à Expansão dos Serviços de Arquivo.

  • CSVs (Volumes Compartilhados do Cluster) para armazenamento. Para saber mais, veja Volumes Compartilhados do Cluster, posteriormente neste tópico.

  • Integração com os recursos Serviços de Arquivos para configurar a função clusterizada do servidor de arquivos expandido.

Qual o valor que estas alterações adicionam?

Esses recursos dão suporte aos serviços de arquivos com disponibilidade contínua e dimensionamento imediato, para aplicativos e usuários finais. Para saber mais, veja Visão geral do servidor de arquivos de expansão para dados de aplicativos.

A CAU (Atualização com Suporte a Cluster) é um recurso automatizado que permite a aplicação automática de atualizações no sistema operacional do host ou em outros componentes de sistema de servidores clusterizados, com pouca ou nenhuma perda de disponibilidade durante o processo de atualização. Esse recurso otimiza a drenagem automatizada e o failback de cada nó durante o processo de atualização. Por padrão, usa a infraestrutura do Windows Update Agent como fonte de atualização. Para ter uma visão geral do recurso CAU, veja Atualizando clusters de failover mantendo ao mesmo tempo a disponibilidade com atualização compatível com cluster: visão geral do cenário.

Qual o valor que esta alteração adiciona?

A CAU oferece maior tempo de ativação dos serviços de alta disponibilidade, facilidade de manutenção de clusters de failover e confiabilidade e consistência dos processos de TI.

Nos clusters em execução no Windows Server 2012, os administradores podem monitorar serviços ou máquinas virtuais clusterizadas que também estejam em execução no Windows Server 2012. Essa funcionalidade estende o monitoramento de alto nível de máquinas virtuais, que é implementado nos clusters de failover do Windows Server 2008 R2. Se um serviço monitorado em uma máquina virtual falhar, o serviço poderá ser reiniciado ou a máquina virtual clusterizada poderá ser reiniciada ou movida para outro nó (dependendo das configurações de reinicialização de serviço e das configurações de cluster de failover).

Qual o valor que esta alteração adiciona?

Esse recurso aumenta o tempo de ativação dos serviços de alta disponibilidade em execução em máquinas virtuais, em um cluster de failover.

O Assistente para Validar Configuração, do Gerenciador de Cluster de Failover, simplifica o processo de validação de hardware e software em servidores a serem usados em um cluster de failover. O desempenho para grandes clusters de failover foi melhorado e novos testes foram acrescentados.

Estes recursos foram melhorados em relação à validação:

  • Melhor desempenho. Execução significativamente mais rápida, em especial, para testar armazenamento.

  • Validação direcionada de novos LUNs. Permite especificar um novo LUN (disco), em vez de testar todos os LUNs durante a validação de armazenamento.

  • Integração com WMI. Expõe o status de validação de cluster para aplicativos e scripts por meio do WMI (Instrumentação de Gerenciamento do Windows).

  • Novos testes de validação. Fornece suporte para teste de validação para CSVs e para Hyper-V e máquinas virtuais (quando a função Hyper-V está instalada).

  • Reconhecimento de teste de validação de hardware replicado. Ajuda ambientes multissite de suporte.

Qual o valor que estas alterações adicionam?

Os testes de validação adicionados ajudam a confirmar que os servidores do cluster suportarão o failover suave, especialmente de máquinas virtuais de um host para outro.

A integração de clusters de failover com o AD DS (Serviços de Domínio Active Directory) ficou mais robusta no Windows Server 2012 com estes recursos:

  • Capacidade de criar objetos de computador de cluster em OUs (unidades organizacionais) direcionadas ou nas mesmas OUs dos nós de cluster. Alinha as dependências do cluster de failover no AD DS com o modelo de administração de domínio delegado, que é usado em muitas organizações de TI.

  • Reparo automatizado de objetos de computador virtual (VCOs) do cluster, quando excluídos acidentalmente.

  • Acesso ao cluster apenas para controladores de domínio Somente Leitura. Dá suporte a implantações em filiais ou em cenários de rede de perímetro.

  • Capacidade de o cluster iniciar sem dependências com o AD DS. Habilita determinados cenários de data center virtualizado.

noteObservação
Os clusters de failover não dão suporte a Contas de Serviço Gerenciado de grupo.

Qual o valor que estas alterações adicionam?

Esses recursos melhoram a configuração e a resiliência dos clusters de failover.

Estes recursos do Windows Server 2012 melhoram o gerenciamento e a funcionalidade do quorum de cluster:

  • Assistente para Configurar Quorum do Cluster. Simplifica a configuração de quorum e faz uma boa integração de novos recursos e funcionalidade de quorum existente.

  • Atribuição de votos. Permite especificar quais nós têm votos no quorum de determinação (por padrão, todos os nós têm um voto).

  • Quorum dinâmico. Capacita o administrador a gerenciar automaticamente a atribuição de voto do quorum para um nó, com base no estado do nó. Quando o nó é desativado ou falha, ele perde o voto de quorum. Quando um nó reingressa com êxito no cluster, ele reconquista o voto de quorum. Por meio do ajuste automático da atribuição de votos de quorum, o cluster pode aumentar ou diminuir o número de votos de quorum necessários para se manter em execução. Isso habilita o cluster a preservar a disponibilidade durante falhas ou desativações de nós sequenciais.

Qual o valor que estas alterações adicionam?

Essas melhorias simplificam a configuração de quorum e aumenta a disponibilidade do cluster em cenários com falhas.

Ao usar a versão atualizada do Assistente para Migração de Clusters do Windows Server 2012, os administradores podem migrar as configurações de funções clusterizadas (antes chamadas de serviços e aplicativos clusterizados) a partir dos clusters em execução no Windows Server 2012, no Windows Server 2008 R2 ou no Windows Server 2008. Os aperfeiçoamentos de migração no Windows Server 2012 incluem:

  • Exportar e importar máquinas virtuais de Hyper-V.

  • Migrar para discos CSV.

  • Mapear armazenamento e redes virtuais.

  • Reutilizar armazenamento existente.

Qual o valor que esta alteração adiciona?

O Assistente para Migração de Clusters fornece facilidade e flexibilidade para implantar, atualizar e migrar clusters de failover.

No Windows Server 2012, O Agendador de Tarefas foi integrado ao Clustering de Failover para permitir que o administrador configure tarefas clusterizadas. Uma tarefa clusterizada é uma tarefa do Agendador de Tarefas que foi registrada em todos os nós do cluster. Dependendo da tarefa, ela pode ser habilitada em todos os nós ou em um subconjunto de nós.

O administrador pode configurar tarefas clusterizadas de três maneiras:

  • Todo o cluster. A tarefa está agendada em todos os nós do cluster.

  • Qualquer nó. A tarefa está agendada em um único nó aleatório.

  • Recurso específico. A tarefa está agendada em apenas um nó que contém o recurso de cluster especificado.

O administrador pode configurar e gerenciar tarefas clusterizadas usando os seguintes cmdlets do Usando o Windows PowerShell:

  • Register-ClusteredScheduledTask

  • Set-ClusteredScheduledTask

  • Get-ClusteredScheduledTask

  • Unregister-ClusteredScheduledTask

Qual o valor que esta alteração adiciona?

Tarefas clusterizadas fornecem um mecanismo flexível para uso de recursos de cluster para executar aplicativos ou processos em horários predefinidos.

Para usar os cmdlets do Usando o Windows PowerShell para Clustering de Failover, instale o módulo Cluster de Failover para Usando o Windows PowerShell, que está incluído nas ferramentas do Clustering de Failover. Para obter uma lista dos cmdlets, veja Cmdlets de Clustering de Failover do Windows PowerShell.

Os novos cmdlets do Usando o Windows PowerShell dão suporte aos recursos de Clustering de Failover do Windows Server 2012, incluindo o seguinte:

  • Gerenciar pontos de verificação do Registro de cluster, inclusive os pontos de verificação de criptografia.

  • Criar Servidores de Arquivos Expandidos.

  • Monitorar aplicativos de máquina virtual.

  • Atualizar as propriedades de um recurso Nome de Rede Distribuída.

  • Criar e gerenciar tarefas clusterizadas.

  • Criar um Servidor de Destino iSCSI altamente disponível.

Qual o valor que esta alteração adiciona?

Os novos cmdlets do Usando o Windows PowerShell dão suporte para o gerenciamento e a criação de scripts para os recursos do Clustering de Failover do Windows Server 2012.

O que passou a funcionar de maneira diferente?

O cmdlet Test-ClusterResourceFailure substitui Fail-ClusterResource.

  • A ferramenta de linha de comando Cluster.exe foi substituída, mas ela pode ser opcionalmente instalada com as ferramentas de Clustering de Failover. Os cmdlets do Usando o Windows PowerShell para Clustering de Failover fornecem funcionalidade geralmente equivalente aos comandos Cluster.exe. Para saber mais, veja Mapeando comandos Cluster.exe para cmdlets do Windows PowerShell para clusters de failover.

  • A interface COM do Servidor de Automação de Cluster (MSClus) foi substituída, mas pode ser opcionalmente instalada com as ferramentas de Clustering de Failover.

  • O suporte às DLLs de recurso de cluster de 32 bits foi substituído, mas as DLLs de 32 bits podem ser instaladas opcionalmente. Você deve atualizar as DLLs de recurso de cluster para 64 bits.

  • A função Servidor de Impressão é removida do Assistente para Alta Disponibilidade e não pode ser configurada no Gerenciador de Cluster de Failover.

  • O cmdlet Add-ClusterPrintServerRole foi substituído e não há suporte no Windows Server 2012 para ele.

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