Descripción de la organización en clústeres de Exchange Server 2003

Última modificación del tema: 2007-06-28

Las tecnologías de Organización en clústeres de Windows pueden ayudarle a lograr escalabilidad, disponibilidad, confiabilidad y tolerancia a errores para la organización de Exchange 2003. Un clúster se compone de equipos individuales (también denominados “nodos”) que funcionan conjuntamente en un servicio de clústeres. Estos equipos actúan como proveedores de servicios de red o como equipos de reserva que asumen las responsabilidades de los nodos que experimentan errores. Dependiendo de cómo configure el clúster, la organización en clústeres puede simplificar el proceso de recuperación de desastres de un único servidor.

En un entorno organizado en clústeres, Exchange funciona como un servidor virtual (y no como un servidor independiente), ya que cualquier nodo de un clúster puede asumir el control de un servidor virtual. Si el nodo donde se ejecuta el EVS tiene problemas, el EVS se pone sin conexión durante un breve período de tiempo hasta que otro nodo toma el control del EVS. Todas las recomendaciones realizadas para la organización en clústeres de Exchange son para configuraciones de nodos activos/pasivos. Para obtener información acerca de las configuraciones de clústeres activos/pasivos y activos/activos, consulte “Configuraciones de clústeres” más adelante en este tema.

Una configuración recomendada para el clúster de Exchange 2003 es un clúster de cuatro nodos que consta de tres nodos activos y uno nodo pasivo. Cada nodo activo contiene un EVS. Esta configuración es rentable, ya que permite ejecutar tres servidores de Exchange activos al tiempo que se mantiene la seguridad de conmutación por error que proporciona un servidor pasivo.

En esta sección se exponen los siguientes aspectos relacionados con la organización en clústeres de Exchange 2003:

• Organización en clústeres de Windows
• Servidores virtuales de Exchange
• Recurso Disco de quórum
• Configuraciones de clústeres
• Requisitos de la versión de Windows y Exchange
• Ejemplo de una topología de clústeres de dos nodos
• Descripción de conmutaciones por error
• Nombres de red y direcciones IP

Organización en clústeres de Windows

Para crear clústeres en Exchange 2003, debe utilizar Organización en clústeres de Windows. Organización en clústeres de Windows es una característica de Windows Server 2003, Enterprise Edition y Windows Server 2003, Datacenter Edition. El Servicio de Cluster Server de Windows controla todos los aspectos de Organización en clústeres de Windows. Cuando se ejecuta el programa de instalación de Exchange 2003 en un nodo de un clúster de Windows Server 2003, se instala automáticamente la versión compatible con clústeres de Exchange. Exchange 2003 utiliza las siguientes características de Organización en clústeres de Windows:

• Arquitectura de no compartir nada   Los clústeres de servicios de fondo de Exchange 2003 requieren el uso de la arquitectura de no compartir nada. En una arquitectura de no compartir nada, aunque todos los nodos del clúster pueden tener acceso al almacenamiento compartido, no pueden tener acceso al mismo recurso de disco de ese almacenamiento compartido simultáneamente. Por ejemplo, en la figura 5.3, si el Nodo 1 toma posesión de un recurso de disco, ningún otro nodo del clúster podrá tener acceso a ese recurso de disco hasta que no tome posesión del mismo.
• DLL de recursos   Windows se comunica con los recursos de un clúster mediante una DLL de recursos. Para comunicarse con el Servicio de Cluster Server, Exchange 2003 utiliza su propia DLL de recursos personalizada (Exres.dll). La comunicación entre el Servicio de Cluster Server y Exchange 2003 se personaliza para ofrecer toda la funcionalidad de Organización en clústeres de Windows. Para obtener información acerca de Exres.dll, consulte el artículo 810860 de Microsoft Knowledge Base, "XGEN: Arquitectura de la biblioteca de vínculos dinámicos (Exres.dll) de recursos de Exchange."
• Grupos   Para contener los EVS en un clúster, Exchange 2003 utiliza grupos de clústeres de Windows. Un EVS de un clúster es un grupo de clústeres de Windows que contiene recursos de clúster, como una dirección IP y Operador de sistema de Exchange 2003.
• Recursos   Los EVS incluyen recursos del Servicio de Cluster Server, como recursos de direcciones IP, recursos de nombres de red y recursos de discos físicos. Los EVS también incluyen sus propios recursos específicos de Exchange. Después de agregar el recurso Instancia del operador de sistema de Exchange (un recurso específico de Exchange) a un grupo de clústeres de Windows, Exchange crea automáticamente los demás recursos esenciales relacionados con Exchange, como Instancia del servidor virtual HTTP de Exchange, Instancia del almacén de información de Exchange e Instancia de MS Search de Exchange.

Servidores virtuales de Exchange

Para crear un clúster de Exchange 2003, cree un grupo de clústeres de Windows Server 2003 y, después, agréguele recursos específicos. Los clústeres de Exchange 2003 crean servidores lógicos a los que se conoce como servidores virtuales de Exchange (EVS). A diferencia de un servidor independiente (no organizado en clústeres) de Exchange 2003, un EVS es un grupo de clústeres en el que se puede conmutar por error si se producen errores en el servidor principal que ejecuta el EVS. Cuando se produce un error en un nodo del clúster, uno de los nodos restantes asume las responsabilidades del EVS donde se produjo el error. Para tener acceso a este nuevo servidor, los clientes pueden utilizar el mismo nombre de servidor.

Un EVS es un grupo de clústeres que requiere, como mínimo, los recursos siguientes:

• Dirección IP estática.
• Nombre de red.
• Uno o varios discos físicos para el almacenamiento compartido.
• El recurso Operador de sistema de Exchange 2003. (El recurso Operador de sistema instala otros recursos de Exchange necesarios).

En la figura siguiente se ilustran los recursos de clúster de Exchange 2003 y las dependencias de los recursos.

Los equipos cliente se conectan a un EVS de la misma forma en que se conectan a un servidor independiente de Exchange 2003. Windows Server 2003 proporciona el recurso de dirección IP, el recurso de nombre de red y los recursos de disco asociados al EVS. Exchange 2003 proporciona el recurso Operador de sistema y otros recursos necesarios. Al crear el recurso Operador de sistema se crean todos los demás recursos necesarios y dependientes.

En la tabla siguiente se enumeran los recursos de clúster de Exchange 2003 y sus dependencias.

Recursos y dependencias de clúster de Exchange 2003

Los clústeres de Exchange 2003 no aceptan los siguientes componentes de Windows y Exchange 2003:

• Conector de Active Directory (ADC)

• Conector de calendario de Exchange 2003

• Conector de Exchange para Lotus Notes

• Conector de Exchange para Novell GroupWise

• Servicio de sucesos de Microsoft Exchange

• Servicio de replicación de sitios (SRS)

• Protocolo de transferencia de noticias a través de la red (NNTP)

  Nota

  El servicio NNTP (un componente secundario de Servicios de Internet Information Server (IIS) de Windows Server 2003) continúa siendo un requisito necesario para la instalación de Exchange 2000 en un clúster. Después de instalar Exchange 2003 en un clúster, el servicio NNTP deja de estar operativo.

Grupos de clústeres

Al configurar un clúster de Exchange debe crear grupos para administrar el clúster y los EVS del clúster. Además, puede configurar cada EVS de manera independiente. Al crear grupos de clústeres, tenga en cuenta las siguientes recomendaciones:

• El recurso Coordinador de transacciones distribuidas de Microsoft (MSDTC) es necesario para la instalación de Exchange Server y de Service Pack. En un clúster dedicado a Exchange, se recomienda que el recurso MSDTC se agregue al grupo de clústeres predeterminado. Además, se recomienda que la opción 'Afectar al grupo' se desactive para el recurso MSDTC. Esto impide que un fallo del recurso MSDTC afecte al grupo de clústeres predeterminado.
• Para obtener más información acerca de cómo agregar el recurso MSDTC en Windows Server 2003, consulte en Microsoft Knowledge Base el artículo 301600, "Cómo configurar el coordinador de transacciones distribuidas de Microsoft (DTC) en un clúster de Windows Server 2003". El artículo 301600 de Microsoft Knowledge Base incluye una referencia al artículo 817064, "Cómo habilitar el acceso de red DTC en Windows Server 2003". Es una práctica de seguridad recomendada de Exchange Server no habilitar el acceso DTC de red para un clúster de Exchange. Si está configurando un recurso de Coordinador de transacciones distribuidas para un clúster de Exchange, no habilite el acceso DTC de red.
• Para proporcionar tolerancia de fallos para el clúster, no agregue otras aplicaciones o recursos de clúster al grupo de clústeres predeterminado distinto al recurso MSDTC y no utilice el volumen de quorum para nada distinto al quorum de clúster y el recurso MSDTC.
• Asigne a cada grupo su propio conjunto de recursos Disco físico. Esto permite que los archivos de registro de transacciones y los archivos de base de datos conmuten por error a otro nodo simultáneamente.
• Utilice discos físicos distintos para almacenar los archivos de registro de transacciones y los archivos de base de datos. La existencia de discos duros diferentes impide que un error en un único eje afecte a más de un grupo. Esta recomendación sólo se aplica a servidores independientes de Exchange.

Para obtener más información acerca de las consideraciones sobre almacenamiento para los clústeres de servidor, consulte "Soluciones de almacenamiento en clústeres" en Consideraciones de diseño de la organización en clústeres.

Recurso Disco de quórum

El recurso más importante del clúster es el recurso de disco de quórum. El recurso de disco de quórum mantiene los datos de configuración del clúster, incluyendo el registro de quórum, el punto de control de la base de datos del clúster y los puntos de control de los recursos. El recurso de quórum también proporciona un almacenamiento físico permanente cuando se producen errores en el sistema. Si está ejecutando Windows Server 2003 puede elegir entre los siguientes tipos de quórum:

• Quórum estándar (también denominado quórum único)   Con un quórum estándar, los datos del recurso de disco de quórum están alojados en un recurso de disco físico compartido al que pueden tener acceso todos los nodos del clúster. Cuando se utiliza un quórum estándar, como los datos de configuración del clúster se guardan en el recurso de disco de quórum, todos los nodos del clúster deben poder comunicarse con el nodo que contiene este recurso.
• Quórum de conjunto de nodos de mayoría   Con un quórum de conjunto de nodos de mayoría, los datos de quórum se almacenan localmente en el disco del sistema de cada nodo del clúster. El recurso Conjunto de nodos de mayoría se asegura de que los datos de configuración del clúster almacenados en un quórum de conjunto de nodos de mayoría es coherente en todos los discos.

En la figura siguiente se ilustra un disco de quórum estándar y un quórum de conjunto de nodos de mayoría para un clúster de cuatro nodos.

Cuando se crea un clúster o cuando la comunicación entre los nodos de un clúster experimenta errores, el recurso Disco de quórum evita que los nodos formen varios clústeres. Para formar un clúster, un nodo debe disputar y obtener la propiedad del recurso Disco de quórum. Por ejemplo, si un nodo no puede detectar un clúster durante un proceso de detección, el nodo intenta formar su propio clúster asumiendo el control del recurso Disco de quórum. Sin embargo, si el nodo no consigue obtener este control, no puede formar un clúster.

El recurso Disco de quórum almacena la versión más reciente de la base de datos de la configuración del clúster en forma de archivos de puntos de control del Registro y de los registros de recuperación. Estos archivos contienen la configuración del clúster y los datos del estado de cada nodo individual. Cuando un nodo forma un clúster o se une a un clúster, el Servicio de Cluster Server actualiza la copia individual de la base de datos de configuración del nodo. Cuando un nodo se une a un clúster existente, el Servicio de Cluster Server recupera los datos de configuración de los otros nodos activos.

El Servicio de Cluster Server utiliza los registros de recuperación del recurso de disco de quórum para:

• Garantizar que sólo un conjunto de nodos de comunicación activos puede funcionar como clúster.
• Habilitar un nodo para que forme un clúster sólo si puede hacerse con el control del recurso Disco de quórum.
• Permitir que un nodo permanezca en un clúster existente o se una a un clúster sólo si puede comunicarse con el nodo que controla el recurso de disco de quórum.

Cuando elija el tipo de quórum para su clúster de Exchange, tenga en cuenta las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. Por ejemplo, para que un quórum estándar siga funcionando, debe proteger el recurso de disco de quórum del disco compartido. Por eso, se recomienda que utilice una solución de RAID para el recurso de disco de quórum. Además, para mantener un conjunto de nodos de mayoría en ejecución, la mayoría de los nodos deben estar en línea. En concreto, debe utilizar la siguiente ecuación:

<Número de nodos configurados en el clúster>/2 + 1.

Para obtener información detallada acerca de cómo seleccionar un tipo de quórum para el clúster, consulte "Choosing a Cluster Model" en el Kit de implementación de Windows Server 2003 (en inglés).

Configuraciones de clústeres

Con el proceso de organización en clústeres, un grupo de nodos independientes funciona conjuntamente como un único sistema. Cada nodo del clúster tiene memoria, procesadores, adaptadores de red y discos duros locales individuales para los archivos del sistema operativo y de las aplicaciones, pero comparte un medio de almacenamiento común. Estos servidores se pueden conectar mediante una red privada separada, utilizada sólo en la comunicación de los clústeres entre los nodos.

En general, para cada nodo del clúster se recomienda que utilice hardware idéntico (por ejemplo, procesadores idénticos, tarjetas de interfaz de red idénticas y la misma cantidad de RAM). Esto ayuda a garantizar que los usuarios percibirán un nivel coherente de rendimiento cuando tengan acceso a sus buzones en un servidor de servicios de fondo, independientemente de que el EVS que proporcione acceso esté ejecutándose en un nodo principal o en un nodo en espera. Para obtener más información acerca de las ventajas de utilizar hardware estándar en los servidores, consulte “Hardware estándar” en Medidas de tolerancia a errores de componentes.

En las próximas secciones se describen las configuraciones de clúster de Exchange 2003; en concreto, las configuraciones de nodos activos/pasivos y activos/activos. La organización en clústeres activos/pasivos es la recomendada para Exchange. En una configuración de nodos activos/pasivos, ningún nodo del clúster ejecuta más de un EVS a la vez. Además, la organización en clústeres con nodos activos/pasivos ofrece más nodos del clúster que EVS.

Organización en clústeres activo/pasivo

La organización en clústeres activo/pasivo es la más recomendable para Exchange. En esta configuración, un clúster de Exchange incluye hasta ocho nodos y puede alojar un máximo de siete EVS. (Cada nodo activo ejecuta un EVS). Todos los clústeres activos/pasivos deben tener uno o más nodos pasivos. Un nodo pasivo es un servidor donde está instalado Exchange y que está configurado para funcionar como un EVS, pero que permanece en espera hasta que se produce un error.

En la organización en clústeres activos/pasivos, cuando uno de los EVS experimenta un error (o se pone fuera de conexión), un nodo pasivo del clúster toma posesión del EVS que se estaba ejecutando en el nodo donde se produjo el error. Dependiendo de la carga actual del nodo donde se produjo el error, el EVS suele conmutar por error a otro nodo después de unos minutos. Como resultado, los usuarios solamente dejan de tener acceso a los recursos de Exchange del clúster durante un breve período de tiempo.

En un clúster activo/pasivo, como sucede en la arquitectura de 3 clústeres activos/1 clúster pasivo ilustrada en la figura siguiente, existen tres EVS: EVS1, EVS2 y EVS3. Esta configuración puede resolver un error en un único nodo. Por ejemplo, si el Nodo 3 deja de funcionar, el Nodo 1 seguirá siendo propietario de EVS1, el Nodo 2 seguirá siendo propietario de EVS2 y el Nodo 4 tomará posesión de EVS3 con todos los grupos de almacenamiento que se hayan montado después del error. Sin embargo, si se produce un error en un segundo nodo mientras el Nodo 3 sigue sin estar disponible, el EVS asociado al segundo nodo con error seguirá en un estado de error porque no existirá ningún nodo en espera disponible para realizar la conmutación por error.

Organización en clústeres activo/activo

La configuración activo/activo es la menos recomendable para Exchange. Cuando se utiliza una configuración de clústeres activos/activos para los clústeres de Exchange, está limitado a dos nodos. Si desea tener más de dos nodos, uno de ellos debe ser pasivo. Por ejemplo, si agrega un nodo a un clúster activo/activo con dos nodos, Exchange no le permitirá crear un tercer EVS. Además, después de instalar el tercer nodo, ningún nodo del clúster podrá ejecutar más de un EVS a la vez.

En un clúster activo/activo sólo hay dos EVS: EVS1 y EVS2. Esta configuración permite administrar un error en un único nodo sin perder el 100% de disponibilidad tras el error. Por ejemplo, si se produce un error en Nodo 2, el Nodo 1, que sigue siendo el propietario de EVS1, tomará también posesión de EVS2, con todos los grupos de almacenamiento montados. Sin embargo, si se produce un error en el Nodo 1 mientras el Nodo 2 sigue sin estar disponible, todo el clúster dejará de responder porque no habrá ningún nodo disponible para realizar la conmutación por error.

Si decide implementar una organización en clústeres activo/activo, debe tener en cuenta los requisitos siguientes:

• Requisitos de escalabilidad   Para permitir un rendimiento eficiente tras la conmutación por error, y para asegurarse de que un único nodo del clúster activo/activo puede poner en línea el segundo EVS, debe asegurarse de que el número de conexiones de usuario MAPI simultáneas en cada nodo activo no supera las 1900. Además, debe comprobar que el uso promedio de CPU del Almacén de información de Microsoft Exchange (store.exe) en cada nodo activo no es superior al 40 por ciento.
  Para ver información detallada acerca de cómo dimensionar los EVS que se ejecutan en un clúster activo/activo, así como la forma de supervisar una configuración de clúster activo/activo, consulte “Consideraciones de rendimiento y escalabilidad” en Consideraciones de diseño de la organización en clústeres.
• Requisitos de grupos de almacenamiento   Como ocurre con los servidores independientes de Exchange, cada nodo de un clúster de Exchange está limitado a cuatro grupos de almacenamiento. En caso de que se produzca una conmutación por error, para que un único nodo de un clúster activo/activo monte todos los grupos de almacenamiento dentro del clúster, no puede tener más de cuatro grupos de almacenamiento en total en todo el clúster.
  Para obtener más información acerca de esta limitación, consulte “Limitaciones de los grupos de almacenamiento” en Consideraciones de diseño de la organización en clústeres.

A causa de las limitaciones de escalabilidad de los clústeres de Exchange activo/activo, es recomendable que implante clústeres de Exchange activo/pasivo. Los clústeres activo/activo no se recomiendan bajo ninguna circunstancia.

Ejemplo de una topología de clústeres de dos nodos

Si bien una topología típica de clústeres incluye más de dos nodos, una forma sencilla de explicar las diferencias existentes entre los clústeres activos/pasivos y activos/activos es ilustrar una topología sencilla de clústeres de dos nodos.

En este ejemplo, ambos nodos del clúster son miembros del mismo dominio, y están conectados a la red pública y a una red privada del clúster. El recurso de disco físico es el disco compartido del clúster. Si sólo un nodo del clúster posee un EVA, el clúster será activo/pasivo. Si ambos nodos poseen uno o más EVS, o si uno de los nodos posee dos EVS, el clúster será activo/activo.

Requisitos de las ediciones de Windows y Exchange

Para crear clústeres de Exchange se requieren determinadas ediciones de Windows y de Exchange. En la tabla siguiente se enumeran estos requisitos.

Requisitos de las ediciones de Windows y Exchange

Descripción de conmutaciones por error

Como parte del proceso de diseño de la implementación de clústeres debe comprender cómo funciona el proceso de conmutación por error. Hay dos casos de conmutación por error: conmutación por error planeada y no planeada.

En una conmutación por error planeada:

1. El administrador de Exchange utiliza el Servicio de Cluster Server para mover el EVS a otro nodo.
2. Todos los recursos del EVS se ponen sin conexión.
3. Los recursos se trasladan al nodo especificado por el administrador de Exchange.
4. Todos los recursos del EVS se ponen en conexión.

En una conmutación por error no planeada:

1. Se produce un error en uno (o en varios) de los recursos de EVS.
2. Durante la siguiente comprobación IsAlive, Monitor de recursos descubre el error en el recurso.
3. El Servicio de Cluster Server desconecta automáticamente todos los recursos dependientes.
4. Si el recurso afectado está configurado para que se reinicie (configuración predeterminada), el Servicio de Cluster Server intenta reiniciar el recuso afectado y todos sus recursos dependientes.
5. Si se vuelven a producir errores en el recurso:
   • El Servicio de Cluster Server intenta reiniciar de nuevo el recurso.
     O bien
   • Si el recurso está configurado para afectar al grupo (configuración predeterminada) y experimenta errores un cierto número de veces (el número predeterminado es 3) dentro de un período de tiempo configurado (de manera predeterminada, 900 segundos), el Servicio de Cluster Server desconecta todos los recursos del EVS.
6. Todos los recursos se conmutan por error (se mueven) a otro nodo del clúster. Si se ha especificado, este nodo será el siguiente de la lista Propietarios preferidos. Para obtener más información acerca de la configuración de un propietario preferido para un recurso, consulte “Especificar los propietarios preferidos” en la Guía de administración de Exchange Server 2003.
7. El Servicio de Cluster Server intenta conectar todos los recursos del EVS en el nuevo nodo.
8. Si vuelven a producirse errores en el mismo recurso o en otro recurso del nuevo nodo, el Servicio de Cluster Server repite los pasos anteriores y es posible que necesite conmutar por error a otro nodo (o volver al nodo original).
9. Si el EVS sigue conmutando por error, el Servicio de Cluster Server conmutará por error el EVS un número máximo de veces (10 de forma predeterminada) dentro de un período de tiempo especificado (el valor predeterminado es 6 horas). Después de este tiempo, el EVS permanecerá en un estado de error.
10. Si se ha configurado la conmutación por recuperación (de forma predeterminada está desactivada), el Servicio de Cluster Server devuelve el EVS a su nodo original inmediatamente, si éste está disponible, o en un momento determinado del día, cuando el nodo original vuelva a estar disponible, dependiendo de la configuración del grupo.

Nombres de red y direcciones IP

Una instalación típica de clúster incluye una red pública, que los equipos cliente utilizan para conectarse a los EVS, y una red privada para la comunicación entre los nodos del clúster. Para comprobar que tiene disponibles suficientes direcciones IP estáticas, tenga en cuenta los requisitos siguientes:

• Cada nodo del clúster tiene dos direcciones IP estáticas (las direcciones IP de la conexión a la red privada y a la red pública de cada nodo) y un nombre NetBIOS.
• El propio clúster tiene una dirección IP estática y un nombre NetBIOS.
• Cada EVS tiene una dirección IP estática y un nombre NetBIOS.

Resulta recomendable que un clúster de <n>-nodos con <e> EVS utilice 2×n + e +1 direcciones IP. El +1 de esta ecuación asume que tanto el recurso de disco de quorum como el recurso MSDTC están ubicados en el grupo de clústeres predeterminado. Para obtener más información acerca de estas recomendaciones, consulte “Grupos de clústeres” anteriormente en este tema.

En un clúster con dos nodos, el número de direcciones IP estáticas recomendadas es cinco, más el número de EVS. En un clúster con cuatro nodos, el número recomendado será nueve, más el número de EVS.

La figura siguiente muestra un ejemplo de las direcciones IP y otros componentes necesarios en una configuración de clúster de Exchange con cuatro nodos.