数据库可用性组设计示例

Exchange 2010
 

适用于: Exchange Server 2010 SP2, Exchange Server 2010 SP3

上一次修改主题: 2010-10-01

数据库可用性组 (DAG) 可以容纳多达 16 个邮箱服务器,并且可以跨多个物理位置和 Active Directory 站点扩展 DAG,这些都为 DAG 提供了很多体系结构设计可能性。

可以在下列各种环境中使用 DAG 的设计示例:

  • 两成员 DAG,适用于小型办公室和分区办公室部署

  • 四成员 DAG,可通过定位同一数据中心中的所有成员来提高单个数据中心的高可用性

  • 四成员 DAG,可通过在主数据中心定位两名成员和在第二个数据中心定位另外两名成员来提高单个数据中心的高可用性以及该数据中心的站点弹性

DAG 所使用的设计和邮箱数据库副本的分发方式将基于组织的服务级别协议 (SLA) 和这些 SLA 中声明的邮箱服务和数据的恢复时间目标和恢复点目标。

目录

单个数据中心/Active Directory 站点中的两成员 DAG

单个数据中心/Active Directory 站点中的四成员 DAG

两个数据中心/Active Directory 站点中的四成员 DAG

两个数据中心/Active Directory 站点中的两个四成员 DAG

在 DAG 中使用不包含数据库的邮箱服务器进行附加投票

若要了解与高可用性和站点弹性相关的管理任务,请参阅管理高可用性和站点恢复

两成员 DAG 是可提供高可用性的最小 DAG。两成员 DAG 最适合那些需要邮箱服务和数据具有某种形式的高可用性、但不需要站点弹性的组织。此配置对小型办公室和分区办公室部署尤其有效,因为它仅使用两个 Exchange 服务器就可以为客户端访问、邮箱和集线器传输服务器角色启用冗余。下图说明了此配置。

两成员数据库可用性组

两成员数据库可用性组

此配置有几个方面值得注意:

  • 在此设计中,仅将客户端访问、邮箱和集线器传输这三种服务器角色设在一起。虽然支持将统一消息服务器角色设在一起,但出于性能方面的考虑,我们不建议采用该配置。

  • 若要实现客户端访问和集线器传输服务器角色的高可用性,应当在客户端和这些服务器角色之间使用某种形式的负载平衡。因为这些服务器角色与作为 DAG 成员的邮箱服务器设在一起,所以无法使用 Windows 网络负载平衡(因为网络负载平衡和 Windows 故障转移群集不能安装在同一台服务器上)。而是必须使用非 Windows 网络负载平衡解决方案(例如,硬件负载平衡器或第三方基于软件的负载平衡器)。

  • 与所有成员人数为偶数的 DAG 一样,两成员 DAG 也需要见证服务器来维护仲裁。见证服务器(未显示)是不作为并且永远不会成为 DAG 成员的 Windows 服务器。例如,使用此配置的较小组织可以使用文件服务器或目录服务器作为见证服务器。只要仲裁投票者中有超过半数的人可用并正在通信即可维护仲裁。一个两成员 DAG 以及一个见证服务器提供三个仲裁投票者。(每个 DAG 成员和见证服务器只要可用并且处于通信中,便可进行投票。)因此,两成员 DAG 不会因单个投票者(例如,某个 DAG 成员,或只是见证服务器)的故障或中断而中断服务。但是,丢失其中两个投票者(例如一个 DAG 成员和见证服务器)将导致丢失仲裁,从而将导致服务中断。

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单个数据中心部署中的四成员 DAG 可提供比两成员或三成员 DAG 弹性更大的故障应对能力。更大的 DAG 本身就能提供更大的弹性,因为它们能够承受更多故障且不会造成服务中断。在不损失仲裁和有损服务的情况下,两成员或三成员 DAG 仅可承受失去单个投票者的情形,而四成员 DAG(按照定义,它有五个仲裁投票者)则可承受失去两个投票者的情形。

下图说明了所有成员都位于单个数据中心的四成员 DAG。

四成员数据库可用性组

四成员数据库可用性组

使用四成员 DAG,最多可以为每个数据库创建四个副本。这些数据库副本足够保证备用数据保护方案的使用,如灵活邮箱保护。灵活邮箱保护使您可以将 Microsoft Exchange Server 2010 高可用性和可扩展存储引擎 (ESE) 恢复功能与其他内置保护功能(如滞后的邮箱数据库副本、保留策略、可恢复项目文件夹以及保持策略)合并,以创建可以减少对其他形式的保护(如使用独立磁盘冗余阵列 (RAID) 或进行数据备份)的需求的解决方案。有关灵活邮箱保护的详细信息,请参阅了解备份、还原和灾难恢复。有关使用备份的复制和只是使用一批磁盘 (JBOD) 的详细信息,请参阅邮箱服务器存储设计

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跨两个数据中心扩展的四成员 DAG 可同时为邮箱服务和数据提供数据中心高可用性和站点弹性。下图说明了此配置。

跨两个站点扩展的四成员数据库可用性组

跨两个站点的数据库可用性组

此配置有几个方面值得注意:

  • DAG 的见证服务器应当位于主数据中心中。通常,主数据中心是包含大多数用户的数据中心。在主数据中心中使用见证服务器能保证在广域网 (WAN) 出现中断的情况下为大多数用户持续提供功能。您可以使用多个 DAG 消除 WAN 成为单一故障点的可能性,并允许在 WAN 出现中断的情况下使多个数据中心的服务和数据访问保持正常工作。有关详细信息,请参阅下一个示例。

  • 不存在直接路由可允许实现从一个 DAG 成员服务器上的复制网络到另一个 DAG 成员服务器上的 MAPI 网络的通信(或反向),或 DAG 中的多个复制网络之间的通信。例如,您要阻止每个 DAG 成员上的 MAPI 网络与每个其他 DAG 网络上的复制网络之间的通信。(在上图中,MBX1A 上的 MAPI 网络不得与 MBX1B 或 MBX2B 上的复制网络建立任何网络连接。)您可以使用路由器访问控制列表 (ACL) 阻止此通信。此外,如果您将动态主机配置协议 (DHCP) 用于复制网络,则可以使用 DHCP 配置 DAG 成员的静态路由。

  • 因为此 DAG 配置旨在提供站点恢复能力,所以 Exchange 客户端访问命名空间(Microsoft Office Outlook Web App、自动发现、Microsoft Exchange ActiveSync、Outlook Anywhere、POP3、IMAP4、SMTP 和 RPC 客户端访问阵列)的生存时间 (TTL) 值应在内部和外部 DNS 区域中都设置为 5 分钟。

  • 本示例在专用硬件上部署 Exchange 服务器角色。因为客户端访问和集线器传输服务器角色未与 DAG 中的邮箱服务器设在一起,所以 Windows 网络负载平衡用于对客户端访问和集线器传输服务器角色进行负载平衡。

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如上一个示例中所示,使用跨两个数据中心扩展的单个四成员 DAG 可以为邮箱服务和数据提供高可用性和站点恢复能力。但是,如果 WAN 出现中断,则仅有主数据中心保留服务,因为该数据中心包含大多数投票者。包含少数投票者的数据中心不具备多数性,该数据中心中的 DAG 成员会丢失仲裁并脱机。

若要在多数据中心环境(其中每个数据中心都主动服务于一个本地用户群)中部署高可用性邮箱服务器,建议您部署多个 DAG,其中每个 DAG 都在不同的数据中心中包含大多数投票者,如下图所示。

跨两个站点扩展的两个四成员 DAG

跨两个活动数据中心的两个 DAG

因为 DAG1 和 DAG2 包含偶数个成员,所以它们使用一个见证服务器。虽然多个 DAG 可以使用同一个见证服务器,但是单独数据中心中的多个见证服务器可用于在 WAN 出现中断时,继续对每个数据中心的本地用户群提供服务。

位于波特兰的用户的活动邮箱数据库位于 PDXMBX3 和/或 PDXMBX4 上,而被动数据库副本位于 REDMBX3 和/或 REDMBX4 上。同样,位于雷蒙德的用户的活动邮箱数据库位于 REDMBX1 和/或 REDMBX2 上,而被动数据库副本位于 PDXMBX1 和/或 PDXMBX2 上。如果雷蒙德与波特兰之间丢失了所有网络连接,则会出现以下情况:

  • 对于 DAG1,成员 REDMBX1 和 REDMBX2 会占大多数,并会继续为雷蒙德数据中心的用户提供服务,因为它们可以与 DAG1 的见证服务器 HUB1 通信。

  • 对于 DAG2,成员 PDXMBX3 和 PDXMBX4 会占大多数,并会继续为波特兰数据中心的用户提供服务,因为它们可以与 DAG2 的见证服务器 HUB2 通信。

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如前所述,DAG 越大,本质上便可提供更强的恢复能力,因为它们可以承受更多故障,而不会中断服务。有助于在处理 DAG 成员故障时提高恢复能力的一种设计策略是利用 DAG 的主数据中心中的现有集线器传输服务器。此策略涉及将邮箱服务器角色(不包含任何数据库或数据库副本)添加到集线器传输服务器,然后将该服务器添加到 DAG。在此方案中,邮箱服务器角色仅用于投票和仲裁。DAG 中的投票者越多,DAG 可以承受的投票者故障就越多,同时仍然维持仲裁。

例如,考虑一个跨两个数据中心扩展的四成员 DAG。主数据中心包含两个 DAG 成员和见证服务器,第二个数据中心包含两个 DAG 成员。如下图所示,有五个仲裁投票者。因此,此 DAG 可以丢失两个投票者并仍然维持仲裁。如果 DAG 丢失第三个投票者,则它会丢失仲裁,需要手动管理干预才能还原服务。

四成员 DAG 以及一个见证服务器

具有 5 个投票者的四成员数据库可用性组

通过使用此示例中的相同服务器,您可以将邮箱服务器角色添加到集线器传输服务器 REDHUB1、REDHUB2 和 PDXHUB1,然后将这些服务器添加到 DAG1(假设这些服务器能够运行 Windows 故障转移群集)。

使用不包含数据库的三个邮箱服务器的七成员 DAG

具有 7 个投票者的七成员数据库可用性组

此时,您未在这些服务器上创建任何生产邮箱数据库。也未将任何数据库副本复制到这些服务器上。在此配置中,可以删除默认邮箱数据库并停止 Microsoft Exchange 信息存储服务(也可以选择禁用该服务)。

注释注意:
虽然不包含数据库的邮箱服务器无需 Microsoft Exchange 信息存储服务即可参与仲裁投票,但是邮箱服务器必须运行 Microsoft Exchange 复制服务才能参与仲裁和 DAG 功能。

在将不包含数据库的邮箱服务器添加为 DAG 的成员之后,这些服务器会成为 DAG 仲裁的参与者。在此配置中,DAG1 现在具有七个仲裁投票者。因此,它可以丢失三个服务器并仍然维持仲裁。

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