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海报配套参考:HYPER-V 和故障转移群集

 

适用对象:Windows Server 2012

本文档是讨论的配套引用的一部分Windows Server 2012 HYPER-V 组件体系结构海报

本文档标题为"HYPER-V 和故障转移群集"的部分是指并讨论了队列中实时迁移、 故障转移群集验证、 群集感知更新、 虚拟机优先级和改进的功能以便为群集共享卷的虚拟机。 它包括其他相关的信息。

您可以从 Microsoft 下载中心获取 Windows Server 2012 HYPER-V 组件体系结构海报。 这是免费的资源。 您可以在此处下载它:

http://www.microsoft.com/download/en/details.aspx?id=29189

服务器可用性是比以往您的业务是否在本地或从云中运行更高的优先级。 "24/7"全球市场意味着该停工时间可以等同于丢失的客户、 收入和工作效率。 为了帮助提供高可用性,Windows Server 2012 提供了增强的故障转移的聚类分析功能,它提供具有针对保护的组织:

  • 应用程序和服务失败。

  • 系统和硬件故障 (如 Cpu、 驱动器、 内存、 网络适配器和电源设备)。

  • 站点出现故障 (这可能由自然灾难、 电源中断或连接中断)。

可以使用故障转移群集为任务关键型应用程序提供支持例如数据库、 消息传递系统中,文件和打印服务、 自定义应用程序和虚拟化工作负载 — 这需要高可用性、 可伸缩性和可靠性。

故障转移群集是一组独立的计算机或以物理方式由局域网 (LAN) 或广域网 (WAN) 连接和通过群集软件以编程方式连接的节点。 管理员作为单个系统管理节点的组。 组通常包括多个网络连接和数据存储连接到通过存储区域网络 (San) 的节点。 故障转移群集的操作方式来提供服务在系统组件出现故障的节点之间移动资源。

通常情况下,如果正在运行某个特定的应用程序或服务器角色的服务器失败,该应用程序将不可用之前固定的服务器。 故障转移群集通过检测硬件或软件故障并立即重新另一个节点上的应用程序或服务器角色启动而无需管理员干预来解决这种情况下,该过程称为故障转移。

用户可以继续访问该服务并且可能完全不知道它现在正在提供从其他服务器。 这一概念得以扩展时启用您的工作负载使用 HYPER-V 进行虚拟化和管理故障转移群集内。

Microsoft 长期以来在提供高可用性技术和解决方案的参与。 Windows Server 2008 提供了许多增强配置、 管理和诊断功能来进行设置和管理更加轻松的故障转移群集上的故障转移群集功能。 Windows Server 2008 R2 增强群集验证过程中为新的或现有的群集、 简化了对群集 (运行 HYPER-V 的服务器) 上的虚拟机管理、 提供一个 Windows PowerShell 界面,和包含更多选项迁移到另一个从一个群集的设置。

故障转移群集具有支持 Hyper-v 的目标工作负荷,因为 HYPER-V 最初发布。 在群集中的虚拟工作负载的分层可能看上去有些与众不同在第一次,但还有很多好处结合使用这些技术。 例如,HYPER-V 虚拟机工作负荷帮助提供高可用性和启用访问基于服务器的应用程序,在计划和非计划停机时间。 Windows Server 2012 中 HYPER-V 已得到显著增强有助于为任务关键型工作负荷提供高可用性。 它利用了许多最新的群集技术,包括队列的实时迁移、 群集验证、 虚拟机优先级、 群集共享卷,和群集感知更新。

以下是所需利用与 Windows Server 2012 中的虚拟机的故障转移群集功能。

  • 使用 HYPER-V 角色和故障转移群集功能的 Windows Server 2012。

  • 将您的服务器 (节点) 连接到群集网络基础结构。 在此网络基础结构中,应避免出现单点故障。 这意味着您需要包括其他硬件基础结构来提高您的可用性-例如,您可以使用共享的网络适配器 (或 NIC 组合)。

  • 可由您的群集中的服务器访问的存储容量。

  • 设备控制器或适当适配器为您的存储。 这可能是通过 Ethernet (FcoE) 或 iSCSI 的串行连接 SCSI (SAS)、 光纤通道、 光纤通道。 或者,HYPER-V 群集还有一项功能来根据需要使用 SMB 存储。

Windows Server 2008 R2 中 HYPER-V 中引入了实时迁移。 它使您将运行的虚拟机从一台物理服务器移动到另一个不会中断服务。 实时迁移已经发展到可以在 Windows Server 2012 中的多个方案中工作并不总是需要聚类分析 (就像它在 Windows Server 2008 R2 中一样)。

Windows Server 2012 中故障转移群集功能提供了实时迁移队列。 这将使您的虚拟机队列实时迁移。 可以选择多个虚拟机,然后启动这些虚拟机的实时迁移在同一时间。 故障转移群集尽可能情况下,启动尽可能多的实时迁移,然后排队剩余的虚拟机,要迁移。 剩余的虚拟机实时迁移启动和迁移资源 (如带宽变得可用时在其他实时迁移操作完成。 如有必要,群集还重试排队的实时迁移。

此外与 NUMA 内存感知虚拟机放置集成队列虚拟机的实时迁移。 NUMA (非一致性内存访问) 是指多处理器体系结构的组内存和处理器到计算节点 (这是群集节点不同的)。 适用于处理器访问内存节点中所需的时间速度比所需访问内存节点之间的时间。 HYPER-V 支持投影中允许有多个处理器更好地扩展的虚拟机的虚拟机的虚拟 NUMA 拓扑。 来宾操作系统和应用程序可以充分利用任何 NUMA 性能优化功能。 默认情况下,进行了优化的虚拟机中的虚拟 NUMA 拓扑以匹配在运行 HYPER-V 的服务器的 NUMA 拓扑。

在 Windows Server 2012 中,在群集环境中的实时迁移现在都能够使用更高的网络带宽 (最多 10 GB) 地更快地完成迁移。 这是一项显著改进,允许大得多且效率更高的工作负荷迁移。 还有可能以查看您正在进行或已排队的实时迁移,使用故障转移群集管理器的详细的状态。

安装和配置 HYPER-V 和故障转移群集使您可以为不正式支持聚类分析的传统工作负荷提供更高的可用性。 通过监视服务和虚拟机内部的事件日志,HYPER-V 和故障转移群集可以检测到您所提供的虚拟机的关键服务是否正常运行。 如果它们不是正常的自动采取纠正措施可以是 (即,重新启动虚拟机或将其移至运行 HYPER-V 的不同服务器)。

Windows Server 2012 提供光纤通道在来宾操作系统系统中,允许您连接到光纤通道直接从虚拟机中的端口。 此功能允许您虚拟化通过光纤通道使用直接访问光纤通道存储和群集的来宾操作系统的工作负载。

Windows Server 2012 中是改进的向导来帮助你验证在故障转移群集中使用的硬件和软件。 您可以执行一系列测试以确定是否您的系统、 存储和网络配置是适合的故障转移群集。 您还可以验证节点满足所有正确配置您的网络、 没有针对从到另一台主机的虚拟机的故障转移支持的操作系统要求和存储子系统支持聚类分析。 故障转移群集验证的多个方面进行了改进。 现快得多,特别是对于存储验证测试。

Windows Server 2012 提供了一些新的验证测试以确保您的配置满足使用 CSV 的所有要求的群集共享卷 (CSV) 功能。 有新的验证测试 HYPER-V 和虚拟机。 这可确保您的群集中的服务器支持的虚拟机从一台服务器到另一个运行 HYPER-V 的平滑故障转移。

有关管理要求,群集验证状态现在得以实现通过 Windows Management Instrumentation (WMI),以便您的应用程序和脚本可以以编程方式访问它。

Windows Server 2012 中迁移群集向导使您更轻松地将群集角色的配置设置从一个群集迁移到另一个 (请注意,"群集角色"有时称为"群集的服务和应用程序")。 迁移群集向导包括用于导出和重新导入 HYPER-V 虚拟机的支持。

Windows Server 2012 中的创新功能具有优先级是分配和配置虚拟机 (和其他群集的角色) 的能力。 此优先级设置控制虚拟机故障转移或启动以帮助确保最高优先级的虚拟机启动的第一个的顺序。  如果不存在足够的资源来启动所有虚拟机,则最低优先级的虚拟机都将保存,以便可以开始更高版本的虚拟机。  已保存的虚拟机将启动后再次提供了资源。

您可以选择四个优先级别。 可以将优先级设置为高、 中等、 低或不自动启动。 虚拟机进行故障转移群集中高度可用时, 的默认优先级设置为中等。 使用优先级,可以自定义您的环境以响应各种具体取决于您的组织要求的情况。

请务必了解不自动启动优先级会应用到您的虚拟机,它将无法自动启动时在群集节点发生故障时。

更新故障转移群集与相应打补丁长期以来企业管理员面临的挑战。 Windows Server 2012 可帮助解决此问题。 群集感知更新 (CAU) 可以自动保持较高级别的服务可用性的同时更新故障转移群集。 它将通过企业环境的主要好处有助于在故障转移群集内的服务器之间维护安全性和性能。 CAU 提供增加正常运行时间的高可用性服务的故障转移群集和可靠性维护方便性和对 IT 流程的一致性。

CAU 暂停群集节点、 从群集节点移动角色、 安装任何所需的更新,如有必要执行重新启动、 使群集节点恢复联机,和移动服务的下一步的群集节点。 CAU 管理使用"更新协调器"的群集节点上的更新过程 — 运行 Windows Server 2012 (对于自我更新模式) 或运行 Windows Server 2012 或 Windows 8 的远程计算机的群集节点。

CAU 集成到现有的 Windows 更新管理基础结构中。 此外可以扩展和使用 Windows PowerShell 实现自动化。

除了 Windows Server 2008 R2 中的 PowerShell cmdlet,有许多新的 Windows PowerShell cmdlet 与 Windows Server 2012。 有超过 150 台内置于 Windows PowerShell 的 HYPER-V cmdlet。 这些 cmdlet 使您能够以独占方式在 Windows PowerShell 中执行管理任务在 HYPER-V 管理器和故障转移群集管理器中,以及多个任务。

下表概述了一些新的 cmdlet 为故障转移群集:

新的 Windows PowerShell cmdlet

用途

添加 ClusterCheckpoint

管理群集注册表检查点,包括加密检查点。

Get ClusterCheckpoint

删除 ClusterCheckpoint

添加 ClusterScaleOutFileServerRole

创建横向扩展应用程序数据的文件服务器。

添加 ClusterVMMonitoredItem

监视虚拟机内部运行的服务的运行状况。

Get ClusterVMMonitoredItem

删除 ClusterVMMonitoredItem

重置 ClusterVMMonitoredState

更新-

ClusterNetworkNameResource

更新网络名称资源的专用属性。

这还将发送域名系统 (DNS) 更新。

测试 ClusterResourceFailure

替换故障群集资源 cmdlet。

在 Windows Server 2012 中,您可以使用故障转移群集管理器来管理您的环境中的高性能、 可大规模群集的虚拟机。 您有权访问允许您搜索、 筛选和创建自定义视图来管理群集的虚拟机或其他群集的角色的增强功能。

Windows Server 2012 还允许您可以选择多个虚拟机,并在它们之间中然后执行所需的操作 — 实时迁移,包括保存、 关闭或启动。 这可节省大量时间和精力。 此外,您可以查看和配置群集的虚拟机设置和队列操作的实时迁移 — 和快速执行实时迁移。

Windows Server 2012 中故障转移群集进行了增强可伸缩性,包括以下:

  • 支持最多 64 个物理节点和多达每个群集 (16 个物理节点和 Windows Server 2008 R2 中的 1000 虚拟机与比较) 的 8000 台虚拟机。

  • 与 Windows Server 2012 服务器管理器以发现和管理群集的所有节点的群集相集成。

  • 用于控制群集管理的虚拟机和其他群集的角色,包括以下功能:

    • 存储的实时迁移虚拟机 (也称为存储迁移)。

    • 若要分配给虚拟机的优先级和抢占设置的能力。

    • HYPER-V 副本 (可提供自动化的服务器、 群集和数据中心之间的虚拟机的复制) 的支持。

    • NUMA 感知的虚拟机放置。

    • 实时迁移到队列的能力,并提供并发实时迁移的虚拟机。

    • 策略来进行故障回复到节点之后维护操作群集角色。

群集共享卷 (CSV) 功能提供更高的安全性和改善您的高度可用的应用程序或工作负荷的性能。 它在 Windows Server 2008 R2 中首次引入并提供一种分布式的文件访问解决方案中的多个节点在故障转移群集可同时访问同一个文件系统。 尽管而不仅仅是对于虚拟机,CSV 可以简化配置和虚拟机的操作。 它现在已针对更高的安全性和性能改进。 使用 CSV,多个群集的虚拟机可以使用同一个磁盘并仍将能够实时迁移独立于另一个的节点到节点。

CSV 提供了很多优点,其中包括:

  • 多个虚拟机可以共享同一个卷,以便每个虚拟机可以进行故障转移,或要移动或迁移独立于其他虚拟机。

  • CSV 卷不需要分配驱动器号,因此不受可用的驱动器号的数量。

  • CSV 可让您能够更好地利用现有的磁盘空间因为您不需要放置在单独的磁盘上的虚拟硬盘 (VHD) 文件。 一直以来,您可能浪费设置以适应多个虚拟机的多个磁盘上的空间。

  • CSV 使您能够因为存在较少的磁盘所需的承载 Vhd 简化配置和管理任务。

Windows Server 2012 提供了对 CSV 体系结构和功能的几个增强功能。 没有新的 NTFS 兼容文件系统,已知为群集共享卷文件系统 (CSVFS)。 CSV 卷现在显示为 CSV 文件系统 (CSVFS) 而不是 NTFS,以便应用程序可以发现它们运行在一个 CSV 上。 但是,基础技术仍是 NTFS 文件系统中,并且仍将卷格式化为 NTFS。

Windows Server 2012 还提供对服务器消息块 (SMB) 3.0 基于文件的存储,可用于 HYPER-V 和应用程序 (如 Microsoft SQL Server 的支持。 SMB 协议是网络文件共享协议和称为 Microsoft SMB 协议在 Microsoft 实现 (它也被称为作为通用 Internet 文件系统 (CIFS))。

在 Windows Server 2012 中,SMB 3.0 是用于在故障转移群集环境中包含的主要功能。 您可以存储在使用 SMB 3.0 文件服务器上的虚拟机文件 (配置文件、 虚拟硬盘文件和快照)。 对于运行 HYPER-V 其中文件存储用于为共享存储故障转移群集的群集服务器支持此功能。

群集共享卷使用的新功能,可以提供更轻松的 CSV 设置、 更广泛的工作负荷支持、 增强的安全性和性能和更高的文件系统可用性。

在 Windows Server 2012 故障转移群集支持 BitLocker 驱动器加密的传统的群集的磁盘和 CSV 卷。 在故障转移群集中,每个节点的计算机帐户用于群集自身执行解密。 此帐户也称为群集名称对象 (CNO)。

如果增加这种方式中的安全性,没有对性能产生很小的影响使用 BitLocker 加密的群集磁盘时。

使用 BitLocker 对卷级加密在故障转移群集有助于确保您提供更安全且高度可用的企业部署。 它是任何组织和云的关键组件。

Windows Server 2012 中,CSV 还增强了与 SMB 多通道进行集成。 SMB 多通道运行 HYPER-V 的服务器 (或另一台服务器) 提供更好的吞吐量和冗余路径到远程的 SMB 3.0 共享存储。 如果网络路径故障发生,而是自动、 透明地处理而无需应用程序服务中断。

CSV 流量还可以传输跨越多个网络,它提供了在重定向模式下时提高的 I/O 性能。 CSV 还利用 SMB 直通 (SMB 通过远程直接内存访问 (RDMA)),但请注意这要求支持 RDMA 的网络适配器。

在 Windows Server 2012 群集共享卷可帮助您实现备份应用程序和备份请求者的有效备份体验。 CSV 现在包括:

  • 分布式的 CSV 备份的基础结构软件快照和协调的 CSV 快照创建。

  • 并行备份在 CSV 卷和跨群集节点的支持。

  • 应用程序一致和崩溃一致卷影复制服务 (VSS) 快照支持使用完整功能集。

  • 增加了对硬件和软件的支持的 CSV 卷的备份。

  • 正在运行 Windows Server 2008 R2 的请求者的完全兼容性支持。

  • 对于快照复制和备份操作的直接 I/O 模式。

  • 将使用 Windows Server Backup 来用于 Csv 的支持。

  • 增量备份的支持。

  • 支持的虚拟硬盘虚拟机正在运行 (含 HYPER-V) 时的增量备份。 在每个增量备份期间仅将差异备份。

若要下载此海报,Windows Server 2012,请参阅Windows Server 2012 HYPER-V 组件体系结构中从 Microsoft 下载中心获得。 如果您想要引用与 Windows Server 2008 R2 中 HYPER-V 以前组件体系结构海报,请参阅以下海报。

Windows Server 2008 R2:HYPER-V 组件体系结构海报提供用于了解 Windows Server 2008 R2 中的关键 HYPER-V 技术的直观参考。 它重点介绍体系结构、 快照、 实时迁移、 虚拟网络、 存储和导入/导出。

您可以将此海报与以前发布结合Windows Server 2008 R2 功能组件海报

Hyper-V Component Architecture

Windows Server 2008 R2 HYPER-V 组件体系结构 (带 Service Pack 1)海报提供用于了解 Windows Server 2008 R2 Service Pack 1 中的关键 HYPER-V 技术的直观参考。 它重点介绍体系结构、 快照、 实时迁移、 虚拟联网、 存储、 RemoteFX ® 和动态内存。

您还可以使用此海报与以前发布结合Windows Server 2008 R2 功能组件海报

Windows Server 2008 R2 功能组件海报提供用于了解 Windows Server 2008 R2 中的关键技术的直观参考。 它着重于 Active Directory ® 域服务、 HYPER-V、 Internet 信息服务、 远程桌面服务 (包括虚拟桌面基础结构 (VDI))、 BranchCache ® 和 DirectAccess 技术。 此外,对核心文件服务和服务器管理的更新进行了说明。

您可以将此海报结合Windows Server 2008和 Windows Server 2008 R2 组件海报。

Windows Server 2008 R2 Feature Components

远程桌面服务组件海报提供用于了解 Windows Server 2008 R2 中的关键远程桌面服务技术的直观参考。 它说明了的功能和角色的远程桌面会话主机、 远程桌面虚拟化主机、 远程桌面连接代理、 远程桌面 Web 访问、 远程桌面网关、 远程桌面授权和 RemoteFX。

您可以将此海报与 Windows Server 2008 和 Windows Server 2008 R2 组件海报结合起来。

Remote Desktop Services Component Architecture
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