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2018/10/16

配置網路及共用儲存區 新舊混合運行漸進自動更新

叢集伺服器系統升級實戰 直上WS2016免停機(上)

顧武雄
過去以Microsoft Windows Server為基礎的叢集運作,若有升級的需要,在整個升級過程中會充斥許多不確定性的風險,而目前已經有了漸進式的升級機制,讓Windows Server 2012 R2的叢集可以在不停止服務運作的情況下輕鬆地升級至Windows Server 2016,IT管理員不必再擔心受怕了,這裡將分成上下兩篇來示範說明。
話說叢集的架構規劃與建置經驗,資深的IT工作者最早是從哪一個版本的Windows Server開始接觸的呢?就筆者個人的經驗來說,應該是從Window 2000 Server,在當時企業IT最常用來結合叢集的應用系統,就是SQL Server 2000以及Exchange Server 2000,可是就連建置一個最基礎的叢集服務都相當不容易,因為它除了相當挑剔伺服器主機的硬體規格外,整個叢集組態的設定過程也非常複雜,直到Windows Server 2008,這些問題才有一個大幅度的改善。

換句話說,如果第一次建置Windows Server Cluster是在Windows Server 2008以後的版本,那麼肯定可以感受到整個建置過程是相當容易的,尤其相較於Linux等異質系統的叢集建置,就更不在話下。

從Windows Server 2012 R2的容錯移轉叢集(Failover Clustering)開始,除了更加簡化叢集的建置與管理之外,更是添加了許多與Hyper-V整合以及運行最佳化方面的新功能,這包括共用虛擬硬碟、主機停機時的線上虛擬機器自動移轉、虛擬機器網路健康偵測、部署已中斷連結Active Directory的叢集、建立動態見證、強制仲裁恢復功能、衝突的50%節點分割功能、設定全域更新管理員模式、關閉叢集節點間通訊的IPsec加密,以及提供叢集儀表板等等。

至於Windows Server 2016無論是管理介面設計或功能,由於皆是以Windows Server 2012 R2為基礎,因此對於已經接觸過Windows Server 2012 R2的IT人員來說,可以很輕易地快速上手。 Windows Server 2016究竟提供了哪些新功能,值得將舊版的叢集架構進行升級呢?請參考如下的說明:

‧儲存複寫(Storage Replica):全新以區塊等級(Block-level)的儲存複寫技術,可以完全被實踐在新版叢集的架構內,包括Stretch Cluster與Cluster to Cluster。其複寫方式還支援同步複寫(Synchronous)與非同步複寫(Asynchronous),前者可確保零資料遺失的風險,後者則適合遠距離及跨地理位置節點的部署需求,但會有部分資料遺失的風險。

‧雲端見證(Cloud Witness):過去可以指定叢集共用磁碟或是SMB共用資料夾來做為儲存叢集仲裁(Quorum)記錄檔的位置,如今加入了以Azure服務為主雲端共用位置,有助於大型跨國叢集的部署設計。

‧強化虛擬機器恢復機制(Virtual Machine Resiliency):在這個版本中已加入了對於虛擬機器恢復的等級以及恢復的彈性期功能設定,前者可協助定義對於短時間發生失敗的處理方式,後者則能夠定義長時間處於獨立運作狀態下的允許條件與規則。

‧改善診斷叢集容錯移轉的功能:想要更進階的診斷容錯移轉叢集之運作記錄,在此版本中已加入更完善的Cluster Log訊息,並提供一個新的Active Memory Dump類型,讓管理人員可以抽絲剝繭地找出叢集運行時的細部問題,而不是僅僅透過傳統的事件記錄來檢測。

‧站台感知的容錯移轉機制(Site-aware Failover Clusters):若需要建立橫跨實體Active Directory站台與不同地理位置的容錯移轉叢集,從這個版本開始已經能夠支援。

‧工作群組與多重網域的支援:現在除了可以將叢集下的每個節點伺服器安裝在相同的網域之外,也可以將它們分散部署在不同的網域之中,但是位於相同的Active Directory樹系之內。更驚人的是,即便在完全沒有網域的工作群組模式之下,也能夠建立容錯移轉叢集。

‧虛擬機器負載平衡:當虛擬機器部署在橫跨於擁有多個節點的叢集架構時,系統將可以根據CPU的負載狀況,將負載過重的主機之虛擬機器,自動透過Live Migration機制移轉至負載較輕的叢集主機上繼續運行。

‧虛擬機器啟動順序設定:虛擬機器在新版叢集的運行中,目前已經可以自訂啟動的順序,以便讓有相依關係的伺服器陣列架構,能夠先行啟動必須優先完成啟動虛擬機器,例如網域控制站或是後端資料庫服務。

‧簡化SMB多通道與多網路卡的叢集網路管理:新版的容錯移轉叢集不再侷限於單一網路卡所連接的網路,而是開始支援多SMB通道與多網路卡的叢集網路流量運行,讓架構在它之上的叢集應用系統,包括Hyper-V、SQL Server等SMB網路流量負載,能夠自訂所需要的叢集網路連接方式。

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