故障轉移集羣-1

時間  2021-01-11 標籤 On-premises Hyper-V羣集

應用於：Window server 2012 (R2)

羣集的優勢：
強烈建議看以下系列視頻！！！
source：B站視頻 故障轉移羣集的通用原理（Windows Linux都適用，1-4集，每集十幾分鍾）
https://www.bilibili.com/video/BV1Fa4y1Y7ie/?spm_id_from=333.788.videocard.4

  1. 可用性
    增加平均失效時間 MTTF mean time to failure
    減少平均恢復時間 MTTR mean time to recover
  • 如歌提高可用性？
    在這裏插入圖片描述
    如何增加MTTF，服務器哪些組件可能會失效？網絡？存儲？操作系統？電力？
    如何解決這些故障？
  1. 可伸縮性
    可擴展性解決的問題就是：慢，服務器慢了，就加硬件，一顆CPU變兩顆，i5變i7。
    scale up，向一個系欸但添加更多資源，內存、CPU、磁盤。但是對於硬件來說總是有天花板，所以就有scale out，增加多臺節點（節點就是服務器）來分擔負荷。
  2. 可管理性
    災難恢復：集羣幫助應用系統從災難中進行恢復
    滾動更新，打補丁、修復操作系統、硬件調整，如果沒有冗餘、羣集，系統就會有宕機時間，如果有羣集就可以進行滾動更新，一個一個節點進行更新。

常規故障轉移羣集特性

  1. 只能將資源指派給單一節點
  2. 羣集裏面的節點數量可感知，添加節點或減少節點，羣集也有所感知
  3. 羣集中的節點也會感知到資源是運行在本地還是其他節點上
  4. 應用程序客戶端和羣集階段可進行網絡通訊

故障轉移羣集概述

在這裏插入圖片描述
上圖爲典型的故障轉移的拓撲結構。

  1. 裏面有節點1，2（也就是有兩臺服務器1、2）

  2. 通過共享存儲構建了基於共享存儲的羣集（羣集的存儲可以用共享模式和獨立模式，共享模式使用於實時更新的場景，這樣節點可以使用同一套存儲，而不需要各個節點來進行更新同步，比如wiki這樣的應用，會隨時更新，共享存儲會更適用）

  3. 兩個節點之間需要某種機制來進行相互的狀態感知，這個就叫做心跳網絡。通過心跳網絡機制，每個節點知道彼此的狀態，一般常用以太網專用網絡。

  4. 其次，故障轉移羣集於客戶機的網絡連接，計算節點和客戶機通過局域網LAN的鏈路進行連接，進行連接的切換，若是負載平衡的場景，就可以同事訪問多個節點。
    在這裏插入圖片描述

  5. 羣集化的服務和資源：在故障的時候，可以講服務和節點轉移到其他資源上，在一個時間點上，只能運行在一個節點上，當一個節點失效時，可以講服務轉移到另一個節點上，資源可以是：IP地址、存儲、主機名、共享磁盤等等

  6. 故障轉移羣集使用的網絡規劃：
    公共網絡：用來相應客戶端請求
    私有網絡：心跳網絡，要考慮冗餘
    存儲網絡：與外部存儲系統網絡，要考慮冗餘

仲裁模式概念 Quorum

在故障轉移羣集中，仲裁定義足夠的可用集羣成員提供服務。
多個節點想同時寫入時，如何分配優先級，防止磁盤損壞
仲裁：

  • 投票 vote
  • 根據不同仲裁模式，可使用節點，文件共享和共享磁盤用來投票
  • 足夠的票數時，允許故障轉移羣集保持在線
    合法：
  • total_nodes<2*active_nodes

微軟2012 仲裁機制很靈活，可以基於節點、文件共享、共享磁盤。
微軟的仲裁模式：

  1. 節點多數模式，只有節點纔有投票權，當超過半數節點在線時，才滿足仲裁要求
    場景：比如說，有三個節點，節點1 宕機，羣集還有兩個在線，然後再壞一個節點2，那麼三個節點都不工作。
  2. 節點和磁盤多數模式：羣集中的節點和見證磁盤纔有投票權，當超過半數的vote在線時才滿足仲裁條件
  3. 羣集中的節點和見證文件共享猜有投票全，也要求半數
  4. 非多數：進磁盤模式，只有仲裁共享磁盤才能進行投票，當共享磁盤在線時才滿足仲裁要求（很少見）
    如果不夠法定人數，整個羣集都會宕機

默認情況下，如果羣集節點是奇數，選擇節點多數模式，如果節點是偶數，選擇節點和磁盤多數模式。
異地災備羣集，推薦採用節點和共享文件夾的模式。

故障轉移集羣給很多服務器負載工作提供了高可用性和可擴展性，其中包括Exchange、Hyper-V、SQL、文件服務器。這些服務器應用可以在物理服務器上運行，也可以在虛擬機上運行。
本章要介紹的故障轉移集羣可以擴展到64分物理節點、8000個虛擬機。
應用場景：
5. 文件共享存儲的高可用和持續可用，比如SQL和Hyper-V虛擬機
6. 物理機或虛擬機的高可用羣集角色

硬件要求：
7. 故障轉移集羣的硬件組件必須滿足windows server 2012的質量認證
8. 如果用共享存儲，存儲必須負載羣集的節點上
9. 存儲的設備管理器和相應的適配器可以是 serial attached SCSI,Fibre Channel, Fibre Channel over Ethernet (FcoE), or iSCSI.
10. 計算集羣配置必須要通過配置嚮導的測試。

故障轉移集羣硬件需求和存儲選項

創建故障轉移集羣

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