Windows server 2008 r2 hyper v
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Windows Server 2008 R2 Hyper-V 規 劃企業高可用度虛擬化環境 PowerPoint PPT Presentation


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Windows Server 2008 R2 Hyper-V 規 劃企業高可用度虛擬化環境. 馮立偉 台灣微軟資深講師. 議程大 綱 – Part I. Windows Server Failover Cluster 了解硬體及軟體需求 了解 cluster 基本概 念及原理 部 署 Failover Cluster 部 署高可用度應用程式 了解其實 clustering 並不難懂 跟建置. 議程大 綱 - Part II. 規劃高可用度模式. 驗證及了解被支 援原則. 了 解 Live Migration. 部署規劃.

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Windows Server 2008 R2 Hyper-V 規 劃企業高可用度虛擬化環境

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Presentation Transcript


Windows Server 2008 R2 Hyper-V 規劃企業高可用度虛擬化環境

馮立偉

台灣微軟資深講師


議程大綱 – Part I

  • Windows Server Failover Cluster

    • 了解硬體及軟體需求

    • 了解 cluster 基本概念及原理

    • 部署 Failover Cluster

    • 部署高可用度應用程式

    • 了解其實 clustering 並不難懂跟建置


議程大綱 - Part II

規劃高可用度模式

驗證及了解被支援原則

了解 Live Migration

部署規劃

VM 移轉原則

資料中心管理性


快速建置高可用度伺服器環境


規劃 Failover ClusteringFailover Cluster: 為何我需要使用 ?

  • Windows Server Failover Cluster:

    • 兩個或多個互相連結的 Server 一起運作提供 “高可用度”(‘High Availability’)

  • 高可用度:

    • 高可用度目的 (HA) 是降低系統, 應用程式, 服務, email, 資料庫, 檔案伺服器 & 印表機伺服器的 “Down time”


規劃 Failover Clustering停機 (Downtime) 的原因

資料毀損

硬體故障

應用程式壞掉

人為造成

系統維護

站台毀損


規劃 Failover Clustering甚麼是移轉 (Failover)?

有東西不正常 !

私有網路

公開網路


Servers: 2008 R2 Cluster Support 只有兩個基本需求

所有元件都要符合以下規範

http://server.windowsmarketplace.com/Server

Storage (SAN, iSCSI Target)

Network Interface Card (NIC)

Host Bus Adapter (HBA)

* NIC Teaming Software

* MPIO/DSM (Multipathing Software)

必須通過Cluster 驗證

http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc732035.aspx

規劃 Failover Clustering硬體: 我需要甚麼硬體才能做 HA ?

* Optional. Multi-pathing and NIC teaming software are not required but can enhance fault tolerance.


規劃 Failover Clustering硬體: 我需要甚麼硬體才能做 HA ?

  • 網路:

    • 在結點 (node) 間至少要有兩個網路且各自獨立

    • 多個網路已增加 redundancy

      • Public Network *

      • Internal Cluster Network *

      • Hyper-V Live Migration & Management

      • iSCSI Network

      • Virtual Machine Network

    • DHCP 或固定 IP Addresses

    • NIC Teaming: 幫助增加備援

* Recommended requirements. Additional networks can enhance high availability and separate network roles


共同儲存裝置 Shared Storage

規劃 Failover Clustering硬體: 我需要甚麼硬體才能做 HA ?

支援的 Shared Storage 種類

NEW!


規劃 Failover ClusteringiSCSI Target Software

  • 低成本, block-level 儲存機制: 而非昂貴的 SAN

  • 提供 shared storage 給 Hyper-V 以啟動HA及 live migration

  • 提供 shared storage 給放在 Windows Failover cluster 上執行的應用程式

Microsoft iSCSI Software Target 3.3

iSCSI Target Software (免費且佛心來的 !)

http://www.microsoft.com/downloads/en/details.aspx?FamilyID=45105d7f-8c6c-4666-a305-c8189062a0d0


規劃 Failover Clustering

安裝 iSCSI3.3

demo


規劃 Failover ClusteringiSCSI Target Software

指派裝置給 initiator

建立一個磁碟服務 *.vhd

iSCSI

Initiator

Software

iSCSI Target Software

OS 偵測到新的本機硬碟


規劃 Failover Clustering軟體: 我需要甚麼 ?

  • Windows Server 版本支援 Failover Clustering

    • Windows Server 2008 & R2 Datacenter (Core or Full)

    • Windows Server 2008 & R2 Enterprise (Core or Full)

    • Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 – 免費 (Core)

R2

R2


規劃 Failover ClusteringServer Core?

  • 支援 HA!

  • 移除不需要的服務及程式:

    • 無 Internet Explorer, Windows Media Player, etc.

  • 較小的 “攻擊面積” 及更好的穩定度

    • 更少的 Patch

    • 較少的元件表示更少掛掉的機會

  • 遠端圖形管理介面 :Remote Server Administrator Tools (RSAT)


  • 規劃 Failover Clustering

    建立iSCSI磁碟

    建立 iSCSI Target

    demo


    規劃 Failover Clustering準備網路

    • 公開

      • 固定或 DHCP

      • Default gateway

    • 私有

      • IPv6 preferred or non routable IPv4

      • 無 default gateway

      • 跟公開網路分開


    Online disk

    初始化選用 MBR or GPT

    建立 “New Simple Volume”

    NTFS 格式化

    指派磁碟機代號, mount point, 或不指定

    規劃 Failover Clustering準備Shared Storage


    規劃 Failover Clustering

    設定 iSCSI Disks

    demo


    規劃 Failover Clustering整合所有元件


    規劃 Failover Clustering改善Single Points of Failure

    • 網路

      • NIC Teaming

      • Redundant Switches

    • 儲存裝置

      • Hardware RAID

      • Switched Fabric

      • Multipathing

      • SAN Replication

    • 其他

      • Backup Power Supply

      • Server Level Backup

      • Data Level Backup

      • SAN Replication

    The High Availability Equation


    驗證

    完整的測試以確保cluster 功能及相容性

    提供方法修正問題

    部署 Failover Cluster測試: 如何知道運作正常?

    驗證不只是確保你可以得到微軟的支援, 還可以讓你有信心你的 Cluster 可以正確的工作

    • 我何時需要做驗證 ?

      • 新的 cluster

      • 硬體改變

      • 除錯


    部署 Failover Cluster

    Cluster 驗證

    demo


    部署 Failover Cluster使用者權限

    • 建立 cluster 或增加節點

      • Domain Admin

        • 不需要額外權限

      • 非 Domain Admin

        • 登入的網域帳號需要有所有 Cluster 機器上的本機管理員權限

        • 必須要有電腦 OU 上 ‘Create Computer Objects’ 及 ‘Read All Properties’ 權限


    部署 Failover ClusterActive Directory 帳號

    管理者登入然後執行, cluster 精靈.

    Active Directory

    Cluster 使用登入的帳號來建立 Cluster電腦帳號 l

    被建立的電腦帳號跟 Cluster 同名. Cluster Name Object (CNO)


    部署 Failover ClusterActive Directory 帳號

    Clustered service or application建立的帳號: Virtual Computer Object (VCO)

    管理者用擁有合適權限的帳號登入, 然後建立HA應用程式.

    Active Directory

    Services and Applications 精靈使用 Cluster Name Object 建立另一個帳號

    被建立的電腦帳號跟 Cluster 同名. Cluster Name Object (CNO)


    從伺服器管理員加入 Failover Clustering 功能

    執行 ‘Validate Cluster’ 精靈

    在其中一個節點執行 ‘Create Cluster’ 精靈

    在 Failover Cluster Manager 中使用 ‘High Availability’ 精靈建立你的 HA App

    部署 Failover Cluster安裝及設定 Failover Clustering

    全部都是使用精靈


    部署 Failover Cluster

    Create Cluster Wizard

    demo


    Agenda


    Common

    Hyper-V

    SQL Server

    Exchange

    File Server

    Print

    New for 2008 R2

    DFS-Replication

    Remote Desktop CB

    3rd Party

    Many different roles

    Other In-box Support

    DFS-Namespace

    DHCP

    DTC

    iSNS

    MSMQ

    NFS

    WINS

    Generic Containers

    Generic Application

    Generic Script

    Generic Service

    Other Server

    管理 Failover Cluster支援角色


    管理 Failover Cluster管理方式


    管理 Failover ClusterCluster群組

    • Failover 最小單位

    • 包含 ‘資源’ 來顯示:

      • Client 端如何連?

        • 網路名稱及 IP

      • 那些是 “highly available”?

        • 服務或是 AP ?

      • 資料存在哪 ?

        • 實體磁碟分享給所有節點


    管理 Failover ClusterGroup Failover

    Failure Detected!!

    私有網路

    IP: 10.0.0.30

    Network Name: \\FileServer1

    Disk X:

    Sharename: \Users

    公開網路

    \\FileServer1\Users

    \\FileServer1\Users

    \\FileServer1\Users


    管理 Failover Cluster

    建立HAFile Server

    測試 HA File Server Failover

    demo


    管理 Failover Cluster虛擬化

    • 虛擬化允許硬體合併,服務分離 & 降低成本

    • 虛擬機器可以在 cluster 節點中移動

    • Live Migration 做到移轉時沒有downtime

    • 完整的 Hyper-V 及 Failover Clustering 整合

    • 支援每個 cluster 1000 個 VMs


    That’s Awesome!!

    我需要一大堆硬體才能做 HA?

    管理 Failover Cluster虛擬化你的Cluster


    管理 Failover Cluster站台容錯

    • 節點在不同的實體站台

    • 災難復原規劃


    總結

    • Failover Clustering 提供一個已經被驗證多年可以在企業內運作很好的 HA 機制

    • 更容易設定 :已簡化軟硬體需求

    • 更容易部署 :全部精靈化

    • 簡易使用的工具及直覺式的操作

    • 企業內不再需要專職的 “The Cluster Guy” 啦 !

    • 還在等甚麼, 趕快享受 Cluster 帶來的好處吧 !


    Windows Server 2008 R2 Hyper-V 規劃企業高可用度虛擬化環境


    規劃你的高可用度模式


    Failover Clustering & Hyper-V HA

    • 私有雲的重要基礎

    • VM 行動性

    • 提升VM 可用度

      • 硬體健康偵測

      • 本機OS 健康偵測

      • VM 健康偵測

      • 應用程式/服務健康偵測

      • 全自動恢復

    • 部署彈性

    • 擁有可以依據規劃跟意外停機的彈性


    Host vs. Guest Clustering

    Host Clustering

    Guest Clustering

    Cluster 服務在 VM 中執行

    應用程式跟服務被VM 中的 Cluster 服務管理

    應用程式可在clustered VMs 中移動

    • Cluster 服務執行在實體本機以及管理VMs

    • VMs 可在cluster 節點中移動

    Cluster

    Cluster

    SAN

    iSCSI


    Host Clustering提供甚麼 ?

    • 避免 single point of failure :

      • “不要把雞蛋放到同一了籃子中”

    • 本機掛掉仍可存活

      • VMs 會從另一節點啟動

    • 重新啟動 VM 時掛掉

      • VM OS 在同一節點重新啟動

    • 恢復 VM 當機

      • VM OS在同一節點重新啟動

    • 零停機維護及修補

      • Live migrate VMs 到其他節點

    • 移動性 & 負載分散

      • Live migrate VMs 到其他 Server 以便分散 Loading


    Guest Clustering 提供甚麼 ?

    Cluster

    iSCSI


    Guest vs. Host: 健康偵測


    Host vs. Guest Clustering 總結


    整合 Host & Guest Clustering

    • 整合兩個世界的彈性跟保護

      • VM 在實體節點間的高可用度 & 移動性

      • 應用程式及服務在 VM 間的高可用度 & 移動性

    • 但是 Cluster-on-a-cluster 會提升整個複雜度

    Guest Cluster

    CLUSTER

    CLUSTER

    iSCSI

    SAN

    SAN


    合併實體跟虛擬在同一個 Cluster 中

    • 混合實體 & 虛擬節點是支援的

      • 仍然需要通過 “驗證”

    • 需要iSCSI儲存裝置

    • 情境:

      • 備援節點是一個在Farm 裡面的VM

      • 降低實體備援節點數量

    iSCSI


    規劃 Guest Cluster 中的系統

    • SQL

      • Host 及 guest clustering 支援 SQL 2005 & 2008

      • 支援 guest live & quick migration

      • Support policy: http://support.microsoft.com/?id=956893

    • File Server

      • 完整支援

      • Live migration 是一個最好的 File Server 解決方案 : 用來移轉到另一個 File Server 系統而不會中斷 TCP/IP 連驗

    • Exchange

      • Exchange 2007 SP1, Exchange 2010 HA 支援 guest clustering

      • 不支援混合 Guest & Host Clustering

      • 不支援 mobile VMs

      • 支援原則: http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc794548.aspx

    • 其他伺服器產品: http://support.microsoft.com/kb/957006


    了解Live Migration


    Live Migration – 啟動移轉

    Client accessing VM

    Live Migrate this VM to another physical machine

    SAN

    • IT Admin initiates a Live Migration to move a VM from one host to another

    VHD


    Live Migration – 記憶體複製: Full Copy

    Memory content is copied to new server

    VM pre-staged

    SAN

    • The first initial copy is of all in memory content

    VHD


    Live Migration -記憶體複製 : Dirty Pages

    Client continues accessing VM

    Pages are being dirtied

    SAN

    • Client continues to access VM, which results in memory being modified

    VHD


    Live Migration -記憶體複製 : 增量

    Recopy of changes

    Smaller set of changes

    SAN

    • Hyper-V tracks changed data, and re-copies over incremental changes

    • Subsequent passes get faster as data set is smaller

    VHD


    Live Migration - 最終移轉

    Partition State copied

    VM Paused

    SAN

    • Window is very small and within TCP connection timeout

    VHD


    Live Migration – 轉移後: 清除

    Client directed to new host

    Old VM deleted once migration is verified successful

    SAN

    • ARP issued to have routing devices update their tables

    • Since session state is maintained, no reconnections necessary

    VHD


    部署規劃


    選擇合適的WindowsServer 授權

    No guest OS licenses

    4 guest OS licenses

    Unlimited guest licenses

    Host OS is Free

    Licensed per Server

    Licensed per CPU

    • 全部包含Hyper-V, 16 node Failover Clustering, 及CSV


    規劃 Server 硬體

    • 確保處理器相容性 :Live Migration

    • 所有節點處理器需要是同一家廠商產品

      • 不能混合Intel 及AMD 在同一個 Cluster 上

    • 可以用 Virtual Machine Migration Test Wizard 來確認相容性

      • http://archive.msdn.microsoft.com/VMMTestWizard

    • 可以使用 ‘Processor Compatibility

      Mode 確保相容性


    規劃網路設定

    • 至少兩個網路:

      • 內部& Live Migration

      • 公開& VM Guest 管理

    • 最佳建議

      • 公有網路讓 Client 端存取 VMs

      • 內部網路用來做 intra-cluster 通訊 & CSV

      • Hyper-V: Live Migration

      • Hyper-V: VM Guest 管理

      • 儲存裝置: iSCSI SAN 網路


    Guest vs. Host: 儲存設備規劃

    • 3rd party replication can also be used


    規劃虛擬機器密度

    • 每個 Cluster 支援 1,000 VMs

    • 每個節點 384 VM

    • 每個節點 512 VP

      • 12:1 virtual processors per logical

        • (# processors) * (# cores) * (# threads per core) * 12 = total

    • 每個 Cluster 最多 16 個節點

    • 規劃考量:

      • 硬體限制

      • Hyper-V 限制

      • 預留容量


    Cluster Shared Volumes (CSV)

    • 允許多個 Server 同時存取一個共同的 NTFS 磁區

    • 簡化儲存裝置管理

    • 提升敏捷度

    SAN


    規劃每個 CSV 多少VM

    • 沒有限制每個 CSV 磁區可以有多少個 VM

    • 儲存裝置效能考量

      • 大量 Server 都存取同一個LUN

      • 跟你的 Storage 廠商確認

    How many IOPS can your storage array handle?


    建立 CSV設定高可用度 VM

    demo


    VM 移轉規則


    Active Directory 規劃

    • 所有節點必須是網域成員

    • 所有節點必須在同一網域

    • 需要一個可寫入的 DC

    • 不要虛擬化 “所有”DC

      • DC 需要用來驗證跟啟動cluster 服務

      • 留至少一個DC 在實體上


    啟動VMs 到 Preferred Hosts

    • ‘Persistent Mode’ 將嘗試把VMs 移到原先的節點

      • 只有當整個 Cluster 都啟動完成後才會生效

      • 防止過度超載被移轉的節點

    • 更好的 VM 分佈


    啟動 VM 健康監控

    • 啟動 VM 心跳設定

      • 需要安裝Integration Components (ICs)

  • 從本機進行 VM OS 心跳偵測

    • User-Mode Hangs

    • System Crashes

  • CLUSTER

    SAN


    動態記憶體

    • 需要 Windows Server 2008 R2 Service Pack 1

      • 升級 ICS

  • 每個節點可以有更高的VM 密度

  • 記憶體是動態分配給 VMs

  • 確保其他節點擁有足夠的記憶體


  • 測試 Live Migration

    demo


    資料中心管理


    SCVMM: 快速儲存裝置移轉

    • 移轉VM 儲存裝置到新的地方

    • 降低移轉時的downtime

    • 單一按鍵操作


    SCVMM: 智慧型配置

    • 承載量規劃提升資源運用

    • 移轉 VMs 於節點間

    • “幾顆星” 讓你清楚做出決定

    • 可調整的判斷邏輯


    SCVMM 2012 全新 Cluster 功能

    • 可安裝 SCVMM 到 Failover Cluster 上

    • 簡化安裝 & 部署

      • Cluster 設定 / 部署(Bare Metal)

    • 自動維護機制

      • Cluster patch orchestration

    • 動態最佳化

      • 在節點間負載平衡 VMs

    • Power 最佳化

      • 關閉節點低使用率節點


  • Login