Урок 1 . Платформа Виртуализация Майкрософт для специалистов VMware Модуль 4 . Высокая доступность и кластеризация

1. Урок 1.Платформа Виртуализация Майкрософт для специалистов VMware Модуль 4. Высокая доступность и кластеризация Саймон Перриман (Symon Perriman) и Кори Хайнс (Corey Hynes)

2. План • Урок 1. Платформа • – Модуль 1. Общие сведения о виртуализации • – Модуль 2. Отличия решений Майкрософт и компании VMware • – Модуль 3. Архитектура и параметры развертывания Hyper-V • – Модуль 4. Высокая доступность и кластеризация • Урок 2. Управление • – Модуль 5. Общие сведения о наборе приложений System Center и DPM • – Модуль 6. Автоматизация с помощью System Center Opalis и PowerShell • – Модуль 7. Virtual Machine Manager 2012 • – Модуль 8. Частные облачные решения, архитектура и VMM SSP 2.0 • Урок 3. Инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI) • – Модуль 9. Часть 1. Архитектура VDI • – Модуль 10. Часть 2. Архитектура VDI • – Модуль 11. Общие сведения орешении v-Alliance • – Модуль 12. Доставка приложений для VDI

3. Высокая доступность и кластеризация • План • – Общие сведения о высокой доступности • – Требования к программному обеспечению и оборудованию • – Развертывание кластера • – Высокая доступность Hyper-V • – Аварийное восстановление • Цели модуля • – Получение общего представления об интеграции • и масштабировании Hyper-V • – Знакомство с требованиями к программному обеспечению • и оборудованию • – Знакомство с возможностями гибкого развертывания • и управления • – Понимание важности автоматического аварийного • восстановления

4. Отказоустойчивая кластеризация и Hyper-V • Основной компонент инфраструктуры частного облака • – Высокая доступность • – Масштабируемость • – Мобильность виртуальных машин • Поддержание работоспособности виртуальных машин • – Определение работоспособности оборудования • – Определение работоспособности ОС узла • – Определение работоспособности виртуальной машины • – Определение работоспособности приложения или службы • – Автоматическое восстановление

5. Общие сведения о высокой доступности Модуль 4. Высокая доступность и кластеризация

6. Что такое высокая доступность? • Глобальный рынок работает в круглосуточном режиме • Системы должны работать непрерывно • Цель высокой доступности — поддержание непрерывной • работоспособности систем, приложений, служб, • электронной почты, баз данных, файлов и принтеров • У каждой организации свои потребности в высокой доступности

7. Почему высокая доступность является важной? • Простой сервера является неизбежным • Поддерживайте непрерывную работу и • конкурентоспособность бизнеса • Причины простоя сервера • – Обслуживание • – Обновление оборудования • – Установка обновлений • – Пакеты исправлений, • программное обеспечение, • встроенное ПО • – Несчастные случаи • – Отключение электроэнергии • – Аварии • Начните планировать высокую • доступность прямо сейчас

8. Отказоустойчивая кластеризация 101 • Более 2 компьютеров и обеспечение избыточности на • каждом участке • На каждом узле можно расположить более 1 приложения • высокой доступности или службы • Благодаря базе данных кластера каждый узел располагает • сведениями о содержимом других узлов • База данных кластера реплицируется на все узлы • Общее хранилище сети SAN доступно всем узлам • Данные приложений записываются в общее хранилище

9. Отказоустойчивая кластеризация 101 • Узлы отслеживают состояние работоспособности других узлов • При возникновении сбоя на узле проверка работоспособности • завершается с ошибкой и запускается обработка отказа • Другой узел ищет в своей копии базы данных кластера данные • о содержимом сбойного узла • Приложение перезапускается на другом узле • Приложение считывает сохраненные данные из общего хранилища • В ходе обработки отказа клиенты могут почувствовать • незначительную задержку

10. Отработка отказа Публичная сеть HA Roles Общее хранилище

11. Сравнение кластеризации узла и гостевого ресурса • Кластеризация узла • Служба кластеров запускается • внутри (физически) узла • и управляет виртуальными • машинами • Виртуальные машины • перемещаются между • узлами кластера • Кластеризация гостевого ресурса • Служба кластеров запускается • внутри виртуальной машины • Для управления приложениями • и службами внутри виртуальной • машины используется кластер • Приложения перемещаются • между кластеризованными • виртуальными машинами Кластер Кластер Сеть SAN iSCSI

12. Какие задачи решает кластеризация? • При наличии критически важных систем никогда не полагайтесь • на один сервер • – Исключение единственных точек отказа • Обработка сбойных узлов • – Виртуальные машины перезапускаются на другом узле • Перезапуск сбойных виртуальных машин • – Операционная система виртуальной машины перезапускается • на этом же узле • Восстановление зависших виртуальных машин • – Операционная система виртуальной машины перезапускается • на том же узле • Поддержание нулевого времени простоя и установка пакетов • на узлах • – Динамическая миграция виртуальных машин на другие узлы • Мобильность и распределение нагрузки • – Динамическая миграция виртуальных машин на другие серверы • для балансировки нагрузки

13. Какие задачи решает кластеризация гостевых ресурсов? • Мониторинг работоспособности приложения • – Приложения или службы, расположенные на сбойной или • зависшей виртуальной машине, перемещаются на другую • виртуальную машину • Мобильность приложения • – Для обслуживания или установки пакетов исправлений • гостевой ОС приложения или службы перемещаются на • другую виртуальную машину CLUSTER iSCSI

14. Кластеризация гостевых ресурсов в VMware • Политика поддержки VMware • Кластеризация гостевых • ресурсов на VMware (требуется • выполнение дополнительных • условий) • См. руководство VMware • http://www.vmware.com/pdf/vsphere4 • /r41/vsp_41_mscs.pdf • Политика поддержкиМайкрософт • Решение должно иметь эмблему или • пройти тестирование • Дополнительные сведения см. в блоге • http://blogs.msdn.com/b/clustering/archive/ • 2010/07/10042799.aspx

15. Требованияк оборудованию и программному обеспечению Модуль 4. Высокая доступность и кластеризация

16. Система хранения данных кластера iSCSI Fibre Channel SAS • Команды SCSI-3 • – Требуется поддержка постоянного резервирования • Поддержка GPT и MBR-дисков • Рекомендуется использовать Multipath I/O (MPIO) • Аналогичные требования для общих томов • кластера (CSV) • – Требуется использовать файловую систему NTFS

17. Сеть • Интеграция со стеком TCP/IP Windows Server • Несколько сетей для обеспечения избыточности • – Общедоступная сеть • – Внутренняя сеть кластеров • – Динамическая миграция • и управление Hyper-V • IPv4, IPV6 и туннелирование IPv6 • Использование динамическихили • статических IP-адресов

18. Требования к программному обеспечению • Отказоустойчивая кластеризация предоставляется • по умолчанию • – Windows Server R2Datacenter • – Windows Server R2Enterprise • – Windows Server R2Enterprise для IA-64 • – Microsoft Hyper-V Server2008 R2 • – Windows Storage Server 2008 R2 • Архитектура • – x64: до 16 узлов • – IA-64: до 8 узлов

19. Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 • ЗагрузитеБЕСПЛАТНУЮ ОС узла • Создан на основе Server Core для обеспечения более • высокой доступности • Поддерживает отказоустойчивую кластеризацию, Hyper-V, • CSV и динамическую миграцию • Для управления используется синтаксис командной строки, • PowerShell или графический интерфейс пользователя (RSAT) • Поддерживает до 16 узлов • Дополнительные сведения: • http://www.microsoft.com/hyper-v-server/en/us/default.aspx

20. Развертывание кластера Модуль 4. Высокая доступность и кластеризация

21. Поддержка кластеров • ПРОСТОТА — можно использовать любое • оборудование • Можно использовать имеющееся • оборудование • 2 требования для получения поддержки: • – Все компоненты должны иметь эмблему • – Решение должно пройти тестирование

22. Проверка конфигурации кластера • Запуск до, в ходе и после развертывания • – Дополнительные тесты для проверки соответствия • рекомендациям запускаются после развертывания • приложений и служб высокой доступности • Наборы тестов для каждого компонента решения • – Конфигурация • – Оборудование • – Сеть • – Хранилище • – Система • Все отчеты сохраняются автоматически • Дополнительные сведения: • http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=119949

23. Множество параметров управления Диспетчеротказоустойчивостикластеров PowerShell RSAT Командная строка (Cluster.exe) WMI SCOM SCVMM Использование интегрированных средств

24. Высокая доступность Hyper-V Модуль 4.Высокая доступность и кластеризация

25. Поддержка PowerShell • Улучшенная управляемость • – Запускпроверок • – Простота создания кластеров и ролей HA • – Создание отчетов о зависимостях • – Встроенная справка (get-help cluster) • Интеграция Hyper-V • –Создание виртуальных машин: Add-ClusterVirtualMachineRole • – Быстрая миграция: Move-ClusterGroup • – Динамическая миграция: Move-ClusterVirtualMachineRole • – Добавление диска в CSV: Add-ClusterSharedVolume • – Перемещение CSV-диска: Move-ClusterSharedVolume • – Обновление конфигурации виртуальной машины: • Update-ClusterVirtualMachineConfiguration • Server Core, Hyper-V Server 2008 R2 и средства • удаленного администрирования сервера (RSAT)

26. Поддерживаемые роли и компоненты • Другие роли и компоненты, поставляемые с решением • – Пространство имен DFS • – DHCP • –DTC • –iSNS • – Очередь сообщений (MSMQ) • –NFS • – Печать • – WINS • Общие контейнеры • – Универсальное приложение • – Универсальный сценарий • – Универсальная служба • – Прочие серверы • Общие • – Hyper-V • – SQL • – Exchange • –Файловый сервер • Новое в 2008 R2 • – Репликация DFS • – Удаленный рабочий стол CB • Сторонние производители • – Множество различных ролей Кластеризация любых ресурсов

27. Hyper-V с отказоустойчивой кластеризацией • В Windows Server 2008 R2 добавлено множество • компонентов • Интегрированное развертывание и управление • посредством единого графического интерфейса • пользователя • Создание и кластеризация виртуальных машин • с помощью одного мастера

29. Плотность виртуальных машин • 1 000 виртуальных машин на один кластер • Не более 384 виртуальных машин на один узел • Развертывание 1 000 виртуальных машин на любом • количестве узлов • – 8 кластеров с 4 узлами = 8 000 виртуальных машин • с помощью 32 серверов • Необходимо учесть при • планировании • – Ограничения Hyper-V • – Ограничения оборудования • – Память • – Процессоры • – Резервная емкость • – Скорость ввода-вывода • хранилища и величина задержки

30. Мониторинг работоспособности виртуальных машин • Параметр пульса виртуальной машины • – Требуется установка компонентов интеграции (IC) • Проверка работоспособности ОС виртуальной машины • с узла • – Ошибки пользователей • – Сбои системы CLUSTER SAN

31. Автоматический запуск виртуальных машин • Позволяет назначать приоритеты виртуальных • машин • Позволяет запускать наиболее важные виртуальные • машины в первую очередь • Группирование включено • по умолчанию • Для восстановления после сбоя • потребуется перезапустить вручную • отключенные виртуальные машины

32. Использование режима Persistent • Улучшенное распределение виртуальных • машин после холодного запуска • Служба или приложение HA возвращаются • первоначальному владельцу • Включен по умолчанию для • групп виртуальных машин • Для остальных групп • отключен по умолчанию

33. AntiAffinityClassNames • Позволяет распространять виртуальные машины на • другие узлы • Обеспечивает более эффективное использование • ресурсов операционной системы узла • Распределение виртуальных машин в кластере • гостевой ОС • Распределение виртуализированных контроллеров • домена • Хранение установок на разных узлах • Требуется настройка свойства группирования

34. Общие тома кластера Hyper-V Only Передача данных в любой сети Узел координатора Любой узел может получить доступ к хранилищу 1 LUN : множество виртуальных машин SAN VHD – виртуальный жесткий диск VHD VHD VHD

35. Число виртуальных машин на один диск общего тома кластера • Отсутствует ограничение числа виртуальных • машин на томе CSV • Производительность зависит от массива хранилища • –Сколько виртуализированных серверов могут получить • доступ к 1 LUN? • – Обратитесь к производителю хранилища Сколько операций ввода-вывода в секунду может выполнять ваш массив хранилища?

36. Общие тома кластера Hyper-V Only Передача данных в любой сети Узел координатора Любой узел может получить доступ к хранилищу SAN 1 LUN :множество виртуальных машин VHD VHD VHD

37. Сравнение VMFS и CSV

38. Динамическая миграция Содержимое памяти копируется на новый сервер Динамическая миграция SAN Возможно добавочное копирование данныхдо тех пор, пока данные на обоих узлах не станут идентичными Полностью скопированная память виртуальной машины VHD

39. Динамическая миграция Клиент, перенаправленный на новый узел SAN Поддерживается состояние сеанса Подключения не требуются Клиент остается подключенным к «живой» виртуальной машине ARP перенаправляет клиентов на новый узел После успешного завершения старая виртуальная машина удаляется VHD

40. Аварийное восстановление Модуль 4.Высокая доступность и кластеризация

41. Общие сведения об аварийном восстановлении • Узлы находятся в разных физических расположениях • Аварии неизбежны, поэтому будьте всегда готовы! • Если ваша организация уже инвестировала средства • в кластеризацию, предпримите дополнительные • действия для поддержания работоспособности облака • Существует множество решений, среди которых • можно выбрать то, которое отвечает • потребностям бизнеса

42. Определение аварийного восстановления • Аварийное восстановление (DR) позволяет приложениям • или виртуальным машинам обеспечивать доступность служб • путем перемещения служб в узел кластера, находящийся • в другом физическом расположении Узел расположен на сайте, который отделен физически Сайт A Сайт B Site B SAN

43. Преимущества использования кластера с несколькими сайтами • Защита от потерь во всем расположении • – Отключение электричества, пожары, ураганы, • наводнения, землетрясения, терроризм и т. д. • Автоматизация обработки отказа • – Сокращение времени простоя • – Снижение уровня сложности плана аварийного • восстановления Отказоустойчивая кластеризация предоставляет полностью автоматизированное и легкотестируемое решение аварийного восстановления

44. Замечания по сети • Для отказоустойчивой кластеризации расстояние • не имеет значения • – Большие расстояния означают большую задержку в сети • В целях безопасности канал обмена данными между • узлами можно шифровать • Параметры развертывания сети • 1. Растяжение виртуальной локальной сети между сайтами • 2. Узлы кластера могут находиться в разных подсетях Общедоступная сеть Сайт A Сайт B 20.20.20.1 10.10.10.1 40.40.40.1 30.30.30.1 Резервная сеть

45. Сведения о DNS • Узлы расположены в разнородных подсетях • Виртуальная машина получает новый IP-адрес • Для повторного подключения клиентам требуется новый • IP-адрес виртуальной машины(от службы DNS) • Параметры RegisterAllProvidersIP и HostRecordTTL DNS-сервер 2 DNS-сервер 1 Репликация DNS Запись создана Запись обновлена Запись получена Запись обновлена 10.10.10.111 20.20.20.222 IP-адрес виртуальной машины 10.10.10.111 IP-адрес виртуальной машины 20.20.20.222 Сайт B Сайт A

46. Решение 1. Локальная отработка отказа • Для обеспечения высокой доступности настройте • локальную отработку отказа • – IP-адреса не изменяются • – Отсутствуют проблемы репликации DNS • – Данные не передаются по глобальной сети • Отработка отказа между сайтами для аварийного • восстановления DNS-сервер 1 10.10.10.111 20.20.20.222 IP-адрес виртуальной машины 10.10.10.111 Сайт A Сайт B

47. Решение 2. Растягивание VLAN • Развертывание VLAN позволяет сократить время • повторного подключения клиента • – IP-адрес виртуальной машины никогда не изменяется DNS-сервер 2 DNS-сервер 1 10.10.10.111 VLAN FS = 10.10.10.111 Сайт A Сайт B

48. Решение 3. Абстракция сетевого устройства • Сетевое устройство использует независимый сторонний • IP-адрес • Сторонний IP-адрес зарегистрирован в DNS • и используется клиентом DNS-сервер 1 DNS-сервер 2 30.30.30.30 10.10.10.111 20.20.20.222 IP-адрес виртуальной машины 30.30.30.30 Сайт A Сайт B

49. Сеть CSV • Общие тома кластера требуют, чтобы узлы • находились в одной подсети • – В сети CSV используйте виртуальную локальную • сеть • – Остальные сети могут поддерживать несколько • подсетей VLAN Сеть CSV Сайт B Сайт A

50. Обновление IP-адреса виртуальной машины при отработке отказа • Не требуется при нахождении в одной подсети • При отработке отказа между подсетями, если • гостевая ОС – Использует DHCP, то IP-адрес обновляется автоматически – Использует статический IP-адрес, IP-адрес необходимо настроить после отработки отказа (можно использовать сценарии) При наличии нескольких подсетей для гостевой ОС рекомендуется использовать DHCP