Konfigurieren von Windows Server Failover Cluster in Azure-VMware-Lösung vSAN

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über das Konfigurieren des Failoverclusterings in Windows Server in Azure-VMware-Lösung vSAN mit nativen freigegebenen Datenträgern.

Windows Server Failover Cluster (WSFC), früher als Microsoft-Dienst Cluster Service (MSCS) bezeichnet, ist ein Feature des Windows Server-Betriebssystems (OS). WSFC ist eine unternehmenskritische Funktion, die für viele Anwendungen benötigt wird. WSFC ist beispielsweise für die folgenden Konfigurationen erforderlich:

  • SQL Server konfiguriert als:
    • Always On-Failoverclusterinstanz (FCI), für Hochverfügbarkeit auf Instanzebene
    • Always On-Verfügbarkeitsgruppe, für Hochverfügbarkeit auf Datenbankebene
  • Windows-Dateidienste:
    • Allgemeine Dateifreigabe auf dem aktiven Clusterknoten
    • Dateiserver mit horizontaler Skalierung (Scale-Out File Server, SOFS), auf dem Dateien auf freigegebenen Clustervolumes (CSV) gespeichert werden
    • Direkte Speicherplätze (S2D): lokale Datenträger, die zum Erstellen von Speicherpools auf verschiedenen Clusterknoten verwendet werden

Sie können den WSFC-Cluster in verschiedenen Azure-VMware-Lösung-Instanzen hosten, die als „Cluster-Across-Box“ (CAB) bezeichnet werden. Sie können den WSFC-Cluster auch auf einem einzelnen Azure-VMware-Lösung-Knoten platzieren. Diese Konfiguration wird als „Cluster-in-a-Box“ (CIB) bezeichnet. Die Empfehlung besteht darin, keine CIB-Lösung für eine Produktionsimplementierung zu verwenden. Verwenden Sie stattdessen CAB mit Platzierungsrichtlinien. Sollte der einzelne Knoten der Azure-VMware-Lösung ausfallen, werden alle WSFC-Clusterknoten heruntergefahren, und es kommt zu einem Ausfall der Anwendung. Für Azure-VMware-Lösung sind mindestens drei Knoten in einem privaten Cloudcluster erforderlich.

Dabei ist es wichtig, eine unterstützte WSFC-Konfiguration bereitzustellen. Die Lösung muss in VMware vSphere und mit Azure-VMware-Lösung unterstützt werden. Für VMware ist ein ausführliches Dokument zu WSFC in vSphere 7.0 erhältlich: Einrichten von Failoverclustering und Microsoft Cluster Service.

Dieser Artikel bezieht sich auf WSFC unter Windows Server 2016 und Windows Server 2019. Ältere Windows Server-Versionen unterliegen leider nicht mehr dem grundlegenden Support und werden daher hier nicht berücksichtigt.

Sie müssen zuerst einen WSFC erstellen. Verwenden Sie anschließend die in diesem Artikel enthaltenen Informationen, um eine WSFC-Bereitstellung in Azure-VMware-Lösung anzugeben.

Voraussetzungen

  • Azure-VMware-Lösung-Umgebung
  • Installationsmedien für das Microsoft Windows Server-Betriebssystem

Referenzarchitektur

Azure-VMware-Lösung bietet native Unterstützung für das virtualisierte WSFC. Der Dienst unterstützt SCSI3PR (SCSI-3 Persistent Reservations) auf der Ebene virtueller Datenträger. WSFC benötigt diese Unterstützung, um den Zugriff auf einen gemeinsam genutzten Datenträger zwischen den Knoten zu koordinieren. Die Unterstützung für SCSI3PRs ermöglicht die native Konfiguration von WSFC mit einer Datenträgerressource, die zwischen VMs gemeinsam genutzt wird, auf vSAN-Datenspeichern.

Die folgende Abbildung veranschaulicht die Architektur von virtuellen WSFC-Knoten in einer privaten Azure-VMware-Lösung-Cloud. Sie zeigt, wo sich Azure-VMware-Lösung, einschließlich der virtuellen WSFC-Server (blauer Kasten), relativ zur umfassenderen Azure-Plattform befindet. In der Abbildung ist eine typische Hub-Spoke-Architektur dargestellt. Eine vergleichbare Konfiguration ist jedoch auch bei Verwendung von Azure Virtual WAN möglich. Beide bieten Ihnen denselben Mehrwert, den auch andere Azure-Dienste bieten.

Diagramm der virtuellen Knoten eines Windows Server Failover Clusters in einer Azure-VMware-Lösung-Private Cloud.

Unterstützte Konfigurationen

Dies sind die aktuell unterstützten Konfigurationen:

  • Microsoft Windows Server 2012 oder höher

  • Bis zu fünf Knoten (VMs) pro WSFC-Instanz

  • Bis zu vier PVSCSI-Adapter pro VM

  • Bis zu 64 Datenträger pro PVSCSI-Adapter

VM-Konfigurationsanforderungen

Konfigurationsparameter für WSFC-Knoten

  • Installieren Sie die neuesten VMware-Tools auf jedem WSFC-Knoten.
  • Das Mischen von nicht gemeinsam genutzten und gemeinsam genutzten Datenträgern auf einem einzelnen virtuellen SCSI-Adapter wird nicht unterstützt. Wenn der Systemdatenträger (Laufwerk C:) beispielsweise an SCSI0:0 angefügt wurde, wird der erste freigegebene Datenträger an SCSI1:0 angefügt. Für einen VM-Knoten einer WSFC-Instanz gilt das gleiche Limit für virtuelle SCSI-Controller wie bei einer normalen VM, d. h. maximal vier (4) virtuelle SCSI-Controller.
  • Die SCSI-IDs der virtuellen Datenträger müssen für alle VMs konsistent sein, die Knoten der gleichen WSFC-Instanz hosten.
Komponente Anforderungen
Hardwareversion der VM 11 oder höher zur Unterstützung von Live vMotion
Virtuelle NIC Paravirtualisierte VMXNET3-Netzwerkschnittstelle (NIC). Aktivieren Sie Windows Receive Side Scaling (RSS) im Gastbetriebssysteme für die virtuelle NIC.
Arbeitsspeicher Verwenden Sie den vollständigen VM-Reservierungsspeicher für Knoten im WSFC-Cluster.
Erhöhen Sie das E/A-Timeout der einzelnen WSFC-Knoten. Ändern Sie HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Disk\TimeOutValueSet auf 60 Sekunden oder mehr. (Wenn Sie den Cluster neu erstellen, wird dieser Wert möglicherweise auf den Standardwert zurückgesetzt, sodass Sie ihn erneut ändern müssen.)
Zustandsüberwachung des Windows-Clusters Der Wert des SameSubnetThreshold-Parameters der Systemüberwachung des Windows-Clusters muss so geändert werden, dass mindestens 10 versäumte Heartbeats zulässig sind. Dies ist die Standardeinstellung unter Windows Server 2016. Diese Empfehlung gilt für alle Anwendungen, die WSFC verwenden, einschließlich freigegebener und nicht freigegebener Datenträger.

WSFC-Knoten: Konfigurationsparameter für Startdatenträger

Komponente Anforderungen
SCSI-Controllertyp LSI Logic SAS
Datenträgermodus Virtuell
Freigabe der SCSI-Schnittstelle Keine
Ändern der erweiterten Einstellungen für einen virtuellen SCSI-Controller, der das Startgerät hostet Fügen Sie auf jedem WSFC-Knoten die folgenden erweiterten Einstellungen hinzu:
scsiX.returnNoConnectDuringAPD = "TRUE"
scsiX.returnBusyOnNoConnectStatus = "FALSE"
Dabei ist X die ID-Nummer des SCSI-Bus-Controllers des Startgeräts. X ist standardmäßig auf „0“ festgelegt.

WSFC-Knoten: Konfigurationsparameter für freigegebene Datenträger

Komponente Anforderungen
SCSI-Controllertyp VMware Paravirtualized (PVSCSI)
Datenträgermodus Unabhängig - dauerhaft (siehe Schritt 2 in der folgenden Abbildung). Durch die Verwendung dieser Einstellung stellen Sie sicher, dass alle Datenträger von Momentaufnahmen ausgeschlossen werden. Momentaufnahmen werden für WSFC-basierte VMs nicht unterstützt.
Freigabe der SCSI-Schnittstelle Physisch (siehe Schritt 1 in der folgenden Abbildung)
Multi-writer-Flag Nicht verwendet
Datenträgerformat Komplette Bereitstellung (Eager Zeroed Thick (EZT) ist für vSAN nicht erforderlich.)

Screenshot: Seite „Einstellungen bearbeiten“ für virtuelle Hardware

Nicht unterstützte Szenarien

Die folgenden Funktionen werden für WSFC in Azure-VMware-Lösung nicht unterstützt:

  • NFS-Datenspeicher
  • Speicherplätze
  • vSAN mit iSCSI-Dienst
  • vSAN Stretched Cluster
  • Erweiterte vMotion-Kompatibilität (Enhanced vMotion Compatibility, EVC)
  • vSphere-Fehlertoleranz (FT)
  • Momentaufnahmen
  • Live (online) Storage vMotion
  • N-Port ID Virtualization (NPIV)

Durch Änderungen an der Hardware von VMs im laufenden Betrieb („heiß“) kann der Heartbeat zwischen den WSFC-Knoten beeinträchtigt werden.

Die folgenden Aktivitäten werden nicht unterstützt und können zu einem WSFC-Knotenfailover führen:

  • „Heißes“ Hinzufügen von Speicher
  • „Heißes“ Vergrößern der CPU-Leistung
  • Momentaufnahmen verwenden
  • Vergrößern eines freigegebenen Datenträgers
  • Anhalten und Fortsetzen des Zustands der virtuellen Maschine
  • Speicherüberbelegung, die zu ESXi-Austausch oder Memory-Ballooning der VM führt
  • „Heiße“ lokale Erweiterung der VMDK-Datei, auch wenn sie nicht mit dem SCSI-Bus-Freigabecontroller verknüpft ist

Konfigurieren von WSFC mit freigegebenen Datenträgern in Azure-VMware-Lösung vSAN

  1. Stellen Sie sicher, dass eine Active Directory-Umgebung verfügbar ist.

  2. Erstellen Sie VMs im vSAN-Datenspeicher.

  3. Schalten Sie alle VMs ein, konfigurieren Sie den Hostnamen und die IP-Adressen. Verknüpfen Sie alle VMs mit einer Active Directory-Domäne, und installieren Sie die neuesten verfügbaren Betriebssystemupdates.

  4. Installieren Sie die neuesten VMware-Tools.

  5. Aktivieren und konfigurieren Sie die Windows Server Failover Cluster-Funktion auf jeder VM.

  6. Konfigurieren Sie einen Clusterzeugen für das Quorum (dabei kann es sich um einen Dateifreigabezeugen handeln).

  7. Schalten Sie alle Knoten des WSFC-Clusters aus.

  8. Fügen Sie jedem VM-Teil des WSFC-Clusters einen oder mehrere (maximal vier) Paravirtual SCSI-Controller hinzu. Verwenden Sie die Einstellungen entsprechend den Angaben in den vorherigen Abschnitten.

  9. Fügen Sie auf dem ersten Clusterknoten über Neues Gerät hinzufügen>Festplatte alle erforderlichen gemeinsam genutzten Datenträger hinzu. Belassen Sie die Datenträgerfreigabe auf Nicht angegeben (Standardwert) und den Datenträgermodus auf Unabhängig – persistent. Fügen Sie sie dann an die in den vorherigen Schritten erstellten Controller an.

  10. Fahren Sie mit den verbleibenden WSFC-Knoten fort. Fügen Sie die im vorherigen Schritt erstellten Datenträger hinzu, indem Sie Neues Gerät hinzufügen>Existing Hard Disk (Vorhandene Festplatte) auswählen. Achten Sie darauf, dass Sie für alle WSFC-Knoten die gleichen SCSI-IDs der Datenträger beibehalten.

  11. Schalten Sie den ersten WSFC-Knoten ein. Melden Sie sich an, und öffnen Sie die Datenträgerverwaltungskonsole (MMC). Stellen Sie sicher, dass die hinzugefügten freigegebenen Datenträger über das Betriebssystem verwaltet werden können und initialisiert werden. Formatieren Sie die Datenträger, und weisen Sie einen Laufwerkbuchstaben zu.

  12. Schalten Sie die anderen WSFC-Knoten ein.

  13. Fügen Sie den Datenträger über den Assistenten Datenträger hinzufügen dem WSFC-Cluster hinzu, und fügen Sie sie einem freigegebenen Clustervolume hinzu.

  14. Führen Sie mithilfe des Assistenten zum Verschieben von Datenträgern einen Failovertest durch, und stellen Sie sicher, dass der WSFC-Cluster mit den freigegebenen Datenträgern ordnungsgemäß funktioniert.

  15. Führen Sie den Assistenten zur Clustervalidierung aus, um zu bestätigen, dass der Cluster und seine Knoten ordnungsgemäß funktionieren.

    Es ist wichtig, dass Sie die folgenden spezifischen Elemente des Tests zur Clustervalidierung berücksichtigen:

    • Persistente Reservierung für Speicherplätze validieren Wenn Sie keine Speicherplätze mit dem Cluster verwenden (z. B. in Azure-VMware-Lösung vSAN), ist dieser Test nicht anwendbar. Sie können alle Ergebnisse des Tests „Permanente Reservierung für Speicherplatz überprüfen“ einschließlich der entsprechenden Warnung ignorieren. Sie können diesen Test ausschließen, um Warnungen zu vermeiden.

    • Netzwerkkommunikation überprüfen: Beim Test zur Clustervalidierung wird eine Warnung ausgegeben, dass nur ein Netzwerkadapter pro Clusterknoten verfügbar ist. Diese Warnung kann ignoriert werden. Azure-VMware-Lösung bietet die erforderliche Verfügbarkeit und Leistung, da die Knoten mit einem der NSX-T Data Center-Segmente verbunden sind. Behalten Sie dieses Element jedoch als Teil des Tests zur Clustervalidierung bei, da damit andere Aspekte der Netzwerkkommunikation überprüft werden.

  16. Erstellen Sie die relevanten Platzierungsrichtlinien, um die WSFC-VMs abhängig von der WSFC-CIB- oder CAB-Konfiguration auf den richtigen Azure-VMware-Lösung-Knoten zu platzieren. Dazu ist eine Host-zu-VM-Affinitätsregel erforderlich. Auf diese Weise werden Clusterknoten jeweils auf demselben bzw. auf separaten Hosts von Azure-VMware-Lösung betrieben.

Nächste Schritte

Nachdem Sie sich mit dem Einrichten von WSFC in Azure-VMware-Lösung vertraut gemacht haben, können Sie sich nun den folgenden Themen zuwenden:

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