Možnost implementace Hyper-V clusteru a konfigurace vysoké dostupnosti na úrovni virtuálního serveru je jednou z mnoha přínosů virtualizace.
Máme tak další úroveň, na které můžeme řešit zajištění nepřetržitého provozu poskytovaných služeb. Zvyšovat dostupnost tak můžeme i u služeb, které samy o sobě žádný typ clusterování nepodporují.
Hyper-V cluster je postavený na Windows Failover Clusteru integrovaném v operačním systému Windows Server edice Enterprise či Datacenter, jenž se již delší dobu běžně používá pro zajištění dostupnosti např. Microsoft SQL Serveru, DHCP Serveru, File Serveru, Print Serveru a dalších.
Návrh
Pro vytvoření Hyper-V clusteru potřebujeme nejméně dva (pro 2-nodový cluster) (pozn.: maximální počet nodů je omezen na 16) identické nebo velice podobné servery, certifikované pro Windows Server 2008 R2 operační systém a podporující instalaci Hyper-V role – tedy 64-bitový procesor s Intel-VT nebo AMD-V podporou virtualizace, Data Execution Prevention (DEP) (Intel XD bit / AMD NX bit) a pokud budou tyto servery sloužit jako virtualizační hostitelé pro služby vzdálené plochy (Remote Desktop Services) s podporou RemoteFX, musí být osazeny podporovanou grafickou kartou a procesorem s podporou Second Level Address Translation (SLAT) (u Intelu se jedná o funkci Intel EPT, u AMD o AMD NPT).
K těmto serverům musí být připojeno externí sdílené datové úložiště s konektivitou typu Serial Attached SCSI (SAS), iSCSI nebo Fibre Channel. Pro zajištění vysoké dostupnosti LineOfBusiness aplikací (tedy systému, nezbytných pro chod firmy) je vhodné se zamyslet i nad vysokou dostupností samotného úložiště.
Z pohledu sítí je i zde samozřejmě nutné zajistit záložní „cesty“. V opačném případě by postrádala redundance nodů a pole smysl. Berme tedy v potaz nejhorší možné situace, které mohou nastat – od výpadku proudu a tedy nutnosti zajištění napájení aktivních prvků až po jejich samotné selhání. Pro potřeby samotného clusteru je naprostou nutností propojit servery mezi sebou síťově z důvodu detekce stavu jednotlivých nodů – jedná se o tzv. heartbeat síť. Běžně se pro tento účel používá přímé propojení serverů patch kabelem. V případě poruchy síťového adaptéru či kabelu dojde ke ztátě komunikace a cluster se zachová stejně jako při selhání některého z nodů.
Doporučená konfigurace je osadit každý server nejméně čtyřmi příp. šesti (při použití iSCSI externího sdíleného datového úložiště) síťovými porty:
- Síť pro správu Hyper-V serveru
- Síť vyhrazená pro komunikaci virtuálních serverů
- Cluster síť, síť pro přesměrovaný přístup ke Cluster Shared Volume (CSV) (min. 100Mb/s)
- Síť vyhrazená pro přenos dat při live migraci virtuálních serverů (nejlépe 10Gb/s)
- Síť reprezentující jednu cestu toku dat k externímu sdílenému diskovému poli (pouze u iSCSI)
- Síť reprezentující druhou cestu toku dat k externímu sdílenému diskovému poli (pouze u iSCSI)
Dle úrovně kritičnosti systému se pak přidávají další síťová rozhraní například pro snížení zátěže na síti při přesměrovaném přístupu ke Cluster Shared Volume(v případě výpadku konektivity na storage u některého nodu) přidáním dedikovaného adaptéru, nebo celkové zdvojení všech sítí s použitím Teaming funkcí apod.
Velkou pozornost věnujte správné konfiguracistatických IP adres (jednotlivé použité sítě musejí mít svůj vlastní subnet) a pojmenování síťových připojení, jenž musí také být na všech nodech identické.
Co se týče softwarové vrstvy, všechny nody musejí mít nainstalovaný naprosto identický operační systém a to i včetně Windows opravných balícků (hotfixes), service packů, ovladačů ale i rolí, funkcí a dokonce i aplikací. Jak již jsem zmiňoval na začátku této kapitoly, edice operačního systému Windows Server 2008 R2 podporující Failover Clustering jsou Enterprise a Datacenter.
Jednotlivé zmíněné požadavky a nastavení jsou při vytváření clusteru validovány wizardem, jehož výstupem je report obsahující podrobné informace o případně nalezených problémech.
Instalace
Na jednotlivé nody clusteru tedy nainstalujeme operační systém, všechny ovladače a Windows hotfixy, roli Hyper-V a následně funkci Failover Clustering. Pokud chcete použít funkce teamování síťových adaptérů, pak aplikace pro jeho konfiguraci instalujte vždy až po instalaci role Hyper-V.
Následuje vytvoření Hyper-V clusteru pomocí MMC konzole Failover Cluster Manager, jejíž instalace se automaticky provede při instalaci Failover Clustering feature. V její pravé části v panelu akcí spusťte průvodce vytvořením clusteru: Create a cluster...
V jeho druhém kroku zvolte jednotlivé servery, které budou tvořit Hyper-V cluster, následně zvolte zda má být provedena validace konfigurace. Validace je nutná pro zajištění Microsoft podpory při případných potížích, naopak tedy nemusí být provedena pokud jde o testovací prostředí nebo se jedná o znovuvytvoření v minulosti existujícího clusteru složeného ze stejných serverů.
Validace konfigurace umožňuje spuštění jen některých kroků, což je vhodné spíše při řešení problému s již existujícím clusterem. Dle výsledku validace je pak možné použít výstupní report pro napravení chyb. V případě jejího úspěšného dokončení jste již vyzváni k zadaní jména clusteru a IP adresy pod kterou bude vystupovat. Průvodce tak vytvoří v Active Directory identitu clusteru (Cluster Object Name – CNO – objekt typu Computer) a adekvátní záznam v DNS.
Konfigurace
V tuto chvíli není pro základní funkce Hyper-V clusteru již nutná žádná další konfigurace, ale pro využití všech možností a připravené infrastruktury je potřebné povolit funkci Cluster Shared Volumes, nakonfigurovat cluster sítě a případně rekonfigurovat mod clusteru při přidání dalších nodů.
Cluster Shared Volumes
Konfigurace CSV se skládá ze dvou akcí – povolení funkce a konfigurace cluster disků, jenž mají být použity jako CSV. První zmíněná operace je jednoduché kliknutí na zvýrazněný odkaz Enable Cluster Shared Volumes na summary stránce clusteru.
Po povolení CSV přibude nová položka v konfiguraci clusteru – Cluster Shared Volumes.
Nyní nakonfigurujte existující cluster disk jako CSV pomocí zvolení nové položky Cluster Shared Volumes a operace Add storage z panelu akcí. V otevřeném okně zaškrtněte požadovaný disk.
Všimněte si cesty, kam ukazuje nově vzniklý CSV, má tvar C:\ClusterStorage\Volumepořadovéčíslodisku. Ukazuje sice na lokální systémový disk Hyper-V serveru, ale jedná se pouze o mountpoint externího disku. Vhodné je nyní na všech nodech pomocí Hyper-V Manageru změnit výchozí cesty pro umístění konfiguračních a VHD souborů na C:\ClusterStorage\Volumepořadovéčíslodisku. Zajistíte tak případné vytvoření nového virtuální serveru rovnou na cluster disk, poté je tedy jednoduché takovýto stroj kdykoli jednoduše překonfigurovat na vysoce dostupný.
Live Migration
Pro možnost bezvýpadkové migrace virtuálního serveru mezi nody clusteru je zapotřebí ukládat soubory VM na CSV nebo na dedikovaný LUN pro kažkou VM. Druhá možnost byla jediná možná v první verzi Hyper-V. V sekci návrhu jsem hovořil o dedikované síti pro Live Migration (LM). Po vytvoření clusteru je nutné tuto síť nakonfigurovat ze seznamu dostupných sítí. Nastavení se poněkud nelogicky provádí na virtuálním serveru a ne na úrovni clusteru. Proto musíte nejprve vytvořit alespoň jeden vysoce dostupný virtuální server (HAVM). Ve vlastnostech jeho zdroje typu Virtual Machine pak naleznete záložku Network for Live Migration, kde ve výchozím nastavení uvidíte zaškrtnuté všechny dostupné sítě v clusteru. Zvolte tedy požadovanou síť, pokud byste chtěli nakonfigurovat více sítí pro LM, můžete volit i jejich pořadí. Konfigurace, kterou takto provedete na jednom konkrétním virtuálním serveru, se aplikuje na všechny ostatní stávající nebo v budoucnu vytvořené HAVM.
V tuto chvíli je vhodné provést ověření funkčnosti clusteru. Vyzkoušejte tedy Live Migration, restart jednoho z nodu, ale i disaster scénář například pomocí force vypnutí jednoho z nodů.
Současnost a budoucnost
Konfigurace Hyper-V clusteru není sama o sobě příliš složitou a časově náročnou operací, vyžaduje ale dodržení některých přesně daných pravidel a předchozí znalost virtualizace na Hyper-V. Dle informací dostupných o příští verzi Hyper-V – verzi 3 – se nijak nemění postup konfigurace, ale přibude mnoho nových funkcí a zvýšení aktuálních limitů, ať již v oblasti konfigurace virtuálního serveru, fyzických Hyper-V serverů, tak i Hyper-Vclusteru.
Autor: Jan Marek
Články ze série Microsoft TechNet nevytváří redakce Živě.cz, ale partneři programu Microsoft TechNet. Jsou publikovány v rámci mediálního partnerství Živě.cz a společnosti Microsoft.
