搭建Windows Server 2008故障转移群集

本文章将详细讲述基于Windows Server 2008 R2的故障转移群集的实现，包括基本知识介绍，故障转移群集环境准备，实施过程，群集的维护等。

故障转移群集能够配置使用多种不一样的配置。组成群集的服务器能够是活跃状态或不活跃状态，而不一样服务器能够被配置为在活跃服务器故障后马上接管相应的资源。通常故障转移的过程只须要几分钟的时间，至于时间的长短主要取决于群集的配置和具体应用，当节点处于活跃状态时，该节点上可使用全部资源。当服务器故障后，在这台服务器上配置了故障转移群集的资源组就会被其余服务器所接管。当故障服务器从新上线后，群集服务能够配置为容许让原服务器进行故障回复，或者是让当前服务器继续处理新的客户端请求。

如今用户比较关心的除了应用的高可用性以外，还包括数据的安全性，因此数据的安全存储也是至关重要的，固然关于存储这部分，会有相应的存储部门同事负责，但一些知识咱们仍是要知道的。

存储设备

存储设备与群集中每一个节点服务器的链接方式通常能够分为FC（光纤通道）和Iscsi(Internet SCSI)。

FC SAN群集：

通常来讲，节点服务器经过一块称为FC 适配卡链接到光纤通道交换机，同时存储设备也链接到此交换机，服务器和存储设备之间使用的协议是FCP，FCP会负责将SCSI数据封装后再经过光纤通道发送。另外，节点服务器也各有一块网卡链接到客户端所在的局域网，它让客户端能够经过节点服务器来访问存储设备内的数据。这个存储设备能够是磁盘阵列、光盘库或磁盘库等。

SAN的全称是存储局域网，用来将存储设备链接到服务器，服务器会将SAN存储设备上的一个卷或LUN看做一个磁盘来处理。

另外一种是iSCSI SAN群集：

Iscsi SAN 称为IP SAN。服务器和存储系统之间使用IP网络就能够链接在一块儿。使用的协议是iSCSI Protocol。

服务器上能够安装iSCSI HBA适配卡或1Gb/10Gb的以太网卡来链接到1Gb/10Gb的网络交换机上，通常的iSCSI HBA卡上都内置有iSCSI启动器软件，服务器使用iSCSI启动器将SCSI命令封装后经过IP网络发送。因为服务器在处理IP数据包时会占用必定的CPU资源，从而会影响到服务器的运行效率。此时，能够用TOE iSCSI HBA适配卡来改善效率。由于 拥有TOE功能的适配卡会本身处理比较耗费资源的工做。不占用CPU。若是安装1Gb/10Gb的以太网卡，则须要在节点服务器上另外安装iSCSI启动软件。

这个存储系统中包括目标和存储设备，服务器是先链接到目标，再经过目标来访问存储设备。服务器将经过目标所链接到的SAN存储设备视为好像直接链接到服务器上。

这个目标能够由目标服务器来代替，目标服务器能够安装通常的操做系统，如Windows Server 2008 R2，而后在其中安装目标服务器软件，或者是直接内置目标服务器软件的操做系统如Windows Storage Server 2008，而存储设备能够是这台服务器内的普通磁盘（PATA、SATA、SCSI、USB、FireWire等存储设备）或者是链接到这台服务器上磁盘阵列或是使用现有磁盘内的文件进行模拟。

群集的仲裁配置：

仲裁的英文单词是 Quorum，中文意思是法定数量。也就是说只要群集中正常运行的节点数量达到法定数量，群集就会继续提供服务，不然就会中止服务。在中止服务期间，正常的节点仍然会继续监听故障节点是否恢复正常，只要达到数量，群集就能够继续提供服务。

在计算法定数量时，仲裁配置会使用仲裁磁盘，又称为见证磁盘，这个磁盘内存放着群集的配置信息，仲裁配置能够分为如下几种。

多数节点：这种配置不会使用到仲裁磁盘，而所谓的多数节点就是在正常节点数量占多数的状况下，群集才会提供服务，不然就中止服务。这种配置适用于奇数节点的群集。它能够容纳的故障节点数量为（n/2）-1（四舍五入）。

多数节点与磁盘：适用于偶数节点的群集，它在计算法定数量时会将仲裁磁盘计算进来。

若是仲裁磁盘在线的话，它能够容纳的故障节点数量为n/2(四舍五入)。若是仲裁磁盘脱机，则能够容纳的故障节点数量(n/2)01。

下面咱们来搭建一个故障转移群集，拓扑图以下：

环境介绍：

网络配置：

节点服务器须要有3块网卡，分别链接public网络、heart线、iSCSI存储网络。

Public网络：节点服务器有一块网卡链接到此网络，客户也经过此网络来链接节点服务器。

Heart线：节点服务器之间须要随时监听对方的状态，以得知对方是否故障或从新恢复。为了不受到其余网络流量的干扰，建议节点之间经过专用网络进行通讯。为了提升故障恢复能力，也能够配置让节点之间使用public网络进行通讯，当没法经过heart线通讯时，还可使用public网络进行通讯。

iSCSI网络：

节点服务器各有一块网卡链接到iSCSI网络，而且经过此网络来链接目标服务器和访问存储设备内的文件。一样是专网专用，不可用做其余用途。节点服务器用来链接iSCSI网络的网卡应该相同，并且iSCSI网络应该采用高速交换机（1Gb/10GB以上）。

为了更好的实现高可用性，也能够在节点和客户端之间，节点和目标服务器之间采用适当的故障恢复措施。节点和客户端之间，能够在节点上配置两块网卡来链接两个网络，经过这两个网络均可以跟客户端通讯，也就是至关于有两个public，或者是采用具备teaming功能的网卡，在计算机内配置多块网卡，经过驱动程序变更一块虚拟网卡，外部计算机就认为只有一块网卡，但heart网络不要使用 teaming功能的网卡，以避免由于延迟问题而影响到节点之间通讯的实时性。iSCSI也不支持此功能的网卡。

第一台机器是DNS/DC，作为域控，群集中的节点必须角色相同，推荐都是成员服务器，目标服务器是独立服务器，不须要加入域，上面安装目标服务器软件StarWind便可。

为了减小故障的出现，让群集功能正常运行，建议节点服务器都应该安装相同的硬件和相同版本的操做系统。

Windows server 2008 R2只有Enterprise、Datacenter、Itanium版本支持群集，在此全部机器均使用enterprise。

存储系统：

咱们使用starwind软件搭建目标服务器，主要是由于Windows Server2008 R2要求存储设备必须符合SCSI Primary command-3的标准，本实验中只有两个节点，所以仲裁配置为多数节点与仲裁磁盘。这里至少须要两个磁盘，一个用来存放具体的应用，另外一个用于仲裁。而且这两个磁盘必须是基本磁盘，不能是动态磁盘。文件格式不用说，使用NTFS。

具体实施过程：

DNS/DC的准备：

咱们在192.168.1.10这台服务器上，运行命令dcpromo将此服务器由独立服务器升级为域控制器，域名为dufei.com。

按照默认设置安装活动目录域架构，从新启动便可完成DC的准备。

下面将server1和server2两个节点加入到域名，方法是：计算机右键—属性----更改设置，以下图所示：

输入有权限的域用户及密码，而后从新启动计算机便可。Server2上作一样的操做。

目标存储服务器的搭建与配置：

该阶段将在store存储服务器上操做：

下载StarWind软件：登陆下图所示的网站下载该软件及30天的试用许可。

安装StarWind 软件：双击下载的starwind软件进行安装，以下图所示：

安装过程使用默认设置便可，出现下图所示，点击安装：

点击完成后，启动Star Wind，界面仍是蛮酷的。

紧接着弹出下面的界面：

找到下载的License许可文件，以下图所示：

当成功安装后，咱们就来看看这个小东东如何使用了。

链接到目标服务器：方法是点击starwind server，add starwind server添加一个目标服务器，以下图所示：

输入该服务器的IP地址，由于是本机因此也可使用127.0.0.1。

在此须要输入链接到目标服务器的账号和密码，默认用户是root，默认密码是starwind。

新建iSCSI磁盘：

创建群集所要用到的仲裁磁盘和资源磁盘，在此可使用物理或者是虚拟的硬盘、光盘、磁带等设备，在此，咱们准备在目标服务器上建立两个img文件分别对应仲裁磁盘和资源磁盘。

点击Device---Add Device，后出现下图所示：

在这个界面咱们能够看，咱们可使用的存储设备类型有物理或虚拟的硬盘、光盘、磁带，在此咱们选择硬盘。

在这个界面中，咱们选择建立的是一个基本的虚拟硬盘，若是须要高级功能的虚拟硬盘能够选择：Advanced Virtual。

接下来，选择:Image file device。咱们使用img映像文件来虚拟硬盘设备。

在这个界面中，咱们选择建立一个虚拟磁盘，在此指定的磁盘空间是600M，此磁盘将用于仲裁。

在此选择，Asynchronous mode。

缓存模式选择正常。

在此建立一个新的目标，客户端主要是找到目标，经过目标来访问存储设备，必定要选择上：Allow multiple concurrent Iscsi connetions(Clustering)。

当第一块虚拟磁盘建立成功后，再从新上述步骤建立资源磁盘，只是资源磁盘的容量要大一些。 根据须要，指定资源磁盘的容量。

在这里，咱们再为这个磁盘建立一个目标，固然也能够绑定到一个已经存在的目标上。

到这个地方为止，两块磁盘就建立成功了，以下图所示：

防火墙设置：下面咱们须要对防火墙进行简单设置，以容许节点服务器访问目标服务器。所用到的端口有3260和3261。

节点服务器链接iSCSI磁盘：

下面咱们须要让节点服务器链接到所建立的两块iSCSI磁盘，节点1上和节点2分别执行下列的步骤将iSCSI的2块共享盘分别挂接到群集节点上，在节点1上进行格式花， 节点2上直接使用便可。

节点上须要使用iSCSI程序链接到目标服务器，以下图所示:

点击管理工具中的iSCSI发起程序，第一次使用会出现下面的提示，必须启动 iSCSI服务。

点击：是，出现下图所示的界面。

点击“发现”选项卡，再点击“发现门户”，输入目标服务器的IP地址或DNS名称，在此咱们直接使用IP地址：

回到“目标”选项卡，能够看到目标服务器上的目标名称：

当前状态是不活动的，点击“链接”。

此时，目标已经链接了，目标内的存储设备也出来了，如上图所示。下面须要对磁盘进行联机、初始化、分区、格式化等操做。

将两块磁盘分别格式化为NTFS文件系统，卷标分别为quorum、share。

Server2上也进行相应的操做，只是不须要再进行分区、格式化。将分区号和卷标改成和server1一致，以下图所示：

安装“故障转移群集”：

到此为此，基本准备工做已经结束了，下面就开始在两个节点上安装群集服务。在此以server1为例，安装方法是：打开服务器管理器图标----添加功能，从中选择“故障转移群集”。

当两个节点安装完群集服务后，咱们须要运行群集配置验证程序，来检查节点服务器、网络和存储设备是否符合群集要求。

仅当完整配置（服务器、网络和存储）能够经过“验证配置”向导中的全部测试时，微软才支持故障转移群集解决方式，另外，解决方案中的全部硬件组件均必须标记为“certified for windows server 2008 R2”。

方法是在server1或者是server2上进入故障转移群集管理器，单击“验证配置”。以下图所示：

由于咱们须要验证的是群集中的全部节点，因此咱们须要把全部节点都添加进来，以下图所示。

点击“下一步”以后，咱们须要“运行全部测试”，以下图所示：

给出验证清单，也就是所要进行验证的项目。点击，下一步以后，开始出现下面的验证过程：

通过耐心的等待后，出现下图所示：

OK，太好了，查看报告，只有一处关于网络的IP地址的警告，这应该是检测到节点间只有一块网卡相连，没有实现冗余，这不影响群集的建立。

建立群集：

点击故障转移群集管理器中的“建立一个群集”，以下图所示：

再次提示添加要加入群集的全部服务器，以下图所示：

下面，咱们须要输入用于管理群集的访问点，也就是群集的名称和对应的 VIP。

接着，须要确认所输入的信息是否正确，以下图所示：

点击，下一步，开始建立群集：

最后，出现摘要信息，群集建立结束。

返回到“故障转移群集管理器”，查看群集的工做状态，能够看到，仲裁磁盘是咱们前面所建立的quorum磁盘，以下图所示：

当前的仲裁配置模式是：节点和磁盘多数，这是由于咱们所建立的群集是偶数个节点。

若是但愿，更改群集的仲裁配置，能够点击下图所示的操做中，在此再也不演示。

群集的配置：

群集网络的配置：

下面须要对群集内的各个网络进行相应的配置，以肯定它们的用途。

针对public网络，咱们须要容许客户端进行访问，因此进行下图所示的操做：

注意，千万不要选错了网络，能够观察IP地址，点击属性，出现下图：

Heart网络的配置： 此网络只用于节点间的通信，因此不该该容许客户端访问，操做同上，取消客户端的访问。容许群集使用，但不容许客户端访问。

针对store存储网络： 则是不容许群集使用，以下图所示：

群集已经搭建成功了，下面咱们就来看看如何在上面安装具体的应用了，本篇先介绍一个简单的应用，实现文件服务器的故障转移群集，咱们另外一篇文章会详细介绍如何实现SQL Server 2008 R2的故障转移群集。

文件服务器故障转移群集：

防火墙准备：节点服务器上必须容许远程卷管理，否则没法在群集内建立共享文件夹。操做方法是在public网络所在网络位置上，容许远程卷管理，以下图所示：

从这个图中能够看出public网络属于域网络，因此，咱们只须要在域网络上容许远程卷管理便可。

固然，也能够直接将防火墙禁用。注意，全部节点上都要进行此步操做。

安装文件服务器：

两个节点上都须要安装文件服务器角色，安装方法是服务器管理---角色----添加角色。以下图所示：

在如上图所示的界面中，选择文件服输，下一步后，出现下图所示，必定要选择文件服务器。

节点2上进行一样的操做，安装文件服务器角色。

而后，回到群集中，单击服务和应用程序，右边的配置服务或应用程序。

选择配置服务或应用程序后，出现下面的界面：

点中，文件服务器，此时系统会检查全部节点中是否已经安装了该服务，若是安装不正确，会报错。接下来须要输入客户端访问点的信息，以下图所示：

在此界面中，须要输入客户端访问此服务或应用程序时将使用的名称。名称咱们就使用clusterFs，IP地址是客户端访问时所要使用的IP地址。此名称和IP地址会被注册到DNS服务器内。

选择分配给文件服务器的存储磁盘，在此，除了仲裁就是群集磁盘2了，如上图所示。出现确认信息后，开始进行配置，出现下图，表示配置结束。

回到故障转移群集管理器中，能够看到目前提供此服务的是Server1。

下面，咱们就就来添加共享文件夹，点击下图中的添加共享文件夹按钮。

下面咱们准备将资源磁盘中的文件夹TMG2010共享出来，供企业员工使用。以下图所示：

接下来，须要设置此文件夹的NTFS的权限，能够根据须要进行更改，咱们在此就不作修改了。

在下图所示的界面中，能够设备此共享名，根据须要设置一个便于记忆的，有意义的名称。

下面根据须要，依次进行SMB设置、SMB权限设置、DFS命名空间发布等，咱们在此都使用默认值，而后须要对该设置进行复查，下图所示：

点击建立，若是一切正常，就以下图所示：

客户端测试：

下面须要测试一下客户端是否能够访问到共享文件夹。咱们启动一台测试机，在运行中输入：\\clusterfs.dufei.com 或者是直接输入:\\clusterfs，将能够看到刚刚添加的共享文件夹TMG2010，以下图所示：

实现故障转移：刚才咱们看到了提供此服务的是 Server1服务器，下面咱们就来测试一下故障转移，咱们将server1上的网卡禁用，固然也能够是关机，模拟Server1故障后此服务可否顺利切换到Server2上。

而后，咱们到Server2上打开故障转移群集管理器界面：

能够看到当前全部者已是Server2了，咱们再次到客户端进行访问：

一切正常！固然，也能够将Server2的网卡禁用，将Server1的网卡启用，能够看到服务再次切换到了Server1上。

管理员也能够经过“将该服务或应用程序移动到另外一个节点”实现全部者的切换，以下图所示：

但须要注意的是，必定要保证对方节点能够，否则“将该服务或应用程序移动到另外一个节点”操做为灰色，以下图：

实现文件服务器的高可用，须要使用故障转移群集管理器中的添加共享文件夹的方法实现，不要经过windows资源管理器来实现。

群集的其余维护工做：

在本文的最后，咱们来看一下如何在群集中添加节点、删除节点以及当删除群集的操做。

添加节点：

当企业须要提供更大的高可用级别时，能够向现有群集中添加新的节点，这里咱们准备添加server3，准备作如下准备工做：

Server3安装三块网卡，分别对应public网络、heart网络、store网络；而后将server3加入域；安装文件服务器服务；防火墙配置，根据应用不一样，进行相应的防火墙设置。

准备工做完成后，Server3上须要利用iSCSI发起程序添加共享磁盘。

注意，进行此步操做时，须要将群集服务中的现有应用和存储脱机，以下图所示：

而后，经过iSCSI发起程序添加共享磁盘，须要保持盘符和卷标的一致性。以下图所示：

接下来，在Server3上安装故障转移群集：

接下来，咱们须要将Server3添加到群集中，在任意节点上均可以，咱们就在server3上操做，首先链接到群集，方法是点击管理群集，以下图所示：

输入群集名称后肯定，便可。 而后就能够将server3加入到该群集中，以下图：

点击：添加节点，出现下图的界面。

而后，点击下一步。

由于咱们要考虑到Microsoft原厂的技术支持，因此必定要保证验证是没有问题的。点击下一步，进行全部项目的验证，此步，也能够经过点击，故障转移群集中的验证群集进行，以下图：

而后，就能够顺利的将server3添加到该群集中，以下图：

从这个界面中也能够看到，此群集如今已经具备3个节点和一个仲裁磁盘，但系统建议当有奇数上节点的时候，就再也不须要仲裁磁盘，因此建议删除仲裁磁盘。

更改仲裁模式，方法是更多操做中的配置群集仲裁设置，以下图：

而后，出现下图所示：

从这个图中能够看出，推荐的是多数节点。

更改完仲裁配置后，紧接着将服务或应用程序联机，以下图：

经过此步操做后，咱们就成功将Server3添加到了该群集中。

删除节点：

添加节点相对复杂的操做完成后，删除节点就显示很简单了。在删除某个节点前必定要确保当前节点不是服务或应用程序的全部者，若是是的话，必定要将全部者转移到其余节点，而后将此节点删除便可，方法：在要删除的节点上如server3----右键-----更多操做---退出，以下图所示：

而后，出现收加节点Server3的提示，以下图所示：

此时，群集中就只有两个节点了，须要将群集仲裁模式改成多节点+磁盘，以下图所示：

指定仲裁磁盘。

删除群集：

首先，须要先删除群集中的服务和应用程序，方法是找到群集中服务和应用程序，以下图所示：

点击删除按钮后，将此服务删除。

而后，右击群集---更多操做----破坏群集，以下图所示：

按照提示将此群集销毁，此步操做完成后，即将群集删除，但通常建议到DC上清除和群集相关的信息，以下图所示：

关于群集的相关的操做，咱们就介绍到这儿了。在Windows Server 2008以及Windows Server 2008 R2版本中，对故障转移群集进行了改进，其目的是为了简化群集，使它们更加安全、稳定，但配置和管理更加容易，其功能包含于企业版和数据中心版中。