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如何使用 QNAP 虚拟机工作站中的虚拟机(server node)及 NAS iSCSI Target(shared storage)创建 Windows Server 2012 R2 群集容错(failover cluster)?

此份文件描述如何将安装 Windows Server 2012 R2 之虚拟机作为 Windows 群集容错之节点(node)。通过 QNAP 虚拟机工作站,您可轻松地创建群集容错的节点,通过群集 (Cluster)保护运行在 Windows Server 2012 R2 的关键性应用程序。 举例来说,若您 IT 设备中有 AD服务器,QNAP NAS 让您可创建虚拟机做为其备份服务器(backup server)。当 AD 服务器故障时,此虚拟机可通过 Windows 群集容错,接手原本 AD 服务器运作中的服务。

注:创建 Windows Server 2012 群集容错前,须先创建共享存储(shared storage)。此份文件也将详细介绍如何使用 NAS iSCSI 目标服务器(iSCSI target)。

 

什么是群集容错(failover cluster)?
群集容错使用数台服务器(实体或虚拟)来确保应用服务之高可用性(High Availability)。服务器在此视为群集之节点。若其中一台服务器故障,此群集中之另一台服务器(节点)将接手原服务器之工作负载,确保关键的应用服务不间断运作以及将系统停机时间(downtime)缩至最短。

开始之前:

  • 安装于QNAP 虚拟机工作站的 Windows Server 2012 R2 虚拟机设置需与您既有的服务器相似(需启用或安装对等的应用服务)。另外,如下所示,橘色框区块是安装于 QNAP NAS 中之 Windows Server 虚拟机,使用虚拟交换机(Virtual Switch)连接至网络接口。(更多信息关于虚拟交换机)
  • 需有额外的网络将两台 Windows Server 连接于群集之共享存储(shared Storage)中。黄色连接的部分用于群集中节点彼此沟通;蓝色的部分则是详情所有节点连接至同样的共享存储空间中。

NAS 设置

  1. 创建 iSCSI 存储空间
    我们将使用 NAS iSCSI 存储空间作为群集容错之共享存储。有两项iSCSI存储空间需加入,一是 “Quorum” ,另一是 “Data”。=量时 “Quorom” 将确认此群集是否需停止运行。此外,“Quorom” 也会通知群集哪一个节点应于何时启动,若该节点沟通失败时,Quorum也会通知群集进行介入的调整动作(Microsoft 2011)。而 “Data” 则用于节点间的共享存储。

    Quorum的最低空间需求是512MB(此文件使用1GB),但实际上文件存储磁盘区(Data volume)并更多制,空间大小差异将取决于用户需求。若需要更详细的详情,请参考「如何挂载 iSCSI Target 到 Virtualization Station 中的虚拟机」。

虚拟机工作站设置

  1. 安装 Windows Server 2012 R2:
    上传 Windows Server 2012 R2 光盘镜像文件(ISO)至 NAS。在虚拟机工作站中选择 “Create VM” > “Create Custom VM”。在此步骤中可以选择虚拟机分配资源,包括处理器核心数、内存以及存储空间之大小。 更多关于创建虚拟机之信息
  2. 虚拟机网络设置:
    因为共享存储之需求,必须另有虚拟交换机(Virtual Switch)连接至一个 NAS 以太网络接口,通过此以太网络接口则可连接至共享存储空间。先至 “Network Setting” > “Add Virtual Switch”,共有三种网络模式可供虚拟交换机选择,请选择 “Set up as Bridged Networking”。选择可连接到共享存储的以太网络接口,然后点击「创建」。举例来说,上述图标显示之以太网络接口为172.17.100.101,而共享存储也是存在相同的子域172.17.100.XXX,则可通过该虚拟交换机连接到共享存储空间。 更多关于网络模式之信息
  3. 新增虚拟机网络卡来连接至共享存储空间
    虚拟机的虚拟网络卡应与虚拟交换机连接,使其网络可访问共享存储。进入虚拟机信息页面 > “虚拟机设置”> “添加设备” ,选择上一个步骤加入之虚拟交换机。

  4. 将虚拟机加入网域(Domain)
    创建群集容错需要使用网域服务器,作为节点的虚拟机或您原本的服务器则需加入网域中。 点击 “开始”,于 “这台电脑” 中右键单击,进入 “属性” > “更改设置” > “更改”,然后选择 “域”,并输入域名。



    注:在某些情况下,在虚拟机加入网域前,用户须手动设置 DNS。点击 “开始” > “控制面板” > “网络和Internet” > “网络和共享中心”。



    点击 “以太网” > “属性” > “Internet 协议版本 4 (TCP/IPv4)”,然后选择 “使用下面的DNS 服务器IP地址:”,输入 DNS 服务器的 IP 地址。
  5. 安装群集容错
    您的服务器和虚拟机皆需先安装群集容错功能才能做为群集之节点。请点击 “添加角色和功能” 后点击下一步。


    选择 “基于角色或基于功能的安装”,再点击 “下一步”。

    点击 “下一步”。

    点击 “下一步”。

    选择 “故障转移群集”,再点击 “添加功能”。

    点击 “下一步”。

    点击 “安装”。当完成安装时,点击 “关闭”。


  6. 连接至NAS iSCSI存储空间
    共享存储空间 “Quorum” 和 “Date” 都需要被加入到您的服务器与虚拟机中。
    点击 “工具” 并选择 “iSCSI 发起程序”。

    选择 “发现”,点击 “发现门户”,输入NAS IP地址后再点击 “确定”。回到 “目标” 后,两个iSCSI 目标会是未启动状态。选择这两个目标后,点击 “连接”。当连接完成后,请点击 “确定”。
       
    点击右键于 “开始” 上,并选择 “磁盘管理”,即可发现 “Quorum” 及 “Data” 的共享存储空间列在列表上。


    右键点击磁盘,选择 “联机”,再点击 “确定”。



    再次右键点击磁盘,并选择 “新建简单卷”。接着设置磁盘容量。 更多详细步骤详情


    请于虚拟机中的 Windows Server 2012 R2重复步骤6。请勿格式化磁盘(Quorum 和Data),仅将磁盘设置成online状态即可。

群集容错设置

  1. 安装 故障转移群集管理器
    运行于 NAS 上的虚拟机设置完毕后,在网域下将会有两个 Windows Server 使用 NAS做为共享存储空间。此时,我们需要另外一台 Windows Server 安装 故障转移群集管理器 来管理群集。安装故障转移群集管理器之前,亦需先安装群集容错。请参考 NAS 设置步骤 5:安装群集容错。

    在 服务器管理器 管理平台上,点击 “工具” 并选择 “故障转移群集管理器”。

  2. 验证群集容错
    点击 “验证配置”,再点击 “下一步”。


    输入您原本的服务器名称与虚拟机的服务器名称。

    选择 “运行所有测试(推荐)”,点击 “下一步”。


    当验证完群集后,系统将会自动产生所有环境参数的验证报告。

    在 “Nodes” 的类型下,您可确认目前两台 Windows Server 的状态。

参考文献
Rouse, M. (2012). failover cluster definition. Available:
http://searchwindowsserver.techtarget.com/definition/failover-cluster. Last accessed 21st Sept 2015.
Microsoft. (2011). Understanding Quorum Configurations in a Failover Cluster. Available:
https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc731739.aspx. Last accessed 23rd Sept 2015.

发布日期: 2015-11-23
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