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      Windows Server 2022 超融合部署(圖文教程)

      時間:2022-06-22來源:www.1999hs.com作者:電腦系統城

      Windows Server 2022 超融合部署

      超融合基礎設施(HCI, Hyper-Converged Infrastructure)的概念簡單說就是將<計算>和<存儲>資源通過網絡,以軟件定義的形式打通,合二為一,從而能夠實現關鍵應用的負載均衡、高可用、統一管理以及橫向擴展等功能。

      架構

      思路

      • 計算資源的高可用依靠【故障轉移群集】功能
      • 存儲資源的高可用依靠【存儲空間直通】功能
      • 應用的高可用依靠【Hyper-V虛擬機】

      1臺域控加2臺節點構成的群集,將2臺群集節點各自的存儲磁盤融合為一個邏輯存儲池,在池中創建出一個雙向鏡像的存儲卷,就像RAID1那樣。最后,將虛擬機放在這個存儲卷中,這樣,虛擬機和其中所承載的應用,就實現了高可用性。

      此架構最多能夠承受任意1臺節點故障,當發生故障時,虛擬機會在短時間(35秒)內切換到正常的備用節點上重新啟動,從而保證了虛擬機中應用的持續服務。

      硬件

      3臺節點分別命名為S1/S2/S3,硬件配置均基本相同,雙1G網卡,S1只需1塊系統硬盤,S2和S3均安裝了4塊256GB的SSD,其中1塊用于安裝系統,各自另外3塊用于做存儲空間直通。

      配置雙網卡的目的是在最終的高可用虛擬機中做NIC組合,從而使網絡也有冗余,任意一個網絡出現故障,都不會影響虛擬機中的應用,并且最好使用10G網卡。

      節點IP地址設置

      節點 網卡 地址
      S1 網卡1 10.3.10.1
      S1 網卡2 10.3.20.1
      S2 網卡1 10.3.10.2
      S2 網卡2 10.3.20.2
      S3 網卡1 10.3.10.3
      S3 網卡2 10.3.20.3

      步驟大綱

      • S1安裝【DNS】和【Active Directory域】,并配置為域控制器。
      • 3臺節點都要安裝【故障轉移群集】功能,但只需在任意1臺節點上配置群集功能。
      • 在S2或S3任意1臺節點上配置【存儲空間直通(S2D,Storage Spaces Direct)】功能。
      • 3臺節點都要安裝【Hyper-V】,但只需在S2或S3任意1臺節點上配置高可用【虛擬機】。

      詳細部署

      為了便于理解,筆者將各個功能分開,按步驟部署。

      一、Active Directory域

      目的:實現統一管理,及后續虛擬機實時遷移功能的前置條件。后續大部分操作都可以只在S1上完成。

      在S1節點上添加角色:Active Directory域。(DNS會自動添加)

      添加新林,根域名d3.area。

      設置還原密碼,其他及后續的路徑均保持默認。

      在S2和S3兩臺節點上,將兩個網卡的首選DNS設為S1的兩個IP,否則無法解析d3.area域名,會導致無法加入域。

      在S2和S3兩臺節點上的計算機改名處,加入d3.area域,提示輸入S1賬戶密碼,成功加入域后重啟S2和S3。

      S2和S3重啟完成后,在S1上添加要管理的其他服務器,將S2和S3加進來。

      添加完成后,就能在所有服務器目錄里看到S2和S3。

      AD域配置完成。

      二,故障轉移群集

      目的:實現<計算>資源的高可用性。3臺節點都需要安裝【故障轉移群集】功能,但只需在任意1臺節點上進行群集配置。S1安裝的目的是方便管理。

      在S1的服務器管理器 – 所有服務器中為3臺節點都添加【故障轉移群集】功能。

      安裝完成后,在S1或任意1臺節點上打開服務器管理器 – 工具 –
      故障轉移群集管理器。

      將S2和S3這2臺節點創建為群集。(S1是域控,無法加入群集。)

      驗證配置最好做一遍,如果某些條件不滿足,可以根據報告做相應調整。

      設置群集的訪問點。

      群集創建完成后,在節點菜單中就可以看到S2和S3均處于在線狀態。

      只有2臺節點組成群集,還需要配置一個外部見證,以保證在任意節點故障時,也能夠選舉出1臺多數得票的節點。在故障轉移群集管理器中,選擇群集,更多操作
      – 配置群集仲裁設置。

      選擇仲裁見證。

      配置文件共享見證。

      在S1上創建一個見證文件夾,選擇所有用戶都具有讀寫權限,確定完成。

      故障轉移群集配置完成!此時,我們通過遠程桌面訪問群集地址10.3.30.1時,群集系統會自動選舉出1臺主節點來提供服務,而另外1臺作為備用節點。當主節點突發故障時,備用節點會快速頂替主節點,繼續提供服務,中斷時間約30~60秒。但這一步僅僅是完成了<計算>資源的高可用性,并非我們想要的最終結果。接下來,配置<存儲>資源的高可用。

      三,存儲空間直通(S2D,Storage Spaces Direct)

      目的:實現<存儲>資源的高可用性。簡單說,就是將S2和S3上的除系統盤外,另外共計6塊磁盤做成“RAID1”。

      在開啟S2D之前,先來檢查一下當前是否滿足創建S2D的條件。在S2或S3節點的故障轉移群集管理器中,選擇驗證群集,然后選擇<僅運行選擇的測試>。

      只選擇<存儲空間直通>測試。驗證完成后可以查看報告是否滿足創建S2D的條件,如果不滿足,可以對照報告要求去做相應調整。需注意,S2D無法使用Intel
      RSTe RAID,具體的硬件需求,可以到微軟網站查看。

      萬事俱備,接下來在S2或S3其中1臺節點上,用管理員身份打開PowerShell,執行如下命令開啟S2D功能:Enable-ClusterS2D

      創建過程需要幾十秒到幾分鐘不等,如果中途長時間卡在27%,可以先關閉PowerShell窗口,更新驅動,重啟所有節點后再嘗試創建。如若還不行,很可能就是硬件不支持了。

      創建完成。因為使用的都是SSD,所以系統沒有設置緩存磁盤,不必理會這個警告。如果是HDD+SSD/NVME的組合,S2D系統會把速度較快的SSD/NVME用于緩存。后期也可以手動設置緩存。

      創建完成后,在S1存儲池中就會出現S2D on
      Cluster1的存儲池,選中它新建虛擬磁盤。

      設置虛擬磁盤名稱為VD1,存儲數據布局為Mirror,復原類型為雙向鏡像,容量設置了500GB。如果對存儲復原有要求的話,可以參照微軟文檔,預留一定的容量。

      虛擬磁盤創建完成后,接著會創建卷。服務器選擇Cluster1,磁盤選擇VD1,容量同樣設為了500GB,驅動器號設置為D,文件系統ReFS。

      卷創建完成后,打開故障轉移群集管理器 – 存儲 – 磁盤:可以看到群集虛擬磁盤VD1現在就承載于S3上。

      接下來再創建一個容量為100GB的群集虛擬磁盤VD2,過程和創建VD1一樣,但不用選驅動器號。這個虛擬磁盤是用于群集共享卷,放置虛擬機的頁面文件。這么做能夠讓虛擬機在故障轉移時,速度更快。

      添加為群集共享卷后,S2和S3的C盤ClusterStorage文件夾下就出現了VD2。

      存儲空間直通(S2D)配置完成!注意:虛擬磁盤VD1是500GB的高可用D盤,它只出現在承載它的節點上,另一個節點是看不到的。這個盤用于存放虛擬機磁盤文件。虛擬磁盤VD2是100GB的群集共享卷,群集的所有節點中C:\ClusterStorage路徑下都能看到,它只用于存放虛擬機的頁面文件。

      四,Hyper-V虛擬機

      目的:讓系統環境和應用都實現高可用。

      在3臺節點上均添加Hyper-V角色。

      兩個網卡都選上,其他默認。注意:筆者的S3網卡與另外2臺不一樣,在這一步沒有影響,但后面的虛擬交換機要改成一致的名稱才行,否則虛擬機遷移會出問題。

      3臺節點的Hyper-V角色添加完成后,都要重啟。重啟后,3臺節點都會多出2個虛擬網卡,而物理網卡的IP也會消失。第一時間將這兩個虛擬網卡的IP給設置為一開始配置的那些IP,另外2個物理網卡不用動,3臺節點都要設置。S1的DNS要指向自己。S2和S3的DNS還是指向S1。

      S2和S3的IP也和之前的一樣,DNS還是要指向S1。

      在S1上打開Hyper-V管理器,將S2和S3這兩臺節點的虛擬交換機名稱都設置為VS1和VS2,從而避免因虛擬交換機名稱不一致,而造成虛擬機無法轉移的問題。

      接下來打開故障轉移群集管理器,如果沒有顯示群集的話,手動連接到群集。

      在群集的角色菜單,新建虛擬機。

      選擇當前承載VD1磁盤的那個節點,S3。并且提前準備好要用的系統ISO鏡像文件,放入S3的D盤。

      將虛擬機的磁盤文件位置放在D:\路徑下,取名VM1,【代數】根據需要選擇,【網絡】選擇VS1,存儲空間和要安裝的系統根據需要設置即可,這里筆者在虛擬機中安裝的還是Windows
      Server 2022。

      虛擬機創建完成后,先不啟動。打開虛擬機設置 - 添加硬件 –
      網絡適配器,將VS2加上。CPU也按需求更改。

      然后在2個網絡適配器的【高級功能】里,將受【保護的網絡】和【NIC組合】選中。

      將智能分頁文件放入群集共享卷

      開啟虛擬機,安裝系統。

      虛擬機系統安裝完成后,進入虛擬機里的系統,服務器管理器 – 本地服務器 -
      啟用NIC組合,將2個網卡添加到1個組中,組名設為NG1。

      然后將NG1的IP設置為所需地址即可。

      AD域、故障轉移群集、存儲空間直通、高可用虛擬機,全部配置完成。

      最終效果

      使用遠程桌面和ping兩項檢查,先看結果:

      模擬故障 ping中斷時間 故障轉移 虛擬機狀態 遠程桌面
      正常重啟/關機 5秒 實時遷移 保持 未斷
      強制關機 35秒 重新啟動 斷開自動重連
      斷網1根 保持 未斷
      斷網2根 35秒 重新啟動 斷開自動重連
      斷網8秒后恢復 8秒 保持 未斷
      域控失聯 保持 未斷

      如果虛擬機能夠在任何故障下,轉移時依舊保持開機狀態,不重啟的話就更完美了,但暫時我還沒找到能夠實現的方法。

      測試步驟

      在S1打開故障轉移群集管理器,連接到Cluster1.d3.area群集,查看角色,此時虛擬機VM1正在S2節點上運行。

      開啟VM1的遠程桌面并關閉防火墻,然后遠程桌面登錄,并持續ping它的IP地址。

      此時將S2的兩個網口都關閉,模擬S2故障。

      虛擬機的遠程桌面連接和ping都顯示斷開。

      35秒左右,VM1轉移到了S3上,并重新啟動。

      Ping通了,遠程桌面也自動連上。

      測試完成!

       到此這篇關于Windows Server 2022 超融合部署(圖文教程)的文章就介紹到這了

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