2021年12月20日 星期一

如何在vSphere環境上建立Windows容錯移轉叢集

在VMware虛擬環境中提供了許多方案能夠建置高可用性(High Availability)機制,其中一種方式是利用在vSphere上運行的Windows Server虛擬機結合Windows容錯移轉叢集功能來實現。

透過虛擬機建置叢集有兩種架構,一種為單一主機叢集(Single-Host Clustering,或稱為Cluster in a box),即叢集中的節點都放在同一台ESXi主機上;另一種為多台主機叢集(Multihost Clustering,或稱為Cluster across boxes),即叢集中的節點分別在不同的ESXi主機上。由於LAB只有單台ESXi主機,因此本文會以Single-Host Clustering架構說明如何設定Windows容錯移轉叢集

叢集概念

一般來說,Windows叢集設定包含:

    • 共用磁碟(Shared Disk)
叢集中的虛擬機(或稱節點)必須要具備一共用磁碟,在vSphere 6.7版本支援共用磁碟可以是Raw Device Mapping(RDM)和vVol。(而在vSphere 7.0版本多了Clustered VMDK的選項)
    • 仲裁磁碟(Quorum Disk)
作用是在協助節點之間的服務移轉。Windows Server 2019支援witness類型有磁碟見證、檔案共用見證和雲端見證
    • Heartbeat網路

前置準備

LAB環境說明如下:

  • 準備兩台Windows Server虛擬機,需要加入網域,安裝Failover Cluster功能  
  • 根據不同的架構,共用磁碟的支援類型不同,請參考下圖。Single-Host Clustering只支援使用vRDM類型,因此本例採用RDM方式給虛擬機做為共用磁碟
【註】掛載給ESXi主機的LUN不要格式化成VMDK
  • 兩台虛擬機都要額外新增SCSI Controller,SCSI Controller設定參考下圖。本例SCSI Bus Sharing要選擇Virtual,SCSI Controller type的設定則依據vSphere版本,選擇有支援的類型即可,本例選擇的是VMware Paravirtual

設定RDM

【STEP 1】將Storage LUN掛載給ESXi,不要格式化成VMFS格式
【STEP 2】兩台虛擬機新增SCSI Controller,SCSI Bus Sharing選擇Virtual,SCSI Controller type選擇VMware Paravirtual
【STEP 3】先在第一台虛擬機新增RDM Disk,然後選擇掛載給ESXi的LUN
新增完成後,再次編輯此虛擬機
  • Location:如果是要做Multihost Cluster,要設定放在shared storage的路徑。因為此例只有單台ESXi主機,所以VMDK檔案會在虛擬機的資料夾內
  • Compatibility Mode:Single-Host Cluster只支援Virtual,Multihost Cluster只支援physical 
  • Disk mode:Independent – Persistent是指任何對disk的變動會立即更改,snapshot功能無法使用 
  • Virtual Device Node:要選擇使用新增的SCSI Controller
【STEP 4】在第二台虛擬機新增Existing Hard Disk,然後選擇第一台虛擬機資料夾目錄底下心產生出來的VMDK File
選取RDM產生出來的VMDK檔案(因為此例為單台ESXi,所以VMDK檔案會在第一台虛擬機的資料夾中)
新增完成後,再次編輯此虛擬機。調整Disk Mode和Virtual Device Node設定
RDM設定完成後,將虛擬機開機。在電腦管理視窗可以看到掛載上來的RDM空間

驗證WSFC

開啟Failover Cluster Manager,使用驗證叢集伺服器功能,確認虛擬機的配置是否可以建立叢集

建立WSFC叢集

【STEP 1】開啟Failover Cluster Manager,選擇建立叢集
設定Cluster 名稱及Cluster IP
此步驟先不要勾選,之後再手動加入共用磁碟

【STEP 2】確認Heartbeat網段是否正確

 
【STEP 3】建立共用磁碟

【STEP 4】設定仲裁
本例選擇用file share作為仲裁見證
設定File share路徑
以上設定都完成後,WSFC就建置完成了。接著,就可以在WSFC上佈署具有HA的Windows服務了。

參考資料

- Setup for Windows Server Failover Clustering

- Microsoft Windows Server Failover Clustering (WSFC) with shared disks on VMware vSphere 7.x: Guidelines for supported configurations(79616) 

- Raw Device Mappings (RDM)

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