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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