Configurar o Cluster de Failover do Windows Server no Solução VMware no Azure vSAN

Neste artigo, aprenda a configurar o Failover Clustering in Windows Server no vSAN do Solução VMware no Azure com discos partilhados nativos.

O Windows Server Failover Cluster (WSFC), anteriormente conhecido como serviço Microsoft Cluster Service (MSCS), é uma funcionalidade do Sistema Operativo (SO) do Windows Server. O WSFC é uma funcionalidade crítica para o negócio e, para muitas aplicações, é necessária. Por exemplo, o WSFC é necessário para as seguintes configurações:

  • SQL Server configurado como:
    • Always On Failover Cluster Instance (FCI), para alta disponibilidade ao nível da instância.
    • Grupo de Disponibilidade Sempre Ativo (AG), para alta disponibilidade ao nível da base de dados.
  • Serviços de Ficheiros Windows:
    • Partilha de ficheiros genérica em execução no nó ativo do cluster.
    • Scale-Out File Server (SOFS), que armazena ficheiros em volumes partilhados de cluster (CSV).
    • Espaços de Armazenamento Direto (S2D); discos locais usados para criar pools de armazenamento entre diferentes nós de cluster.

Pode alojar o cluster WSFC em diferentes instâncias da Solução VMware no Azure, numa configuração conhecida como Cluster-Across-Box (CAB). Também pode colocar o cluster WSFC num único nó da Solução VMware no Azure. Esta configuração é conhecida como Cluster-in-a-Box (CIB). A recomendação é não usar uma solução CIB para uma implementação em produção. Use o CAB com políticas de colocação em vez disso. Se o único nó da solução Solução VMware no Azure falhar, todos os nós do cluster WSFC são desligados e a aplicação fica indisponível. O Solução VMware no Azure requer um mínimo de três nós num cluster de cloud privada.

É importante implementar uma configuração WSFC suportada. Quer que a sua solução seja suportada no VMware vSphere e com o Solução VMware no Azure. A VMware fornece um documento detalhado sobre o WSFC no vSphere 7.0, Setup for Failover Clustering e Microsoft Cluster Service.

Este artigo foca-se no WSFC no Windows Server 2016 e Windows Server 2019. Infelizmente, as versões Windows Server mais antigas já não têm suporte mainstream, por isso não as consideramos aqui.

Primeiro, tens de criar um WSFC. Depois, utilize a informação que fornecemos neste artigo para especificar uma implementação WSFC no Solução VMware no Azure.

Prerequisites

  • ambiente do Solução VMware no Azure
  • Microsoft Windows Server Media de instalação do sistema operativo

Arquitetura de referência

O Solução VMware no Azure fornece suporte nativo para WSFC virtualizado. Suporta Reservas Persistentes SCSI-3 (SCSI3PR) ao nível de disco virtual. O WSFC necessita deste suporte para arbitrar o acesso a um disco partilhado entre os nós. O suporte a SCSI3PRs permite a configuração do WSFC com um recurso de disco partilhado entre VMs nativamente em datastores vSAN.

O diagrama seguinte ilustra a arquitetura dos nós virtuais WSFC numa cloud privada Solução VMware no Azure. Mostra onde reside o Solução VMware no Azure, incluindo os servidores virtuais WSFC (blue box), em relação à plataforma Azure mais ampla. Este diagrama ilustra uma arquitetura típica de raios hub, mas uma configuração semelhante é possível usando WAN Virtual do Azure. Ambos oferecem o mesmo valor que outros serviços do Azure lhe trazem.

Diagrama dos nós virtuais de um cluster de ativação pós-falha do Windows Server numa nuvem privada do Solução VMware no Azure.

Configurações suportadas

Atualmente, as configurações suportadas são:

  • Microsoft Windows Server 2012 ou mais tarde

  • Até cinco nós (VMs) por cada instância do WSFC

  • Até quatro adaptadores PVSCSI por VM

  • Até 64 discos por adaptador PVSCSI

Requisitos de configuração de máquinas virtuais

Parâmetros de configuração do nó WSFC

  • Instale a versão mais recente do VMware Tools em cada nó WSFC.
  • Misturar discos não partilhados e partilhados num único adaptador SCSI virtual não é suportado. Por exemplo, se o disco do sistema (unidade C:) estiver ligado ao SCSI0:0, o primeiro disco partilhado será ligado ao SCSI1:0. Um nó VM de uma WSFC tem o mesmo controlador SCSI virtual máximo que uma VM comum - até quatro (4) Controladores SCSI virtuais.
  • Os IDs SCSI dos discos virtuais devem ser consistentes entre todas as VMs que alojam nós do mesmo WSFC.
Component Requirements
Versão de hardware VM 11 ou mais para suportar o Live vMotion.
Virtual NIC VMXNET3, placa de interface de rede paravirtualizada (NIC); ative o Windows Receive Side Scaling (RSS) no sistema operativo convidado na NIC virtual.
Memória Utilize a totalidade da memória de reserva da VM para os nós no cluster WSFC.
Aumente o tempo limite de E/S de cada nó do WSFC. Modificar HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Disk\TimeOutValueSet para 60 segundos ou mais. (Se recriar o cluster, este valor pode ser reposto para o valor predefinido, pelo que terá de o alterar novamente.)
Monitorização da saúde do cluster Windows O valor do Parâmetro SameSubnetThreshold da monitorização da saúde do cluster Windows deve ser modificado para permitir pelo menos 10 batimentos cardíacos perdidos. É o padrão em Windows Server 2016. Esta recomendação aplica-se a todas as aplicações que utilizam WSFC, incluindo discos partilhados e não partilhados.

Nó WSFC - Parâmetros de configuração dos discos de arranque

Component Requirements
Tipo de Controlador SCSI LSI Logic SAS
Modo de disco Virtual
Partilha de barramento SCSI None
Modificar as definições avançadas para um controlador SCSI virtual que aloja o dispositivo de arranque. Adicione as seguintes definições avançadas a cada nó WSFC:
scsiX.returnNoConnectDuringAPD = "TRUE"
scsiX.returnBusyOnNoConnectStatus = "FALSE"
Onde X é o número ID do controlador do barramento SCSI do dispositivo de arranque. Por defeito, X está definido para 0.

Nó WSFC - Parâmetros de configuração de discos partilhados

Component Requirements
Tipo de Controlador SCSI VMware Paravirtualized (PVSCSI)
Modo de disco Independente - Persistente (ver passo 2 na ilustração seguinte). Ao usar esta definição, garante que todos os discos são excluídos dos snapshots. Snapshots não são suportados para VMs baseadas em WSFC.
Partilha de barramento SCSI Físico (ver passo 1 na ilustração seguinte)
Sinalizador de múltiplos escritores Não utilizado
Formato do disco Thick aprovisionado (Eager Zeroed Thick (EZT) não é necessário no vSAN)

Captura de ecrã que mostra a página de Editar Definições para hardware virtual.

Cenários não suportados

As seguintes funcionalidades não são suportadas para WSFC no Solução VMware no Azure:

  • Armazenamentos de dados NFS
  • Espaços de armazenamento
  • vSAN usando o Serviço iSCSI
  • Aglomerado Esticado vSAN
  • Compatibilidade Melhorada com vMotion (EVC)
  • Tolerância a Falhas (FT) do vSphere
  • Instantâneos
  • Armazenamento ao vivo (online) vMotion
  • Virtualização N-Port ID (NPIV)

Alterações rápidas no hardware das máquinas virtuais podem perturbar o batimento cardíaco entre os nós da WSFC.

As seguintes atividades não são suportadas e podem causar failover de nó WSFC:

  • Adição dinâmica de memória
  • Adição quente de CPU
  • Utilização de instantâneos
  • Aumentar o tamanho de um disco partilhado
  • Pausar e retomar o estado da máquina virtual
  • Sobrecomprometimento de memória que leva a swapping no ESXi ou a balonamento de memória da VM
  • Hot Extend Local VMDK, mesmo que não esteja associado ao controlador de partilha de barramento SCSI

Configure o WSFC com discos partilhados no Solução VMware no Azure vSAN

  1. Certifique-se de que existe um ambiente Active Directory disponível.

  2. Crie máquinas virtuais (VMs) no armazenamento de dados vSAN.

  3. Ligue todas as VMs, configure o nome do host e os endereços IP, junte todas as VMs a um domínio Active Directory e instale as últimas atualizações disponíveis do sistema operativo.

  4. Instala as ferramentas VMware mais recentes.

  5. Ative e configure a funcionalidade Windows Server Failover Cluster em cada VM.

  6. Configure uma testemunha do cluster para o quórum (pode ser uma testemunha de partilha de ficheiros).

  7. Desligue todos os nós do cluster WSFC.

  8. Adicione um ou mais controladores SCSI virtuais Para (até quatro) a cada VM parte do WSFC. Use as definições dos parágrafos anteriores.

  9. No primeiro nó do cluster, adicione todos os discos partilhados necessários utilizando Adicionar novo dispositivo>Disco rígido. Deixe a partilha do disco como Não especificado (por defeito) e o modo de disco como Independente - Persistente. Depois, anexa-o aos controladores criados nos passos anteriores.

  10. Prossiga com os restantes nós do WSFC. Adicione os discos criados no passo anterior selecionando Adicionar Novo Dispositivo>Disco Rígido Existente. Certifique-se de manter os mesmos IDs SCSI de disco em todos os nós WSFC.

  11. Ligue o primeiro nó WSFC, inicie sessão e abra a consola de gestão de discos (MMC). Certifique-se de que os discos partilhados adicionados são geríveis pelo sistema operativo e estão inicializados. Formate os discos e atribua uma letra de unidade.

  12. Ligue os outros nós do WSFC.

  13. Adicione o disco ao cluster WSFC usando o assistente Adicionar Disco e adicione-os a um Volume Partilhado do Cluster.

  14. Teste um failover usando o assistente de disco Move e certifique-se de que o cluster WSFC com discos partilhados funciona corretamente.

  15. Execute o assistente de Validação do Cluster para confirmar se o cluster e os seus nós estão a funcionar corretamente.

    É importante ter em mente os seguintes itens específicos do teste de Validação de Clusters:

    • Validar a Reserva Persistente dos Espaços de Armazenamento. Se não estiver a usar Storage Spaces com o seu cluster (como no Solução VMware no Azure vSAN), este teste não é aplicável. Pode ignorar todos os resultados do teste Validar Reserva Persistente de Storage Spaces, incluindo este aviso. Para evitar avisos, pode excluir este teste.

    • Validar a Comunicação de Rede. O teste de Validação do Cluster apresenta um aviso indicando que apenas uma interface de rede por nó do cluster está disponível. Pode ignorar este aviso. Solução VMware no Azure proporciona a disponibilidade e o desempenho necessários, uma vez que os nós estão ligados a um dos segmentos NSX-T Data Center. No entanto, mantenha este item como parte do teste de Validação de Cluster, pois valida outros aspetos da comunicação em rede.

  16. Crie as Políticas de Colocação relevantes para situar as VMs do WSFC nos nós corretos do Solução VMware no Azure, dependendo da configuração CIB ou CAB do WSFC. Para tal, é necessária uma regra de afinidade entre anfitrião e VM. Desta forma, os nós do cluster correm nos mesmos ou em hosts Solução VMware no Azure separados, respetivamente.

Passos seguintes

Agora que abordámos como configurar um WSFC no Solução VMware no Azure, saiba mais sobre: