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Clustering avec basculement Windows Server 2012 – Serveur d’impression

Le 22 juin 2019 - 15 minutes de lecture

Avec la sortie de Windows Server 2012 R2, il est temps de présenter certaines des nouvelles fonctionnalités et améliorations du clustering avec basculement. Les nouvelles fonctionnalités et améliorations ont été apportées avec une gestion plus simple, une évolutivité accrue et une flexibilité accrue. Voici les changements les plus remarquables.

Nouveaux fichiers .vhdx partagés

Une nouvelle fonctionnalité qui semble avoir le plus grand succès est la possibilité de partager des fichiers de disque dur virtuel (VHD) (au format de fichier .vhdx) pour les clusters invités s'exécutant dans des clusters hôtes Hyper-V. Cela signifie que vous pouvez désormais utiliser des disques durs virtuels pour vos clusters invités sans avoir à lier également votre stockage réel à ces machines virtuelles (VM). Les fichiers .vhdx partagés doivent résider sur les volumes partagés de cluster (CSV) du cluster hôte ou sur un serveur de fichiers de montée en puissance distant.

Lorsque vous créez un fichier .vhdx pour une machine virtuelle, une nouvelle option permet de le marquer comme partagé. Si vous utilisez le Gestionnaire Hyper-V, vous sélectionnez le Activer le partage de disque dur virtuel option dans Fonctions avancées dans les paramètres de la machine virtuelle, comme indiqué dans la figure 1.

Figure 1: activation du partage de fichiers .vhdx dans le gestionnaire Hyper-V
Figure 1: activation du partage de fichiers .vhdx dans le gestionnaire Hyper-V

Si vous utilisez Microsoft System Center Virtual Machine Manager (VMM), vous sélectionnez le Partager le disque à travers le niveau de service option sur la page Configuration matérielle, comme illustré à la figure 2. Vous ajoutez ensuite le même fichier .vhdx à chacun des autres ordinateurs virtuels et sélectionnez le même paramètre. Lorsque vous associez ces disques durs virtuels partagés à des ordinateurs virtuels invités, ils apparaissent sous la forme de lecteurs SAS (Serial Attached SCSI) aux ordinateurs virtuels invités.

Figure 2: activation du partage de fichiers .vhdx dans VMM
Figure 2: activation du partage de fichiers .vhdx dans VMM

Vous pouvez utiliser Windows PowerShell pour configurer les fichiers .vhdx si vous le souhaitez. Par exemple, supposons que vous souhaitiez créer un fichier .vhdx de 30 Go et l'affecter à deux ordinateurs virtuels en tant que disque dur virtuel partagé. Tout d’abord, vous devez créer le fichier .vhdx en exécutant une commande comme celle-ci:

Nouveau-VHD -Path C:  ClusterStorage  Volume1  Shared.VHDX `
  -Fixé -SizeBytes 30Go

Ensuite, pour l'attribuer à chaque machine virtuelle en tant que fichier .vhdx partagé, vous utilisez des commandes telles que celles-ci:

Add-VMHardDiskDrive -VMName Node1 `
  -Path C:  ClusterStorage  Volume1  Shared.VHDX `
  -ShareVirtualDisk
Add-VMHardDiskDrive -VMName Node2 `
  -Path C:  ClusterStorage  Volume1  Shared.VHDX `
  -ShareVirtualDisk

L'utilisation de fichiers .vhdx partagés est idéale pour:

  • Services de fichiers s'exécutant sur une machine virtuelle

  • Bases de données SQL Server

  • Autres fichiers de base de données résidant sur des clusters invités

Pour plus d'informations sur les configurations requises et les configurations de fichiers .vhdx partagés, consultez la page Web Présentation du partage du disque dur virtuel.

Nouveau processus d'arrêt de nœud

Lorsque vous utilisez le clustering avec basculement dans Windows Server 2012 et versions antérieures, Microsoft vous recommande de déplacer d'abord tous les ordinateurs virtuels d'un noeud avant de le fermer (ou de le redémarrer). En voici la raison: lorsque vous arrêtez un nœud, une migration rapide contrôlée par le cluster est induite sur chaque machine virtuelle. Une migration rapide mettra cette machine virtuelle dans un état sauvegardé, la déplacera vers un autre nœud, puis la fera sortir de l'état sauvegardé.

Lorsqu'une machine virtuelle est dans un état enregistré, elle est en fait hors service, ce qui signifie que votre productivité est en baisse jusqu'à ce que la machine virtuelle se remette en ligne. La recommandation de déplacer tous les ordinateurs virtuels hors du nœud avant de le fermer est basée sur le fait que vous pouvez utiliser la migration en direct pour déplacer ces ordinateurs virtuels sans perte de productivité. Toutefois, si vous suivez cette recommandation, l’arrêt d’un nœud peut s’avérer long.

Dans le clustering de basculement Server 2012 R2, Microsoft a changé ce qui se produit lorsqu'un nœud est arrêté. Le nouveau processus comporte deux composants principaux: drain à l'arrêt et placement du "meilleur noeud disponible".

Si vous arrêtez un nœud sans d'abord le mettre en mode de maintenance, le cluster émettra automatiquement un drain. Pendant la vidange, le cluster utilise la migration en direct pour déplacer les ordinateurs virtuels hors du nœud, en respectant les priorités de la machine (haute, moyenne et basse). Tous les ordinateurs virtuels sont déplacés, y compris les ordinateurs virtuels de faible priorité.

Lors de la migration des ordinateurs virtuels, le cluster utilise le placement "meilleur nœud disponible". Voici comment cela fonctionne: avant que le cluster ne commence à migrer les ordinateurs virtuels, il vérifie d'abord la mémoire disponible des nœuds restants. En utilisant ces informations, il place les machines virtuelles de manière stratégique sur le meilleur nœud disponible, comme le montre la figure 3. Cela garantit une transition plus douce car cela évite de déplacer des machines virtuelles hautement prioritaires vers un nœud qui ne dispose pas de suffisamment de mémoire.

Figure 3: Migration des ordinateurs virtuels vers le meilleur nœud disponible
Figure 3: Migration des ordinateurs virtuels vers le meilleur nœud disponible

Ce nouveau processus est activé par défaut. Si vous devez l'activer ou le désactiver manuellement, vous pouvez configurer la propriété commune du cluster DrainOnShutdown. Pour l'activer, utilisez la commande PowerShell:

(Get-Cluster) .DrainOnShutdown = 1

Pour le désactiver, lancez la commande:

(Get-Cluster) .DrainOnShutdown = 0

Fonction de détection d'intégrité supplémentaire pour les réseaux VM

Avec la mise en cluster de basculement Server 2012 R2, vous disposez d'une fonctionnalité de détection de l'intégrité supplémentaire pour les réseaux utilisés par les ordinateurs virtuels. Si le réseau d'un nœud tombe en panne, le cluster vérifie d'abord si le réseau est en panne sur tous les nœuds. Si c'est le cas, les machines virtuelles du nœud resteront là où elles se trouvent. S'il s'agit du seul nœud présentant le problème, le cluster utilisera la migration en direct pour déplacer ses ordinateurs virtuels vers un nœud dans lequel le réseau est disponible.

Cette fonctionnalité est activée par défaut sur tous les réseaux configurés pour les ordinateurs virtuels. Si vous ne souhaitez pas protéger certains réseaux avec cette fonctionnalité, vous pouvez la désactiver à l'aide du Gestionnaire Hyper-V. Vous devez simplement effacer le Réseau protégé Cochez la case dans Fonctions avancées dans les paramètres de la machine virtuelle, comme illustré à la figure 4.

Figure 4: Désactivation de la fonctionnalité réseau protégée
Figure 4: Désactivation de la fonctionnalité réseau protégée

Nouveau tableau de bord des clusters

Lors de la gestion de plusieurs clusters dans Server 2012 et versions antérieures, vous devez basculer entre chaque cluster pour voir s'il existe des erreurs ou des problèmes. Ce n'est plus le cas dans Server 2012 R2, car le gestionnaire de cluster de basculement dispose du nouveau tableau de bord des clusters, illustré dans la figure 5.

Figure 5: Utilisation du nouveau tableau de bord des clusters
Figure 5: Utilisation du nouveau tableau de bord des clusters

Le nouveau tableau de bord Clusters facilite la gestion des environnements multi-clusters. Vous pouvez rapidement vérifier le statut des rôles et des noeuds (par exemple, haut, bas, en échec) et voir si vous devez vérifier certains événements récents. Tout est lié par un lien hypertexte, il vous suffit donc de cliquer sur le lien pour voir ce que vous devez voir. Par exemple, en cliquant sur le Critique: 3, Erreur: 1, Avertissement: 2 Le lien présenté à la figure 5 affiche la liste de ces événements filtrés afin que vous puissiez les parcourir.

Améliorations CSV

Dans le clustering Server 2012 R2, Microsoft a apporté plusieurs améliorations au format CSV. Ils incluent l'optimisation de la stratégie de placement CSV et l'ajout d'un contrôle de dépendance.

La stratégie de positionnement du fichier CSV répartit désormais la propriété des lecteurs CSV entre les nœuds afin de garantir une distribution uniforme. Par exemple, supposons que vous ayez trois nœuds avec quatre lecteurs CSV, chacun hébergeant cinq ordinateurs virtuels. Lorsque tous les nœuds sont en cours d'exécution, deux d'entre eux possèdent un lecteur CSV et cinq ordinateurs virtuels. L'autre nœud a deux lecteurs CSV, chacun avec cinq ordinateurs virtuels. Vous devez maintenant ajouter un quatrième nœud au cluster. Dès que vous ajoutez le nœud, le cluster attribue automatiquement à ce nouveau nœud la propriété de l’un des lecteurs CSV. Tous les ordinateurs virtuels exécutés sur ce lecteur CSV seront ensuite déplacés vers ce nouveau nœud à l'aide de la migration en direct. Ce faisant, le cluster a réparti la charge de manière plus uniforme sur tous les nœuds.

Une autre amélioration apportée par Microsoft aux fichiers CSV consiste à ajouter une vérification de dépendance. Lorsqu'un nœud n'est pas propriétaire (ou coordinateur) d'un lecteur CSV, il doit passer par le réseau avec une connexion SMB (Server Message Block) au coordinateur pour toute mise à jour de métadonnées nécessaire pour le lecteur. Le nœud coordinateur possède un partage interne auquel tous les autres nœuds se connectent à cette fin. Cela nécessite que le service serveur soit en cours d'exécution. Si le service serveur devait tomber en panne pour une raison quelconque, les nœuds non coordinateurs ne disposeraient pas de la connexion SMB, ce qui provoquerait des erreurs. Plus important encore, toutes les mises à jour de métadonnées seraient simplement mises en cache plutôt qu'envoyées car il n'y avait aucun moyen de les envoyer. Pour sortir de cette situation, vous devez déplacer manuellement la propriété du lecteur CSV vers un autre nœud.

Pour éviter cette situation, Microsoft a ajouté une vérification de dépendance qui surveille la santé du partage interne et du service Serveur. Si une vérification de dépendance révèle que le service serveur est en panne, le cluster transférera la propriété des lecteurs CSV appartenant au nœud vers d'autres nœuds. Le cluster suivra également la stratégie de placement CSV optimisée pour distribuer de manière uniforme les lecteurs CSV. Par exemple, supposons que vous disposiez d'un cluster avec trois nœuds, chacun d'entre eux contenant deux lecteurs CSV. Si l'un des services serveur du nœud tombe en panne, le cluster transférera la propriété des deux lecteurs CSV de ce nœud vers chacun des deux nœuds restants.

Amélioration des tests de validation du réseau

Le clustering avec basculement a toujours utilisé le port 3343 pour toutes les communications (par exemple, les vérifications de l'état, les rapports d'état) entre les nœuds. Cependant, il n'y a jamais eu de vérification pour ce port. Les tests de validation du réseau ont uniquement vérifié la connectivité réseau de base entre les nœuds. Comme ces tests n'ont jamais vérifié la connectivité sur le port 3343, vous ne sauriez pas si la règle du port 3343 du pare-feu Windows était désactivée ou si le port 3343 n'était pas ouvert en raison de l'utilisation d'un pare-feu tiers.

Dans Server 2012 R2, le nouveau test de validation du réseau de connectivité vérifie la communication sur le port 3343. Lors de la résolution de problèmes de communication dans le passé, vous n'avez peut-être pas toujours vérifié ce port en premier. Avec ce test, cela peut être votre premier contrôle. Si le port est à l'origine du problème, vous aurez économisé beaucoup de temps pour le résoudre.

Améliorations du quorum dynamique

Dans le clustering de basculement Server 2012, Microsoft a introduit le concept de quorum dynamique. Lorsque la fonctionnalité de quorum dynamique est activée, le cluster ajuste automatiquement le nombre de votes requis pour maintenir un cluster en fonctionnement si les nœuds tombent en panne. Dans le clustering avec basculement Server 2012 R2, Microsoft est allé encore plus loin en introduisant la fonctionnalité de témoin dynamique et la propriété LowerQuorumPriorityNodeID.

Lorsque la fonctionnalité de témoin dynamique est activée, le cluster ajuste de manière dynamique le vote de la ressource témoin (un partage de disque ou un fichier). S'il y a une majorité de nœuds (c'est-à-dire un nombre impair de nœuds), le vote de la ressource témoin sera supprimé. S'il n'y a pas une majorité de nœuds (c'est-à-dire un nombre pair de nœuds) ou si la ressource témoin est nécessaire pour un vote, le vote lui est restitué de manière dynamique.

En raison de la nouvelle fonctionnalité de témoin dynamique, Microsoft a modifié ses recommandations de témoin. Auparavant, la recommandation était basée sur le nombre de nœuds. Si vous avez un nombre pair de nœuds, Microsoft vous recommande d’ajouter une ressource témoin pour obtenir un nombre impair. Si vous avez un nombre impair de nœuds, il est recommandé de ne pas ajouter de ressource témoin.

Avec Server 2012 R2, il est recommandé de toujours ajouter une ressource témoin. En raison de la fonctionnalité de témoin dynamique, le cluster donnera un vote à la ressource témoin si le cluster en a besoin ou supprime le vote si le cluster n'en a pas besoin.

Le cluster ajuste également les poids des nœuds en fonction des besoins lorsque les nœuds tombent en panne ou rejoignent le cluster. En raison de la modification dynamique des poids des noeuds, ils ont été ajoutés au gestionnaire de cluster de basculement afin que vous puissiez rapidement les visualiser sans avoir à exécuter de commandes sur les noeuds. Vous pouvez voir ces valeurs en sélectionnant des nœuds dans le gestionnaire de cluster de basculement, comme illustré à la figure 6. Notez que vous avez toujours la possibilité, dans la configuration du quorum, de supprimer le vote d'un nœud si vous le souhaitez.

Figure 6: Vérification du poids des nœuds
Figure 6: Vérification du poids des nœuds

Une autre amélioration dynamique du quorum a été apportée dans le domaine des clusters multi-sites. Lorsque vous avez des nœuds sur deux sites différents et qu'il y a une rupture de réseau entre les deux sites, un seul site reste actif. Dans le clustering avec basculement Server 2012 (et versions antérieures), le site contenant le nœud qui obtient en premier la ressource témoin est le site qui reste en cours d'exécution. Cependant, ce site peut ne pas être celui que vous souhaitez continuer à exécuter. En d'autres termes, lorsque vous avez une division 50-50 où aucun site n'a le quorum, vous n'avez aucun moyen de présélectionner le site qui doit rester en cours d'exécution.

Dans le clustering de basculement Server 2012 R2, il existe une nouvelle propriété commune de cluster que vous pouvez utiliser pour déterminer le site survivant. Vous pouvez définir la propriété LowerQuorumPriorityNodeID pour spécifier le nœud dont le vote sera supprimé en cas de fractionnement 50-50.

Par exemple, supposons que vous ayez trois nœuds dans votre site principal et trois autres nœuds dans un emplacement hors site. Vous pouvez définir la propriété LowerQuorumPriorityNodeID sur les nœuds hors site afin que, si vous disposez d'un partage 50-50, les nœuds hors site arrêtent leur service de cluster jusqu'à ce que la connectivité réseau soit restaurée. Pour ce faire, vous devez d'abord connaître les ID de nœud des nœuds hors site. Vous pouvez trouver ces informations en exécutant la commande PowerShell suivante pour chaque nœud hors site (où NodeName est le nom de ce noeud):

(Get-ClusterNode –Name "NodeName"). Id

Après avoir exécuté ces commandes, supposons que les ID de nœud des nœuds hors site soient 4, 5 et 6. Pour vous assurer que ces nœuds hors site disparaissent si vous disposez d'un partage 50-50, exécutez les commandes suivantes:

(Get-Cluster) .LowerQuorumPriorityNodeID = 4
(Get-Cluster) .LowerQuorumPriorityNodeID = 5
(Get-Cluster) .LowerQuorumPriorityNodeID = 6

Maintenant, si vous avez une interruption de la communication, les nœuds hors site arrêteront leur service de cluster et tous les rôles du cluster resteront dans les nœuds du site principal, qui resteront en cours d'exécution.

Encore plus de changements

De nombreuses nouvelles fonctionnalités et améliorations ont été ajoutées à la mise en cluster avec basculement dans Server 2012 R2 et elles sont toutes optimisées. Je ne vous ai présenté que certains d'entre eux. Si vous souhaitez en savoir plus sur les modifications dont je n'ai pas parlé ou si vous souhaitez plus d'informations sur celles que j'ai couvertes, consultez la page Web Nouveautés de la mise en cluster avec basculement dans Windows Server 2012 R2.

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