详解Windows Server 2008故障转移群集

详解Windows Server 2008故障转移群集自从在Windows NT 4.0 Enterprise Edition 中首次引入群集以来，用户就一直在抱怨它太难于设置，维护则更是难上加难。

管理群集要求管理员不仅要了解群集本身，还需要精通存储技术以及群集服务与各种存储解决方案交互的方式。

许多组织都难以获取用于启动和运行高可用性解决方案以及之后对其进行维护所需的所有技能。

多年来群集一直在不断改进，但直到Microsoft 开始研究Windows Server? 2008 时，仍有许多地方有待改进。

明确这一点后，团队以简单为主要目标开始着手重新设计群集。

在Windows Server 2008 中，Microsoft? 群集服务(MSCS) 得到了完全的改观，并且现在改称为“故障转移群集”。

这并不是说简单是新的“故障转移群集”带来的唯一改进。

这些年来，由于许多组织都提供了有关他们希望在群集解决方案中看到哪些功能的有价值反馈，因此Microsoft 积累了大量经验教训。

新的“故障转移群集”功能可解决用户报告的许多首要问题，并且还加入了一些使其更具吸引力的激动人心的新功能。

因此在本文中，我将向您介绍Windows Server 2008 故障转移群集中包含的一些非常酷的新功能。

新的管理界面安装“故障转移群集”之后，可在“管理工具”中或通过运行Cluadmin.msc 访问“故障转移群集管理”界面。

“故障转移群集管理”管理单元(类似于Windows Server 2008 中的其他管理界面)是一个Microsoft 管理控制台(MMC) 3.0。

对于群集老手来说，首次打开“故障转移群集管理”管理单元的感觉就像来到国外却没有带地图一样。

新界面分为三个不同的窗格，如图 1 所示。

左侧窗格列出了组织中的所有Windows Server 2008 故障转移群集。

中间的窗格提供了有关在左侧窗格中选择的群集配置部分的详细信息，而右侧窗格显示可执行的操作。

图1“故障转移群集管理”管理单元例如，在左侧窗格中选择Storage。

中间的窗格将随后显示群集中提供了哪些存储以及哪些存储(如果有)当前可用的详细信息。

如图 1 所示，该群集包含支持见证磁盘的一块存储区、已为File Server 置备的存储以及一些可用存储。

右侧窗格列出了相关的操作，如添加更多存储。

请注意，“故障转移群集管理”管理单元不能用于管理之前版本的“Microsoft 群集服务”。

改进了配置过程配置“故障转移群集”变得非常简单。

许多配置、重新配置和维护群集的操作都有向导。

有了这些向导的帮助，管理员不必再担心资源是否已配置正确或者它们是否会以正确的顺序联机。

图 2 显示了“高可用性向导”。

在该特定示例中配置了一个File Server。

左侧显示了向导已指引管理员完成的步骤列表。

此过程一旦完成，就会显示摘要页面并可查看报告。

图 2 高可用性向导嵌入了验证过程在之前版本的Windows Server 中，要成为受支持的群集解决方案，必须在“Windows Server 目录”中将硬件配置列为“群集解决方案”。

它包括在“地理位置分散型”类别下单独列出的多站点群集。

要列在该目录中，硬件供应商必须运行一组Windows 硬件质量实验室(WHQL) 测试并将结果提交给Microsoft。

这对于供应商来说成本很高，并且难以维护“Windows Server 目录”数据库。

在Windows Server 2008 中，“故障转移群集”包含一个内置的验证过程。

该过程由分为四个大类别的一系列测试组成，如图 3 所示。

图 3 故障转移群集验证测试类别您可以看到Network 类别已展开以显示运行的测试;每个类别都包含一系列测试。

Storage 类别也许是四个类别中最关键的一个类别，它包括用于确保存储解决方案符合Windows Server 2008 故障转移群集提出的新要求的测试。

具体地说，硬件供应商现在必须使用基于Microsoft Storport 驱动程序的驱动程序，并且它们必须支持SCSI-3 持久保留。

此外，在使用多路径软件“设备专用模块”时，必须遵循“Microsoft 多路径输入\输出”标准。

由于并入了验证过程，支持模型发生了更改。

所有硬件必须具备Windows Server 2008 徽标，并且必须通过所有的验证测试。

唯一例外的是包含两个单独且完全不同的储存柜(每个站点一个)的多站点群集，以及并未使用任何共享存储的Exchange Server 2007 群集连续复制实现。

新的仲裁模型Windows Server 2008 故障转移群集中的仲裁模型也发生了更改。

在较老的系统中，当管理员听到“仲裁”这个词时，他可能想到的是包含群集配置和一些复制文件的某个共享磁盘。

它是群集中的一个单点故障。

如果仲裁磁盘出现故障，群集服务将终止并失去高可用性。

Windows Server 2003 服务器群集提供了另一种仲裁类型，即“多数节点集”仲裁。

此类仲裁类型通常是在多站点群集中实现，并且不需要共享存储。

“多数节点集”仲裁由驻留在每个群集节点上的系统驱动器上的文件共享组成。

通过服务器消息块(SMB) 连接来连接到该仲裁类型。

同样，为使群集能正常运行，必须有大多数节点的参与。

引入Exchange Server 2007 群集连续复制(CCR) 之后，文件共享见证(FSW) 功能也添加到了Windows Server 2003 服务器群集中。

它允许单个Exchange 2007 CCR 群集节点(或任意多站点群集)继续提供服务，只要能够实现到大多数FSW 的连接即可。

在Windows Server 2008 故障转移群集中，仲裁的概念现在才真正意味着达成共识。

现在实现仲裁(或达成共识)的方式是拥有足够的投票才能开始使用群集。

可通过多种方法获取足够的投票，具体取决于仲裁配置。

在Windows Server 2008 故障转移群集中共有四种仲裁模式，如图 4 所示。

在列出的四种模式中，只有前两种(“多数节点”和“节点和磁盘多数”)可在创建群集过程中自动选择。

应使用以下逻辑：如果在群集中配置的节点数目为奇数，则选择“多数节点”模式。

如果在群集中配置的节点数目为偶数且共享存储已连接并可访问，则选择“节点和磁盘多数”。

图 4 配置群集仲裁向导中的仲裁模式要从可用存储选择一个见证磁盘，可选择大小至少500 MB 且配置了NTFS 分区的首个磁盘。

其余仲裁模式仅可通过运行“配置群集仲裁向导”来手动选择。

“节点和文件共享多数”选项通常用在多站点群集配置或Exchange 2007 CCR 群集中。

最后一个选项“非多数:仅磁盘”模式等同于传统群集中的共享仲裁模式。

它是一个单点故障，通常不应使用此选项。

在群集中仅有两种见证资源(物理磁盘和文件共享)经过配置后能帮助达成共识。

见证磁盘是群集服务可将其联机的一块存储区。

该磁盘与群集“网络名称”及相关IP 地址资源一同位于“群集核心资源组”中。

配置了见证磁盘后，该磁盘上将出现一个Cluster 文件夹并放置一个完整的群集配置副本(群集配置单元或副本)。

FSW 是一个网络共享，在理想情况下位于不属于群集的网络服务器上。

为FSW 建立SMB 连接，由FSW 维护见证日志文件(它包含了群集配置的版本信息)的副本。

一个群集中仅可配置一种见证资源。

在群集实现仲裁时需要该资源提供一张额外的投票。

换句话说，如果群集仅差一张选票(即一个节点)即可达成共识，那见证资源将联机以便实现仲裁。

如果群集还差多张选票才可实现仲裁，则见证资源不会联机，且群集将继续保持休眠状态并等候其他群集结点的加入。

增强了安全功能故障转移群集包含多个新的安全增强功能。

其中最重要的也许是不再需要群集服务帐户(CSA)。

在之前版本的Microsoft 群集服务中，在配置过程中需要用到域用户帐户。

该帐户的目的是用于启动群集服务，因此需将它添加到每个群集节点上的本地管理员组中，并且向其提供必要的本地用户权限以便群集服务能正常运行。

作为域用户帐户，CSA 需要遵守许多可应用到群集节点的域级别策略。

这些策略可能会导致群集服务失败，对高可用性产生负面影响。

现在，群集服务是以一个本地系统帐户的名义运行，该帐户对本地群集节点具备一组特定权限，能够正常运行。

群集的安全上下文已转换成“群集名称对象”(CNO)，该对象是首次创建群集时在Active Directory? 的“计算机”容器中默认创建的计算机对象。

一旦成功创建群集且Active Directory 中存在CNO，就不再需要用于安装和配置群集的用户帐户。

在Active Directory 的“计算机”容器中创建的其他计算机对象与“故障转移群集”相关联。

这些对象称为“虚拟计算机对象”(VCO)，等同于在群集中作为客户端访问点(CAP) 的一部分创建的群集“网络名称”资源。

CNO 负责创建群集中的所有VCO，它会被添加到Active Directory 中对象的系统访问控制列表(SACL) 中(请参阅图5)。

图 5 Active Directory 中VCO 的安全性CNO 还负责同步它创建的所有VCO 的域密码。

将根据配置的密码轮换域策略完成此过程。

此外，由于CNO 负责创建与群集中的VCO 相关联的所有计算机对象，因此CNO(计算机帐户)必须具有域级别权限以便能够在创建VCO 的容器(默认情况下为“计算机”容器)中创建计算机对象。

另一项更改是Kerberos 现在已成为默认的身份验证方法。

由于Active Directory 中存在计算机帐户，因而使得此项增强的安全功能成为可能。

但是，如果某个应用程序虽然无法使用Kerberos 来执行身份验证却需要访问群集资源，则群集可以使用NT LAN Manager (NTLM) 身份验证。

直接处理群集过程的群集节点间的通信也更加安全。

所有群集内部的通信都会默认进行签名。

可通过使用cluster.exe 通用语言接口(CLI) 来更改此群集属性，这样可加密节点之间的所有通信以提供更高级别的安全性。

扩展了网络功能“故障转移群集”中的新网络功能使得高可用性和灾难恢复解决方案的设计更加灵活。

同时，这些网络增强功能在群集中的节点间提供了更加可靠的连接。

在单个网络中找到群集节点可能是客户最迫切需要的功能。

现在已实现这项功能。

群集网络驱动程序已彻底重新编写，因此只要每个节点都连接至少两个分别路由的单独网络，它就可以在群集中的节点间提供高度可靠且容错的通信。

群集网络驱动程序根据群集启动过程中提供的连接信息构造自己的内部路由表。

这包括本地连接信息以及在群集配置数据库(群集注册配置单元)中提供的信息。