Alta Disponibilidad con Microsoft Cluster Server (MSCS)

David Cervigón LunaMicrosoft IT Pro Evangelistdavidce@microsoft.comhttp://blogs.technet.com/davidcervigon

Agenda

Introducción Arquitectura de MSCS Administración de MSCS Ejemplo práctico: Exchange 2003 en Cluster Solución de problemas en MSCS DEMOS

Introducción

Escalabilidad y Alta Disponibilidad

Ambas dirigidas a garantizar los niveles de servicio (SLAs)

Escalabilidad Garantizar el servicio ante incrementos sustanciales en la

demanda de los mismos. Facilitar la rápida implementación de nuevos servicios sobre

infraestructura existente.

Alta Disponibilidad Tolerancia a fallos (hw/sw) Desastres (naturales, accidentes, etc.) Facilitar las operaciones de mantenimiento (backup,

Actualizaciones de sw/hw, logísticas, etc.)

Usos de Microsoft Cluster Server

Servidores conectados a sistemas de almacenamiento compartidos que son capaces de asumir de forma inmediata la carga de trabajo de otro en caso de fallo

Los escenarios más utilizados son aquellos en los que se quiere: Obtener tolerancia a fallos en servicios que almacenan información

importante en disco y/o registro Aplicaciones que deban mantener el estado entre peticiones

sucesivas. Ideal para servicios back-end.

Bases de datos: SQL, Oracle, etc. Buzones de correo (Exchange 2000 – 2003) Aplicaciones LOB (SAP, etc.) Ficheros e Impresoras DHCP y/o WINS Virtual Server

Antes de instalar un Cluster Server

Software Windows Server 2003 Enterprise Edition o DataCenter Edition en todos los nodos Resolución de nombres (DNS, WINS) Miembros de un dominio Cuentas de servicio miembros del domino

• Derechos de Administrador local• NO derechos de Administrador del dominio• Ojo con los cambios de contraseña

Hardware HCL Hardware idéntico en todos los nodos participantes

Red Al menos dos interfaces de red Direccionamiento IP estático

Almacenamiento compartido SCSI o Fiber Channel (HCL) NTFS, >500MB

Tolerancia a fallos de Cluster Server

Virtual Server

Address

Virtual Server

Address

Active Server

Passive Server

Server Cluster

Cluster Storage Devices

Active Server

Escalabilidad: Hasta 8 nodos

Servidores Virtuales

Una máquina real de cara a los clientes Representada por:

• Una o varias IPs• Nombre de red• Otros recursos y servicios

o Discoso DHCP, WINSo BBDD (SQL, buzones Exchange)o Ficheros y/o impresoraso Etc.

El servidor virtual “vive” en algunos de los nodos reales (físicos) que conforman el cluster

Un Cluster puede albergar mas de un servidor virtual

Arquitectura

Arquitectura y Componentes

Cluster Service

Node ManagerNode

Manager Checkpoint Manager

Checkpoint Manager

Global Update Manager

Global Update Manager

DatabaseManager

DatabaseManagerLog

ManagerLog

Manager

FailoverManagerFailoverManager

Backup/RestoreManager

Backup/RestoreManager

Event LogReplicationManager

Event LogReplicationManager

ResourceMonitors

ResourceMonitors Windows

FileSystem

WindowsRegistry

ResourceDLLs

MembershipManager

MembershipManager

Arquitectura: Database Manager

Propósito Mantiene la base de datos de configuración del cluster Maneja la información acerca de todas las entidades físicas y

lógicas del cluster Coopera con otras instancias del Database Manager presentes en

el cluster

Interacción con otros componentes Ofrece servicios al Failover Manager y al Node Manager Los cambios se escriben el en registro y en el recurso del quorum Los cambios son replicados por el Global Update Manager Implementa APIs usadas por las DLLs de recursos

Propósito Se ejecuta en cada nodo Mantiene una lista local con todos los nodos presentes en el cluster Envía los mensajes de heartbeat para detectar fallos en otros

nodos (UDP 3345). Agrega nuevos nodos y expulsa nodos existentes

Tras detectar un fallo en un nodo: Envía un mensaje para que se inicie un “regroup event” El servicio de cluster evita las operaciones de escritura en disco

hasta que el estado de la pertenencia al cluster de los miembros se estabiliza

Mueve los grupos de recursos del nodo que ha fallado a un nodo activo

Arquitectura: Node Manager

Propósito Arranca y para recursos Gestiona las dependencias entre recursos Determina que nodos poseen que recursos

Failover y Failback Suceden por causa de un fallo, pero también se pueden iniciar

manualmente Los grupos de recursos se mueven a un nodo disponible La recuperación de una situación de fallo requiere estabilizar el

estado de los recursos del nodo que han fallado Los nodos negocian la propiedad de los recursos a recuperar El proceso de Failback puede transferir la propiedad de los

grupos al nodo una vez recuperado, si así se especifica en la configuración del grupo.

Arquitectura: Failover Manager

Checkpoint Manager Verifica las entradas del registro cuando un recurso se pone online. Escribe datos de checkpoint en el quorum cuando un recurso se

pone offline Replica información del registro específica de la aplicación

Log Manager Interactúa con el Checkpoint Manager para asegurar que el recurso

del quorum tiene la información actualizada. Permite que los cambios de configuración se lleven a cabo incluso

si algunos de los nodos están caídos Los nodos recuperados pueden actualizar su información obsoleta

desde el recurso del quorum

Arquitectura: Checkpoint y Log Manager

Global Update Manager Replica los cambios en la base de datos del cluster a todos los

nodos que lo forman

Backup/Restore Manager Ofrece la funcionalidad para hacer backup y restaurar la base de

datos del cluster Opera junto con el Failover Manager y el Database Manager

Eventlog Replication Manager Replica los visores de sucesos locales a toso los nodos del cluster

Membership Manager Mantiene una vista consistente del estado de todos los nodos del

cluster

Arquitectura: Otros Managers

Usados por MSCS para manejar los recursos clusterizados. Ponen los recursos online Gestiona las interacciones con otros recursos Monitorizan la salud de los recursos

DLLs de recursos disponibles para: Recursos comunes (discos, carpetas compartidas, etc.) Aplicaciones Cluster-aware Aplicaciones genéricas no cluster-aware

Los procesos del Resource Monitor hacen hosting de las DLLs de recursos Se ejecutan separadamente del servicio de cluster

Arquitectura: Monitores de Recursos y DLLs de Recursos

Arquitectura: El recurso del Quorum Compartido por todos los nodos Ofrece una configuración consistente del cluster Asegura que un recurso es manejado exclusivamente por un único

nodo Quorum log

Mantiene la información de la configuración del cluster Tipos de Quorum

Standard. Única base de datos de configuración almacenada en un disco de la cabina compartida (SCSI o Fibra)

Majority Node-Set Se crea si no hay discos compartidos disponibles para almacenar el

Quorum en el momento en que se crea el cluster. El Quorum log se copia en el disco de sistema de cada nodo. El recurso Majority Node-Set asegura la consistencia de la información

replicándose a los quorums locales Un cambio se considera completo si se ha llevado a cabo en mas de la

mitad de los nodos. Los nodos no pueden poseer recursos a menos que pertenezcan a esta mayoría.

Administración

Instalando un Cluster Server

Paso Nodo 1 Nodo 2 Cabina Comentarios

Configurar la red y la cuenta de dominio

Encendido Encendido Apagada Apagar la cabina, encender los nodos

Configurar los discos en Nodo 1

Encendido Apagado Encendida Apagar los nodos, encender la cabina, configurarla y arrancar el Nodo 1

Verificar los discos en Nodo 2

Apagado Encendido Encendida Apagar el Nodo 1 y encender el Nodo 2

Configurar Nodo 1 Encendido Apagado Encendida Apagar todos los nodos. Encender el Nodo 1

Configurar Nodo 2 Encendido Encendido Encendida Encender el Nodo 2

Configuración de los servicios

Encendido Encendido Encendida Probar que todo funciona como se espera

Componentes de MSCS

Cluster Service (Clussvc.exe) C:\Windows\Cluster

Cluster Database (ClusDB) C:\Windows\Cluster HKLM\Cluster Replicada en y a través del Quorum

Cluster Disk driver (Clusdisk.sys) HKLM\System\CurrentControlSet\Services\Clusdisk

• Parameters\Signatures• Parameters\AvailableDisks

Cluster Network Driver (Clusnet.sys) HKLM\System\CurrentControlSet\Services\ClusNet

Resource monitor y DLLs de recursos (resrcmon.exe) C:\Windows\Cluster

Creación de Grupos y Recursos

Cada grupo suele estar asociado al menos a un disco físico. No poner diferentes servidores virtuales en el mismo grupo. Se puede hacer manualmente o por la instalación de un servicio

cluster-aware Decidir los parámetros de cada recursos.

Ejecutar en un monitor de recursos independiente Dependencias entre recursos.

• Un nombre de una IP• Un share de un nombre, de una IP y de un disco

Si un fallo individual afecta o no al grupo Umbral y periodo: Cuantas veces y en cuento tiempo se intentará

recuperar el recurso Chequeo de salud del recurso

• LooksAlive• IsAlive

DEMO: DHCP en Cluster

Ejemplo práctico: Exchange Server 2003

Requerimientos:

Windows 2000 (SP3 + 329938 o SP4) Advanced Server:

• 2 nodos Activo/Pasivo• 2 nodos Activo/Activo

Datacenter Server:• 2 nodos Activo/Activo• Hasta 4 nodos en Activo/Pasivo

Windows Server 2003 (Enterprise o Datacenter) 2 nodos en Activo/Activo Hasta 8 nodos en Activo/Pasivo

RECOMENDACIÓN: Activo/Pasivo es el mejor modelo Limite: N-1 nodos activos siendo N el numero de nodos

En un modelo Activo/Activo (nº de EVS > nº nodos) Menos de 1900 conexiones MAPI concurrentes CPU < 40%

Dependencias entre los recursos

Cuanto más plana, failovers más rápidos

System Attendant

Information Store

Routing Engine MTA

IMAP4

POP3

HTTPSMTP

MS Search

System Attendant

Information Store

Routing Engine

MTA

IMAP4

POP3

HTTP

SMTP MS Search

Exchange 2000 Exchange 2003

7+1

4+4

6+2

Modelos Activo/Pasivo con 8 nodosModelos Activo/Pasivo con 8 nodos

Permisos de la cuenta de servicio de Cluster Exchange 2000 Exchange 2003

• Administrador Local en cada nodo Administrador (en la organización si es el primero, o en el Grupo Administrativo)

• Admimistrador local en cada nodo• No requiere permisos en la organización de

Exchange

Cómo crear un Exchange 2003 Virtual Server en cluster Instalar los nodos y configurar el servicio de cluster Instalar MSDTC en cada nodo del cluster. Instalar Exchange Server 2003 en cada nodo del cluster

La instalación es cluster-aware Copia binarios y registra DLLs de recursos específicas de Exchange

Crear el EVS: En un grupo separado Uno o varios discos compartidos (según modelo del almacenamiento) Al menos una IP Un Nombre de Red Un recurso de Exchange System Attendant

• En Exchange Server 2003, generara los demás recursos necesarios

Eliminar el EVS: “Quitar Servidor Virtual de Exchange” en: El recurso Exchange System Attendant

Diseño del Almacenamiento en el EVS

4 grupos de almacenamiento como máximo por EVS y Nodo (ojo en configuraciones Activo/Activo)

5 bases de datos por grupo de almacenamiento Separar bases de datos y logs en diferentes discos para cada EVS El número máximo de unidades de Windows Server 2003 es 24

Solo se soportan 23 discos compartidos Pueden usarse Volume Mount Points

Que sean únicos para evitar conflictos con otros discos en el nodo o en el cluster

No crearlos entre discos compartidos y discos locales ni con el Quorum No crearlos entre discos pertenecientes a diferentes grupos Establecer correctamente las dependencias entre los discos

Diseño Front-End / Back-End

Designar los servidores de Front-End Crear los servidores virtuales HTTP en el Administrador del Sistema (Exchange) Balancearlos con NLB, si es necesario

Agregar servidores virtuales HTTP en el EVS del cluster que correspondan a los de los frontales Agregando servidores virtuales HTTP Agregando Directorios virtuales

Mucha más información en: http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/exchange/2003/library/febetop.mspx

DEMO: Exchange 2003 en Cluster

Solución de Problemas en MSCS

Herramientas

Visor de Sucesos Cluster Log

En C:\WINDOWS\CLUSTER ClusterLogLevel=2 por defecto Entradas para cada componente. http://support.microsoft.com/kb/168801/en-us http://support.microsoft.com/kb/286052/en-us

Cluster Diagnostics and Verification Tool (ClusDiag.exe) http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=b898f5

87-88c3-4602-84de-b9bc63f02825&DisplayLang=en

Cluster MPSReports http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=CEBF3

C7C-7CA5-408F-88B7-F9C79B7306C0&displaylang=en

Sustitución de Discos compartidos

Windows 2000 Dumpcfg.exe para cambiar la firma del disco http://support.microsoft.com/?id=243195

Windows Server 2003 ConfDisk.exe sustituye a DumpCfg.exe ClusterRecovery.exe. Engloba a ConfDisk y Dumpcfg

• http://support.microsoft.com/kb/305793/en-us • http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?familyid=2BE7E

BF0-A408-4232-9353-64AAFD65306D&displaylang=en

Incluidas en el Kit de Recursos

Algunos problemas más frecuentes

How to enable User Mode Hang Detection on a server cluster in Windows Server 2003 and in Windows 2000 Server SP4 http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;EN-US;815267

How to troubleshoot Cluster Service Startup Issues http://support.microsoft.com/kb/266274

How to troubleshoot event ID 9, event ID 11, and event ID 15 error messages http://support.microsoft.com/?kbid=154690

Cluster Network Name May Not Come Online with Event ID 1052 http://support.microsoft.com/kb/257903

Troubleshooting Multiple Cluster Symptoms on the Same SAN http://support.microsoft.com/kb/311081/en-us

Troubleshooting Cluster Event ID 1068 http://support.microsoft.com/kb/306684/en-us

REFERENCIAS

Server Clusters Guide to Creating and Configuring a Server Cluster under

Windows Server 2003 White Paper

Cluster Configuration Best Practices for Windows Server 2003

Best practices for securing server clusters Cluster support for DHCP servers Deploying Exchange Server 2003 in a Cluster Exchange Server 2003 Cluster Configuration Checklist Solución de problemas en Cluster Server

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