Windows 故障轉移+Hyper-V 虛機自動遷移高 可用

Windows 故障轉移+Hyper-V 虛機自動遷移高

可用 

  

Windows 故障轉移+Hyper-V 虛機自動遷移高... 1

一、系統原理... 3

1.1 高效率的 VMbus 架構... 3

1.2 完美支持 Linux 系統... 4

二、架構拓樸... 5

2.1 網絡及系統架構拓樸... 5

2.2 域結構拓樸... 5

 三、實驗資源列表... 6

3.1 網絡設備... 6

3.2 服務器設備... 6

四、Hyper-v 故障轉移羣集配置過程... 6

4.1 AD 域... 7

4.1.1 AD 域的安裝過程... 7

4.1.2 AD 配置過程... 13

4.2ISCSI 存儲... 18

4.2.1 ISCSI 存儲... 18

4.2.2 配置 ISCSI 並創建 ISCSI 19

4.2.3 加入域組... 27

4.3Hyper 安裝... 29

4.3.1 ISCSI 發起程序... 29

4.3.2 Hyper-V 安裝流程... 31

4.3.3 故障轉移羣集管理... 34

4.3.4 新建虛擬機... 40

五、驗證結果... 44

5.1  實時遷移... 44

5.2  故障轉移... 45

六、實驗結果... 47

6.1  注意事項... 47

6.2  總結... 47

 

一、系統原理  

Hyper-V採用微內核的架構,兼顧了安全性和性能的要求。Hyper-V底層的 Hypervisor運行在最高的特權級別下,微軟將其稱爲ring -1(而Intel則將其

稱爲root mode),而虛擬機的OS內核和驅動運行在ring 0應用程序運行在 ring 3下,這種架構就不需要採用複雜的BT(二進制特權指令翻譯)技術,可以進一步提高安全性。  

1.1 高效率的 VMbus 架構 

由於Hyper-V底層的Hypervisor代碼量很小,不包含任何第三方的驅動,

非常精簡,所以安全性更高。Hyper-V採用基於VMbus的高速內存總線架構,來自虛機的硬件請求(顯卡、鼠標、磁盤、網絡),可以直接經過VSC,通過

VMbus總線發送到根分區的VSP,VSP調用對應的設備驅動,直接訪問硬件,中間不需要Hypervisor的幫助。  

這種架構效率很高,不再像以前的Virtual Server,每個硬件請求,都需

要經過用戶模式、內核模式的多次切換轉移。更何況Hyper-V現在可以支持

Virtual SMP,Windows Server 2008虛機最多可以支持4個虛擬CPU;而

Windows Server 2003最多可以支持2個虛擬CPU。每個虛機最多可以使用

64GB內存,而且還可以支持X64操作系  

1.2 完美支持 Linux 系統 

和很多朋友的想法不同,Hyper-V可以很好地支持Linux,我們可以安裝支

持Xen的Linux內核,這樣Linux就可以知道自己運行在 Hyper-V之上,還可以安裝專門爲Linux設計的Integrated Components,裏面包含磁盤和網絡適http://baike.baidu.com/view/7756.htm配器的VMbus驅動,這樣Linux虛機也能獲得高性能。下圖所示的就是Novell  

SUSE Linux 10 SP1,其中的網卡驅動,其總線類型就是VMbus。  

這對於採用Linux系統的企業來說,是一個福音,這樣我們就可以把所有服務器,包括Windows和Linux,全部統一到最新的Windows Server 2008 平臺下,可以充分利用Windows Server 2008帶來的最新高級特性,而且還可以保留原來的Linux關鍵應用不會受到影響。  

和之前的Virtual PC、Virtual Server類似,Hyper-V也是微軟的一種虛擬化技術解決方案,但在各方面都取得了長足的發展。  

Hyper-V可以採用半虛擬化(Para-virtualization)和全虛擬化

(Fullvirtualization)兩種模擬方式創建虛擬機。半虛擬化方式要求虛擬機與物理主機的操作系統(通常是版本相同的Windows)相同,以使虛擬機達到高的性能;全虛擬化方式要求CPU支持全虛擬化功能(如Inter-VT或AMD-V),以便能夠創建使用不同的操作系統(如LinuxMac OS虛擬機。  

從架構上講Hyper-V只有“硬件-Hyper-V虛擬層,本身非常小

巧,代碼簡單,且不包含任何第三方驅動,所以安全可靠、執行效率高,能充分利用硬件資源,使虛擬機系統性能更接近真實系統性能。  

二、架構拓樸  

2.1 網絡及系統架構拓樸

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2.2 域結構拓樸 

 

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 三、實驗資源列表

3.1 網絡設備 

一臺華爲 5752-SI  

3.2 服務器設備 

兩臺 G6S  

兩臺 xenserver 的虛機  

四、Hyper-v 故障轉移羣集配置過程 

以下截圖每一步細節都有,重複性的截圖我就略過了,如若無圖,可直接下一步,

或者默認即可。

4.1 AD 域 

域的簡介:在一個作用域裏面的成員,它們的會默認同步域控制器的時間,羣集及故障轉移對時間的要求也能滿足。

4.1.1 AD 域的安裝過程 

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 添加角色和功能嚮導

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或基於功能的安裝(默認下一步及可)

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選擇本地服務器

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由於AD域需要DNS服務的組件,所以我們需要選中DNS服務。

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選擇功能(默認下一步)

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添加角色和功能

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 確認安裝服務

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DNS 服務安裝完成

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AD 域的安裝

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AD 域安裝完成,並將此服務器提升爲域控制器

4.1.2 AD 配置過程 

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創建一個新的域,並指定根域名(這時候就已經用到 DNS 服務了) 

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 配置目錄還原模式密碼

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DNS 選項(無視,下一步即可)

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域名的配置

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 域配置的條件檢查(正常如圖所示)

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進入AD域的管理界面,並開始配置AD域

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新建一個組織單位(OU)

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新建組織單位並且命名

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添加域組成員

 4.2ISCSI 存儲 

4.2.1 ISCSI 存儲

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重複的已跳過,選擇安排 ISCSI 服務器

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默認安裝到完成即可

4.2.2 配置 ISCSI 並創建 ISCSI 

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創建 ISCSI 目標

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選擇分區將新建成 ISCSI 虛擬磁盤 

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給虛擬磁盤命名

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創建 Hyper-v 的仲裁磁盤

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 新建 ISCSI 目標

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指定目標主機名稱

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 指定哪臺主機有訪問權限

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將需要連接的主要都給權限

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 是否需要 CHAP 安全認證

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確認相關信息是否無誤,並開始創建

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等待進度條讀取完成,關閉當前菜單

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再新建一塊磁盤

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磁盤命名爲 Date(數據盤)

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 給磁盤分配大小 

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 其它的與仲裁磁盤創建相似,所以省略,直接按照上圖設置即可(至此兩塊磁盤都創建完成)

4.2.3 加入域組 

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 將首先 DNS 設置爲域控制器 IP(因爲它也是 DNS 服務提供者)

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在系統,更改計算機名裏面修改。需要與前面你創建的根域名對應上(DNS 也要設置爲域控服務器 IP,不然無法加入到域)

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輸入域服務的用戶名和密碼即可(後面的 Hyper-v1 v2 也需要相同的方式加入到域)

4.3Hyper 安裝 

4.3.1 ISCSI 發起程序 

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 在儀表盤裏面選中 ISCSI 發起程序,需要注意的事, 必須先加入到域,加域會重啓,

ISCSI 服務器必須先加入到域並開始運行服務後,其它客戶端纔可使用(客戶端也必須加入到域)

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 選擇發現選項卡,輸入 ISCSI 服務提供 IP

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 選擇連接到目標 

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 會出現兩個磁盤,選擇自動配置即可

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 打開計算機管理裏面的磁盤管理,將 ISCSI 磁盤聯機並格式化,(格式化只需要一臺做就可以了)

4.3.2 Hyper-V 安裝流程 

兩臺的步驟基本相同,就不細分了

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 選擇安裝 Hyper-V 服務

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 添加角色裏面將故障轉移羣集選中

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 選擇下一步繼續

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 選中一塊網卡充當虛擬交換機的網卡,需要兩塊網卡命名一致,不然遷移會出故障 

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 允許交換機實時遷移

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默認即可,後續故障轉移的共享磁盤設置完畢後還需要修改此項

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安裝完成即可

4.3.3 故障轉移羣集管理 

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 開始設置故障轉移羣集

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 驗證故障轉移羣集配置,配置完畢並正常的話,會自動創建羣集的。 

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 默認下一步

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 所有服務器,從圖所示可看見兩臺服務器都已經加入域

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 選擇運行所有測試

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確認所需要驗證的配置,即可下一步。(默認下一步即可)

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 這個驗證過程大概在 5 分鐘左右

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 如圖所示,配置通過。

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 開始創建羣集

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 創建羣集的嚮導,並且爲羣集命名和設置羣集的 Vip,並且在域組內會添加自動添加該成員。

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 確認創建

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 創建羣集完成

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創建羣集共享卷,創建完成後,它會自動生成到 C 盤的 ClusterStorage\Volume1\目錄下

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 將虛擬硬盤和虛機存放到共享存儲目錄下

4.3.4 新建虛擬機 

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新建虛機

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 爲虛機分配內存

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 分配網絡,還是一樣,強調兩臺母機的網卡名一致

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 爲虛機分配硬盤大小

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鏡像引導

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虛機創建完成,我在每臺母機上按照命名創建了一臺測試機,後面就開始驗證了。

五、驗證結果 

    5.1  實時遷移

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從圖中可知,遷移是從 2200 分開始,採用的是實時遷移 

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從圖中 從圖中所示,時間是可以吻合的,在 Ping 的截圖中可以發現,沒有掉一個包,在實時遷移的一瞬間,延遲會有點大,可能會掉一個包。

5.2  故障轉移

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從圖中可知 Hyper-v2 2149 分虛機是正常運行的,並且已經正常運行 4 天多。

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我在 2152 的時候重啓了 Hyper-v2 的服務器,模仿故障發生時的場景。

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Hyper-V2 處於掉線狀態,虛機也正常遷移,遷移過程會有將近二十個包的掉包,但在現在的大環境下,一分鐘的業務中斷時間雖長,但相對還是較好的。在 Hyper-V 的商業產品中,有數據中心虛擬化的概念,一個數據中心的虛擬羣集掛了,另一個數據中心的羣集會相應開啓,如果以這個視角去看待的話,Hyper-V 的一分鐘中斷就是極好的一個數據。

六、實驗結果

從上述的的驗證結果來看,本次實驗的 Windows 故障轉移+Hyper-V 虛機自動遷移高可用是成功的,

6.1  注意事項

Hyper-v windows 2008 R2 就已經有這個服務,但在 windows 2012 的時候有一次大幅度的更新,所以建議在一項新的羣集項目中,採用 windows 2012 及以上版本的操作系統,這樣系統的穩定性,業務的可用性和服務可操作性都有的很大的保障。

故障轉移中的所有角色必須都是同一個作用域下才行。在域下面的服務器角色默認

是會自動同步時間的,默認爲 45 分鐘同步一次,而且加入域後的服務器,無法同步

Inter 上的時間。

6.2  總結

本文檔的適用範圍在 windows 2012 windows 2012 R2,無法適用於其它版本的操作系統。


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