Windows 2012 系統搭建高可用故障轉移集羣
一、故障轉移集羣介紹
1.1 系統介紹
故障轉移羣集是針對具有長期運行的內存中狀態或具有大型的、頻繁更新的數據狀態的應用程序而設計。這些應用程序稱爲狀態應用程序，並且它們包括數據庫應用程序和消息應用程序。故障轉移羣集的典型使用包括文件服務器、打印服務器、數據庫服務器和消息服務器。
1.2 工作原理
故障轉移羣集是基於域的管理模式部署， 以 “心跳機制” 來監視各個節點的健康狀況；如果在羣集中的一臺服務器發生了故障，則羣集中的其它服務器會立刻接手並繼續運行。而這些服務器是通過心跳網絡來進行相互檢測的，當服務器發生故障時，其他的服務器就會檢測不到故障服務器的心跳信號，此時就會認爲此服務器發生故障，並立刻接手並繼續運行。
二、實驗目的
2.1 驗證故障轉移功能
學習搭建Windows故障轉移集羣，測試Windows高可用集羣與高可用集羣進行對比。
2.2 驗證高可用集羣的可用性，以及支持的服務類型
在故障轉移集羣的基礎上搭建常用基礎服務器（DTC、SQL、文件共享集羣、Hyper-v），來測試架構的可行性。
三、實驗原理
3.1 實驗拓撲
3.2 實驗環境設備
序號 | 設備名稱 | IP規劃 | 用途 |
1 | iSCSI存儲服務器 | 172.16.200.73 | 共享存儲虛擬磁盤 |
2 | 域服務器 | 172.16.200.70 | wangzx-noc.com域服務器 |
3 | MSHV-1服務器 | 172.16.200.71 | 節點服務器1: MSHV-1 |
4 | MSHV-2服務器 | 172.16.200.71 | 節點服務器2: MSHV-2 |
5 | 集羣 | 172.16.200.75 | 集羣虛IP |
3.3 實驗檢測方式
搭建分佈式事務協調器，和hyper-v驗證高可用服務的可用性。
驗證方式：
1. 服務器宕機測試
2. 物理網卡中斷
3. 故障轉移集羣服務停止
四、配置步驟
4.1 配置域服務器
1、打開服務器管理器，點擊添加角色
2、進行域服務器配置，點擊運行Active Directory 域服務安裝嚮導
安裝過程基本上是默認
此處建議選擇新建域
根級域需要自定義，這裏我定義爲wangzx-noc.com
安裝文件的路徑默認即可
勾選以上選項後，在安裝完成後服務器將會自動重啓，重啓完成後使用域管理員賬戶登錄。
3、將所有節點服務器以及存儲服務器均加入此域環境。（此處已一臺節點服務器爲例）
右擊這臺電腦--->點擊屬性。
修改完成後需要重啓生效。重啓服務器後使用域管理員賬戶登錄。
注：添加域的節點服務器的DNS設置必須設置爲域服務器的管理IP（172.16.200.70）。所以在域服務器在安裝角色時記得安裝DNS角色服務。
4.2 iSCSI 虛擬存儲配置
1、打開服務器管理器，點擊添加角色和功能。
下面需要勾選需要安裝的角色。
功能如無其他需求，直接點擊下一步。
下面的安裝過程均默認。
至此iSCS角色添加完成。
2、新建虛擬磁盤。
點擊任務找到新建iSCSI虛擬磁盤，需要創建兩塊虛擬磁盤，一塊磁盤做爲仲裁磁盤，另外一塊磁盤作爲共享存儲磁盤。由於仲裁磁盤主要用於羣集節點的仲裁，無需太大空間。共享磁盤根據需求自行設置。
新建虛擬磁盤並選擇存儲位置。
輸入虛機磁盤名稱，我這裏的名稱爲Q
分配虛擬磁盤大小，根據需求進行分配。
新建iSCSI目標，也可以選擇現有的iSCSI目標，我這裏選擇新建。
目標名稱和訪問
添加訪問服務器
添加發起程序ID，選擇IP方式進行客戶端訪問限制。
添加172.16.200.71、72兩個IP地址作爲iSCSI發起程序客戶端IP地址。
不啓用驗證服務
創建信息確認
至此iSCSI 虛擬共享磁盤創建完成，根據以上操作再創建仲裁磁盤。
創建完之後，在iSCSI列表中會出現對應iSCSI虛擬磁盤信息，如下：
3、客戶端連接iSCSI虛擬磁盤設置
點擊工具—>點擊iSCIS發起程序
快速連接iSCSI目標，在此處輸入172.16.200.73 目標IP（服務端管理IP）
點擊快速連接後會出現iSCSI服務器已共享的虛擬磁盤，點擊連接即可。
點擊發現-->發現門戶，根據需求添加門戶IP，我這裏沒有設置。
點擊確定後發現在磁盤中多出的共享磁盤
打開MPIO程序
發現多路徑，添加對iSCSI設備支持
添加完成後需要重啓iSCSI客戶端服務器
點擊“是”立即重啓設備
客戶端加載磁盤後需要初始化
格式化完成後對磁盤進行讀、寫測試，這是的共享磁盤能進行讀寫。
3、對其MSHV-2節點進行虛擬磁盤掛載時，爲了避免破壞集羣磁盤，需要將MSHV-1節點關機後操作。
對MSHV-2開機後查看磁盤管理，發現iSCSI虛擬磁盤未爲脫機狀態，這是只需要點擊聯機即可，並將磁盤盤符與MSHV-1節點分配一致，這是打開磁盤能看到，我們在MSHV-1測試讀、寫的文件，並能再次進行讀、寫測試。
4.3 配置故障轉移集羣服務
1、添加故障轉移集羣功能
以MSHV-1節點爲例，添加故障轉移集羣功能，該功能主備節點均需要做此操作。
打開：“服務器管理器”窗口，點擊“添加角色和功能” ;
安裝實例截圖如下：
功能選項中勾選“多路徑I/O” 和“故障轉移集羣”
至此故障轉移功能添加完成。
2、故障轉移集羣配置
該配置只需要在兩個節點中的一個進行配置即可。
點擊“工具”-->“故障轉移集羣管理器”
實例配置截圖如下：
創建集羣
選擇需要配置添加集羣的服務器，這裏可以手動輸入服務器的FQDN，也可以通過瀏覽查看域中可用的服務器；
點擊下一步後出現“驗證告警”可以選擇是否進行配置驗證測試，驗證當前配置是否滿足集羣的要求，也可以選擇不驗證，不過爲了安全，我們還是驗證一下。該處等待時間較長，需要耐心等待。
驗證完後後查看結果，不過有的時候會出現個別錯誤，這時可以查看報告，檢查是哪裏出現問題，如果不是嚴重錯誤，也是可以繼續進行羣集配置的。
驗證完成後返回，這是選擇不驗證，繼續下一步
輸入集羣名稱(自定義)，定義集羣IP
OK，集羣創建完成。
集羣創建完成後查看狀態信息
集羣信息入下：
磁盤信息如下：
4.4 驗證集羣
配置完成後在對集羣進行一次驗證，避免配置過程中出現故障。
查看驗證結果無異常後，我們在配置高可用集羣服務器。
查看集羣狀態，當前的主服務器爲MSHV-2
五、實驗結果驗證
5.1 驗證故障轉移
目前主服務爲MSHV-2，我先在存儲節點測試虛IP以及兩個節點的聯通性，後將主服務關機，查看虛IP的聯通性。測試結果入下：
主服務器關機前測試結果：
主服務器關機後測試結果：
查看結果顯示，可以看到節點 MSHV-2 服務器已經關機，網絡不通，但是故障轉移集羣虛擬 IP 丟了一個包後依然可以聯通。說明故障轉移集羣已經起到了作用。此時主服務主機已變爲MSHV-1
5.2 高可用集羣的驗證
配置一個分佈式事務協調器爲例，驗證服務的高可用性。
登陸到新建的集羣，“角色”——>“配置角色”進行分佈式事務協調器的配置；
至此分佈式事務協調器配置完成，查看服務所云行的主節點爲MSHV-2。
對新建的服務右擊-->點擊移動-->選擇節點，將該服務移動到MSHV-1節點運行查看是否正常。對集羣服務的高可用性進行驗證。
將服務正在運行的節點關機測試是否會自動遷移。
結果反饋當服務運行的主節點宕機後，服務會自動切換到另一臺主機運行。
OK，大功告成！！！
該程序也客戶安裝其他服務。（例如Hyper-V、SQL-server）