Windows 2012 系统搭建高可用故障转移集群
Windows 2012 系统搭建高可用故障转移集群一、故障转移集群介绍 2
1.1 系统介绍 2
1.2 工作原理 2
二、实验目的 2
2.1 验证故障转移功能 2
2.2 验证高可用集群的可用性，以及支持的服务类型 2
三、实验原理 3
3.1 实验拓扑 3
3.2 实验环境设备 3
四、配置步骤 4
4.1 配置域服务器 4
4.2iSCSI 虚拟存储配置 18
4.3 配置故障转移集群服务 45
4.4验证集群 63
五、实验结果验证 68
5.1验证故障转移 68
5.2 高可用集群的验证 69
一、故障转移集群介绍
1.1 系统介绍
故障转移群集是针对具有长期运行的内存中状态或具有大型的、频繁更新的数据状态的应用程序而设计。这些应用程序称为状态应用程序，并且它们包括数据库应用程序和消息应用程序。故障转移群集的典型使用包括文件服务器、打印服务器、数据库服务器和消息服务器。
1.2 工作原理
故障转移群集是基于域的管理模式部署， 以 “心跳机制” 来监视各个节点的健康状况；如果在群集中的一台服务器发生了故障，则群集中的其它服务器会立刻接手并继续运行。而这些服务器是通过心跳网络来进行相互检测的，当服务器发生故障时，其他的服务器就会检测不到故障服务器的心跳信号，此时就会认为此服务器发生故障，并立刻接手并继续运行。
二、实验目的
2.1 验证故障转移功能
学习搭建Windows故障转移集群，测试Windows高可用集群与高可用集群进行对比。
2.2 验证高可用集群的可用性，以及支持的服务类型
在故障转移集群的基础上搭建常用基础服务器（DTC、SQL、文件共享集群、Hyper-v），来测试架构的可行性。
三、实验原理
3.1 实验拓扑
https://note.youdao.com/yws/res/4144/2958B7E3840741D4BA4BC6A52A3CA0B7
3.2 实验环境设备
序号
设备名称
IP规划
用途
1
iSCSI存储服务器
172.16.200.73
共享存储虚拟磁盘
2
域服务器
172.16.200.70
wangzx-noc.com域服务器
3
MSHV-1服务器
172.16.200.71
节点服务器1:MSHV-1
4
MSHV-2服务器
172.16.200.71
节点服务器2:MSHV-2
5
集群
172.16.200.75
集群虚IP
3.3 实验检测方式
搭建分布式事务协调器，和hyper-v验证高可用服务的可用性。
验证方式：
1. 服务器宕机测试
2. 物理网卡中断
3. 故障转移集群服务停止
四、配置步骤
4.1 配置域服务器
1、打开服务器管理器，点击添加角色
https://note.youdao.com/yws/res/4033/1B48A5FDF64542DCB38FDB60B67B02F2
https://note.youdao.com/yws/res/4105/6304415332EF4488A1C12673E173D686
https://note.youdao.com/yws/res/4051/EB95C3833F6D4950B8D907AE0A394995
https://note.youdao.com/yws/res/4037/93AA5B342F2042F58378109B1599A75F
https://note.youdao.com/yws/res/4078/3C52C022AC1E481D957D0484E109629F
https://note.youdao.com/yws/res/4125/B6E06165A361432588A7A41CFE2174B1
https://note.youdao.com/yws/res/4067/FD74DE1D9B9E45F4A82663BE6001FA25
2、进行域服务器配置，点击运行Active Directory 域服务安装向导
https://note.youdao.com/yws/res/4029/3492C8A65DC64E86884BD93C77957CFD
安装过程基本上是默认
https://note.youdao.com/yws/res/4031/2645B425B727429EAFE24D68A18B7B07
https://note.youdao.com/yws/res/4024/7CCD432F4708414A8B66817B1F184B77
此处建议选择新建域
https://note.youdao.com/yws/res/4048/1103D6EA0F604D97B6BF5E0011ADCC73
根级域需要自定义，这里我定义为wangzx-noc.com
https://note.youdao.com/yws/res/4058/AD36D000C4A948599A275EF0FB53304D
https://note.youdao.com/yws/res/4049/A6DC4D255E1049D9A08705F2B4DC39BC
https://note.youdao.com/yws/res/4023/99CB338C573F41C980D3829CE331ECFB
https://note.youdao.com/yws/res/4030/9B29970753DE45E88475923F471A1855
https://note.youdao.com/yws/res/4038/673EB44EF1204CA288EEA5DBD0BCF123
安装文件的路径默认即可
https://note.youdao.com/yws/res/4026/1250EC7165CE4018A5549EFB771428CE
https://note.youdao.com/yws/res/4041/EA44C107C5184434833FC0AA6FA3BE24
https://note.youdao.com/yws/res/4028/92561831098E4F0695800B7C0789BB55
https://note.youdao.com/yws/res/4027/9E67C11BECE0458EB5A1E008758A64AC
勾选以上选项后，在安装完成后服务器将会自动重启，重启完成后使用域管理员账户登录。
3、将所有节点服务器以及存储服务器均加入此域环境。（此处已一台节点服务器为例）
右击这台电脑--->点击属性。
https://note.youdao.com/yws/res/4141/13480594DC8D42AD82A47BCC5490CB67
https://note.youdao.com/yws/res/4039/E4F5D565A7A548188C00D89D0B95E920
https://note.youdao.com/yws/res/4061/4D8EEEAE87DD44E69260051A9E0FB267
https://note.youdao.com/yws/res/4052/3DBEB98C190E42EA84BEAA675A3BAEDC
修改完成后需要重启生效。重启服务器后使用域管理员账户登录。
注：添加域的节点服务器的DNS设置必须设置为域服务器的管理IP（172.16.200.70）。所以在域服务器在安装角色时记得安装DNS角色服务。
4.2iSCSI 虚拟存储配置
1、打开服务器管理器，点击添加角色和功能。
https://note.youdao.com/yws/res/4069/3B7D9523BFC54FC0881539E911FFA792
https://note.youdao.com/yws/res/4080/6655D52FEAE14245A9BEE2CE586971A5
https://note.youdao.com/yws/res/4118/A9CD73143F534E86B646F131E26FC508
https://note.youdao.com/yws/res/4060/DBFFEE13C3CE4565920A65C76D54F79A
下面需要勾选需要安装的角色。
https://note.youdao.com/yws/res/4062/403D69291600483299AC51210309E803
功能如无其他需求，直接点击下一步。
https://note.youdao.com/yws/res/4043/7C80D28F79C94502B5066DE06A8AE668
下面的安装过程均默认。
https://note.youdao.com/yws/res/4079/2AEA88496AC344048DC8F82DDCB0E290
https://note.youdao.com/yws/res/4116/D1C933EEE7BC4E88A441D92748C09F70
https://note.youdao.com/yws/res/4096/130B0192ABF84507A87143D8012A02A3
至此iSCS角色添加完成。
2、新建虚拟磁盘。
点击任务找到新建iSCSI虚拟磁盘，需要创建两块虚拟磁盘，一块磁盘做为仲裁磁盘，另外一块磁盘作为共享存储磁盘。由于仲裁磁盘主要用于群集节点的仲裁，无需太大空间。共享磁盘根据需求自行设置。
https://note.youdao.com/yws/res/4127/D090B47DFFF8450492CEFBD177573A65
新建虚拟磁盘并选择存储位置。
https://note.youdao.com/yws/res/4063/5A6EEBAE53AA47B6B5796D6C75E124B0
输入虚机磁盘名称，我这里的名称为Q
https://note.youdao.com/yws/res/4143/7764DCCC5287478EB3D8D1A90011C214
分配虚拟磁盘大小，根据需求进行分配。
https://note.youdao.com/yws/res/4035/D52D2E3EDAB240AF96AFE93CCF78FDCF
新建iSCSI目标，也可以选择现有的iSCSI目标，我这里选择新建。
https://note.youdao.com/yws/res/4132/8160B9BC974444C39508858FD0E1FD95
目标名称和访问
https://note.youdao.com/yws/res/4142/34D8A84A2CC941B9A6F16A211C787241
添加访问服务器
https://note.youdao.com/yws/res/4137/2EC0A1D1CD7849A5A20EF9D9712729B0
添加发起程序ID，选择IP方式进行客户端访问限制。
https://note.youdao.com/yws/res/4065/74C48C98ABD74824953B70D1599E125D
添加172.16.200.71、72两个IP地址作为iSCSI发起程序客户端IP地址。
https://note.youdao.com/yws/res/4130/90FF430B19544F95A6DF5F315265D3E9
不启用验证服务
https://note.youdao.com/yws/res/4100/E0535C8320E640D58FECB8CD54BC03E8
创建信息确认
https://note.youdao.com/yws/res/4109/CFF7DFE100E543D68F775EBCDA0147F8
https://note.youdao.com/yws/res/4135/470213C04F114F58B3A6B3E8B7C46FCF
至此iSCSI 虚拟共享磁盘创建完成，根据以上操作再创建仲裁磁盘。
创建完之后，在iSCSI列表中会出现对应iSCSI虚拟磁盘信息，如下：
https://note.youdao.com/yws/res/4093/FF0F8983E95B40EB9A5B4D10BCE712B1
3、客户端连接iSCSI虚拟磁盘设置
点击工具—>点击iSCIS发起程序
https://note.youdao.com/yws/res/4122/FB58E0E6502849EAB0520AFF383B53B4
快速连接iSCSI目标，在此处输入172.16.200.73 目标IP（服务端管理IP）
https://note.youdao.com/yws/res/4034/C976F1CF5F4A4AE4A64F56A38F17DC4A
点击快速连接后会出现iSCSI服务器已共享的虚拟磁盘，点击连接即可。
https://note.youdao.com/yws/res/4022/47667B6FC020451096DEB93002A84EDE
https://note.youdao.com/yws/res/4154/703A8C62B7BA4E79B7D40884CBCB8FA5
点击发现-->发现门户，根据需求添加门户IP，我这里没有设置。
https://note.youdao.com/yws/res/4020/286C5DB36F9E41A2A2BB09A0257DCE6B
https://note.youdao.com/yws/res/4019/3B7626402B4E4951BC08B8CB66A76650
点击确定后发现在磁盘中多出的共享磁盘
https://note.youdao.com/yws/res/4106/D13C1C656C5B4684BEF9F7E90F960778
打开MPIO程序
https://note.youdao.com/yws/res/4085/A6A4010081AF406C88D8FE3727B27059
发现多路径，添加对iSCSI设备支持
https://note.youdao.com/yws/res/4046/E68F6C90E31D4EE984ABC8B059A0750B
添加完成后需要重启iSCSI客户端服务器
https://note.youdao.com/yws/res/4055/9829F199073744CB94B9AA732848565E
点击“是”立即重启设备
客户端加载磁盘后需要初始化
https://note.youdao.com/yws/res/4126/FD8793BB751745A7AE2ED575B4FBF6D3
https://note.youdao.com/yws/res/4103/2FD3B43213F0442796ED40611DF14133
https://note.youdao.com/yws/res/4076/103F6317896A4E72B01AA488A38F5DD6
https://note.youdao.com/yws/res/4090/D33FD69CA1E148AB868C41B126732DBA
https://note.youdao.com/yws/res/4097/0325F3BD1D334523A5F803EB62F941FA
https://note.youdao.com/yws/res/4120/514DCC6D211147C89C4044EBB5335369
https://note.youdao.com/yws/res/4115/9BE3F1AFB8464413AFFD35B549D31F79
https://note.youdao.com/yws/res/4145/A41B96805C914B7A9E073A0CF5486A7B
https://note.youdao.com/yws/res/4111/BBBBD91A553F4FD8A85870961FB6E33F
https://note.youdao.com/yws/res/4124/2D531A5D62C9410DAADB7D58B1E045DA
https://note.youdao.com/yws/res/4104/AB2030652E7F42119ECCB1DC640A463D
https://note.youdao.com/yws/res/4128/9EF4CF07E0E145C7BAA259EAC4BBC4F5
https://note.youdao.com/yws/res/4138/C4C4595640634D22918DBBDFAD835E5F
https://note.youdao.com/yws/res/4133/6B46019E4416446E8646E1809F3CC7C3
https://note.youdao.com/yws/res/4113/A9C97930140C417DB29FFBC2E60A2340
格式化完成后对磁盘进行读、写测试，这是的共享磁盘能进行读写。
3、对其MSHV-2节点进行虚拟磁盘挂载时，为了避免破坏集群磁盘，需要将MSHV-1节点关机后操作。
对MSHV-2开机后查看磁盘管理，发现iSCSI虚拟磁盘未为脱机状态，这是只需要点击联机即可，并将磁盘盘符与MSHV-1节点分配一致，这是打开磁盘能看到，我们在MSHV-1测试读、写的文件，并能再次进行读、写测试。
4.3 配置故障转移集群服务
1、添加故障转移集群功能
以MSHV-1节点为例，添加故障转移集群功能，该功能主备节点均需要做此操作。
打开：“服务器管理器”窗口，点击“添加角色和功能” ;
安装实例截图如下：
https://note.youdao.com/yws/res/4081/90DA7FC9B44E4BE39F71702F1E7844CB
https://note.youdao.com/yws/res/4114/DD0AE300AB6C45FFB282DEA8EDEB5A92
https://note.youdao.com/yws/res/4068/5762A79533694EC2AD73DA98EAC32B6B
https://note.youdao.com/yws/res/4045/2812233D4C4141D18088DEB834488AA8
功能选项中勾选“多路径I/O” 和“故障转移集群”
https://note.youdao.com/yws/res/4047/9A66790B10B244CFAD72091B00C1FA13
https://note.youdao.com/yws/res/4075/8339CB3E7E05439F8E58A7F592299B72
https://note.youdao.com/yws/res/4112/689EC0FE0A3E42ABBADF805F1B602AD2
https://note.youdao.com/yws/res/4108/6729D25B17794E12B4A1072D510BCF38
至此故障转移功能添加完成。
2、故障转移集群配置
该配置只需要在两个节点中的一个进行配置即可。
点击“工具”-->“故障转移集群管理器”
实例配置截图如下：
https://note.youdao.com/yws/res/4056/E7009000CEBB479181C613952A869A7D
https://note.youdao.com/yws/res/4102/F37035022A33439BAE251E87D1E8AEBF
创建集群
https://note.youdao.com/yws/res/4073/1136B32A3D054B4787F2983158BDF7E5
https://note.youdao.com/yws/res/4042/458246282C9041B2886131867133D3C6
选择需要配置添加集群的服务器，这里可以手动输入服务器的FQDN，也可以通过浏览查看域中可用的服务器；
https://note.youdao.com/yws/res/4129/F4C3B50055D843008CB008317C10A301
https://note.youdao.com/yws/res/4087/ABE522E66EFB43CBA912DBBFC2A94352
https://note.youdao.com/yws/res/4070/6CDA553C97114C7B9AC4E2645B7A3278
https://note.youdao.com/yws/res/4036/D8B54E620F994ED39A1EBAA51787495A
https://note.youdao.com/yws/res/4136/9F66D95C70BC464D94AF4720DA23E09E
点击下一步后出现“验证告警”可以选择是否进行配置验证测试，验证当前配置是否满足集群的要求，也可以选择不验证，不过为了安全，我们还是验证一下。该处等待时间较长，需要耐心等待。
https://note.youdao.com/yws/res/4082/C89E882278E74A9D8467824963D69E46
https://note.youdao.com/yws/res/4110/50CF67FFA592468FBF4B59818A8F1542
https://note.youdao.com/yws/res/4094/3E2C78C3CD8E4B5589DC615B2A91B00F
https://note.youdao.com/yws/res/4107/857CB15A40384E999F31898F37776667
https://note.youdao.com/yws/res/4050/EDC2F3563A334C6CBFACEEE94AA10B1E
https://note.youdao.com/yws/res/4101/DD6769B73F894AE8AD5EAED3B58DEC68
https://note.youdao.com/yws/res/4053/2CB9895A1F9D46BEAEAD3B64B32EBC38
验证完后后查看结果，不过有的时候会出现个别错误，这时可以查看报告，检查是哪里出现问题，如果不是严重错误，也是可以继续进行群集配置的。
验证完成后返回，这是选择不验证，继续下一步
https://note.youdao.com/yws/res/4057/E53C989FDCB141FFBC6BD449B4677C34
输入集群名称(自定义)，定义集群IP
https://note.youdao.com/yws/res/4089/BD4AD7A8A8294B7880BEF2255A3096A9
https://note.youdao.com/yws/res/4121/981029FBD2CE4A218AEAADF8F45CB66F
https://note.youdao.com/yws/res/4140/243CD1F45478493AA5B7F33766803F64
https://note.youdao.com/yws/res/4095/A0654EBDFC3D46D0B4376DBADAFDCD00
OK，集群创建完成。
集群创建完成后查看状态信息
集群信息入下：
https://note.youdao.com/yws/res/4086/D53D34664894417AA2A5B8A30D2EA1B7
磁盘信息如下：
https://note.youdao.com/yws/res/4134/2358D0D922D843DB902B908501EB3AB1
https://note.youdao.com/yws/res/4092/4755185BBBE046F98B7370C4FCB50E4B
4.4验证集群
配置完成后在对集群进行一次验证，避免配置过程中出现故障。
https://note.youdao.com/yws/res/4054/0109E2062F1B4E49980A818DE18F4ABE
https://note.youdao.com/yws/res/4119/370299BE7C5C4EABAD4365A4016A7DFA
https://note.youdao.com/yws/res/4084/31ED51221FE448D5BD6C66AE04887A98
https://note.youdao.com/yws/res/4088/EF8AC7604E0B4DAF90A39A866C28BB18
https://note.youdao.com/yws/res/4098/1FD5EB72FB354C56BE72D1DDB27E7875
https://note.youdao.com/yws/res/4044/9611241CC81446F2B9E47CEBEBD66058
https://note.youdao.com/yws/res/4077/19F06F9793E84B8D968D671D926823C9
https://note.youdao.com/yws/res/4071/CC9724792AE74FB7AE95D3D902035CF4
查看验证结果无异常后，我们在配置高可用集群服务器。
查看集群状态，当前的主服务器为MSHV-2
https://note.youdao.com/yws/res/4064/49226CDA0C4F4A9A828BF63CBD753AD7
五、实验结果验证
5.1验证故障转移
目前主服务为MSHV-2，我先在存储节点测试虚IP以及两个节点的联通性，后将主服务关机，查看虚IP的联通性。测试结果入下：
主服务器关机前测试结果：
https://note.youdao.com/yws/res/4018/892DFCB78BA24C9D902148BC55485D56
主服务器关机后测试结果：
https://note.youdao.com/yws/res/4021/B1F296A47B104A33B71AEE680F146F07
查看结果显示，可以看到节点 MSHV-2 服务器已经关机，网络不通，但是故障转移集群虚拟 IP 丢了一个包后依然可以联通。说明故障转移集群已经起到了作用。此时主服务主机已变为MSHV-1
https://note.youdao.com/yws/res/4074/51E7B210B8D5412FA8955ABE8CD2F33F
5.2 高可用集群的验证
配置一个分布式事务协调器为例，验证服务的高可用性。
登陆到新建的集群，“角色”——>“配置角色”进行分布式事务协调器的配置；
https://note.youdao.com/yws/res/4139/1C5882846F404A768143F66A608BD5B9
https://note.youdao.com/yws/res/4117/62071D46C3D04A5B954E1F553814A1D8
https://note.youdao.com/yws/res/4066/CF162499219340819C1E9CDAD4302E71
https://note.youdao.com/yws/res/4091/EAE0D68E715342CE8C35C2C2C88F0243
https://note.youdao.com/yws/res/4131/9EA3B3B83A8F4544B3C764A1CAC2D895
https://note.youdao.com/yws/res/4123/4114BA802BE04386A39E962CCC4DD136
https://note.youdao.com/yws/res/4099/E2A84E6A510242B898EFEB747D3C2063
https://note.youdao.com/yws/res/4083/881C75B0E3504E5F97D3B30BAFE5C40A
至此分布式事务协调器配置完成，查看服务所云行的主节点为MSHV-2。
对新建的服务右击-->点击移动-->选择节点，将该服务移动到MSHV-1节点运行查看是否正常。对集群服务的高可用性进行验证。
https://note.youdao.com/yws/res/4040/293109AAE60E434E9D8A013B321124F5
https://note.youdao.com/yws/res/4059/32332553DF904A1EBAD5C3C6FB8C4969
https://note.youdao.com/yws/res/4072/FA5C3283AB26453489254E6B19C0AA9A
将服务正在运行的节点关机测试是否会自动迁移。
https://note.youdao.com/yws/res/4025/2DC4059B646C4F90B70C72853AC2A773
结果反馈当服务运行的主节点宕机后，服务会自动切换到另一台主机运行。
OK，大功告成！！！
该程序也客户安装其他服务。（例如Hyper-V、SQL-server）
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