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WS2016持續蛻變　RS3版本新功能快速預覽

本文將說明Windows Server 2016容錯移轉叢集內的新功能，並且示範如何運用雲端見證和VM虛擬主機負載平衡兩項機制，以協助企業降低維運成本，並減輕IT人員的工作負擔。

因此，當容錯移轉叢集中叢集節點為Windows Server 2012 R2以及Windows Server 2016混合並存的環境時，先不要急著升級容錯移轉叢集功能等級，必須等到容錯移轉叢集中「所有」叢集節點主機都採用Windows Server 2016版本時，才進行升級容錯移轉叢集功能等級的動作，如圖2所示。

▲圖2 容錯移轉叢集滾動式升級流程示意圖。（圖片來源：Microsoft Docs – Cluster operating system rolling upgrade）

雲端見證（Cloud Witness）

在過去Windows Server容錯移轉叢集運作架構中，仲裁機制僅支援「磁碟」（Disk）和「檔案共享」（File Share）這兩種方式。

從Windows Server 2012作業系統版本開始，容錯移轉叢集運作架構中新增「動態仲裁」（Dynamic Quorum）投票機制特色功能，可以避免因為叢集節點主機離線導致叢集發生癱瘓的問題，動態仲裁具備下列功能特色（圖3）：

‧當叢集節點主機離線時，叢集中的仲裁票數將會動態進行改變。

‧允許叢集中超過50%的叢集節點主機離線，也不會導致容錯移轉叢集發生癱瘓的情況。

在Windows Server 2012 R2作業系統版本中，更將本來動態仲裁的功能增強後更名為「動態見證」（Dynamic Witness），避免叢集節點主機離線、見證資源離線或失敗等等叢集資源故障損壞，而導致容錯移轉叢集發生癱瘓的問題，動態見證具備了下列功能特色：

‧動態見證的叢集節點投票數，將會自動化進行動態調整以便簡化整體配置。

‧在以往的容錯移轉叢集中，當叢集節點為「偶數」時必須要建置「仲裁（Quorum）或稱見證（Witness）」，而叢集節點為「奇數」時則無須建置。現在，不管叢集節點數量為何，都「應該」要建置見證，當叢集節點為「偶數」時，見證會得到1票，當叢集節點為「奇數」時見證，則沒有投票權（也就是0票）。同時，管理人員可以隨時使用PowerShell指令「(Get-Cluster).WitnessDynamicWeight」，查看見證的投票數情況（0沒有票、1有票）。

‧當見證資源發生「離線」（Offline）或「失敗」（Failed）的故障情況時，將會喪失投票權（也就是0票）。此運作機制設計的原因在於，降低以往容錯移轉叢集對於見證資源的過度依賴，避免因為見證資源發生失敗而影響到容錯移轉叢集的穩定性。

‧改善以往容錯移轉叢集環境中，主要和備用站台發生重大災難事件時，雖然其中一邊的站台可能擁有50%的票數，但卻導致容錯移轉叢集環境發生「腦裂」（Split-Brain）情況的困擾。

▲ 圖3 動態仲裁運作架構示意圖。

因此考量到系統高可用性及穩定性，建議IT管理人員仍須組態配置見證機制，以便建構出來的容錯移轉叢集運作環境能夠因應更大的災難故障事件。

此外，從Windows Server 2016作業系統版本開始，建構的容錯移轉叢集運作環境支援第三種仲裁機制儲存資源，如圖4所示。目前IT管理人員已經可以將由Windows Server 2016所建構的容錯移轉叢集運作環境，將仲裁或稱見證儲存資源指向至Microsoft Azure儲存體當中。

▲ 圖4 容錯移轉叢集雲端見證運作架構示意圖。（圖片來源：Microsoft Docs – Deploy a Cloud Witness for a Failover Cluster）

健康服務（Health Service）

透過Windows Server 2016容錯移轉叢集中的健康服務特色功能，可以幫助IT管理人員輕鬆監控S2D軟體定義儲存運作環境的健康狀態及運作資訊，包括儲存效能IOPS、Storage Pool儲存空間、CPU處理器使用率、記憶體使用率等等硬體資源使用情況。

只要在PowerShell指令視窗中，如圖5所示執行「Get-StorageSubSystem Cluster* | Get-StorageHealthReport」指令，IT管理人員便可以立即看到S2D叢集的健康情況和運作資訊。

▲圖5 輕鬆監控S2D軟體定義儲存運作環境的健康狀態。

容錯網域感知（Fault Doamin Awareness）在過去Windows Server容錯移轉叢集運作架構中，一律以所有叢集節點主機的可用性來確保營運服務的高可用性。現在透過Windows Server 2016內的容錯網域感知功能，就能夠在容錯移轉叢集中定義更細緻的硬體元件項目，包括站台（Site）、機櫃（Rack）、機箱（Chassis）、叢集節點主機（Node）等四個項目，如圖6所示。

▲圖6 容錯網域感知運作架構示意圖。（圖片來源：Microsoft Docs – Fault domain awareness in Windows Server 2016）

VM虛擬主機負載平衡（VM Load Balancing）

在過去Windows Server 2012 R2容錯移轉叢集環境中，必須搭配SCVMM（System Center Virtual Machine Manager）當中的「Dynamic Optimization」特色功能，才能夠達成在容錯移轉叢集中運作的VM虛擬主機工作，自動化負載平衡的運作機制。現在，新版Windows Server 2016容錯移轉叢集環境內便原生內建自動化「VM虛擬主機負載平衡」（VM Load Balancing）運作機制，如圖7所示。