異地備份 備援 異地備援 叢集 Cluster 高可用性 HA windows server 容錯 作業系統

天然禍害釀重大災損 持續關鍵服務受考驗

建構延展式叢集複寫 橫跨異地運作保萬全(下)

2019-11-09
近來惡劣氣候帶來各種天然災害,企業組織務必確實執行異地備份及異地備援等各種資安保全措施,而採用延展式叢集複寫架構是最好的運作方式,上集文章已經說明了相關的前置準備作業,並介紹如何建立容錯移轉叢集以及建立檔案伺服器角色,本文將繼續示範其他的操作設定。

 

重大天災、人禍、疾病是這幾年在全球各地不斷發生的事件,其中又以突如其來的天災最難以防範,而且隨著溫室效應與氣候變遷,這些災害所造成的破壞更是日趨嚴重。上述任一事件只要是發生在企業營運處的所在位置,輕者造成硬體設施的毀損,重者可能讓整個IT運作停擺、數位資產遺失。企業若想要有效因應這些意外災難,採用延展式叢集複寫(Stretch Cluster Replication)架構是最理想的方式。接續上集文章的內容,以下繼續說明其他後續的實作操作步驟。

建立檔案叢集伺服器共用

在完成容錯移轉叢集下的檔案伺服器角色設定後,就可以開始建立給不同單位使用者,以及將提供給特定伺服器應用程式連線存取的共用資料夾,並且配置好各自所需要的存取權限。

如圖1所示,首先在「角色」頁面內選取剛剛設定好的檔案伺服器角色,然後按一下滑鼠右鍵,並點選快速選單中的【新增檔案共用】。

圖1  針對檔案伺服器角色開啟右鍵選單。

接下來,如圖2所示將開啟「新增共用精靈」設定介面,首先是「選取設定檔」頁面,對於一部企業級的檔案伺服器而言,建議直接選擇【SMB共用-進階】選項,主要原因是因為它可以搭配檔案伺服器資源管理員工具來管理人員群組存取的配額,並且能夠設定進階的存取原則。決定好了之後,按下〔下一步〕按鈕。

圖2  選取共用設定檔。

然後是「共用位置」頁面,如圖3所示先選取準備用來做為共用位置的磁碟,而系統將會自動在該磁碟的根路徑下建立一個名為「Shares」的資料夾。必須注意的是,這裡僅會列出已經安裝「檔案伺服器資源管理員」功能的伺服器,也就是說,如果沒有看到所建立的檔案伺服器角色在此顯示,即表示尚未在它旗下的每一部節點伺服器中完成此功能安裝。按下〔下一步〕按鈕繼續。

圖3  設定共用位置。

進入「共用名稱」頁面後,輸入第一個所要建立的共用名稱,而此名稱也將自動成為「Shares」資料夾下的一個子資料夾,並且自動產生一個共用的UNC遠端存取路徑(\\SR-CLUS-FS\Share01),如圖4所示。再按下〔下一步〕按鈕繼續。

圖4  設定共用名稱。

接著是「其他設定」頁面,如圖5所示將「啟用持續可用性」設定取消勾選,因為這項功能主要是應用在向外延展的檔案伺服器類型,而非一般用途的檔案伺服器類型。至於如果想要讓用戶端的使用者,在離線的狀態下也可以存取到最新一次存取的檔案清單,務必勾選「允許對共用進行快取」設定,最後按下〔下一步〕按鈕。

圖5  進行其他設定。

如圖6所示,在「權限」頁面內可以看見目前此共用資料夾的預設權限清單,不過通常只需要開放給特定的使用或群組擁有權限即可,而且針對不同的對象還得配置不同的權限大小,因此必須按下〔自訂權限〕按鈕來完成權限的新增、刪除或是修改。

圖6  設定存取權限。

來到「管理屬性」頁面後,根據所選取的屬性,決定後續存放於此資料中的檔案類型,並且可以設定資料夾擁有者的E-mail地址,以便發生使用者被拒絕存取時,能夠透過此E-mail地址來聯繫擁有者,如圖7所示。無論如何,這些設定往後都可以透過「檔案伺服器資源管理員」介面進行修改。按下〔下一步〕按鈕,繼續進行。

圖7  設定管理屬性。

如圖8所示,在「配額」頁面中,可以根據現有的配額範本來選擇一個適用的配額設定,而每一個配額範本也皆有臨界值的通知設定。當然,也可以選擇「不要套用配額」,等到後續透過「檔案伺服器資源管理員」介面來建立自己設定的配額範本,再完成套用也是可以的。按下〔下一步〕按鈕後,來到「確認」頁面,如果確定上述各個步驟的設定無誤,就按下〔建立〕按鈕。

圖8  設定用戶配額空間。

回到「角色」頁面,就可以在選取所建立的檔案伺服器角色後,從下方窗格的「共用」頁面中查看剛剛所建立的共用資料夾,如圖9所示。至於其中的磁碟隱藏共用(Z$),則是叢集預設會自動建立共用。未來管理者仍可以隨時透過「動作」窗格,來停止所選取的共用資料夾或者修改其屬性。

圖9  共用設定管理。

接下來可以嘗試在目前檔案伺服器的擁有者節點桌面中,開啟「檔案伺服器資源管理員」,如圖10所示,在最上層節點上按一下滑鼠右鍵,並點選快速選單中的【連線到另一台電腦】,挑選剛剛所建立的叢集檔案伺服器進行連線。

圖10  在最上層節點上按一下滑鼠右鍵,並點選快速選單中的【連線到另一台電腦】。

圖11所示是成功連線叢集檔案伺服器的範例,透過這個「檔案伺服器資源管理員」介面,除了可以自建配額範本套用在叢集的共用資料夾外,也能夠為每一個資料夾選擇分類規則以及檔案檢測,讓檔案的管理更井然有序。

圖11  成功連線叢集檔案伺服器。

設定延展式叢集站台感知

在本文的Active Directory與叢集各節點伺服器,雖然在實體的網路規劃上,已經將它們分佈在各自所屬的站台(Site)中,但容錯移轉叢集的管理程式並不知道,這樣的結果可能導致後續的延展式複寫功能之啟用發生問題。為此,必須先明確設定好每一部叢集節點伺服器它們各自所屬的叢集容錯網域之站台。

首先,如圖12所示執行以下命令參數來建立叢集容錯網域,這裡所輸入的名稱請與Active Directory的站台名稱一致,至於描述(Description)與位置(Location)設定則可以自訂:

New-ClusterFaultDomain -Name TP  -Type Site -Description "Primary"  -Location "TP Datacenter" New-ClusterFaultDomain -Name KH  -Type Site -Description "Secondary"  -Location "KH  Datacenter"

圖12  新增叢集容錯網域。

緊接著,就可以指定每一部叢集節點主機各自所屬的站台名稱。如圖13所示,執行以下命令完成四部叢集節點主機的站台設定,並且設定預設喜好的站台名稱,這裡以TP站台的叢集節點運作為主:

Set-ClusterFaultDomain -Name  sr-srv01 -Parent TP   Set-ClusterFaultDomain -Name  sr-srv02 -Parent TP Set-ClusterFaultDomain -Name  sr-srv03 -Parent KH Set-ClusterFaultDomain -Name  sr-srv04 -Parent KH (Get-Cluster) .PreferredSite="TP"

圖13  設定叢集容錯網域成員。

後續如果想要知道目前叢集中各節點主機的分佈情形,只要隨時輸入「Get-ClusterFaultDomain」命令即可(圖14)。

圖14  查詢叢集容錯網域設定。

然而,在圖形介面的「容錯移轉叢集管理員」中,是否也能夠查看到各節點伺服器的站台分佈呢?答案是可以的,只要如圖15所示點選至「節點」頁面中,便會發現在「站台」欄位內早已標示好各個伺服器節點所屬的站台。不過,目前無法直接透過此介面來修改此設定。

圖15  檢視叢集節點資訊。

建立延展式叢集複寫

在完成一連串有關於跨站台的容錯移轉叢集基礎建置、叢集角色設定以及叢集站台感知設定之後,終於可以建立延展式叢集複寫的設定。值得慶幸的是,此類型的複寫設定與其他類型的儲存複寫設定方式有著很大的不同,因為它目前已提供圖形設定精靈,讓管理者可以輕鬆完成這看似複雜的設定。

首先,如圖16所示,在「存放裝置」→「磁碟」節點頁面中選取已經做為檔案伺服器角色使用的叢集磁碟,然後按一下滑鼠右鍵,再依序點選快速選單中的【複寫】→【啟用】。

圖16  點選右鍵選單中的【複寫】→【啟用】。

如圖17所示,「在選取目的地資料磁碟」頁面中確認已勾選同樣擔任檔案伺服器角色中的目的地叢集資料磁碟,而不是另一個準備用來做為存放複寫記錄檔的叢集磁碟,然後按下〔下一步〕按鈕。

圖17  選取目的地資料磁碟。

如圖18所示,接著在「選取來源記錄檔磁碟」頁面中選取已預先準備好用來做為複寫記錄檔的來源叢集磁碟。必須注意的是,此叢集磁碟至少得有8GB以上的空間,而且最好使用高速的SSD儲存區,以獲得絕佳的I/O讀寫效能。倘若想要使用更多空間的記錄檔叢集磁碟,後續仍是可以修改。按下〔下一步〕按鈕繼續。

圖18  選取來源記錄檔磁碟。

緊接著來到「選取目的地記錄檔磁碟」頁面,當然得同樣勾選目的地的記錄檔叢集磁碟,而且磁碟容量的大小最好能夠與來源磁碟一致,或是使用更大容量的磁碟,如圖19所示。設定完畢,按下〔下一步〕按鈕。

圖19  選取目的地記錄檔磁碟。

如圖20所示,在「已植入資料的磁碟」頁面內,可以選擇初始化時的資料植入方式。假設目前雙方的叢集磁碟都已經有資料,就可以選取「已植入資料的目的地磁碟」,如此將可以縮短初次複寫同步的時間,這是因為它會對不同的檔案資料進行合併,已經存在的相同檔案資料則不會進行複寫。

圖20  已植入資料的磁碟設定。

相反地,如果想要完全以來源叢集磁碟的資料為主,則可以選擇「覆寫目的地磁碟區」,如此一來,目的地叢集磁碟的檔案資料,將完全被來源叢集磁碟中的檔案資料完全取代,因此必須慎選,最後按下〔下一步〕按鈕。

在「複寫模式」頁面中,如圖21所示,分別有「同步複寫」和「非同步複寫」兩種選擇。前者可以幫助達成零資料遺失、零復原點目標,不過缺點就是得耗用較多的系統資源與網路頻寬。相對地,如果所部署的複寫目標是位於較遠距離以及較低頻寬的網路,可以考慮改用後者,而其缺點是無法保證達成零資料遺失的目標。決定好了之後,按下〔下一步〕繼續。

圖21  指定複寫模式。

在「一致性群組」頁面中,針對純檔案伺服器角色的複寫設定,只要選擇「最高效能」選項即可,如圖22所示。而對於擁有多顆資料磁碟的儲存複寫關係,並且有存放像是SQL Server等資料庫類型的檔案,則可能需要選擇「啟用寫入順序」。必須注意的是,若選擇後者,必須在建立第一個複寫群組時才能夠設定寫入順序。

圖22  一致性群組設定。

最後,到「確認」頁面中務必再次確認複寫來源與複寫目的地的叢集磁碟,以及植入磁碟的方式設定沒有問題,再按下〔下一步〕按鈕,完成儲存複寫設定。

如圖23所示,再次回到「存放裝置」→「磁碟」頁面,便可以在選取複寫的叢集磁碟之後,從下方窗格的「複寫」頁面中分別查看到複寫群組名稱、複寫同步方式、複寫狀態以及各叢集磁碟所擔任的複寫角色。

圖23  成功啟用叢集延展式複寫。

管理延展式叢集複寫

成功啟用叢集延展式複寫之後,若在「容錯移轉叢集管理員」介面中,確認目前的儲存複寫狀態正常運行,便可以進一步進行容錯移轉的測試,以確保未來真的發生任一節點主機故障時,能夠自動完成容錯移轉的任務,讓所有連接存取中的用戶端與伺服器應用程式,持續維持在正常的運作中。首先,來學習一下如何透過PowerShell命令進行儲存複寫的容錯移轉。

如圖24所示,先執行「Get-ClusterGroup」命令來取得現行的叢集群組清單,以此範例來說,就是用來做為檔案伺服器角色的SR-CLUS-FS叢集群組,而它目前的擁有者節點就是位於TP站台的SR-SRV01。

圖24  命令移轉測試。

這時候就可以嘗試執行「Move-ClusterGroup -Name "SR-CLUS-FS" -Node SR-SRV03」命令,將它移轉至KH站台中的SR-SRV03節點。當然,若輸入SR-SRV04的節點也可以,因為它們位在相同的站台叢集網路中。

上述是透過PowerShell命令的方式,來執行儲存複寫叢集的容錯移轉,若想經由「容錯移轉叢集管理員」圖形介面來完成同樣的任務,該怎麼做呢?很簡單!如圖25所示,先在「角色」頁面中針對儲存複寫中的檔案伺服器角色按一下滑鼠右鍵,並點選快速選單中的【移動】→【選取節點】。 緊接著將開啟「移動叢集角色」頁面,如圖26所示可讓管理人員自行挑選所要移轉的目的地節點伺服器,挑選完畢按下〔確定〕按鈕。若是在上一步驟中點選【最佳可行節點】,則是由系統自動判斷當前最理想的節點伺服器。

圖25  圖形移轉操作。
圖26  選取目的地節點。

在上述的範例中,是針對當前的SR-SRV03擁有者節點,以手動方式挑選SR-SRV01伺服器節點。如圖27所示,在成功移轉之後,便可以發現目前SR-CLUS-FS伺服器角色所關聯的兩個叢集磁碟,其擁有者已經變成SR-SRV01,而且是處於正常的線上狀態。

圖27  成功完成移轉。

接下來,有三個針對儲存複寫運作狀態查詢的PowerShell命令是管理者必須學習的,分別是Get-SRGroup、Get-SRPartnership以及(Get-SRGroup).replicas。其中(Get-SRGroup).replicas是用來觀察複寫群組狀態的重要命令,如圖28所示,透過該命令可以檢視到最新一次複寫的時間、採用的複寫模式、複寫狀態以及磁碟分割區的大小等資訊。對於一次性大量檔案資料的複寫過程,如果想要透過命令模式來查詢剩餘複寫資料量,可以參考執行以下命令範例(圖29),其中複寫群組的名稱,必須修改成實際使用的複寫群組名稱:

while($true) {    $v = (Get-SRGroup -Name "複寫2").replicas  | Select-Object numofbytesremaining    [System.Console]::Write ("Number  of bytes remaining:{0}`r",$v.  numofbytesremaining)  Start-Sleep -s 5  }

圖28  檢視複寫群組狀態。
圖29  查詢剩餘複寫資料量。

此外,如果想要修改叢集架構中儲存複寫的記錄檔大小限制,以提升它的運作效能,除了透過「Get-SRGroup | Set-SRGroup -LogSizeInBytes 2GB」命令來修改之外,也可以在「容錯移轉叢集管理員」介面中開啟如圖30所示的記錄檔叢集磁碟「內容」→「複寫記錄檔」頁面來完成修改。

圖30  變更複寫記錄檔大小限制。

本文最後,就來學習一下如何移除已建立好的延展式叢集複寫設定。首先,說明在「容錯移轉叢集管理員」介面中的移除方法。如圖31所示,先在「存放裝置」→「磁碟」頁面中選取現行已啟用儲存複寫的叢集磁碟,然後按一下滑鼠右鍵,並依序點選快速選單中的【複寫】→【移除】即可。如果想要透過PowerShell命令來移除叢集下的儲存複寫設定,也只要先執行「Get-SRPartnership | Remove-SRPartnership」命令移除複寫群組關係,再執行「Get-SRGroup | Remove-SRGroup」命令完成複寫群組的移除即可。

結語

儘管有別於Cluster to Cluster Storage Replication架構的管理,Stretch Cluster Replication提供了更為完善的圖形介面管理功能,但是針對Storage Replication這項新功能,最好要有一個專屬的Web管理介面。而且,最好也能夠提供各類行動裝置的App,讓每一天辛苦維運的IT人員能夠以更簡單、更輕鬆的方式隨時監控儲存複寫的整體運作狀態,並且在必要時還可以執行所需要的管理動作以解除當前所發生的問題。最後,在此建議準備要部署Windows Server 2016容錯移轉叢集架構的IT人員,務必先謹慎確認實際的備援方案需求,再來決定所要採用的叢集儲存複寫架構。

<本文作者:顧武雄, Microsoft MVP 2004-2016、MCITP與MCTS認證專家、台灣微軟Technet、TechDays、Webcast、MVA特約資深顧問講師、VMware vExpert 2016-217、IBM  Unified Communications/Notes/Domino/Connections Certified。>

 


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