UNIVERSIDAD DE SONSONATE. REDES DE COMPUTADORAS II INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES DOCENTE: ING. HUGO ARMANDO RODRIGUEZ. PROYECTO: CONFIGURACION DE CLUSTER DE CONMUTACION POR ERROR. INTEGRANTES: - BRIAN STANLEY HERRERA GARCIA. . JOSE DIMAS CARABANTES GARCIA. -MARLON JOSUE MARQUEZ CANO. -CARLOS JAVIER CAÑENGUES MARTINEZ AÑO 2018 Redes de Computadoras II INDICE: Tabla de contenido CLUSTER DE CONMUTACION POR ERROR: ........................................................................ 4 Generalidades: ....................................................................................................................... 4 Novedades de Window Server 2016: ..................................................................................... 5 Actualización continua del sistema operativo del clúster .................................................... 5 Testigo de la nube .............................................................................................................. 7 Resistencia de máquina virtual ........................................................................................... 8 Grupos de trabajo y multidominio ..................................................................................... 10 Equilibrio de carga de máquinas virtuales ........................................................................ 11 Orden de inicio de la máquina virtual ............................................................................... 11 Redes de clúster de SMB multicanal y Multi-NIC simplificadas ........................................ 12 Planificación de la infraestructura de red: ............................................................................ 12 Información general de configuración de clúster: ............................................................. 12 Crear clústeres de máquinas virtuales de MSCS (Microsoft Cluster Service) en un solo host:.................................................................................................................................. 13 Agrupar en clúster máquinas virtuales en varios hosts físicos ......................................... 14 Agrupar en clúster máquinas físicas con máquinas virtuales ............................................... 16 Desarrollo de la configuración del clúster: ........................................................................... 17 2 Redes de Computadoras II Requisitos de hardware: ................................................................................................... 17 Requisitos de software ..................................................................................................... 18 Explicación: ...................................................................................................................... 18 Conclusión: .......................................................................................................................... 26 Bibliografía: .......................................................................................................................... 26 3 Redes de Computadoras II CLUSTER DE CONMUTACION POR ERROR: Generalidades: Los clústeres de conmutación por error (una característica de Windows Server que permite agrupar varios servidores en un clúster tolerante a fallas) brindan características nuevas y mejoradas para clientes de centros de datos definidos por software y muchas otras cargas de trabajo que ejecutan clústeres en hardware físico o en máquinas virtuales.Un clúster de conmutación por error es un grupo de equipos independientes que trabajan en conjunto para aumentar la disponibilidad y la escalabilidad de los roles en clúster (anteriormente llamados aplicaciones y servicios en clúster). Los servidores agrupados (llamados nodos) están conectados por cables físicos y por software. Si uno o más de los nodos del clúster fallan, otros nodos comienzan a proporcionar el servicio (un proceso conocido como failover). Además, los roles agrupados se supervisan proactivamente para verificar que funcionen correctamente. Si no funcionan, se reinician o mueven a otro nodo.Los clústeres de conmutación por error también proporcionan funcionalidad de Volumen compartido de clúster (CSV) que proporciona un espacio de nombres coherente y distribuido que las funciones en clúster pueden usar para acceder al almacenamiento compartido desde todos los nodos. Con la función Failover Clustering, los usuarios experimentan un mínimo de interrupciones en el servicio. Failover Clustering tiene muchas aplicaciones prácticas, que incluyen: Almacenamiento de archivos compartidos de alta disponibilidad o disponible continuamente para aplicaciones tales como Microsoft SQL Server y máquinas virtuales Hyper-V 4 Redes de Computadoras II Funciones en clúster altamente disponibles que se ejecutan en servidores físicos o en máquinas virtuales instaladas en servidores que ejecutan Hyper- Novedades de Window Server 2016: Actualización continua del sistema operativo del clúster Una nueva característica en Failover Clustering, actualización continua del sistema operativo del clúster, permite a un administrador actualizar el sistema operativo de los nodos del clúster de Windows Server 2012 R2 a Windows Server 2016 sin detener las cargas de trabajo de Hyper-V o del servidor de archivos Scale-Out. Al utilizar esta función, se pueden evitar las penalizaciones por tiempo de inactividad contra los acuerdos de nivel de servicio (SLA). ¿Qué valor agrega este cambio? La actualización de un clúster de Servidor de archivos Hyper-V o Scale-Out de Windows Server 2012 R2 a Windows Server 2016 ya no requiere tiempo de inactividad. El clúster continuará funcionando en un nivel de Windows Server 2012 R2 hasta que todos los nodos del clúster ejecuten Windows Server 2016. El nivel funcional del clúster se actualiza a Windows Server 2016 utilizando el cmdlt de Windows PowerShell Update-ClusterFunctionalLevel . Advertencia: Después de actualizar el nivel funcional del clúster, no puede volver al nivel funcional del clúster de Windows Server 2012 R2. 5 Redes de Computadoras II Hasta que Update-ClusterFunctionalLevel se ejecute el cmdlet, el proceso es reversible y se pueden agregar nodos de Windows Server 2012 R2 y se pueden eliminar los nodos de Windows Server 2016. ¿Qué funciona de manera diferente? Un clúster de conmutación por error de Hyper-V o Scale-Out File Server ahora se puede actualizar fácilmente sin tiempo de inactividad o necesita construir un nuevo clúster con nodos que ejecutan el sistema operativo Windows Server 2016. La migración de clústeres a Windows Server 2012 R2 implicaba desconectar el clúster existente y reinstalar el nuevo sistema operativo para cada nodo, y luego volver a poner el clúster en línea. El viejo proceso era engorroso y requería tiempo de inactividad. Sin embargo, en Windows Server 2016, el clúster no necesita desconectarse en ningún momento. Los sistemas operativos del clúster para la actualización en fases son los siguientes para cada nodo en un clúster: El nodo se pausa y se vacía de todas las máquinas virtuales que se ejecutan en él. Las máquinas virtuales (u otra carga de trabajo del clúster) se migran a otro nodo en el clúster. Las máquinas virtuales se migran a otro nodo en el clúster. Se elimina el sistema operativo existente y se realiza una instalación limpia del sistema operativo Windows Server 2016 en el nodo. El nodo que ejecuta el sistema operativo Windows Server 2016 se vuelve a agregar al clúster. 6 Redes de Computadoras II En este punto, se dice que el clúster se está ejecutando en modo mixto, porque los nodos del clúster ejecutan Windows Server 2012 R2 o Windows Server 2016. El nivel funcional del clúster permanece en Windows Server 2012 R2. En este nivel funcional, las nuevas características en Windows Server 2016 que afectan la compatibilidad con versiones anteriores del sistema operativo no estarán disponibles. Eventualmente, todos los nodos se actualizan a Windows Server 2016. El nivel funcional del clúster se cambia a Windows Server 2016 con el cmdlet de Windows PowerShell Update-ClusterFunctionalLevel . En este punto, puede aprovechar las características de Windows Server 2016. Testigo de la nube Cloud Witness es un nuevo tipo de testigo de quórum de Failover Cluster en Windows Server 2016 que aprovecha Microsoft Azure como punto de arbitraje. El Cloud Witness, como cualquier otro testigo de quórum, obtiene un voto y puede participar en los cálculos de quórum. Puede configurar el testigo de la nube como un testigo de quórum utilizando el Asistente para configurar un quórum de clúster. ¿Qué valor agrega este cambio? Utilizar Cloud Witness como testigo de quórum de clúster de conmutación por error proporciona las siguientes ventajas: Aprovecha Microsoft Azure y elimina la necesidad de un tercer centro de datos separado. Utiliza el almacenamiento de blobs Microsoft Azure estándar disponible públicamente que elimina la sobrecarga de mantenimiento adicional de las máquinas virtuales alojadas en una nube pública. 7 Redes de Computadoras II La misma cuenta de almacenamiento de Microsoft Azure se puede usar para varios clústeres (un archivo de blob por clúster, id único de clúster utilizado como nombre de archivo de blob). Proporciona un costo muy bajo para la Cuenta de almacenamiento (datos muy pequeños escritos por archivo blob, archivo blob actualizado solo una vez cuando cambia el estado de los nodos del clúster). . ¿Qué funciona de manera diferente? Esta capacidad es nueva en Windows Server 2016. Resistencia de máquina virtual Resistencia de cómputo Windows Server 2016 incluye máquinas virtuales mejoradas que computan la resistencia para ayudar a reducir los problemas de comunicación dentro del clúster en su clúster de cómputo de la siguiente manera: Opciones de resistencia disponibles para máquinas virtuales: ahora puede configurar las opciones de resistencia de la máquina virtual que definen el comportamiento de las máquinas virtuales durante fallas transitorias: Nivel de resiliencia: ayuda a definir cómo se manejan las fallas transitorias. Periodo de resiliencia: ayuda a definir por cuánto tiempo todas las máquinas virtuales pueden funcionar aisladas. Cuarentena de nodos insalubres: los nodos no saludables se ponen en cuarentena y ya no pueden unirse al clúster. Esto evita que los nodos de aleteo afecten negativamente a otros nodos y al clúster en general. 8 Redes de Computadoras II Para obtener más información sobre el flujo de trabajo de resistencia de la máquina virtual y la configuración de la cuarentena de nodos que controlan cómo su nodo se coloca en aislamiento o en cuarentena. Resistencia de almacenamiento En Windows Server 2016, las máquinas virtuales son más resistentes a las fallas de almacenamiento transitorias. La mejora de la resistencia de la máquina virtual ayuda a preservar los estados de la sesión de la máquina virtual del inquilino en caso de una interrupción del almacenamiento. Esto se logra mediante una respuesta de máquina virtual inteligente y rápida a los problemas de la infraestructura de almacenamiento. Cuando una máquina virtual se desconecta de su almacenamiento subyacente, se detiene y espera a que se recupere el almacenamiento. Mientras está en pausa, la máquina virtual conserva el contexto de las aplicaciones que se ejecutan en ella. Cuando se restablece la conexión de la máquina virtual a su almacenamiento, la máquina virtual vuelve a su estado de funcionamiento. Como resultado, el estado de la sesión de la máquina inquilino se conserva en la recuperación. En Windows Server 2016, la capacidad de recuperación de la máquina virtual también es consciente y optimizada para los clústeres de invitados. Mejoras de diagnóstico en clústeres de conmutación por error Para ayudar a diagnosticar problemas con los clústeres de conmutación por error, Windows Server 2016 incluye lo siguiente: 9 Redes de Computadoras II Varias mejoras en los archivos de registro del clúster (como la información de la zona horaria y el registro DiagnosticVerbose) que hacen que sea más fácil solucionar problemas de clúster de conmutación por error. Un nuevo tipo de volcado de Volcado de memoria activa , que filtra la mayoría de las páginas de memoria asignadas a las máquinas virtuales, y por lo tanto hace que la memoria.dmp sea mucho más pequeña y fácil de guardar o copiar. . - Clústeres de conmutación por error conocidos por el sitio Windows Server 2016 incluye clústeres de conmutación por error compatibles con el sitio que habilitan nodos de grupo en clústeres ampliados en función de su ubicación física (sitio). La conciencia del sitio del clúster mejora las operaciones clave durante el ciclo de vida del clúster, como el comportamiento de failover, las políticas de ubicación, los latidos del corazón entre los nodos y el comportamiento del quórum. Grupos de trabajo y multidominio En Windows Server 2012 R2 y versiones anteriores, solo se puede crear un clúster entre nodos miembros unidos al mismo dominio. Windows Server 2016 rompe estas barreras e introduce la capacidad de crear un clúster de conmutación por error sin dependencias de Active Directory. Ahora puede crear clústeres de conmutación por error en las siguientes configuraciones: Clusters de un solo dominio: Clústeres con todos los nodos unidos al mismo dominio. Clústeres multidominio: Los clústeres con nodos que son miembros de diferentes dominios. 10 Redes de Computadoras II Grupos de trabajo: Clústeres con nodos que son servidores / grupos de trabajo miembros (no dominio unido). Equilibrio de carga de máquinas virtuales Equilibrio de carga de la máquina virtual es una nueva característica en clústeres de conmutación por error que facilita el equilibrio de carga sin fisuras de las máquinas virtuales a través de los nodos en un clúster. Los nodos que se han comprometido demasiado se identifican según la memoria de la máquina virtual y la utilización de la CPU en el nodo. Las máquinas virtuales se mueven (migran en vivo) desde un nodo sobrecomprado a nodos con ancho de banda disponible (si corresponde). La agresividad del balanceo se puede ajustar para garantizar el rendimiento y la utilización óptima del clúster. El equilibrio de carga está habilitado de forma predeterminada en la Vista previa técnica de Windows Sever 2016. Sin embargo, el equilibrio de carga está deshabilitado cuando la optimización dinámica SCVMM está habilitada. Orden de inicio de la máquina virtual La Orden de inicio de la máquina virtual es una nueva característica de la Agrupación de conmutación por error que introduce orquestación de orden de inicio para máquinas virtuales (y todos los grupos) en un clúster. Las máquinas virtuales ahora se pueden agrupar en niveles, y las dependencias de orden de inicio se pueden crear entre diferentes niveles. Esto garantiza que las máquinas virtuales más importantes (como los controladores de dominio o las máquinas virtuales de utilidades) se inicien primero. Las máquinas virtuales no se inician hasta que también se inician las máquinas virtuales de las que dependen. 11 Redes de Computadoras II Redes de clúster de SMB multicanal y Multi-NIC simplificadas Las redes de clúster de conmutación por error ya no están limitadas a una sola NIC por subred / red. Con las redes de clúster SMB multicanal y Multi-NIC simplificadas, la configuración de red es automática y cada NIC en la subred se puede usar para el tráfico de clúster y carga de trabajo. Esta mejora permite a los clientes maximizar el rendimiento de la red para Hyper-V, Instancia de clúster de conmutación por error de SQL Server y otras cargas de trabajo SMB. Planificación de la infraestructura de red: Información general de configuración de clúster: Varias aplicaciones utilizan clústeres, incluidas aplicaciones sin estado, como servidores web, y aplicaciones con características de recuperación integradas, como servidores de bases de datos. Puede establecer clústeres de MSCS(Microsoft Cluster Service) en varias configuraciones en función de su entorno. Una configuración de clúster típica incluye: Discos que se comparten entre nodos. Se requiere un disco compartido como un disco de cuórum. En un clúster de máquinas virtuales en varios hosts físicos, el disco compartido debe estar en un SAN de canal de fibra (FC), FCoE o iSCSI. Un disco de cuórum debe tener un conjunto homogéneo de discos. Esto significa que, si la configuración se realiza mediante SAN de FC, todos los discos en el clúster deben ser únicamente SAN de FC. No se admite el modo mixto. Una red de latido privado entre nodos. 12 Redes de Computadoras II Crear clústeres de máquinas virtuales de MSCS (Microsoft Cluster Service) en un solo host: Un clúster de máquinas virtuales de MSCS en un solo host (también conocido como clúster in a box) consiste en la agrupación de máquinas virtuales en clúster en el mismo host ESXi. Las máquinas virtuales se conectan al mismo almacenamiento, ya sea local o remoto. Esta configuración proporciona protección frente a errores en el nivel de sistema operativo y de aplicación, pero no frente a errores de hardware. NOTA: Windows Server 2008 R2 y las versiones posteriores admiten hasta cinco nodos (máquinas virtuales). Los sistemas Windows Server 2003 SP2 admiten dos nodos. En la siguiente imagen se muestra una configuración de cluster in a box. * Dos máquinas virtuales en la misma máquina física (host ESXi) ejecutan software de agrupación en clúster. * Las máquinas virtuales comparten una conexión de red privada para el latido privado y una conexión de red pública. * Cada máquina virtual se conecta a un almacenamiento compartido, que puede ser local o estar en un SAN. 13 Redes de Computadoras II Agrupar en clúster máquinas virtuales en varios hosts físicos Un clúster de máquinas virtuales en varios hosts físicos (también conocido como cluster across boxes) protege frente a errores de software y hardware en la máquina física al colocar los nodos de clúster en hosts ESXi independientes. Esta configuración requiere almacenamiento compartido en un SAN de Canal de ębra para el disco de cuórum. En la siguiente imagen se muestra una configuración de cluster-across-boxes. Dos máquinas virtuales en dos máquinas físicas distintas (hosts ESXi) ejecutan software de agrupación en clúster. 14 Redes de Computadoras II Las máquinas virtuales comparten una conexión de red privada para el latido privado y una conexión de red pública. Cada máquina virtual se conecta a un almacenamiento compartido, que debe ser en un SAN. NOTA: Un disco de cuórum se puede configurar con iSCSI, SAN de FC o FCoE. Un disco de cuórum debe tener un conjunto homogéneo de discos. Esto significa que, si la configuración se realiza mediante SAN de FC, todos los discos en el clúster deben ser únicamente SAN de FC. No se admite el modo mixto. NOTA: Windows Server 2008 SP2 y sistemas posteriores admiten hasta cinco nodos (máquinas virtuales). Los sistemas Windows Server 2003 SP1 y SP2 admiten dos nodos (máquinas virtuales). Para conocer los sistemas operativos invitados compatibles, consulte la documentación oficial. Esta configuración permite un ahorro considerable de costos de hardware. Puede expandir el modelo de cluster-across-boxes y colocar varias máquinas virtuales en varias máquinas físicas. Por 15 Redes de Computadoras II ejemplo, puede consolidar cuatro clústeres de dos máquinas físicas, cada uno en dos máquinas físicas con cuatro máquinas virtuales cada una. En la siguiente imagen se muestra cómo mover clústeres de cuatro nodos desde ocho máquinas virtuales a dos. Agrupar en clúster varias máquinas virtuales agrupadas en un host físico. Agrupar en clúster máquinas físicas con máquinas virtuales Para una solución simple de agrupación en clúster de MSCS con requisitos de hardware bajos, podría elegir un host en espera. configure el sistema para que todas las máquinas virtuales correspondan a una máquina física en el host en espera y cree un clúster en cada máquina física y uno en su correspondiente 16 Redes de Computadoras II máquina virtual. En caso de error de hardware en una de las máquinas físicas, la máquina virtual del host en espera puede hacerse cargo de ese host físico. En la siguiente imagen se muestra un host en espera que utiliza tres máquinas virtuales en una sola máquina física. Cada máquina virtual ejecuta software de agrupación en clúster. Desarrollo de la configuración del clúster: Requisitos de hardware: Una solución de clúster de conmutación por error debe cumplir con los siguientes requisitos de hardware: Los componentes de hardware de la solución de clúster de conmutación por error deben obtener la calificación Certificado para el logotipo de Windows Server 2012, o Windows Server 2016, o a su efecto versiones más recientes. Si la solución usa almacenamiento compartido, el almacenamiento debe conectarse a los nodos del clúster (debe estar provisto de los dispositivos de red necesarios, cables, switch, routers, etc.). 17 Redes de Computadoras II Los controladores de dispositivo o los adaptadores adecuados para el almacenamiento pueden ser SCSI conectado en serie (SAS), Canal de fibra, Canal de fibra sobre Ethernet (FcoE) o iSCSI. La configuración de clúster completa (servidores, red y almacenamiento) debe pasar todas las pruebas del Asistente para validar una configuración. Requisitos de software Puede usar la característica de clústeres de conmutación por error en las ediciones Standard y Datacenter de Windows Server 2012 R2 y Windows Server 2012. Esto incluye las instalaciones Server Core. Para las actualizaciones de firmware y software, debe seguir las recomendaciones del fabricante del hardware. Normalmente, esto significa que se han aplicado las actualizaciones más recientes del firmware y el software. Ocasionalmente, un fabricante puede recomendar actualizaciones específicas distintas de las más recientes. Explicación: Para el desarrollo de esta guía se utilizara la versión de evaluación (Standar Evualition Desktop) experiencia de escritorio, y se desarrollara en máquinas virtuales en Virtual Box. Nuestra infraestructura contara con dos servidores (nodos) y el servidor central. 18 Redes de Computadoras II Cambiar el nombre y la dirección ip de lo que será nuestro servidor central. 19 Redes de Computadoras II Este paso nos pedirá reiniciar, sin embargo podemos dar reiniciar al finalizar y continuar con las siguientes configuraciones. Vamos a propiedades y asignamos la ip anteriormente dada en el diagrama o la de su elección. 20 Redes de Computadoras II En instalación de roles y características ingresamos > damos siguiente> siguiente> seleccionamos nuestro servidor > Servicios de dominio de AD, en las características dejamos las que selecciona por defecto y seleccionamos “Cluster de conmutación por error” e Instalamos.. Tambien agregamos la característica Servidor de destino de ISCSI e instalamos Cluster.com 21 Redes de Computadoras II Una vez instalado el rol de AD DS seleccionamos en la pestaña de avisos y damos click a promover a controlador de dominio > nos aparecerá esta pantalla y agregamos el nombre del nuevo bosque> nos pedirá una constraseña de recuperación > agregamos un nombre de NET BIOS (puede ser el mismo del dominio) Nos vamos al servidor de archivos y almacenamiento, ISCSI para crear el quorum ––––––––– –––– Elegimos la unidad donde se almacenara el disco ( D ) por ejemplo, el nombre del disco, el espacio que utilizara y llegaremos a un dialogo donde nos dirá agregar elementos de destino. 22 Redes de Computadoras II Elegimos los discos de destinos, mediante la dirección IP, puede tomar ejemplo del diagrama presentado arriba. Nos mostrara un resumen de nuestras configuraciones y damos crear disco. Una vez hechas estas configuraciones en el servidor pasamos a los nodos configurando uno a la vez, realizaremos lo siguiente: Cambiar el nombre(Opcional, recomendado) y cambiar la dirección ip para que se comunique con el server central (obligatorio). Agregar el rol de Active Directory (OJO al promover en el controlador de dominio, seleccionar la opción “Pertenecer a un dominio ya existente y seleccionar Cluster.com”). Pegar nuestro nodo al dominio. INICIO + E, cambiar y seleccionamos en dominio. Cluster.com . Aceptar y nos pedirá la contraseña (que se configura en la instalación del sistema) del administrador. Se reiniciara la maquina y entraremos como administradores. 23 Redes de Computadoras II Nos vamos al panel > herramientas > INICIOADOR ISCSI y damos aceptar. Nos abrirá un cuadro de dialogo y en destino ponemos la dirección ip de nuestro servidor. Y damos click en conexión rápida>listo. Nos vamos a window click derecho y seleccionamos administrador, nos aparecera el recurso (la particion del Disco duro) y damos iniciar. CABE RECALCAR QUE ESTE PROCESO DEBE HACERSE EN LOS ‘X’ NODOS DEL CLUSTER, INDIVIDUALMENTE INSTALAMOS LA CARACTERISTICAS ADMINISTRADOR DE CLUSTER DE CONMUTACION POR ERROR. PARA TENER LA CONSOLA PARA DICHA ACCION. 24 Redes de Computadoras II AL TENER ESTA CONSOLA , ya sea en uno de los nodos o en el server, nos vamos a herramientas >administración de cluster de conmutación por error > y seleccionamos la Una vez validado damos siguiente > crear cluster. opción validar configuración. Seleccionamos un nombre para el cluster y una dirección ip para acceder al recurso cluster como conjunto. 25 Redes de Computadoras II Verificamos que los dos nodos están activos. Si uno falla el otro responderá. Conclusión: La administración y configuración de clúster es uno de los principales roles de los administradores de IT. Y la forma en la que esta construida la web de las principales empresas, organizaciones y todas las plataformas existentes en la web. Bibliografía: https://msdn.microsoft.com/es-es/library/hh831579(v=ws.11).aspx (Documentacion oficial de Microsoft ). 26 Redes de Computadoras II 27
