Windows Server 2022 超融合部署

超融合基礎(chǔ)設(shè)施（HCI， Hyper-Converged Infrastructure）的概念簡單說就是將<計(jì)算>和<存儲>資源通過網(wǎng)絡(luò)，以軟件定義的形式打通，合二為一，從而能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵應(yīng)用的負(fù)載均衡、高可用、統(tǒng)一管理以及橫向擴(kuò)展等功能。

架構(gòu)

思路

• 計(jì)算資源的高可用依靠【故障轉(zhuǎn)移群集】功能
• 存儲資源的高可用依靠【存儲空間直通】功能
• 應(yīng)用的高可用依靠【Hyper-V虛擬機(jī)】

1臺域控加2臺節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的群集，將2臺群集節(jié)點(diǎn)各自的存儲磁盤融合為一個(gè)邏輯存儲池，在池中創(chuàng)建出一個(gè)雙向鏡像的存儲卷，就像RAID1那樣。最后，將虛擬機(jī)放在這個(gè)存儲卷中，這樣，虛擬機(jī)和其中所承載的應(yīng)用，就實(shí)現(xiàn)了高可用性。

此架構(gòu)最多能夠承受任意1臺節(jié)點(diǎn)故障，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，虛擬機(jī)會在短時(shí)間（35秒）內(nèi)切換到正常的備用節(jié)點(diǎn)上重新啟動(dòng)，從而保證了虛擬機(jī)中應(yīng)用的持續(xù)服務(wù)。

硬件

3臺節(jié)點(diǎn)分別命名為S1/S2/S3，硬件配置均基本相同，雙1G網(wǎng)卡，S1只需1塊系統(tǒng)硬盤，S2和S3均安裝了4塊256GB的SSD，其中1塊用于安裝系統(tǒng)，各自另外3塊用于做存儲空間直通。

配置雙網(wǎng)卡的目的是在最終的高可用虛擬機(jī)中做NIC組合，從而使網(wǎng)絡(luò)也有冗余，任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，都不會影響虛擬機(jī)中的應(yīng)用，并且最好使用10G網(wǎng)卡。

節(jié)點(diǎn)IP地址設(shè)置

步驟大綱

• S1安裝【DNS】和【Active Directory域】,并配置為域控制器。
• 3臺節(jié)點(diǎn)都要安裝【故障轉(zhuǎn)移群集】功能，但只需在任意1臺節(jié)點(diǎn)上配置群集功能。
• 在S2或S3任意1臺節(jié)點(diǎn)上配置【存儲空間直通（S2D，Storage Spaces Direct）】功能。
• 3臺節(jié)點(diǎn)都要安裝【Hyper-V】，但只需在S2或S3任意1臺節(jié)點(diǎn)上配置高可用【虛擬機(jī)】。

詳細(xì)部署

為了便于理解，筆者將各個(gè)功能分開，按步驟部署。

一、Active Directory域

目的：實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，及后續(xù)虛擬機(jī)實(shí)時(shí)遷移功能的前置條件。后續(xù)大部分操作都可以只在S1上完成。

在S1節(jié)點(diǎn)上添加角色：Active Directory域。（DNS會自動(dòng)添加）

添加新林，根域名d3.area。

設(shè)置還原密碼，其他及后續(xù)的路徑均保持默認(rèn)。

在S2和S3兩臺節(jié)點(diǎn)上，將兩個(gè)網(wǎng)卡的首選DNS設(shè)為S1的兩個(gè)IP，否則無法解析d3.area域名，會導(dǎo)致無法加入域。

在S2和S3兩臺節(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)改名處，加入d3.area域，提示輸入S1賬戶密碼，成功加入域后重啟S2和S3。

S2和S3重啟完成后，在S1上添加要管理的其他服務(wù)器，將S2和S3加進(jìn)來。

添加完成后，就能在所有服務(wù)器目錄里看到S2和S3。

AD域配置完成。

二，故障轉(zhuǎn)移群集

目的：實(shí)現(xiàn)<計(jì)算>資源的高可用性。3臺節(jié)點(diǎn)都需要安裝【故障轉(zhuǎn)移群集】功能，但只需在任意1臺節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行群集配置。S1安裝的目的是方便管理。

在S1的服務(wù)器管理器 – 所有服務(wù)器中為3臺節(jié)點(diǎn)都添加【故障轉(zhuǎn)移群集】功能。

安裝完成后，在S1或任意1臺節(jié)點(diǎn)上打開服務(wù)器管理器 – 工具 –
故障轉(zhuǎn)移群集管理器。

將S2和S3這2臺節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建為群集。（S1是域控，無法加入群集。）

驗(yàn)證配置最好做一遍，如果某些條件不滿足，可以根據(jù)報(bào)告做相應(yīng)調(diào)整。

設(shè)置群集的訪問點(diǎn)。

群集創(chuàng)建完成后，在節(jié)點(diǎn)菜單中就可以看到S2和S3均處于在線狀態(tài)。

只有2臺節(jié)點(diǎn)組成群集，還需要配置一個(gè)外部見證，以保證在任意節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，也能夠選舉出1臺多數(shù)得票的節(jié)點(diǎn)。在故障轉(zhuǎn)移群集管理器中，選擇群集，更多操作
– 配置群集仲裁設(shè)置。

選擇仲裁見證。

配置文件共享見證。

在S1上創(chuàng)建一個(gè)見證文件夾，選擇所有用戶都具有讀寫權(quán)限，確定完成。

故障轉(zhuǎn)移群集配置完成！此時(shí)，我們通過遠(yuǎn)程桌面訪問群集地址10.3.30.1時(shí)，群集系統(tǒng)會自動(dòng)選舉出1臺主節(jié)點(diǎn)來提供服務(wù)，而另外1臺作為備用節(jié)點(diǎn)。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)突發(fā)故障時(shí)，備用節(jié)點(diǎn)會快速頂替主節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)提供服務(wù)，中斷時(shí)間約30~60秒。但這一步僅僅是完成了<計(jì)算>資源的高可用性，并非我們想要的最終結(jié)果。接下來，配置<存儲>資源的高可用。

三，存儲空間直通（S2D，Storage Spaces Direct）

目的：實(shí)現(xiàn)<存儲>資源的高可用性。簡單說，就是將S2和S3上的除系統(tǒng)盤外，另外共計(jì)6塊磁盤做成“RAID1”。

在開啟S2D之前，先來檢查一下當(dāng)前是否滿足創(chuàng)建S2D的條件。在S2或S3節(jié)點(diǎn)的故障轉(zhuǎn)移群集管理器中，選擇驗(yàn)證群集，然后選擇<僅運(yùn)行選擇的測試>。

只選擇<存儲空間直通>測試。驗(yàn)證完成后可以查看報(bào)告是否滿足創(chuàng)建S2D的條件，如果不滿足，可以對照報(bào)告要求去做相應(yīng)調(diào)整。需注意，S2D無法使用Intel
RSTe RAID，具體的硬件需求，可以到微軟網(wǎng)站查看。

萬事俱備，接下來在S2或S3其中1臺節(jié)點(diǎn)上，用管理員身份打開PowerShell，執(zhí)行如下命令開啟S2D功能：Enable-ClusterS2D

創(chuàng)建過程需要幾十秒到幾分鐘不等，如果中途長時(shí)間卡在27%，可以先關(guān)閉PowerShell窗口，更新驅(qū)動(dòng)，重啟所有節(jié)點(diǎn)后再嘗試創(chuàng)建。如若還不行，很可能就是硬件不支持了。

創(chuàng)建完成。因?yàn)槭褂玫亩际荢SD，所以系統(tǒng)沒有設(shè)置緩存磁盤，不必理會這個(gè)警告。如果是HDD+SSD/NVME的組合，S2D系統(tǒng)會把速度較快的SSD/NVME用于緩存。后期也可以手動(dòng)設(shè)置緩存。

創(chuàng)建完成后，在S1存儲池中就會出現(xiàn)S2D on
Cluster1的存儲池，選中它新建虛擬磁盤。

設(shè)置虛擬磁盤名稱為VD1，存儲數(shù)據(jù)布局為Mirror，復(fù)原類型為雙向鏡像，容量設(shè)置了500GB。如果對存儲復(fù)原有要求的話，可以參照微軟文檔，預(yù)留一定的容量。

虛擬磁盤創(chuàng)建完成后，接著會創(chuàng)建卷。服務(wù)器選擇Cluster1，磁盤選擇VD1，容量同樣設(shè)為了500GB，驅(qū)動(dòng)器號設(shè)置為D，文件系統(tǒng)ReFS。

卷創(chuàng)建完成后，打開故障轉(zhuǎn)移群集管理器 – 存儲 – 磁盤：可以看到群集虛擬磁盤VD1現(xiàn)在就承載于S3上。

接下來再創(chuàng)建一個(gè)容量為100GB的群集虛擬磁盤VD2，過程和創(chuàng)建VD1一樣，但不用選驅(qū)動(dòng)器號。這個(gè)虛擬磁盤是用于群集共享卷，放置虛擬機(jī)的頁面文件。這么做能夠讓虛擬機(jī)在故障轉(zhuǎn)移時(shí)，速度更快。

添加為群集共享卷后，S2和S3的C盤ClusterStorage文件夾下就出現(xiàn)了VD2。

存儲空間直通（S2D）配置完成！注意：虛擬磁盤VD1是500GB的高可用D盤，它只出現(xiàn)在承載它的節(jié)點(diǎn)上，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)是看不到的。這個(gè)盤用于存放虛擬機(jī)磁盤文件。虛擬磁盤VD2是100GB的群集共享卷，群集的所有節(jié)點(diǎn)中C:\ClusterStorage路徑下都能看到，它只用于存放虛擬機(jī)的頁面文件。

四，Hyper-V虛擬機(jī)

目的：讓系統(tǒng)環(huán)境和應(yīng)用都實(shí)現(xiàn)高可用。

在3臺節(jié)點(diǎn)上均添加Hyper-V角色。

兩個(gè)網(wǎng)卡都選上，其他默認(rèn)。注意：筆者的S3網(wǎng)卡與另外2臺不一樣，在這一步?jīng)]有影響，但后面的虛擬交換機(jī)要改成一致的名稱才行，否則虛擬機(jī)遷移會出問題。

3臺節(jié)點(diǎn)的Hyper-V角色添加完成后，都要重啟。重啟后，3臺節(jié)點(diǎn)都會多出2個(gè)虛擬網(wǎng)卡，而物理網(wǎng)卡的IP也會消失。第一時(shí)間將這兩個(gè)虛擬網(wǎng)卡的IP給設(shè)置為一開始配置的那些IP，另外2個(gè)物理網(wǎng)卡不用動(dòng)，3臺節(jié)點(diǎn)都要設(shè)置。S1的DNS要指向自己。S2和S3的DNS還是指向S1。

S2和S3的IP也和之前的一樣，DNS還是要指向S1。

在S1上打開Hyper-V管理器，將S2和S3這兩臺節(jié)點(diǎn)的虛擬交換機(jī)名稱都設(shè)置為VS1和VS2，從而避免因虛擬交換機(jī)名稱不一致，而造成虛擬機(jī)無法轉(zhuǎn)移的問題。

接下來打開故障轉(zhuǎn)移群集管理器，如果沒有顯示群集的話，手動(dòng)連接到群集。

在群集的角色菜單，新建虛擬機(jī)。

選擇當(dāng)前承載VD1磁盤的那個(gè)節(jié)點(diǎn)，S3。并且提前準(zhǔn)備好要用的系統(tǒng)ISO鏡像文件，放入S3的D盤。

將虛擬機(jī)的磁盤文件位置放在D:\路徑下，取名VM1，【代數(shù)】根據(jù)需要選擇，【網(wǎng)絡(luò)】選擇VS1，存儲空間和要安裝的系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)置即可，這里筆者在虛擬機(jī)中安裝的還是Windows
Server 2022。

虛擬機(jī)創(chuàng)建完成后，先不啟動(dòng)。打開虛擬機(jī)設(shè)置 - 添加硬件 –
網(wǎng)絡(luò)適配器，將VS2加上。CPU也按需求更改。

然后在2個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器的【高級功能】里，將受【保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)】和【NIC組合】選中。

將智能分頁文件放入群集共享卷

開啟虛擬機(jī)，安裝系統(tǒng)。

虛擬機(jī)系統(tǒng)安裝完成后，進(jìn)入虛擬機(jī)里的系統(tǒng)，服務(wù)器管理器 – 本地服務(wù)器 -
啟用NIC組合，將2個(gè)網(wǎng)卡添加到1個(gè)組中，組名設(shè)為NG1。

然后將NG1的IP設(shè)置為所需地址即可。

AD域、故障轉(zhuǎn)移群集、存儲空間直通、高可用虛擬機(jī)，全部配置完成。

最終效果

使用遠(yuǎn)程桌面和ping兩項(xiàng)檢查，先看結(jié)果：

如果虛擬機(jī)能夠在任何故障下，轉(zhuǎn)移時(shí)依舊保持開機(jī)狀態(tài)，不重啟的話就更完美了，但暫時(shí)我還沒找到能夠?qū)崿F(xiàn)的方法。

測試步驟

在S1打開故障轉(zhuǎn)移群集管理器，連接到Cluster1.d3.area群集，查看角色，此時(shí)虛擬機(jī)VM1正在S2節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。

開啟VM1的遠(yuǎn)程桌面并關(guān)閉防火墻，然后遠(yuǎn)程桌面登錄，并持續(xù)ping它的IP地址。

此時(shí)將S2的兩個(gè)網(wǎng)口都關(guān)閉，模擬S2故障。

虛擬機(jī)的遠(yuǎn)程桌面連接和ping都顯示斷開。

35秒左右，VM1轉(zhuǎn)移到了S3上，并重新啟動(dòng)。

Ping通了，遠(yuǎn)程桌面也自動(dòng)連上。

測試完成！

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