So richten Sie Scale-Out-Dateiserver in Windows Server 2012 ein

Eine Einschränkung der Anzahl der Server oder der Dateifreigabe, die dadurch eingeschränkt wird, dass jeweils nur ein Knoten direkten Zugriff auf eine Festplatte hat.

Windows Server 2012-Failoverclustering versucht, die Schmerzen zu lindern. Eine neue Version von Cluster Shared Volumes ermöglicht jetzt den direkten gleichzeitigen Zugriff von bis zu 64 Clusterknoten auf SMB-basierte Dateifreigaben. Diese neue Funktionalität nutzt Verbesserungen für SMB 3.0 und macht Windows Server 2012-Failovercluster wirklich eine Lösung der Enterprise-Klasse.

Scale-out-Dateiserver

Bei der herkömmlichen Dateifreigabe in einem Windows-Failovercluster werden vier verschiedene Clusterressourcen verwendet: eine IP-Adresse und ein Netzwerkname für den virtuellen Server, eine physische Festplatte zum Speichern der Dateien und eine SMB-Freigabe, um Benutzern einen Verbindungspunkt bereitzustellen. Vor Windows Server 2012 konnte nur ein Knoten im Cluster auf die Festplatte zugreifen, die dem virtuellen Dateiserver und der SMB-Dateifreigabe zugeordnet ist. Dies begrenzte den potenziellen E / A-Durchsatz im Cluster auf nur einen Knoten, wenn auf Dateifreigaben auf diesem Volume zugegriffen wird.
In Windows Server 2012 kann das Failoverclustering mit der Scale-Out-Dateiserverrolle konfiguriert werden, um die kontinuierliche Verfügbarkeit von SMB-basierten Dateifreigaben sicherzustellen. Diese erlaubt mehrere Knoten gleichzeitiger direkter Hochgeschwindigkeits-E / A-Zugriff auf Festplatten, die SMB-Freigaben auf gemeinsam genutzten Cluster-Volumes zugeordnet sind. Der Lastausgleich im gesamten Cluster wird mit einer neuen Clusterressource namens Distributed Network Name (DNN) erreicht, die mithilfe eines Round-Robin-Planungsalgorithmus den nächsten Knoten im Cluster für SMB-Verbindungen auswählt.
Scale-out-Dateiserver nutzen auch CSVs, um die SMB-Freigaben zu speichern. Wenn der CSV neue Datenträger hinzugefügt werden, können sie verschiedenen SMB-Freigaben zugeordnet werden, um die Arbeitslast auf die Clusterknoten weiter zu verteilen. Hyper-V und SQL Server 2012 kann auch profitieren von Scale-out-Dateiservern durch Speichern von VHDs und Datenbanken auf SMB-basierten Dateifreigaben, um eine kontinuierliche Verfügbarkeit zu gewährleisten.
Mit Scale-Out-Dateiservern sind einige Einschränkungen verbunden, die die Funktionalität einschränken, die sie verwenden können. Zum Beispiel können Sie mit Scale-Out-Dateiservern nicht verwenden Datendeduplizierung oder der File Server Resource Manager. Die Matrix in Abbildung 1 enthält eine Zusammenfassung der Funktionen, die für herkömmliche und skalierbare Dateiserver verfügbar sind.

Abbildung 1. Unterstützte Funktionalität mit Scale-Out-Dateiservern

Tauchen Sie tiefer in SMB 3.0 und CSV 2.0 ein

SMB 3.0 und CSV 2.0 sind die Technologien hinter dem neuen Scale-Out-Dateiserver. SMB 3.0 wurde erweitert, um transparente SMB-Failover-Funktionen bereitzustellen, mit denen unterbrochene Dateivorgänge wieder verbunden werden können, wenn Workloads verschoben werden oder Server ausfallen. Mit SMB Multichannel können mehrere Netzwerkkarten für den SMB-Verkehr verwendet werden, wodurch der Durchsatz und die Zuverlässigkeit erhöht werden. SMB Direct ermöglicht Speicher-zu-Speicher-Übertragungen zwischen Servern mit Remote-DMA-fähigen Netzwerkkarten. Die SMB-Verschlüsselung bietet eine End-to-End-Paketverschlüsselung des SMB-Verkehrs.
Die Hauptverbesserung von CSV 2.0 umfasst einen einzelnen konsistenten Dateinamensraum namens CSV-Dateisystem. Es bietet direkten Hochgeschwindigkeits-E / A-Zugriff durch mehrere gleichzeitige Server. CSV 2.0 bietet auch BitLocker-Verschlüsselungsunterstützung und VSS-Sicherung für SMB-basierte Freigaben, ohne dass E / A wie Windows Server 2008 R2 über das Netzwerk umgeleitet werden müssen.
Durch Aktivieren des CSV-Lesecaches können CSVs für leseintensive Anwendungen optimiert werden. Dies kann mithilfe von zwei Konfigurationseinstellungen erreicht werden: SharedVolumeBlockCacheSizeInMB und CsvEnableBlockCache. Die erste Einstellung wird verwendet, um die Größe des Caches in Megabyte RAM zu steuern, der Leseanforderungen puffert, und die zweite ermöglicht es einem privaten Lesecache pro Festplatte, bestimmte Volumes zu optimieren. Sie können die folgende PowerShell verwenden Cmdlets So aktivieren und setzen Sie den Lese-Cache:

(Get-Cluster).SharedVolumeBlockCacheSizeInMB = 512      
 - sets read cache to 512MB
Get-ClusterSharedVolume "Cluster Disk 1" | Set-ClusterParameter CsvEnableBlockCache 1

Implementierung von Scale-Out-Dateiservern

Nachdem Sie mit Scale-Out-Dateiservern vertraut sind, finden Sie hier mein siebenstufiges Rezept für die Implementierung in einem neuen Windows Server 2012-Failovercluster.

  1. Installieren Sie die Dateiserverrolle über den Server-Manager
  2. Installieren Sie die Failover-Clustering-Funktion über den Server-Manager
  3. Verwenden Sie die Datenträgerverwaltung, um freigegebene Datenträger zu konfigurieren (online schalten, initialisieren, mit NTFS formatieren).
    Hinweis – Weisen Sie Laufwerken, die mit CSV verwendet werden sollen, keine Laufwerksbuchstaben zu
  4. Überprüfen und Erstellen eines Failoverclusters – identisch mit Windows Server 2008 / R2
  5. Hinzufügen von Datenträgern zur CSV (verwenden Sie den Failovercluster-Manager, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Datenträger und wählen Sie Zu CSV hinzufügen aus.)
  6. Dateiserverrolle hinzufügen (Failover-Cluster-Manager verwenden, mit der rechten Maustaste auf Rolle klicken, Rolle konfigurieren …)
  7. Dateifreigabe mit kontinuierlicher Verfügbarkeit hinzufügen (Rechtsklick auf neu hinzugefügten Dateiserver, Dateifreigabe hinzufügen)

Abbildung 2. Wählen Sie beim Konfigurieren der Rolle den Scale-Out-Dateiserver aus

Stellen Sie bei der Konfiguration des Dateiservers in Schritt 6 sicher, dass Sie den skalierbaren Dateiserver auswählen, wenn Sie den Typ des Dateiservers auswählen (siehe Abbildung 2).
Stellen Sie beim Hinzufügen der Dateifreigabe in Schritt 7 sicher, dass Sie “SMB-Freigabe – Anwendungen” auswählen (siehe Abbildung 3). Der Assistent für neue Freigaben fordert Sie dann zur Eingabe des CSV-Volumes und des Freigabenamens auf, um die Freigabe zu erstellen.

Abbildung 3. Wählen Sie SMB-Freigabe: Anwendungen, um die kontinuierliche Dateifreigabe zu konfigurieren

Durch die Verwendung von Windows Server 2012-Failoverclustern mit Scale-Out-Dateiservern ist es jetzt möglich, Umgebungen der Enterprise-Klasse mit Tausenden von Benutzern zu unterstützen. Neue Funktionen in CSV 2.0 und SMB 3.0 bilden die Grundlage für kontinuierlich verfügbare Dateifreigaben, die eine hohe Leistung und Zuverlässigkeit bieten. Zusätzliche neue Clustering-Funktionen wie Cluster-fähige Aktualisierung, Cluster-fähiger Taskplaner, Prioritäten für den Start von Clusterressourcen, dynamisches Quorum-Management und integriertes NIC-Teaming spiegeln den anhaltenden Schwerpunkt von Microsoft auf die Failover-Clustering-Technologie wider.
ÜBER DEN AUTOR
Bruce Mackenzie-LowMCSE / MCSA ist ein System-Software-Ingenieur bei HP, der weltweiten Support auf Microsoft Windows-basierten Produkten der dritten Ebene bietet, einschließlich Cluster und Crash Dump Analysis. Mit mehr als 20 Jahren Computererfahrung bei Digital, Compaq und HP ist Bruce eine bekannte Ressource zur Lösung hochkomplexer Probleme mit Clustern, SANs, Netzwerken und Interna.

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