desktopový cluster. Softwarové požadavky na clustery desktopů

V dnešní době jsou obchodní procesy mnoha společností zcela svázány s informacemi
technologií. S rostoucí závislostí organizací na práci výpočetní techniky
sítí, velkou roli hraje dostupnost služeb kdykoliv a při jakékoliv zátěži
role. Jeden počítač může poskytnout pouze počáteční úroveň spolehlivosti a
škálovatelnosti, maximální úrovně lze dosáhnout kombinací in
jediný systém dvou nebo více počítačů – cluster.

K čemu je cluster?

Clustery se používají v organizacích, které potřebují nepřetržitý provoz
nepřetržitá dostupnost služeb a kde jakákoli přerušení provozu jsou nežádoucí a
nejsou povoleny. Nebo v případech, kdy je možný nárůst zatížení, se kterým
hlavní server nemůže zvládnout, pak další
hostitelé, kteří obvykle vykonávají jiné úkoly. Pro poštovní server, který zpracovává
desítky a stovky tisíc dopisů denně nebo obsluhující webový server
online nakupování je použití clusterů velmi žádoucí. Pro uživatele
takový systém zůstává zcela transparentní – bude jím celá skupina počítačů
vypadat jako jeden server. Použití několika, ještě levnějších,
počítačů vám umožňuje získat velmi významné výhody oproti jedinému
a rychlý server. Jedná se o jednotné rozdělení příchozích požadavků,
zvýšená odolnost proti chybám, protože když jeden prvek opustí, jeho zatížení
vyzvednout další systémy, škálovatelnost, pohodlná údržba a výměna
uzly clusteru a mnoho dalšího. Výpadek jednoho uzlu automaticky
je detekován a zátěž je přerozdělena, pro klienta toto vše zůstane
nepovšimnutý.

Vlastnosti Win2k3

Obecně řečeno, některé clustery jsou navrženy tak, aby zvýšily dostupnost dat,
ostatní jsou pro maximální výkon. V kontextu článku jsme
bude mít zájem MPP (Massive Parallel Processing)- shluky,
které stejný typ aplikací běží na více počítačích a poskytují
škálovatelnost služby. Existuje několik technologií, které
distribuovat zátěž na více serverů: přesměrování provozu,
překlad adres, DNS Round Robin, použití speciálních
programy fungující na aplikační vrstvě, jako jsou webové akcelerátory. V
Win2k3, na rozdíl od Win2k, je podpora clusterů zabudována v a
jsou podporovány dva typy clusterů, které se liší aplikacemi a specifiky
data:

1. NLB (Network Load Balancing) clustery- poskytnout
škálovatelnost a vysoká dostupnost služeb a aplikací založených na protokolech TCP
a UDP, kombinující do jednoho clusteru až 32 serverů se stejnou sadou dat, zapnuto
které spouštějí stejné aplikace. Každý požadavek je proveden jako
samostatná transakce. Používají se k práci se sadami, které se zřídka mění
data jako WWW, ISA, terminálové služby a další podobné služby.

2. Serverové clustery– může kombinovat až osm uzlů, jejich hlavních
úkolem je zajistit dostupnost aplikací v případě výpadku. Skládají se z aktivního a
pasivní uzly. Pasivní uzel je většinu času nečinný a hraje roli
rezerva hlavního uzlu. Pro jednotlivé aplikace je možné přizpůsobit
několik aktivních serverů, které rozdělují zátěž mezi ně. Oba uzly
připojené k jedinému datovému skladu. Serverový cluster se používá pro práci
s velkými objemy často se měnících dat (pošta, soubory a
SQL servery). Navíc takový cluster nemůže sestávat z uzlů fungujících pod
správa různých variant Win2k3: Enterprise nebo Datacenter (Web a
Standardní serverové clustery nepodporují).

V Microsoft Application Center 2000(a jen) byl ještě jeden druh
shluk - CLB (Component Load Balancing), poskytující příležitost
distribuce aplikací COM+ na více serverů.

NLB clustery

Při použití vyvažování zátěže vytváří každý z hostitelů
virtuální síťový adaptér s vlastní nezávislou IP a MAC adresou.
Toto virtuální rozhraní představuje cluster jako jeden uzel, klienty
adresu na virtuální adresu. Všechny žádosti obdrží každý
uzlu clusteru, ale jsou zpracovávány pouze jedním. Běží na všech uzlech
Služba vyrovnávání zatížení sítě,
které pomocí speciálního algoritmu, který nevyžaduje výměnu dat mezi sebou
uzly, rozhoduje, zda konkrétní uzel potřebuje zpracovat požadavek resp
Ne. Uzly jsou vyměněny zprávy o tepu srdce ukazovat jim
dostupnost. Pokud hostitel přestane vydávat srdeční tep nebo se objeví nový uzel,
začnou další uzly proces konvergence, nově
přerozdělení nákladu. Vyvažování lze realizovat jedním ze dvou způsobů
režimy:

1) unicast– unicast, když místo fyzické MAC
je použita MAC virtuálního adaptéru clusteru. V tomto případě nejsou uzly clusteru
mohou mezi sebou komunikovat pomocí MAC adres pouze přes IP
(nebo druhý adaptér nepřidružený ke clusteru);

V rámci stejného clusteru by měl být použit pouze jeden z těchto režimů.

lze přizpůsobit několik NLB clusterů na jednom síťovém adaptéru,
upřesňující zvláštní pravidla pro přístavy. Takové shluky se nazývají virtuální. Jejich
aplikace umožňuje nastavit pro každou aplikaci hostitele nebo IP adresu
konkrétní počítače v primárním clusteru nebo blokovat provoz pro
některé aplikace, aniž by to ovlivnilo provoz ostatních spuštěných programů
na tomto uzlu. Nebo naopak, složka NLB může být vázána na několik
síťové adaptéry, což vám umožní konfigurovat několik nezávislých clusterů na každém z nich
uzel. Měli byste si také uvědomit, že konfigurace serverových clusterů a NLB na stejném uzlu
není možné, protože se síťovými zařízeními fungují odlišně.

Správce může vytvořit nějakou hybridní konfiguraci, která má
výhody obou metod, například vytvořením clusteru NLB a nastavením replikace
data mezi uzly. Ale replikace se neprovádí neustále, ale čas od času,
proto se informace o různých uzlech budou po určitou dobu lišit.

Skončeme s teorií, i když lze mluvit o budování shluků
na dlouhou dobu, vyjmenovává možnosti a způsoby budování, dává různé
doporučení a možnosti konkrétní implementace. Nechme všechny tyto jemnosti a nuance
k samostudiu a přejděte k praktické části.

Nastavení clusteru NLB

Pro Klastrové organizace NLB není potřeba žádný další software
vytvořené dostupnými prostředky Win2k3. Vytvářet, udržovat a monitorovat
Tuto komponentu používají clustery NLB Správce vyrovnávání zatížení sítě
(Network Load Balancing Manager), který je v tab
"Administrace" "Ovládací panely" (příkaz NLBMgr). Od složky
"Network Load Balancing" je nainstalován jako standardní síťový ovladač Windows,
NLB můžete také nainstalovat pomocí komponenty Síťová připojení v
kde je k dispozici odpovídající položka. Ale je lepší použít pouze první
možnost, současná aktivace správce NLB a "Síťová připojení"
může vést k nepředvídatelným výsledkům.

NLB Manager umožňuje konfigurovat a spravovat práci z jednoho místa najednou
více shluků a uzlů.

Je také možné nainstalovat cluster NLB na počítač s jednou sítí
adaptér přidružený ke komponentě Vyrovnávání zatížení sítě, ale toto
V případě režimu unicast nemůže být správce NLB na tomto počítači
slouží k ovládání jiných uzlů a samotné uzly se nemohou vyměňovat
navzájem informace.

Nyní zavoláme dispečera NLB. Ještě nemáme shluky, takže se objevilo
okno neobsahuje žádné informace. Vyberte "Nový" z nabídky "Cluster" a
začneme vyplňovat pole v okně "Parametry clusteru". V poli "Nastavení".
Nastavení IP clusteru“ zadejte hodnotu virtuální IP adresy clusteru, masku
podsíť a plně kvalifikovaný název. Je nastavena hodnota virtuální MAC adresy
automaticky. O něco níže vybereme provozní režim clusteru: unicast nebo
multicast. Věnujte pozornost zaškrtávacímu políčku "Povolit dálkové ovládání" - v
ve všech dokumentech společnost Microsoft důrazně doporučuje nepoužívat jej během
vyhnout se bezpečnostním problémům. Místo toho byste měli požádat
dispečer nebo jiné nástroje dálkového ovládání, jako je sada nástrojů
Windows Management (WMI). Pokud padne rozhodnutí o jeho použití, pak
přijmout veškerá vhodná opatření k ochraně sítě, včetně dalších
porty firewall UDP 1717 a 2504.

Po vyplnění všech polí klikněte na „Další“. V okně "Adresy IP clusteru", když
nutné přidáme další virtuální IP adresy, které budou
používá tento cluster. V dalším okně Pravidla portu můžete
nastavit load balancing pro jeden nebo pro skupinu portů všech resp
vybranou IP prostřednictvím protokolů UDP nebo TCP a také blokování přístupu ke clusteru
určité porty (které firewall nenahradí). Výchozí cluster
zpracovává požadavky pro všechny porty (0-65365); je lepší tento seznam omezit,
přidávat pouze ty, které jsou skutečně nutné. I když, pokud není touha makat,
můžete vše nechat tak, jak je. Mimochodem, ve Win2k standardně veškerý provoz
směrováno do clusteru, zpracováno pouze uzel, který měl nejvyšší prioritu,
zbývající uzly byly připojeny pouze tehdy, když selhal hlavní.

Například pro IIS stačí povolit porty 80 (http) a 443 (https).
Navíc to můžete udělat tak, aby například probíhalo zabezpečené připojení
pouze konkrétní servery, které mají nainstalovaný certifikát. Pro přidání
nové pravidlo, klikněte na "Přidat" a v zobrazeném dialogovém okně zadejte
IP adresa uzlu, nebo pokud pravidlo platí pro všechny, ponechte zaškrtávací políčko
"Všechno". V polích "Od" a "Do" rozsahu portů nastavte stejnou hodnotu -
80. Klíčové pole je "Režim filtrování" - zde
určuje, kdo bude tento požadavek zpracovávat. Existují tři pole, která definují režim
filtrování: "Více uzlů", "Jeden uzel" a "Zakázat tento rozsah portů".
Výběr „Single Host“ znamená, že provoz směrovaný na vybranou IP (počítač
nebo cluster) se zadaným číslem portu bude zpracován aktivním uzlem,
s indikátorem nejnižší priority (více o tom níže). Výběrem možnosti „Zakázat...“
znamená, že takový provoz bude zrušen všemi členy klastru.

V režimu filtrování "Více uzlů" můžete tuto možnost dodatečně zadat
definice afinity klienta k přímému provozu z daného klienta na
stejný uzel clusteru. Existují tři možnosti: „Žádný“, „Jeden“ nebo „Třída
C". Volba prvního znamená, že jakýkoli požadavek bude zodpovězen libovolným
uzel. Ale neměli byste jej používat, pokud je v pravidle zvolen protokol UDP resp
"Oba". Při výběru dalších položek bude podobnost zákazníků určena podle
konkrétní rozsah sítě IP nebo třídy C.

Takže pro naše pravidlo s 80. portem se rozhodneme pro možnost
"Více uzlů - třída C". Pravidlo pro 443 se vyplňuje stejným způsobem, ale používáme
"Single node", takže klientovi vždy odpovídá hlavní uzel s nejnižším
přednost. Pokud dispečer najde nekompatibilní pravidlo, zobrazí se
varovná zpráva, kromě protokolu událostí Windows bude přidána
odpovídající záznam.

Dále se připojíme k uzlu budoucího clusteru zadáním jeho názvu nebo skutečné IP a
definovat rozhraní, které bude připojeno k síti clusteru. V okně Možnosti
uzel "vyberte prioritu ze seznamu, zadejte nastavení sítě, nastavte počáteční
stav uzlu (běžící, zastavený, pozastavený). Priorita zároveň
je jedinečný identifikátor uzlu; čím nižší číslo, tím vyšší priorita.
Uzel s prioritou 1 je hlavní server, který přijímá jako první
pakety a působí jako správce směrování.

Zaškrtávací políčko "Uchovat stav po restartování počítače" povoluje v případě
selhání nebo restart tohoto uzlu jej automaticky přepne do režimu online. Po stisknutí
na "Dokončit" v okně Správce se objeví záznam o novém clusteru, ve kterém dosud
existuje jeden uzel.
Další uzel lze také snadno přidat. Vyberte "Přidat uzel" z nabídky nebo
"Připojit k existujícímu", v závislosti na počítači
je vytvořeno připojení (je již členem clusteru nebo není). Pak v okně
zadejte název nebo adresu počítače, pokud je dostatek práv pro připojení, nový
uzel bude připojen ke clusteru. Poprvé bude ikona vedle jeho jména
se liší, ale po dokončení procesu konvergence bude stejný jako u
první počítač.

Vzhledem k tomu, že dispečer zobrazuje vlastnosti uzlů v době svého připojení, pro
objasnění aktuálního stavu, vyberte cluster a v kontextovém menu vyberte
"Aktualizace". Správce se připojí ke clusteru a zobrazí aktualizovaná data.

Po instalaci NLB cluster nezapomeňte změnit DNS záznam na
rozlišení názvů se nyní zobrazuje na IP clusteru.

Změňte zatížení serveru

V této konfiguraci budou všechny servery zatíženy rovnoměrně (s výjimkou
možnost "Jeden uzel"). V některých případech je nutné přerozdělit zátěž,
většina práce je přiřazena jednomu z uzlů (například nejvýkonnějšímu).
Pro cluster lze pravidla upravit poté, co byla vytvořena, výběrem
kontextové menu, které se zobrazí po kliknutí na název, položku „Vlastnosti clusteru“.
Všechna nastavení, o kterých jsme hovořili výše, jsou k dispozici zde. Položka nabídky
"Vlastnosti uzlu" nabízí několik dalších možností. V "Možnosti uzlu"
můžete změnit hodnotu priority pro konkrétní uzel. V "Pravidlech
pro porty“ nemůžete přidat ani odstranit pravidlo, je dostupné pouze na úrovni
shluk. Ale tím, že se rozhodnete upravit konkrétní pravidlo, dostaneme příležitost
upravit některá nastavení. Tedy s nastaveným režimem filtrování
Zpřístupní se „Více uzlů“, položka „Odhad zatížení“, která vám to umožní
přerozdělit zátěž na konkrétní uzel. Ve výchozím nastavení zaškrtnuto
„Equal“, ale v „Load Estimation“ můžete zadat jinou hodnotu zatížení
konkrétní uzel jako procento z celkového zatížení clusteru. Pokud je režim aktivován
filtrování "Jeden uzel" se v tomto okně objeví nový parametr "Priorita".
zpracovává se". Pomocí něj můžete zajistit provoz na konkrétní port
budou zpracovány především jedním uzlem clusteru a dalším uzlem ostatními
uzel.

Protokolování událostí

Jak již bylo zmíněno, komponenta Network Load Balancing vše zaznamenává
akce clusteru a změny v protokolu událostí systému Windows. Abychom je viděli
vyberte "Prohlížeč událostí - Systém", NLB zahrnuje zprávy WLBS (od
Windows Load Balancing Service, jak byla tato služba nazývána v NT). Kromě toho v
okno dispečera zobrazuje nejnovější zprávy obsahující informace o chybách
a jakékoli změny konfigurace. Ve výchozím nastavení tato informace není
je uložen. Chcete-li jej zapsat do souboru, vyberte „Možnosti -\u003e
Možnosti protokolu“, zaškrtněte políčko „Povolit protokolování“ a zadejte název
soubor. Nový soubor bude vytvořen v podadresáři Dokumenty vašeho účtu
a nastavení.

Nastavení služby IIS s replikací

Cluster je klastr, ale bez služby nemá smysl. Tak pojďme přidat IIS (Internet
informační služby). Server IIS je součástí Win2k3, ale snížit to na
aby se minimalizovala možnost útoků na server, není standardně nainstalován.

Existují dva způsoby instalace IIS: přes "Ovládací panely" nebo
průvodce správou rolí pro tento server. Podívejme se na první z nich. Jít do
"Ovládací panely - Přidat nebo odebrat programy" (Ovládací panely - Přidat nebo
Odebrat programy), vyberte "Instalovat součásti systému Windows" (Přidat nebo odebrat Windows
komponenty). Nyní přejděte na položku "Aplikační server" a označte v části "Služby
IIS“ je vše, co je potřeba. Ve výchozím nastavení je pracovní adresář serveru \Inetpub\wwwroot.
Po instalaci může služba IIS zobrazovat statické dokumenty.

Svůj první „cluster“ jednodeskových počítačů jsem postavil téměř okamžitě poté, co si mikropočítač Orange Pi PC začal získávat na popularitě. Těžko by se dalo nazvat „shlukem“, protože z formálního hlediska to byla jen lokální síť čtyř desek, které se navzájem „viděly“ a měly přístup k internetu.

Zařízení se na projektu podílelo [e-mail chráněný] a dokonce dokázal něco spočítat. Ale bohužel mě nikdo z této planety nevyzvedl.
Nicméně, celou dobu, co jsem si pohrával s dráty, konektory a microSD kartami, jsem se toho hodně naučil. Tak jsem například zjistil, že se nemá věřit deklarovanému výkonu zdroje, že by bylo fajn rozložit zátěž z hlediska spotřeby a na průřezu drátu záleží.

A ano, musel jsem systém řízení spotřeby „kolektivně obhospodařovat“, protože současný start pěti jednosložkových zařízení může vyžadovat startovací proud řádově 8-10A (5 * 2)! To je hodně, zvláště u napájecích zdrojů vyrobených v suterénu země, kde tak rádi objednáváme nejrůznější ... zajímavé vychytávky.

Asi začnu s ní. Úkol byl zredukován na relativně jednoduché akce - po určité době zapněte 4 kanály v sérii, přes které je napájeno 5 voltů. Nejjednodušší způsob, jak realizovat svůj plán, je pomocí Arduina (kterého má každý sebeúctyhodný geek dostatek) a tady je taková zázračná deska s Ali se 4 relé.

A víte, dokonce to fungovalo.

Cvaknutí „ve stylu chladničky“ při spuštění však způsobilo určité odmítnutí. Jednak při cvakání procházel zdrojem hluk a bylo nutné osadit kondenzátory a jednak byla celá konstrukce dost velká.

Jednoho dne jsem tedy vyměnil reléovou skříň za tranzistorové spínače na bázi IRL520.

Tím se problém s rušením vyřešil, ale protože ovládání mosfetů je „nulové“, musel jsem opustit mosazné nohy v racku, abych náhodou nepropojil zem desek.

A nyní je řešení dokonale replikováno a již dva clustery fungují stabilně bez jakýchkoli překvapení. Přesně podle plánu.

Ale zpět k replikovatelnosti. Proč kupovat zdroje za nemalé částky, když vám doslova pod nohama leží mnoho cenově dostupných ATX?
Navíc mají všechna napětí (5,12,3.3), počátky vlastní diagnostiky a možnost programového ovládání.

No, tady nebudu zvlášť křižovat - článek o ovládání ATX přes Arduino.

No, všechny pilulky jsou snědeny, známky také nalepené? Je čas dát to všechno dohromady.

Bude zde jeden hlavní uzel, který se připojí k vnějšímu světu přes WiFi a poskytne „internety“ clusteru. Bude napájen pohotovostním napětím ATX.

Ve skutečnosti je TBNG odpovědná za distribuci internetu.
V případě potřeby lze tedy uzly clusteru skrýt za TOR.

Také zde bude záludná deska připojená přes i2c k tomuto hlavnímu uzlu. Bude moci zapnout a vypnout každý z 10 pracovních uzlů. Navíc bude schopen ovládat tři 12V ventilátory pro chlazení celého systému.

Scénář je následující - při zapnutí ATX na 220v se spustí hlavní uzel. Když je systém připraven k provozu, postupně zapne všech 10 uzlů a ventilátorů.
Když je proces zapnutí dokončen, hlavní uzel obejde každý pracovní uzel a zeptá se, jak se cítíme, jaká má být teplota. Pokud je jeden ze stojanů zahřátý, zvyšte proudění vzduchu.
S příkazem k vypnutí bude každý z uzlů pečlivě zhasnutý a bez napětí.

Schéma desky jsem nakreslil sám, takže to vypadá strašidelně. Trasování a výroby se však ujal dobře vyškolený člověk, za což mu patří velký dík.

Tady je to v procesu sestavování.

Zde je jeden z prvních náčrtů umístění komponent clusteru. Vyrobeno na kusu papíru v kleci a zvěčněno pomocí Office Lens s telefonem.

Celá konstrukce je umístěna na listu textolitu, zakoupeného pro tuto příležitost.

Takto vypadá uspořádání uzlů uvnitř. Dva stojany po pěti deskách.

Zde můžete vidět ovládání Arduina. Je připojen k hlavnímu Orange Pi PC přes i2c přes převodník úrovní.

No a tady je konečná (aktuální verze).

Takže vše, co potřebujete, je napsat několik Pythonových utilit, které by vedly veškerou tuto hudbu - zapnout, zapnout, upravit rychlost ventilátoru.

Nebudu vás nudit technickými detaily - vypadá to asi takto:

Vzhledem k tomu, že máme již 10 uzlů, přebíráme Ansible, který pomůže například správně vypnout všechny uzly. Nebo spustit na každém monitoru teploty.

Často jsem obviňován z odmítavého tónu s tím, že se jedná pouze o lokální síť single-plátců (jak jsem již zmínil na začátku). Obecně platí, že mě nezajímá názor někoho jiného, ​​ale možná přidáme nějaké kouzlo a zorganizujeme shluk dockerů.
Úkol je velmi jednoduchý a zabere méně než 10 minut. Potom spustíme instanci Porttaineru na hlavním uzlu a voila!

Teď můžeš opravduškálovat úkoly. V tuto chvíli tedy v clusteru pracuje těžař kryptoměn Verium Reserve. A celkem úspěšně. Doufám, že snězenou elektřinu zaplatí nejbližší domorodec;) No, nebo snižte počet zapojených uzlů a těžte něco jiného, ​​jako Turtle Coin.

Pokud chcete užitečné zatížení, můžete hodit Hadoop do clusteru nebo zařídit vyvážení webových serverů. Na internetu je mnoho hotových obrázků a školicích materiálů je dostatek. Pokud chybí obrázek (obrázek dockeru), vždy si můžete vytvořit svůj vlastní.

Co mě to naučilo? Obecně je „zásobník“ technologií velmi široký. Posuďte sami - Docker, Ansible, Python, upgrade Arduina (Bůh mi odpusťte, to se v noci neřekne) a samozřejmě shell. Stejně tak KiCad a práce s kontraktorem :).

Co lze udělat lépe? Hodně. Po softwarové stránce by bylo fajn přepsat ovládací utility v Go. Na železo - udělejte to více steampunkově - KDPV na začátku dokonale zvedá laťku. Je tedy na čem pracovat.

Hrané role:

• Headend je Orange Pi PC s usb wifi.
• Pracovní uzly - Orange Pi PC2 x 10.
• Síť - 100 Mbps [e-mail chráněný]
• Mozek - Arduino klon založený na Atmega8 + převodníku úrovní.
• Srdcem je ATX regulátor výkonu s napájecím zdrojem.
• Soft (duše) - Docker, Ansible, Python 3, trochu shellu a trochu lenosti.
• Čas strávený je k nezaplacení.

Během experimentů utrpělo pár desek Orange Pi PC2 kvůli pomíchanému napájení (hoří velmi pěkně), další PC2 ztratilo Ethernet (to je samostatný příběh, ve kterém nerozumím fyzice procesu).

Zdá se, že celý příběh je „navrch“. Pokud to někoho zajímá - zeptejte se v komentářích. A tam hlasujte pro otázky (navíc - každý komentář má na to tlačítko). Nejzajímavější otázky budou popsány v nových poznámkách.
Děkuji, že jste dočetli až do konce.

Úvod

Cluster serverů je skupina nezávislých serverů spravovaných klastrovou službou, které spolupracují jako jeden systém. Serverové clustery jsou vytvářeny spojením více serverů založených na Windows® 2000 Advanced Server a Windows 2000 Datacenter Server dohromady, aby byla zajištěna vysoká dostupnost, škálovatelnost a správa zdrojů a aplikací.

Úkolem serverového clusteru je poskytovat nepřetržitý uživatelský přístup k aplikacím a zdrojům v případě selhání hardwaru nebo softwaru nebo plánovaného odstavení zařízení. Pokud se některý z klastrových serverů stane nedostupným z důvodu selhání nebo vypnutí z důvodu údržby, informační zdroje a aplikace se přerozdělí mezi zbývající dostupné uzly klastru.

Pro klastrové systémy se používá výraz " vysoká dostupnost" je upřednostňován před používáním termínu " odolnost proti chybám" protože technologie odolnosti proti chybám vyžadují vyšší úroveň odolnosti hardwaru a mechanismy obnovy. Servery odolné proti chybám zpravidla využívají vysoký stupeň hardwarové redundance a navíc specializovaný software, který umožňuje téměř okamžitou obnovu v případě selhání jakéhokoli softwaru nebo hardwaru. Tato řešení jsou výrazně dražší než použití clusterových technologií, protože organizace jsou nuceny přeplácet další hardware, který je většinu času nečinný a používá se pouze v případě selhání. Servery odolné proti chybám se používají pro vysoce hodnotné aplikace náročné na transakce, jako jsou centra pro zpracování plateb, bankomaty nebo burzy.

Ačkoli není zaručeno, že Clusterová služba bude fungovat nepřetržitě, poskytuje vysokou úroveň dostupnosti, která je dostatečná pro spouštění většiny kriticky důležitých aplikací. Clusterová služba dokáže monitorovat provoz aplikací a prostředků, automaticky rozpoznává stav poruch a obnovuje systém po jejich vyřešení. To poskytuje flexibilnější správu pracovní zátěže v rámci clusteru a zlepšuje celkovou dostupnost systému.

Hlavní výhody používání Clusterové služby:

• Vysoká dostupnost. V případě selhání uzlu přenese klastrová služba kontrolu nad prostředky, jako jsou pevné disky a síťové adresy, na aktivní uzel klastru. Když dojde k selhání softwaru nebo hardwaru, klastrový software restartuje neúspěšnou aplikaci na aktivním uzlu nebo přesune celou zátěž neúspěšného uzlu na zbývající aktivní uzly. V tomto případě mohou uživatelé zaznamenat pouze krátké zpoždění služby.
• Návrat po zrušení. Clusterová služba automaticky redistribuuje pracovní zátěž v rámci clusteru, když je uzel, který selhal, opět dostupný.
• ovladatelnost. Cluster Administrator je modul snap-in, který můžete použít ke správě clusteru jako jednoho systému a také ke správě aplikací. Správce clusteru poskytuje transparentní pohled na to, jak aplikace běží, jako by běžely na stejném serveru. Aplikace můžete přesouvat na různé servery v rámci klastru přetažením objektů klastru. Stejným způsobem můžete přesouvat data. Tuto metodu lze použít k ruční distribuci pracovní zátěže serverů a také ke snížení zátěže serveru a následnému zastavení pro účely plánované údržby. Kromě toho vám Cluster Administrator umožňuje vzdáleně sledovat stav clusteru, všech jeho uzlů a prostředků.
• Škálovatelnost. Aby byl výkon clusteru vždy schopen držet krok s rostoucími požadavky, je Clusterová služba navržena tak, aby byla škálovatelná. Pokud celkový výkon klastru nedostačuje ke zpracování zátěže generované klastrovanými aplikacemi, lze do klastru přidat další uzly.

Tento dokument obsahuje pokyny pro instalaci Clusterové služby na servery se systémem Windows 2000 Advanced Server a Windows 2000 Datacenter Server a popisuje, jak nainstalovat Clusterovou službu na servery uzlových clusterů. Tato příručka nepokrývá instalaci a konfiguraci clusterovaných aplikací, ale pouze vás provede instalačním procesem jednoduchého dvouuzlového clusteru.

Systémové požadavky pro vytvoření serverového clusteru

Následující kontrolní seznamy vám pomohou připravit se na instalaci. Pokyny k instalaci krok za krokem budou uvedeny dále po těchto seznamech.

Požadavky na software

• Operační systém Microsoft Windows 2000 Advanced Server nebo Windows 2000 Datacenter Server nainstalovaný na všech serverech v clusteru.
• Nainstalovaná služba překladu názvů, jako je Domain Naming System (DNS), Windows Internet Naming System (WINS), HOSTS atd.
• Terminálový server pro vzdálenou správu clusteru. Tento požadavek není povinný, ale doporučuje se pouze pro zajištění pohodlí správy clusteru.

Hardwarové požadavky

• Hardwarové požadavky pro uzel clusteru jsou stejné jako pro instalaci operačních systémů Windows 2000 Advanced Server nebo Windows 2000 Datacenter Server. Tyto požadavky lze nalézt na stránce vyhledávání adresář Microsoft.
• Hardware clusteru musí být certifikován a uveden v seznamu kompatibilního hardwaru Microsoft Cluster Service (HCL). Nejnovější verzi tohoto seznamu lze nalézt na stránce vyhledávání Seznam kompatibilního hardwaru systému Windows 2000 adresář Microsoft výběrem kategorie hledání "Cluster".

Dva počítače s kvalifikací HCL, každý s:

• Pevný disk se zaváděcím systémovým oddílem a nainstalovaným systémem Windows 2000 Advanced Server nebo Windows 2000 Datacenter Server. Tato jednotka nesmí být připojena ke sběrnici sdíleného úložiště, která je popsána níže.
• Samostatný optický kanál zařízení PCI-controller (Fibre Channel) nebo SCSI pro připojení externího sdíleného úložného zařízení. Tento řadič musí být přítomen vedle řadiče spouštěcího disku.
• Dva síťové adaptéry PCI nainstalované na každém počítači v clusteru.
• Externí diskové úložné zařízení uvedené v seznamu HCL, které je připojeno ke všem uzlům v clusteru. Bude fungovat jako clusterový disk. Doporučuje se konfigurace pomocí hardwarových polí RAID.
• Kabely pro připojení sdíleného úložného zařízení ke všem počítačům. Pokyny pro konfiguraci úložných zařízení naleznete v dokumentaci výrobce. Pokud se připojujete ke sběrnici SCSI, další informace naleznete v příloze A.
• Veškerý hardware v počítačích clusteru musí být zcela identický. To zjednoduší proces konfigurace a ušetří vás potenciálních problémů s kompatibilitou.

Požadavky na konfiguraci sítě

• Jedinečný název NetBIOS pro cluster.
• Pět jedinečných statických IP adres: dvě pro privátní síťové adaptéry, dvě pro veřejné síťové adaptéry a jedna pro cluster.
• Účet domény pro klastrovou službu (všechny uzly klastru musí být členy stejné domény)
• Každý uzel musí mít dva síťové adaptéry – jeden pro připojení k veřejné síti, jeden pro vnitroklastrovou komunikaci uzlů. Konfigurace pomocí jediného síťového adaptéru pro připojení k veřejné a privátní síti současně není podporována. Pro splnění požadavků HCL je vyžadován samostatný síťový adaptér pro privátní síť.

Požadavky na sdílené úložné jednotky

• Všechny sdílené úložné jednotky, včetně jednotky kvora, musí být fyzicky připojeny ke sdílené sběrnici.
• Všechny disky připojené ke sdílené sběrnici musí být dostupné pro každý uzel. To lze ověřit během fáze instalace a konfigurace hostitelského adaptéru. Podrobné pokyny naleznete v dokumentaci výrobce adaptéru.
• Zařízením SCSI musí být přiřazena cílová jedinečná ID čísla SCSI a zakončení na sběrnici SCSI musí být řádně ukončeno podle pokynů výrobce. 1
• Všechny sdílené úložné disky musí být nakonfigurovány jako základní disky (nikoli dynamické)
• Všechny oddíly na jednotkách sdíleného úložiště musí být naformátovány systémem souborů NTFS.

Důrazně se doporučuje, aby všechny sdílené úložné jednotky byly nakonfigurovány do hardwarových polí RAID. I když to není nutné, vytváření konfigurací RAID odolných proti chybám je klíčem k ochraně před selháním disku.

Instalace clusteru

Celkový přehled instalace

Během procesu instalace budou některé uzly vypnuty a některé budou restartovány. To je nezbytné pro zajištění integrity dat umístěných na discích připojených ke společné sběrnici externího paměťového zařízení. K poškození dat může dojít, když se více uzlů současně pokusí zapisovat na stejnou jednotku, která není chráněna softwarem clusteru.

Tabulka 1 vám pomůže určit, které uzly a úložná zařízení musí být povoleny pro každý krok instalace.

Tato příručka popisuje, jak vytvořit cluster se dvěma uzly. Pokud však nastavujete cluster s více než dvěma uzly, můžete použít hodnotu sloupce "Uzel 2" k určení stavu zbývajících uzlů.

Tabulka 1. Pořadí povolení zařízení během instalace klastru

Před instalací softwaru clusteru musíte provést následující kroky:

• Nainstalujte Windows 2000 Advanced Server nebo Windows 2000 Datacenter Server do každého počítače v clusteru.
• Nakonfigurujte nastavení sítě.
• Nastavte sdílené úložné jednotky.

Před instalací Clusterové služby do prvního uzlu proveďte tyto kroky na každém uzlu clusteru.

Chcete-li nakonfigurovat Clusterovou službu na serveru se systémem Windows 2000, musí mít váš účet práva správce na každém uzlu. Všechny uzly clusteru musí být současně členskými servery nebo řadiči stejné domény. Smíšené použití členských serverů a řadičů domény v clusteru není povoleno.

Instalace operačního systému Windows 2000

Chcete-li nainstalovat systém Windows 2000 na každý uzel clusteru, nahlédněte do dokumentace dodané s operačním systémem.

Tento dokument používá strukturu pojmenování z manuálu „Podrobný průvodce společnou infrastrukturou pro nasazení systému Windows 2000 Server“. Můžete však použít libovolné názvy.

Před zahájením instalace klastrové služby musíte být přihlášeni pomocí účtu správce.

Konfigurace nastavení sítě

Poznámka: V tomto okamžiku instalace vypněte všechna sdílená úložná zařízení a poté zapněte všechny uzly. Musíte zabránit více uzlům v přístupu ke sdílenému úložišti současně, dokud nebude nainstalována Clusterová služba alespoň na jednom z uzlů a tento uzel nebude zapnutý.

Každý uzel musí mít nainstalované alespoň dva síťové adaptéry – jeden pro připojení k veřejné síti a jeden pro připojení k privátní síti uzlů clusteru.

Adaptér privátní sítě zajišťuje komunikaci mezi uzly, komunikaci o aktuálním stavu clusteru a správu clusteru. Veřejný síťový adaptér každého uzlu připojuje cluster k veřejné síti klientských počítačů.

Ujistěte se, že jsou všechny síťové adaptéry fyzicky správně připojeny: privátní síťové adaptéry jsou připojeny pouze k jiným privátním síťovým adaptérům a veřejné síťové adaptéry jsou připojeny k přepínačům veřejné sítě. Schéma připojení je znázorněno na obrázku 1. Než budete pokračovat v konfiguraci sdílených úložných jednotek, proveďte tuto kontrolu na každém uzlu clusteru.

Obrázek 1: Příklad dvouuzlového clusteru

Konfigurace privátního síťového adaptéru

Proveďte tyto kroky na prvním uzlu vašeho clusteru.

1. Mé síťové prostředí a vyberte příkaz Vlastnosti.
2. Klikněte pravým tlačítkem na ikonu.

Poznámka: Který síťový adaptér bude obsluhovat privátní síť a který veřejnou síť, závisí na fyzickém připojení síťových kabelů. V tomto dokumentu budeme předpokládat, že první adaptér (Local Area Connection) je připojen k veřejné síti a druhý adaptér (Local Area Connection 2) je připojen k privátní síti clusteru. Ve vašem případě tomu tak nemusí být.

1. Stát. Okno Stav Připojení k místní síti 2 zobrazuje stav připojení a jeho rychlost. Pokud je připojení v odpojeném stavu, zkontrolujte kabely a správné připojení. Než budete pokračovat, opravte problém. Klepněte na tlačítko zavřít.
2. Znovu klikněte pravým tlačítkem na ikonu LAN připojení 2, vyberte příkaz Vlastnosti a stiskněte tlačítko Naladit.
3. Vyberte kartu Dodatečně. Zobrazí se okno zobrazené na obrázku 2.
4. U privátních síťových adaptérů musí být rychlost nastavena ručně místo výchozí hodnoty. V rozevíracím seznamu zadejte rychlost vaší sítě. Nepoužívejte hodnoty "Auto Sense" nebo "Automatický výběr" vyberte rychlost, protože některé síťové adaptéry mohou během určování rychlosti připojení zahazovat pakety. Chcete-li nastavit rychlost síťového adaptéru, zadejte skutečnou hodnotu parametru Typ připojení nebo Rychlost.

Obrázek 2: Pokročilá nastavení síťového adaptéru

Všechny síťové adaptéry v clusteru připojeném ke stejné síti musí být nakonfigurovány stejným způsobem a musí používat stejné hodnoty parametrů duplexní režim, řízení toku, Typ připojení atd. I když různé uzly používají různá síťová zařízení, hodnoty těchto parametrů musí být stejné.

1. Vybrat Internetový protokol (TCP/IP) v seznamu komponent používaných připojením.
2. Klepněte na tlačítko Vlastnosti.
3. Nastavte přepínač na Použijte následující IP adresu a zadejte adresu 10.1.1.1 . (Pro druhý uzel použijte adresu 10.1.1.2 ).
4. Nastavte masku podsítě: 255.0.0.0 .
5. Klepněte na tlačítko dodatečně a vyberte kartu VÍTĚZÍ. Nastavte hodnotu přepínače do polohy Zakažte NetBIOS přes TCP/IP. Klikněte OK pro návrat do předchozí nabídky. Tento krok proveďte pouze pro privátní síťový adaptér.

Vaše dialogové okno by mělo vypadat jako na obrázku 3.

Obrázek 3: IP adresa připojení privátní sítě

Konfigurace adaptéru veřejné sítě

Poznámka: Pokud je DHCP server spuštěn ve veřejné síti, IP adresa pro veřejný síťový adaptér může být přidělena automaticky. Tato metoda se však nedoporučuje pro adaptéry uzlů clusteru. Důrazně doporučujeme přiřadit trvalé IP adresy všem veřejným a soukromým hostitelským síťovým adaptérům. V opačném případě, pokud server DHCP selže, přístup k uzlům clusteru nemusí být možný. Pokud jste nuceni používat DHCP pro veřejné síťové adaptéry, použijte dlouhé zapůjčení adresy, abyste zajistili, že dynamicky přidělovaná adresa zůstane platná, i když bude server DHCP dočasně nedostupný. Adaptérům privátní sítě vždy přidělujte trvalé adresy IP. Pamatujte, že Clusterová služba dokáže rozpoznat pouze jedno síťové rozhraní na podsíť. Pokud potřebujete pomoc s přidělováním síťových adres v systému Windows 2000, podívejte se do integrované nápovědy operačního systému.

Přejmenování síťových připojení

Pro přehlednost doporučujeme změnit názvy síťových připojení. Můžete například změnit název připojení LAN připojení 2 na . Tato metoda vám pomůže snáze identifikovat sítě a správně jim přiřadit role.

1. Klikněte pravým tlačítkem na ikonu 2.
2. V kontextové nabídce vyberte příkaz Přejmenovat.
3. Vstupte Připojení k privátní klastrové síti do textového pole a stiskněte klávesu ENTER.
4. Opakujte kroky 1-3 a změňte název připojení LAN připojení na Připojení k veřejné síti.

Obrázek 4: Přejmenovaná síťová připojení

1. Přejmenovaná síťová připojení by měla vypadat jako na obrázku 4. Zavřete okno Síť a telefonické připojení k síti. Názvy nových síťových připojení jsou automaticky replikovány do ostatních uzlů clusteru, když jsou zapnuty.

Kontrola síťových připojení a rozlišení názvů

Chcete-li ověřit, že nakonfigurovaný síťový hardware funguje, proveďte následující kroky pro všechny síťové adaptéry v každém hostiteli. Chcete-li to provést, musíte znát adresy IP všech síťových adaptérů v clusteru. Tyto informace můžete získat spuštěním příkazu ipconfig na každém uzlu:

1. Klepněte na tlačítko Start, vybrat tým Běh a zadejte příkaz cmd v textovém okně. Klikněte OK.
2. Vytočte tým ipconfig /all a stiskněte klávesu ENTER. Zobrazí se informace o nastavení protokolu IP pro každý síťový adaptér na místním počítači.
3. Pokud ještě nemáte otevřené okno příkazového řádku, postupujte podle kroku 1.
4. Vytočte tým ping adresa IP Kde IP adresa je adresa IP odpovídajícího síťového adaptéru na druhém hostiteli. Předpokládejme například, že síťové adaptéry mají následující IP adresy:

V tomto příkladu musíte spustit příkazy ping 172.16.12.14 A ping 10.1.1.2 z uzlu 1 a provádějte příkazy ping 172.16.12.12 A ping 10.1.1.1 z uzlu 2.

Chcete-li zkontrolovat překlad názvů, spusťte příkaz ping, pomocí názvu počítače jako argumentu namísto jeho IP adresy. Chcete-li například zkontrolovat rozlišení názvů pro první uzel klastru s názvem hq-res-dc01, spusťte příkaz ping hq-res-dc01 z libovolného klientského počítače.

Kontrola členství v doméně

Všechny uzly v clusteru musí být členy stejné domény a musí být schopny sítě s řadičem domény a serverem DNS. Uzly lze nakonfigurovat jako členské servery domény nebo jako řadiče stejné domény. Pokud se rozhodnete udělat z jednoho z uzlů řadič domény, musí být všechny ostatní uzly v clusteru také nakonfigurovány jako řadiče domény stejné domény. Tato příručka předpokládá, že všechny uzly jsou řadiči domény.

Poznámka: Odkazy na další dokumentaci ke konfiguraci domén, DNS a DHCP služeb v systému Windows 2000 viz Související zdroje na konci tohoto dokumentu.

1. Klikněte pravým tlačítkem myši Můj počítač a vyberte příkaz Vlastnosti.
2. Vyberte kartu Identifikace sítě. V dialogovém okně Vlastnosti systému Zobrazí se celý počítač a název domény. V našem příkladu se doména nazývá reskit.com.
3. Pokud jste uzel nakonfigurovali jako členský server, můžete jej v tomto okamžiku připojit k doméně. Klepněte na tlačítko Vlastnosti a postupujte podle pokynů pro připojení počítače k ​​doméně.
4. zavřete okna Vlastnosti systému A Můj počítač.

Vytvořte účet Clusterové služby

Pro klastrovou službu musíte vytvořit samostatný účet domény, pod kterým bude spuštěna. Instalační program bude vyžadovat zadání přihlašovacích údajů pro Clusterovou službu, takže před instalací služby je nutné vytvořit účet. Účet nesmí být vlastněn žádným uživatelem domény a musí být používán výhradně pro provoz Clusterové služby.

1. Klepněte na tlačítko Start, vyberte příkaz Programy / Administrace, začněte snap .
2. Rozbalte kategorii reskit.com pokud již není nasazen
3. Vyberte ze seznamu Uživatelé.
4. Klikněte pravým tlačítkem na Uživatelé, vyberte z kontextové nabídky Vytvořit, vyberte Uživatel.
5. Zadejte název účtu klastrové služby, jak je znázorněno na obrázku 5, a klikněte Dále.

Obrázek 5: Přidání uživatele clusteru

1. Zaškrtněte políčka Zabránit uživateli ve změně hesla A Heslo nevyprší. Klepněte na tlačítko Dále a tlačítko Připraven vytvořit uživatele.

Poznámka: Pokud vaše zásady zabezpečení pro správu nepovolují použití hesel, jejichž platnost nikdy nevyprší, budete muset heslo aktualizovat a nakonfigurovat Clusterovou službu na každém uzlu před vypršením platnosti.

1. Klikněte pravým tlačítkem na uživatele Cluster v pravém panelu nástrojů Uživatelé a počítače služby Active Directory.
2. V kontextové nabídce vyberte příkaz Přidejte členy do skupiny.
3. Vyberte skupinu Správci a stiskněte OK. Nový účet má nyní oprávnění správce na místním počítači.
4. zavřít snap Uživatelé a počítače služby Active Directory.

Konfigurace sdílených úložných jednotek

Varování: Ujistěte se, že alespoň jeden z uzlů clusteru používá systém Windows 2000 Advanced Server nebo Windows 2000 Datacenter Server a že je služba clusteru nakonfigurována a spuštěna. Teprve poté můžete spustit operační systém Windows 2000 na zbývajících uzlech. Pokud tyto podmínky nejsou splněny, může dojít k poškození disků clusteru.

Chcete-li začít konfigurovat sdílené úložné jednotky, vypněte všechny uzly. Poté zapněte sdílené úložné zařízení a poté zapněte uzel 1.

Disk kvora

Disk kvora se používá k ukládání kontrolních bodů a obnově souborů protokolu databáze clusteru a poskytuje správu clusteru. Pro vytvoření disku kvora nabízíme následující doporučení:

• Vytvořte malý oddíl (o velikosti alespoň 50 MB), který použijete jako disk kvora. Obecně doporučujeme vytvořit 500 MB disk kvora.
• Přidělte pro prostředek kvora samostatný disk. Protože celý cluster selže, pokud selže disk kvora, důrazně doporučujeme použít hardwarové pole RAID.

Během instalace Clusterové služby budete muset kvoru přiřadit písmeno jednotky. V našem příkladu použijeme písmeno Q.

Konfigurace sdílených úložných jednotek

1. Klikněte pravým tlačítkem myši Můj počítač, vyberte příkaz Řízení. V okně, které se otevře, rozbalte kategorii. úložná zařízení.
2. Vyberte tým Správa disků.
3. Ujistěte se, že všechny sdílené úložné jednotky jsou naformátovány pomocí NTFS a mají stav Základní. Pokud připojíte nový disk, automaticky se spustí Průvodce podepisováním a aktualizací disku. Po spuštění průvodce klikněte na tlačítko Obnovit, pokračovat ve své práci, poté bude disk definován jako Dynamický. Chcete-li převést disk na základní, klikněte pravým tlačítkem na disk #(Kde # - číslo disku, se kterým pracujete) a vyberte příkaz Vraťte se na základní disk.

Oblast pro kliknutí pravým tlačítkem není přiděleno vedle odpovídajícího disku.

1. Vyberte tým Vytvořit sekci
2. začne Průvodce oddílem. Dvakrát klikněte na tlačítko Dále.
3. Zadejte požadovanou velikost oddílu v megabajtech a klikněte na tlačítko Dále.
4. Klepněte na tlačítko Dále, přijme výchozí písmeno jednotky
5. Klepněte na tlačítko Dále naformátovat a vytvořit oddíl.

Přiřaďte písmena jednotek

Po konfiguraci datové sběrnice, disků a oddílů sdíleného úložiště musíte přiřadit písmena jednotek všem oddílům na všech discích v clusteru.

Poznámka: Přípojné body jsou funkcí systému souborů, která vám umožňuje připojit systém souborů pomocí existujících adresářů bez přiřazení písmene jednotky. Připojovací body nejsou podporovány clustery. Jakýkoli externí disk používaný jako prostředek clusteru musí být rozdělen na oddíly NTFS a těmto oddílům musí být přiřazena písmena jednotek.

1. Klepněte pravým tlačítkem myši na požadovaný oddíl a vyberte příkaz Změňte písmeno jednotky a cestu jednotky.
2. Vyberte nové písmeno jednotky.
3. Opakujte kroky 1 a 2 pro všechny sdílené úložné jednotky.

Obrázek 6: Oddíly disku s přiřazenými písmeny

1. Na konci postupu se zobrazí okno snap Počítačový management by měla vypadat jako na obrázku 6. Zavřete západku Počítačový management.

1. Klepněte na tlačítko Start, vyberte Programy / Standard a spusťte program notebook".
2. Zadejte několik slov a uložte soubor s názvem test.txt výběrem příkazu Uložit jako z nabídky Soubor. zavřít Notebook.
3. Dvakrát klikněte na ikonu Moje dokumenty.
4. Klikněte pravým tlačítkem na soubor test.txt a v kontextové nabídce vyberte příkaz kopírovat.
5. Zavřít okno.
6. OTEVŘENO Můj počítač.
7. Dvakrát klikněte na diskový oddíl sdíleného úložného zařízení.
8. Klikněte pravým tlačítkem a vyberte příkaz Vložit.
9. Kopie souboru by se měla objevit na jednotce sdíleného úložiště test.txt.
10. Dvakrát klikněte na soubor test.txt otevřít ze sdíleného úložného disku. Zavřete soubor.
11. Zvýrazněte soubor a stiskněte klávesu Del odebrat soubor z disku clusteru.

Opakujte postup pro všechny disky v clusteru, abyste zajistili, že jsou přístupné z prvního uzlu.

Nyní vypněte první uzel, zapněte druhý uzel a opakujte kroky v sekci Kontrola provozu a sdílení disků. Proveďte stejné kroky na všech dalších uzlech. Jakmile ověříte, že všechny uzly mohou číst a zapisovat informace na disky sdíleného úložiště, vypněte všechny uzly kromě prvního a přejděte k další části.

Nejprve se rozhodněte, jaké komponenty a zdroje budete potřebovat. Budete potřebovat jeden hlavní uzel, alespoň tucet stejných výpočetních uzlů, ethernetový přepínač, napájecí distribuční jednotku a stojan. Určete množství kabeláže a chlazení, stejně jako množství prostoru, který potřebujete. Rozhodněte se také, jaké IP adresy chcete pro uzly používat, jaký software nainstalujete a jaké technologie budou vyžadovány k vytvoření paralelního výpočetního výkonu (více o tom níže).

• Přestože je hardware drahý, veškerý software v tomto článku je zdarma a většina z něj je open source.
• Pokud chcete vědět, jak rychlý by teoreticky mohl být váš superpočítač, použijte tento nástroj:

Namontujte uzly. Budete si muset vytvořit hostitele nebo zakoupit předpřipravené servery.

• Vyberte si serverové rámy, které umožňují nejefektivnější využití prostoru a energie a také efektivní chlazení.
• Nebo můžete "recyklovat" asi tucet použitých serverů, pár zastaralých - a i když jejich hmotnost převyšuje celkovou hmotnost komponent, ušetříte slušnou částku. Všechny procesory, síťové adaptéry a základní desky musí být stejné, aby počítače dobře spolupracovaly. Samozřejmě nezapomeňte RAM a pevné disky pro každý uzel a alespoň jednu optickou mechaniku pro hlavní uzel.

Tiskové středisko

Vytvoření clusteru založeného na Windows 2000/2003. Krok za krokem

Cluster je skupina dvou nebo více serverů, které spolupracují na zajištění provozuschopnosti sady aplikací nebo služeb a klient je vnímá jako jeden celek. Uzly klastru jsou propojeny pomocí síťového hardwaru, sdílených prostředků a serverového softwaru.

Microsoft Windows 2000/2003 podporuje dvě technologie shlukování: clustery pro vyrovnávání zatížení sítě a clustery serverů.

V prvním případě (klastry s vyrovnáváním zátěže) díky vyrovnávání zatížení sítě jsou služby a aplikace vysoce spolehlivé a škálovatelné spojením až 32 serverů do jednoho clusteru. Požadavky od klientů jsou v tomto případě distribuovány mezi uzly clusteru transparentním způsobem. Když uzel selže, cluster automaticky změní svou konfiguraci a přepne klienta na kterýkoli z dostupných uzlů. Tento režim konfigurace clusteru se také nazývá aktivní-aktivní režim, kde jedna aplikace běží na více uzlech.

Cluster serverů rozděluje svou zátěž mezi servery v clusteru, přičemž každý server nese svou vlastní zátěž. Pokud některý uzel v clusteru selže, aplikace a služby nakonfigurované pro spuštění v clusteru se transparentně restartují na libovolném z volných uzlů. Clustery serverů používají sdílené disky ke komunikaci v rámci klastru a poskytují transparentní přístup k aplikacím a službám klastru. Vyžadují speciální hardware, ale tato technologie poskytuje velmi vysokou úroveň spolehlivosti, protože samotný cluster nemá jediný bod selhání. Tento režim konfigurace clusteru se také nazývá aktivní-pasivní režim. Aplikace v clusteru běží na jediném uzlu se sdílenými daty umístěnými na externím úložišti.

Klastrový přístup k organizaci vnitřní sítě poskytuje následující výhody:

Vysoká dostupnost To znamená, že pokud služba nebo aplikace selže na uzlu klastru, který je nakonfigurován pro spolupráci v klastru, software klastru umožní restartování této aplikace na jiném uzlu. Zároveň uživatelé zaznamenají krátkou prodlevu při některé operaci nebo vůbec nezaznamenají selhání serveru. Škálovatelnost Pro aplikace běžící v clusteru znamená přidání serverů do clusteru zvýšení schopností: odolnost proti chybám, vyrovnávání zátěže atd. Správa Správci mohou pomocí jediného rozhraní spravovat aplikace a služby, nastavit odezvu na selhání v uzlu clusteru, distribuovat zátěž mezi uzly seskupte a odstraňte zátěž z uzlů pro preventivní údržbu.

V tomto článku se pokusím shromáždit své zkušenosti s vytvářením klastrových systémů založených na Windows a podám krátkého podrobného průvodce vytvořením dvouuzlového serverového clusteru se sdíleným úložištěm dat.

Požadavky na software

• Microsoft Windows 2000 Advanced (Datacenter) Server nebo Microsoft Windows 2003 Server Enterprise Edition nainstalované na všech serverech v clusteru.
• Nainstalovaná služba DNS. Trochu to vysvětlím. Pokud budujete cluster založený na dvou doménových řadičích, pak je mnohem pohodlnější použít službu DNS, kterou si stejně nastavíte při vytváření Active Directory. Pokud vytváříte cluster založený na dvou serverech, které jsou členy domény Windows NT, budete muset buď použít WINS, nebo porovnat názvy a adresy počítačů v souboru hostitelů.
• Terminálové služby pro vzdálenou správu serveru. Ne nutně, ale pokud máte Terminálové služby, je vhodné spravovat servery z vašeho pracoviště.

Hardwarové požadavky

• Nejlepší volba hardwaru pro uzel clusteru je založena na seznamu kompatibilního hardwaru Cluster Service (HCL). Společnost Microsoft doporučuje testovat hardware na kompatibilitu s Clusterovou službou.
• V souladu s tím budete potřebovat dva servery se dvěma síťovými adaptéry; SCSI adaptér s externím rozhraním pro připojení externího datového pole.
• Externí pole, které má dvě externí rozhraní. Každý z uzlů clusteru je připojen k jednomu z rozhraní.

Komentář: pro vytvoření dvouuzlového clusteru není nutné mít dva absolutně identické servery. Po selhání na prvním serveru budete mít nějaký čas na analýzu a obnovení provozu hlavního uzlu. Druhý uzel bude fungovat pro spolehlivost systému jako celku. To však neznamená, že druhý server bude nečinný. Oba uzly clusteru se mohou klidně věnovat svému podnikání, řešit různé problémy. Můžeme však nastavit určitý kritický zdroj pro práci v klastru, čímž se zvýší jeho odolnost proti chybám (tohoto prostředku).

Požadavky na nastavení sítě

• Jedinečný název NetBIOS pro cluster.
• Pět jedinečných statických IP adres. Dva pro síťové adaptéry na síť clusteru, dva pro síťové adaptéry na síť a jeden pro cluster.
• Doménový účet pro Clusterovou službu.
• Všechny uzly clusteru musí být buď členský server v doméně, nebo řadiče domény.
• Každý server musí mít dva síťové adaptéry. Jeden pro připojení ke společné síti (Public Network), druhý pro výměnu dat mezi uzly clusteru (Private Network).

Komentář: Podle doporučení společnosti Microsoft by měl mít váš server dva síťové adaptéry, jeden pro obecnou síť a druhý pro výměnu dat v rámci clusteru. Je možné postavit cluster na jednom rozhraní - pravděpodobně ano, ale nezkoušel jsem to.

Instalace clusteru

Při navrhování clusteru musíte pochopit, že použitím stejné fyzické sítě pro komunikaci clusteru i LAN zvýšíte míru selhání celého systému. Proto je velmi žádoucí pro výměnu dat clusteru používat jednu podsíť alokovanou jako samostatný fyzický síťový prvek. A pro místní síť byste měli použít jinou podsíť. Zvýšíte tak spolehlivost celého systému jako celku.

V případě budování dvouuzlového clusteru je jeden přepínač využíván společnou sítí. Dva clusterové servery lze propojit přímo kříženým kabelem, jak je znázorněno na obrázku.

Instalaci 2uzlového clusteru lze rozdělit do 5 kroků

• Instalace a konfigurace uzlů v clusteru.
• Instalace a konfigurace sdíleného prostředku.
• Zkontrolujte konfiguraci disku.
• Konfigurace prvního uzlu clusteru.
• Konfigurace druhého uzlu v clusteru.

Tento podrobný průvodce vám pomůže vyhnout se chybám při instalaci a ušetří spoustu času. Takže, začněme.

Instalace a konfigurace uzlů

Úkol si trochu zjednodušíme. Protože všechny uzly clusteru musí být buď členy domény, nebo řadiči domény, učiníme 1. uzel clusteru kořenovým držitelem adresáře AD (Active Directory) a bude na něm běžet služba DNS. 2. uzel clusteru bude úplný doménový řadič.

Jsem připraven přeskočit instalaci operačního systému a věřím, že byste s tím neměli mít žádné problémy. Rád bych ale vysvětlil konfiguraci síťových zařízení.

Nastavení sítě

Před zahájením instalace clusteru a Active Directory musíte dokončit nastavení sítě. Rád bych rozdělil všechna nastavení sítě do 4 fází. K překladu názvů v síti je žádoucí mít server DNS s již existujícími záznamy o serverech v clusteru.

Každý server má dvě síťové karty. Jedna síťová karta bude sloužit pro výměnu dat mezi uzly clusteru, druhá bude fungovat pro klienty v naší síti. Podle toho se první bude nazývat Připojení soukromého clusteru, druhé se bude nazývat Připojení veřejného clusteru.

Nastavení síťového adaptéru pro jeden a druhý server jsou totožná. Podle toho ukážu, jak nakonfigurovat síťový adaptér a dám štítek se síťovým nastavením všech 4 síťových adaptérů na obou uzlech clusteru. Chcete-li nakonfigurovat síťový adaptér, postupujte takto:

• Místa v síti → Vlastnosti

Připojení k privátnímu clusteru → Vlastnosti → Konfigurovat → Upřesnit

Tento bod potřebuje nějaké vysvětlení. Faktem je, že podle důrazných doporučení společnosti Microsoft by měly být všechny síťové adaptéry uzlů clusteru nastaveny na optimální rychlost adaptéru, jak je znázorněno na následujícím obrázku.

• Internetový protokol (TCP/IP) → Vlastnosti → Použijte následující IP: 192.168.30.1

  (Pro druhého hostitele použijte 192.168.30.2). Zadejte masku podsítě 255.255.255.252 . Jako adresu serveru DNS pro oba hostitele použijte 192.168.100.1.

• Dále na kartě Upřesnit → WINS vyberte možnost Zakázat NetBIOS přes TCP/IP. Pro nastavení síťových adaptérů veřejné (Public) sítě tuto položku vynechejte.
• Totéž proveďte s NIC pro připojení LAN k veřejnému clusteru. Použijte adresy uvedené v tabulce. Jediný rozdíl v konfiguraci dvou síťových karet je ten, že připojení veřejného clusteru nevyžaduje zakázání WINS - NetBIOS přes TCP/IP.

Ke konfiguraci všech síťových adaptérů v uzlech clusteru použijte následující tabulku:

Instalace Active Directory

Jelikož si můj článek neklade za cíl hovořit o instalaci Active Directory, tento bod vynechám. Je o tom napsáno poměrně dost doporučení a knih. Vyberte název domény jako mycompany.ru, nainstalujte Active Directory na první uzel, přidejte druhý uzel do domény jako řadič domény. Až budete hotovi, zkontrolujte konfiguraci serveru, Active Directory.

Instalace uživatelského účtu clusteru

• Start → Programy → Nástroje pro správu → Uživatelé a počítače služby Active Directory
• Přidejte nového uživatele, například ClusterService.
• Zaškrtněte políčka pro: Uživatel nemůže změnit heslo a Heslo nikdy nevyprší .
• Také přidejte tohoto uživatele do skupiny administrators a dejte mu práva Přihlásit se jako služba (práva jsou přiřazena v Místní bezpečnostní politice a Zásady zabezpečení řadiče domény).

Nastavení externí datové sady

Chcete-li nastavit externí datové pole v clusteru, nezapomeňte, že před instalací Cluster Service na uzly musíte nejprve nakonfigurovat disky na externím poli, teprve potom nainstalovat službu clusteru nejprve na první uzel a teprve potom na druhý uzel. . Pokud porušíte instalační příkaz, selžete a nedosáhnete cíle. Dá se to opravit, asi ano. Když dojde k chybě, budete mít čas na opravu nastavení. Microsoft je ale tak záhadná věc, že ​​vůbec nevíte, na jaké hrábě šlápnete. Je snazší mít na očích pokyny krok za krokem a nezapomínat na stisknutí tlačítek. Krok za krokem konfigurace externího pole vypadá takto:

1. Oba servery musí být vypnuté, externí pole zapnuté, připojené k oběma serverům.
2. Zapněte první server. Získáme přístup k diskovému poli.
3. Zkontrolujeme, že externí diskové pole bylo vytvořeno jako Základní. Pokud tomu tak není, pak disk přeneseme pomocí volby Vrátit na základní disk.
4. Malý oddíl na externím disku vytvoříme přes Správa počítače → Správa disků. Podle doporučení Microsoftu by to mělo být alespoň 50 MB. Doporučuji vytvořit oddíl o velikosti 500 MB. nebo trochu víc. To je dostačující pro umístění shlukovaných dat. Oddíl musí být naformátován na NTFS.
5. Na obou uzlech clusteru bude tento oddíl pojmenován stejným písmenem, například Q. Podle toho při vytváření oddílu na prvním serveru vyberte položku Přiřaďte následující písmeno jednotky - Q.
6. Zbytek disku si můžete libovolně označit. Samozřejmě je velmi žádoucí používat souborový systém NTFS. Například při konfiguraci služeb DNS, WINS budou databáze hlavních služeb přeneseny na sdílený disk (nikoli na systémový svazek Q, ale na druhý, který jste vytvořili). A z bezpečnostních důvodů pro vás bude pohodlnější používat svazky NTFS.
7. Zavřete Správa disků a zkontrolujte přístup k nově vytvořenému oddílu. Můžete na něm například vytvořit textový soubor test.txt, zapsat ho a smazat. Pokud vše proběhlo v pořádku, pak jsme s konfigurací externího pole na prvním uzlu hotovi.
8. Nyní vypněte první server. Vnější pole musí být povoleno. Zapneme druhý server a zkontrolujeme přístup k vytvořenému oddílu. Také zkontrolujeme, že písmeno přiřazené první sekci je totožné s tím, které jsme vybrali, tedy Q.

Tím je konfigurace externího pole dokončena.

Instalace softwaru Cluster Service

Konfigurace prvního uzlu clusteru

Před zahájením instalace softwaru Cluster Service musí být všechny uzly clusteru vypnuty a všechna externí pole musí být zapnuta. Přejděme ke konfiguraci prvního uzlu. Externí pole je aktivní, první server je aktivní. Celý proces instalace probíhá pomocí Průvodce konfigurací Cluster Service:

Konfigurace druhého uzlu clusteru

Chcete-li nainstalovat a nakonfigurovat druhý uzel clusteru, musí být povolen první uzel a musí být povoleny všechny síťové jednotky. Postup nastavení druhého uzlu je velmi podobný tomu, který jsem popsal výše. Je zde však několik drobných změn. Chcete-li to provést, použijte následující pokyn:

1. V dialogovém okně Vytvořit nebo připojit klastr vyberte Druhý nebo další uzel v clusteru a klikněte na další.
2. Zadejte název clusteru, který jsme nastavili dříve (v příkladu je to MyCluster) a klepněte na tlačítko Další.
3. Po připojení druhého uzlu ke clusteru Průvodce konfigurací Clusterové služby automaticky vyzvedne všechna nastavení z primárního uzlu. Chcete-li spustit Clusterovou službu, použijte název, který jsme vytvořili dříve.
4. Zadejte heslo k účtu a klikněte na Další.
5. V dalším dialogovém okně dokončete instalaci klepnutím na tlačítko Dokončit.
6. Clusterová služba bude spuštěna na druhém uzlu.
7. Zavřete okno Přidat nebo odebrat programy.

Chcete-li nainstalovat další uzly clusteru, použijte stejné pokyny.

Postscript, díky

Aby nedošlo k záměně se všemi fázemi instalace clusteru, dám malou tabulku, která odráží všechny hlavní fáze.