构建云基础结构具有文件服务器存储的汇聚数据中心.docx
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构建云基础结构具有文件服务器存储的汇聚数据中心
构建云基础结构:
具有文件服务器存储的汇聚数据中心
概述1
安装和配置进程4
一、阶段1:
为群集准备IT基础结构4
二、阶段2:
准备计算机5
1、安装WindowsServer20126
2、连接和配置网络适配器属性6
3、添加共享存储到文件服务器群集成员6
4、加入适当域7
5、配置网络负载平衡和故障转移(NIC组)7
6、配置通信性能隔离8
7、为虚拟机监控程序配置BIOS设置10
安装Hyper-V10
三、第3阶段:
创建存储群集11
1、创建存储池11
2、创建虚拟磁盘12
3、在虚拟磁盘上创建简单卷。
13
4、创建存储群集13
5、添加存储池到群集。
14
6、添加虚拟磁盘到群集存储池。
14
7、向存储群集添加文件服务器,以获得横向扩展应用程序数据功能。
14
8、创建虚拟机存储文件共享。
15
四、第4阶段:
创建Hyper-V群集17
配置Hyper-V群集成员的最终设置。
19
五、验证配置19
1、创建新的虚拟机19
2、虚拟机上的网络连接测试20
3、执行实时迁移20
4、执行快速迁移21
本文档包含可创建针对以下用途的私人云或公共云配置的说明:
●一个用于证实服务质量(QoS)功能的群集成员通信(实时迁移、群集、存储和管理)的聚合子网。
●用于网络带宽聚合的NIC组和用于租户子网的故障转移。
●可存储虚拟机文件的群集文件服务器。
概述
WindowsServer®2012云是高性能且高可用性的Hyper-V群集,用于托管可管理以创建私有云或公共云的虚拟机。
本文档讲解如何配置配置此类云的基本构建块。
它不包括Microsoft®系统中心或部署的其他管理软件方面;重点是配置用于构建云的核心WindowsServer主机。
有关使用WindowsServer2012创建云的背景信息,请参阅“作为云服务使用WindowsServer8构建基础结构”。
以下功能提供本文档中所用拓扑的高水平表现。
图1云拓扑
下表总结了本文档涵盖的步骤:
步骤
任务
目标
任务
1
初始节点配置
所有节点
●安装全新的操作系统后的加入域计算机。
●禁用未使用和未连接的接口和重命名活动连接。
●必要时创建NIC组和分配静态IP。
●修改网络跃点数和/或绑定顺序以匹配拓扑。
2
初始存储配置
所有存储节点
●向相关节点提供所有共享存储。
●对于多路径方案,必要时安装和配置Microsoft®多路径I/O(MPIO)(MPIO)。
●安装角色和功能(“文件服务”角色和故障转移群集功能),需要时重新启动。
3
“存储空间设置”(可选—如果未使用存储区域网络(SAN)而使用空间时执行)
单个存储节点
●所有共享磁盘:
擦除、联机和初始化。
●创建池。
●在池中创建虚拟磁盘(已镜像)。
●在虚拟磁盘上创建新卷和格式NTFS(无驱动器号)。
4
存储群集配置
单个存储节点(同上)
●通过“群集验证向导”运行。
●解决任何指示的警告和/或错误。
●完成“创建群集向导”(设置名称和IP,但不添加适合的存储)。
●需要时执行手动群集调整(网络优先级和功能、仲裁配置)。
●添加虚拟磁盘到群集(这也将添加池)—只有在使用空间时执行。
●添加虚拟磁盘到群集共享卷(CSV)。
●添加横向扩展文件服务器角色到群集。
●添加共享文件夹到CSV卷上的横向扩展文件服务器角色(确保连续的可用性和自定义权限)。
5
初始Hyper-V配置
所有Hyper-V节点
●启用Hyper-V所需的BIOS设置。
●安装角色和功能(“Hyper-V”角色和故障转移群集功能),需要时重新启动。
6
Hyper-V群集配置
单个Hyper-V节点
●通过“群集验证向导”运行。
●解决任何指示的警告和/或错误。
●完成“创建群集向导”。
●需要时执行手动群集调整(网络优先级和功能、仲裁配置)。
7
Hyper-V配置
所有Hyper-V节点
●更改默认文件位置,映射到文件共享(如果之前未通过“添加角色和功能向导”进行配置)。
●配置虚拟机(如果之前未通过“添加角色和功能向导”或“创建群集向导”进行配置)。
8
云验证
单个Hyper-V节点
●创建虚拟机,附加现有的操作系统虚拟硬盘(VHD)。
●开启虚拟机。
●快速迁移和/或实时迁移到群集中的其他节点。
此云配置包括以下内容:
●一个Hyper-V群集中的多台计算机。
Hyper-V群集中的每台计算机必须具有四个网络适配器:
✧两个10Gb以太网(GbE)网络适配器用于在群集中对Hyper-V主机进行实时迁移、群集、存储和通信管理。
✧两个网络适配器(可以是1GbE或10GbE)用于在Hyper-V群集上正在运行的Hyper-V虚拟机中通信。
●独立的存储群集至少使用两台计算机托管在Hyper-V群集上运行的虚拟机的存储。
●使用适当的网络硬件让Hyper-V和存储群集中的所有计算机相互连接或连接到提供托管的虚拟机的大型网络。
此配置使用WindowsServer2012的以下技术和功能:
●负载平衡和故障转移(LBFO):
负载平衡和故障转移在逻辑上结合了多个网络适配器,以提供带宽聚合和通信故障转移,防止在网络组件失败的情况下连接丢失。
负载平衡和故障转移也称为NIC组。
●数据中心桥接(DCB):
如果由10GbE网络适配器和交换光纤支持,DCB将为不同类型的群集通信提供性能保证。
●服务质量(QoS):
如果DCB不受10GbE网络适配器和交换光纤支持,WindowsServer2012中的QoS数据包计划设施可提供对不同类型Hyper-V群集通信的性能保证。
●VHD文件的网络存储:
Letsvirtual让虚拟机位于网络共享上,并通过服务器消息块(SMB)2.2(而非Hyper-V主机的本地驱动器)进行访问。
●远程直接内存访问(RDMA):
RDMA允许SMB通信绕过网络堆栈,并直接通过性能极大改进的网络在文件来源和文件目标之间转移。
●存储空间:
存储空间可让你从简单的串行附加SCSI(SAS)磁盘创建磁盘池,该SAS磁盘可用作创建和格式化虚拟磁盘或卷所在的单一具成本效益的大容量位置。
此云的安装和配置过程包括以下内容:
1.设置Hyper-V群集。
2.设置存储群集。
3.验证此配置。
备注
集中控制群集成员计算机(未显示)的安全性和管理至少需要一个ActiveDirectory域服务(ADDS)域控制器。
它必须可由所有群集成员计算机访问,包括共享存储群集的成员。
以下部分描述了如何通过使用ServerManager和其他基于UI的工具设置这一云配置,并且还将首选项加入到将启用自动配置的WindowsPowerShell®脚本。
这些脚本必须在本地计算机上运行,而不能远程运行。
构建云之后,然后可以开始执行下列操作:
●启动虚拟机。
●在Hyper-V群集中的服务器之间迁移正在运行的虚拟机(实时迁移)。
●将存储从一个所有者故障转移到另一个所有者。
安装和配置进程
创建这一作为服务的基础结构(IaaS)云配置包括以下阶段:
1 阶段1:
为群集准备IT基础结构
2 阶段2:
准备Hyper-V和存储群集的计算机
3 阶段3:
创建存储群集
4 阶段4:
创建Hyper-V群集
5 阶段5:
验证配置
一、阶段1:
为群集准备IT基础结构
在这个阶段中,你将为该云配置所需IT基础结构,包括下列内容:
租户子网群集中不同计算机上虚拟机之间的通信子网和来自私人网络或Internet的通信子网。
这个子网可以是现有intranet子网的一部分,也可以是通过路由器连接到intranet的专用子网的一部分。
托管Tenant子网的网络适配器通常不包含与之相关的IP寻址信息,且所有网络服务都应取消与该适配器的绑定。
你可以使用1GbE或10GbE适配器,这要根据你的租户网络的通信配置文件和带宽要求而定。
主机子网在群集内部10GbE的聚合网络流量的的专用子网,由以下流量组成:
●实时迁移:
在虚拟机运行时计算机之间的虚拟机的Hyper-V迁移。
●管理:
群集计算机的远程管理。
●集群:
群集节点之间故障转移群集服务的通信。
●存储:
文件服务器群集的通信。
对于租户子网,你需要拥有足够交换机端口的支持1GbE的交换机,如下所述:
●每台Hyper-V群集成员计算机的两个端口。
●如需要,一个端口用于连接到私人网络或Internet的路由器。
对于租户子网,你需要拥有足够交换机端口且支持10GbE的交换机,如下所述:
●每台Hyper-V群集成员计算机的两个端口。
●每台存储群集成员计算机的两个端口。
如果支持10GbE的交换机支持DCB,使用交换机配置工具启用DCB。
下图显示了一个示例配置。
图2示例配置
二、阶段2:
准备计算机
对于存储和Hyper-V群集中的“每台”计算机,请执行下列任务:
●安装WindowsServer8。
●连接和配置网络适配器属性。
●添加共享存储到文件服务器群集成员。
●加入适当域。
●配置网络负载平衡和故障转移。
1、安装WindowsServer2012
安装WindowsServer2012,命名计算机为其指定的名称,并加入相应的ADDS域。
相应的ADDS域通常是一个内部组织域或托管的提供程序域。
注意,该域可能与在Hyper-V群集上托管的虚拟机域独立开来,具体取决于你的部署和使用方案。
2、连接和配置网络适配器属性
对于在主机子网上的10GbE网络适配器,执行以下操作:
1 将其连接到10GbE交换机端口。
2 若要更加轻松地配置网络适配器,请使用指明已连接聚合流量子网(例如:
HosterNet1和HosterNet2)的名称对它们进行重命名。
你可以通过NetworkConnections文件夹执行此操作。
3 为聚合流量子网的静态IPv4地址配置,配置TCP/IP属性。
你可以在“网络连接”文件夹中的网络适配器属性中配置。
对于在Tenant子网上的1GbE网络适配器,执行以下操作:
1 将其连接到1GbE交换机端口。
2 若要更加轻松地配置网络适配器,请使用指明其用途或已连接内部网或Internet(例如:
TenantNet1和TenantNet2)的名称对它们进行重命名。
你可以通过“NetworkConnections”文件夹执行此操作。
3 从Tenant子网界面取消绑定所有服务,除Microsoft负载平衡/故障转移提供程序和TCP/IP堆栈。
从界面取消绑定所有与TCP/IP堆栈有关的服务后,你可能短期内失去与服务器的连接。
4 禁用所有计算机上所有未用的界面。
这会阻止你在几种配置向导中看到这些未用的界面,以免出现配置问题。
3、添加共享存储到文件服务器群集成员
如果使用光纤通道(FC)存储,请将主机总线适配器(HBA)纤维光缆连接到FC集线器或连接到存储设备的切换器。
如果需要高可用性的存储访问,每个群集节点应带有两个HBA。
配置带有适当RAID设置和卷的存储设备(逻辑单元号[LUN]),以便设备上的存储可从每台群集成员计算机的“计算机管理”控制台中取用。
如果使用SASJBOD磁盘,则根据需要为你的硬件连接连接缆线和进行相互连接,并确认磁盘已连接到其SAS卡。
本文档包含的方案涵盖SASJBOD存储和WindowsServer2012存储空间。
如果你不使用SASJBOD存储和存储空间,则在第一台连接到存储的计算机上,你需要执行以下操作:
●可用于群集仲裁卷的1GB卷。
●带有适当空间的卷将用于存储虚拟机文件夹和Hyper-V群集的文件。
●如果你有多个数据存储路径(例如两个HBA),请确保在各个节点上安装
Microsoft®MultipathI/O(MPIO)。
此步骤可能需要你重新启动系统。
有关MPIO的详细信息,请参阅“Microsoft多路径I/O的新内容”。
备注
在大多数情况下,使用群集软件标识为适合群集的仲裁配置。
仅在您确定更改适合群集时才更改仲裁配置。
有关仲裁配置的详细信息,请参阅“了解故障转移群集中的仲裁配置”。
4、加入适当域
如果你在安装操作系统期间未将计算机加入到它的ADDS域,请现在加入。
若要加入ADDS域,请执行下列操作:
1 在键盘上按下Windows键,然后按“R”。
打开“控制面板”,然后单击“确定”。
2 在“控制面板”窗口中,单击“系统和安全”,然后单击“系统”。
3 在“系统”窗口中的“计算机名、域和工作组设置”下,单击“更改设置”。
4 在“系统属性”对话框中,单击“更改”。
5 在“隶属于”之下,单击“域”,键入域名,再单击“确定”。
5、配置网络负载平衡和故障转移(NIC组)
网络负载平衡和故障转移能够在网卡或端口失败的情况下支持带宽整合和通信故障转移,以防止连接丢失。
在本方案中,你将创建两个组:
●一组用于聚合通信到主机子网或从主机子网聚合通信。
●另一组用于虚拟机到租户子网之间的通信。
若要配置使用服务器管理器的NIC组,在Hyper-V和存储群集中的“每一台”计算机上执行以下操作:
备注
在下面过程中的几个步骤将会中断网络连接一段时间。
我们建议,如果网络连接中断超过5分钟,所有的服务器都能通过键盘、视频和鼠标(KVM)访问,这样你将能检查这些机器的状态。
1 从“服务器管理器”中,在控制台树中单击“本地服务器”。
2 在“属性”中,单击“NIC组”旁边的“禁用”。
3 在“TenantNet适配器”窗口中,在“服务器”中单击服务器计算机的名称。
4 在“组”中,单击“任务”,然后单击“新建组”。
5 在“添加组”窗口中,在“组名称”文本框中,输入聚合通信子网的NIC组的名称(例如,“HosterNet组”)。
在“可用适配器”列表中,选择两个连接融合通信子网的网络适配器(在本例中,HosterNet1和HosterNet2),然后单击“确定”。
注意,在作此更改后恢复连接前,可能有几分钟的延迟。
6 对于新的NIC组适配器连接到融合通信子网,需要为静态IPv4地址配置TCP/IP属性(例如,“HosterNet组”)。
你可以在“网络连接”文件夹中的网络适配器属性中配置。
你会看到一个新的适配器,其中成组的NIC的名称是你在步骤5中指定的名称。
在指定新的IP寻址信息后将会中断连接一会儿。
7 现在你将通过使用TenantNetNIC创建组。
返回到“服务器管理器”,单击“本地服务器”,然后,在“属性”中单击“网络适配器组”旁的“启用”。
在“NIC组”窗口中,在“组”下,单击“任务”,然后单击“新建组”。
在“新建组”窗口中,在“组名称”文本框中,输入虚拟机通信子网的NIC组的名称(例如,“TenantNet组”),选择两个连接到虚拟机通信子网的网络适配器,然后单击“确定”。
备注
你可能需要手动刷新NIC组窗口的显示来显示新组,并且在NIC组创建时连接上会有一些延迟。
如果正在远程管理该服务器,可能会和服务器暂时失去连接。
此外,如果你看到“警告”,关闭NIC组窗口,重新将其打开,以便显示刷新。
8 对于TenantNet适配器,除了“Microsoft负载平衡/故障转移提供程序”外取消其他绑定。
9 在“网络连接”窗口中,按“ALT+N”,然后单击“高级设置”。
10 在“高级设置”对话框中的“连接”部分中,修改连接的顺序,使主机子网的NIC组(例如,HosterNet组)排在第一位,租户子网的NIC组(例如,TenantNet组)排在第二位。
单击“确定”保存更改。
对Hyper-V群集中的每台计算机执行以下操作:
1 配置通信性能隔离。
2 为虚拟机监控程序配置BIOS设置。
3 安装Hyper-V。
6、配置通信性能隔离
如果10GbE网络适配器和支持10GbE的交换机同时支持数据中心桥接,并且你想使用UCB实现性能隔离,请使用以下步骤给每台计算机添加数据中心桥接功能:
4 在“服务器管理器”中,在控制台树中单击“面板”。
5 在“欢迎来到服务器管理器”中,单击“2添加角色和功能”。
6 在“添加角色和功能向导”的“开始之前”页面上,单击“下一步”。
7 在“安装类型”页上,单击“下一步”。
8 在“服务器选择”页上,单击“下一步”。
9 在“服务器角色”页上,单击“下一步”。
10 在“选择功能”页上,在“功能”列表中选择“数据中心桥接”,然后单击“下一步”。
11 在“确认安装选择”页上,选择“自动重新启动目标服务器(如需要)”复选框。
在“添加角色和功能向导”对话框中,单击“是”,然后单击“安装”。
12 在“安装进度”页上,成功安装后单击“关闭”。
无论是否使用DCB,必须创建QoS策略,给每个网络通信类型进行分类和标记。
必须使用WindowsPowerShell命令(New-NetQosPolicy-Name),为群集中每台计算机上的每个通信类型创建新的QoS策略。
下面提供了一些命令示例:
New-NetQosPolicy–Name“LiveMigrationpolicy”–LiveMigration–MinBandwidthWeightAction20
New-NetQosPolicy–Name“SMBpolicy”–SMB–MinBandwidthWeightAction50
New-NetQosPolicy–Name“Clusterpolicy”-IPProtocolMatchConditionUDP-IPDstPortMatchCondition3343–MinBandwidthWeightAction20
New-NetQosPolicy–Name“Managementpolicy”–DestinationAddress10.7.124.0/24–MinBandwidthWeightAction10
这些命令使用“MinBandwidthWeightAction”参数,该参数用总量的百分比指定最小带宽。
“-LiveMigration”和“-SMB”筛选器内置于WindowsServer2012中。
它们分别与发送到TCP端口6600(实时迁移)和TCP端口445(用于文件存储的SMB协议)相匹配。
群集服务通信使用UDP端口3343。
例如,对应于主机子网,通信管理的地址范围是10.7.124.0/24。
因此,实时迁移、SMB、群集和通信管理大概分别占总带宽的20%、50%、20%和10%。
若要显示最终通信类别,运行“Get-NetQosTrafficClass”WindowsPowerShell命令。
如果未使用DCB,Windows将通过这些QoS策略强制执行性能隔离。
如果你的网络适配器和交换机支持DCB,则使用WindowsPowerShell启用连接到融合网络子网的网络适配器上的DCB。
下面是一些示例:
Enable-NetAdapterQos“HosterNet1”
Enable-NetAdapterQos“HosterNet2”
请注意,“HosterNet1”和“HosterNet2”是指定给单个网络适配器的名称,而不是NIC组名称。
若要验证网络适配器上的设置,请使用“get-netadapterqos”命令。
以下是运行WindowsPowerShell命令后的示例结果:
NetworkAdapterName:
HosterNet1
QOSEnabled:
True
MACsecBypassSupported:
False
Pre-IEEEDCBXSupported:
True
IEEEDCBXSupported:
False
TrafficClasses(TCs):
8
ETS-CapableTCs:
8
PFC-EnabledTCs:
8
OperationalTCMappings:
TCTSABandwidthPriorities
------------------------
0ETS20%0-3,5,7
1ETS50%4
2ETS30%6
WindowsPowerShell
例如,配置LBFO和性能隔离设置的WindowsPowerShell脚本,请查阅“ConfigureNetworking.ps1”。
7、为虚拟机监控程序配置BIOS设置
在你的BIOS设置中,启用数据执行保护(DEP)和硬件辅助虚拟化。
有关详细信息,请参阅“Hyper-V:
硬件考虑因素”。
安装Hyper-V
在Hyper-V节点执行下列步骤安装Hyper-V:
1 在“服务器管理器”中,在控制台树中单击“面板”。
2 在“欢迎来到服务器管理器”中,单击“2添加角色和功能”,然后单击“下一步”.
3 在“添加角色和功能向导”的“开始之前”页面上,单击“下一步”。
4 在“安装类型”页上,单击“下一步”。
5 在“服务器选择”页上,单击“下一步”。
6 在“服务器角色”页上,在“角色”列表中选择“Hyper-V”。
在“添加角色和功能向导”对话框中,单击“添加功能”,然后单击“下一步”。
7 在“选择功能”页上,在“功能”列表中选择“故障转移群集”。
在“添加角色和功能向导”对话框中,单击“添加功能”,然后单击“下一步”。
8 在Hyper-V页上,单击“下一步”。
9 在“虚拟交换机”页上,单击“下一步”。
10 在“迁移”页上,选择“允许服务器发送和接收虚拟机的实时迁移”复选框,然后确认“使用CredSSP”是否已启用。
单击“下一步”。
11 在“默认存储”页面上,单击“下一步”。
12 在“确认安装选择”页上,选择“自动重新启动目标服务器(如需要)”复选框。
在“添加角色和功能向导”对话框中,单击“是”,然后单击“安装”。
13 在“安装进度”页上,成功安装后单击“关闭”。
14 重新启动计算机。
此流程可能需要重新启动计算机两次。
如果是这样,安装程序将自动触发多次重新启动。
重新启动服务器后,打开“服务器管理器”,然后确认安装是否成功。
在“安装进度”页上单击“关闭”。
对于存储群集上的每台计算机,用下列步骤安装文件服务和故障转移群集:
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