Alta Disponibilidad con Microsoft Cluster Server (MSCS)

1. Alta Disponibilidad con Microsoft Cluster Server (MSCS) David Cervigón Luna Microsoft IT Pro Evangelist davidce@microsoft.com http://blogs.technet.com/davidcervigon

2. Agenda • Introducción • Arquitectura de MSCS • Administración de MSCS • Ejemplo práctico: Exchange 2003 en Cluster • Solución de problemas en MSCS • DEMOS

3. Introducción

4. Escalabilidad y Alta Disponibilidad • Ambas dirigidas a garantizar los niveles de servicio (SLAs) • Escalabilidad • Garantizar el servicio ante incrementos sustanciales en la demanda de los mismos. • Facilitar la rápida implementación de nuevos servicios sobre infraestructura existente. • Alta Disponibilidad • Tolerancia a fallos (hw/sw) • Desastres (naturales, accidentes, etc.) • Facilitar las operaciones de mantenimiento (backup, Actualizaciones de sw/hw, logísticas, etc.)

5. Usos de Microsoft Cluster Server • Servidores conectados a sistemas de almacenamiento compartidos que son capaces de asumir de forma inmediata la carga de trabajo de otro en caso de fallo • Los escenarios más utilizados son aquellos en los que se quiere: • Obtener tolerancia a fallos en servicios que almacenan información importante en disco y/o registro • Aplicaciones que deban mantener el estado entre peticiones sucesivas. • Ideal para servicios back-end. • Bases de datos: SQL, Oracle, etc. • Buzones de correo (Exchange 2000 – 2003) • Aplicaciones LOB (SAP, etc.) • Ficheros e Impresoras • DHCP y/o WINS • Virtual Server

6. Antes de instalar un Cluster Server • Software • Windows Server 2003 Enterprise Edition o DataCenter Edition en todos los nodos • Resolución de nombres (DNS, WINS) • Miembros de un dominio • Cuentas de servicio miembros del domino • Derechos de Administrador local • NO derechos de Administrador del dominio • Ojo con los cambios de contraseña • Hardware • HCL • Hardware idéntico en todos los nodos participantes • Red • Al menos dos interfaces de red • Direccionamiento IP estático • Almacenamiento compartido • SCSI o Fiber Channel (HCL) • NTFS, >500MB

7. Tolerancia a fallos de Cluster Server Escalabilidad: Hasta 8 nodos Server Cluster Passive Server Active Server Virtual Server Address Active Server Cluster Storage Devices

8. Servidores Virtuales • Una máquina real de cara a los clientes • Representada por: • Una o varias IPs • Nombre de red • Otros recursos y servicios • Discos • DHCP, WINS • BBDD (SQL, buzones Exchange) • Ficheros y/o impresoras • Etc. • El servidor virtual “vive” en algunos de los nodos reales (físicos) que conforman el cluster • Un Cluster puede albergar mas de un servidor virtual

9. Arquitectura

10. Arquitectura y Componentes Cluster Service Event Log Replication Manager Node Manager Checkpoint Manager Membership Manager Global Update Manager Backup/Restore Manager Failover Manager Database Manager Log Manager Resource Monitors Windows File System Windows Registry Resource DLLs

11. Arquitectura: Database Manager • Propósito • Mantiene la base de datos de configuración del cluster • Maneja la información acerca de todas las entidades físicas y lógicas del cluster • Coopera con otras instancias del Database Manager presentes en el cluster • Interacción con otros componentes • Ofrece servicios al Failover Manager y al Node Manager • Los cambios se escriben el en registro y en el recurso del quorum • Los cambios son replicados por el Global Update Manager • Implementa APIs usadas por las DLLs de recursos

12. Arquitectura: Node Manager • Propósito • Se ejecuta en cada nodo • Mantiene una lista local con todos los nodos presentes en el cluster • Envía los mensajes de heartbeat para detectar fallos en otros nodos (UDP 3345). • Agrega nuevos nodos y expulsa nodos existentes • Tras detectar un fallo en un nodo: • Envía un mensaje para que se inicie un “regroup event” • El servicio de cluster evita las operaciones de escritura en disco hasta que el estado de la pertenencia al cluster de los miembros se estabiliza • Mueve los grupos de recursos del nodo que ha fallado a un nodo activo

13. Arquitectura: Failover Manager • Propósito • Arranca y para recursos • Gestiona las dependencias entre recursos • Determina que nodos poseen que recursos • Failover y Failback • Suceden por causa de un fallo, pero también se pueden iniciar manualmente • Los grupos de recursos se mueven a un nodo disponible • La recuperación de una situación de fallo requiere estabilizar el estado de los recursos del nodo que han fallado • Los nodos negocian la propiedad de los recursos a recuperar • El proceso de Failback puede transferir la propiedad de los grupos al nodo una vez recuperado, si así se especifica en la configuración del grupo.

14. Arquitectura: Checkpoint y Log Manager • Checkpoint Manager • Verifica las entradas del registro cuando un recurso se pone online. • Escribe datos de checkpoint en el quorum cuando un recurso se pone offline • Replica información del registro específica de la aplicación • Log Manager • Interactúa con el Checkpoint Manager para asegurar que el recurso del quorum tiene la información actualizada. • Permite que los cambios de configuración se lleven a cabo incluso si algunos de los nodos están caídos • Los nodos recuperados pueden actualizar su información obsoleta desde el recurso del quorum

15. Arquitectura: Otros Managers • Global Update Manager • Replica los cambios en la base de datos del cluster a todos los nodos que lo forman • Backup/Restore Manager • Ofrece la funcionalidad para hacer backup y restaurar la base de datos del cluster • Opera junto con el Failover Manager y el Database Manager • Eventlog Replication Manager • Replica los visores de sucesos locales a toso los nodos del cluster • Membership Manager • Mantiene una vista consistente del estado de todos los nodos del cluster

16. Arquitectura: Monitores de Recursos y DLLs de Recursos • Usados por MSCS para manejar los recursos clusterizados. • Ponen los recursos online • Gestiona las interacciones con otros recursos • Monitorizan la salud de los recursos • DLLs de recursos disponibles para: • Recursos comunes (discos, carpetas compartidas, etc.) • Aplicaciones Cluster-aware • Aplicaciones genéricas no cluster-aware • Los procesos del Resource Monitor hacen hosting de las DLLs de recursos • Se ejecutan separadamente del servicio de cluster

17. Arquitectura: El recurso del Quorum • Compartido por todos los nodos • Ofrece una configuración consistente del cluster • Asegura que un recurso es manejado exclusivamente por un único nodo • Quorum log • Mantiene la información de la configuración del cluster • Tipos de Quorum • Standard. Única base de datos de configuración almacenada en un disco de la cabina compartida (SCSI o Fibra) • Majority Node-Set • Se crea si no hay discos compartidos disponibles para almacenar el Quorum en el momento en que se crea el cluster. • El Quorum log se copia en el disco de sistema de cada nodo. • El recurso Majority Node-Set asegura la consistencia de la información replicándose a los quorums locales • Un cambio se considera completo si se ha llevado a cabo en mas de la mitad de los nodos. Los nodos no pueden poseer recursos a menos que pertenezcan a esta mayoría.

18. Administración

19. Instalando un Cluster Server

20. Componentes de MSCS • Cluster Service (Clussvc.exe) • C:\Windows\Cluster • Cluster Database (ClusDB) • C:\Windows\Cluster • HKLM\Cluster • Replicada en y a través del Quorum • Cluster Disk driver (Clusdisk.sys) • HKLM\System\CurrentControlSet\Services\Clusdisk • Parameters\Signatures • Parameters\AvailableDisks • Cluster Network Driver (Clusnet.sys) • HKLM\System\CurrentControlSet\Services\ClusNet • Resource monitor y DLLs de recursos (resrcmon.exe) • C:\Windows\Cluster

21. Creación de Grupos y Recursos • Cada grupo suele estar asociado al menos a un disco físico. • No poner diferentes servidores virtuales en el mismo grupo. • Se puede hacer manualmente o por la instalación de un servicio cluster-aware • Decidir los parámetros de cada recursos. • Ejecutar en un monitor de recursos independiente • Dependencias entre recursos. • Un nombre de una IP • Un share de un nombre, de una IP y de un disco • Si un fallo individual afecta o no al grupo • Umbral y periodo: Cuantas veces y en cuento tiempo se intentará recuperar el recurso • Chequeo de salud del recurso • LooksAlive • IsAlive

22. DEMO: DHCP en Cluster

23. Ejemplo práctico: Exchange Server 2003

24. Requerimientos: • Windows 2000 (SP3 + 329938 o SP4) • Advanced Server: • 2 nodos Activo/Pasivo • 2 nodos Activo/Activo • Datacenter Server: • 2 nodos Activo/Activo • Hasta 4 nodos en Activo/Pasivo • Windows Server 2003 (Enterprise o Datacenter) • 2 nodos en Activo/Activo • Hasta 8 nodos en Activo/Pasivo • RECOMENDACIÓN: Activo/Pasivo es el mejor modelo • Limite: N-1 nodos activos siendo N el numero de nodos • En un modelo Activo/Activo (nº de EVS > nº nodos) • Menos de 1900 conexiones MAPI concurrentes • CPU < 40%

25. Dependencias entre los recursos • Cuanto más plana, failovers más rápidos Exchange 2000 Exchange 2003

26. 7+1 4+4 6+2 Modelos Activo/Pasivo con 8 nodos

27. Exchange 2000 Exchange 2003 Permisos de la cuenta de servicio de Cluster • Admimistrador local en cada nodo • No requiere permisos en la organización de Exchange • Administrador Local en cada nodo Administrador (en la organización si es el primero, o en el Grupo Administrativo)

28. Cómo crear un Exchange 2003 Virtual Server en cluster • Instalar los nodos y configurar el servicio de cluster • Instalar MSDTC en cada nodo del cluster. • Instalar Exchange Server 2003 en cada nodo del cluster • La instalación es cluster-aware • Copia binarios y registra DLLs de recursos específicas de Exchange • Crear el EVS: • En un grupo separado • Uno o varios discos compartidos (según modelo del almacenamiento) • Al menos una IP • Un Nombre de Red • Un recurso de Exchange System Attendant • En Exchange Server 2003, generara los demás recursos necesarios • Eliminar el EVS: “Quitar Servidor Virtual de Exchange” en: • El recurso Exchange System Attendant

29. Diseño del Almacenamiento en el EVS • 4 grupos de almacenamiento como máximo por EVS y Nodo (ojo en configuraciones Activo/Activo) • 5 bases de datos por grupo de almacenamiento • Separar bases de datos y logs en diferentes discos para cada EVS • El número máximo de unidades de Windows Server 2003 es 24 • Solo se soportan 23 discos compartidos • Pueden usarse Volume Mount Points • Que sean únicos para evitar conflictos con otros discos en el nodo o en el cluster • No crearlos entre discos compartidos y discos locales ni con el Quorum • No crearlos entre discos pertenecientes a diferentes grupos • Establecer correctamente las dependencias entre los discos

30. Diseño Front-End / Back-End • Designar los servidores de Front-End • Crear los servidores virtuales HTTP en el Administrador del Sistema (Exchange) • Balancearlos con NLB, si es necesario • Agregar servidores virtuales HTTP en el EVS del cluster que correspondan a los de los frontales • Agregando servidores virtuales HTTP • Agregando Directorios virtuales • Mucha más información en: • http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/exchange/2003/library/febetop.mspx

31. DEMO: Exchange 2003 en Cluster

32. Solución de Problemas en MSCS

33. Herramientas • Visor de Sucesos • Cluster Log • En C:\WINDOWS\CLUSTER • ClusterLogLevel=2 por defecto • Entradas para cada componente. • http://support.microsoft.com/kb/168801/en-us • http://support.microsoft.com/kb/286052/en-us • Cluster Diagnostics and Verification Tool (ClusDiag.exe) • http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=b898f587-88c3-4602-84de-b9bc63f02825&DisplayLang=en • Cluster MPSReports • http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=CEBF3C7C-7CA5-408F-88B7-F9C79B7306C0&displaylang=en

34. Sustitución de Discos compartidos • Windows 2000 • Dumpcfg.exe para cambiar la firma del disco • http://support.microsoft.com/?id=243195 • Windows Server 2003 • ConfDisk.exe sustituye a DumpCfg.exe • ClusterRecovery.exe. Engloba a ConfDisk y Dumpcfg • http://support.microsoft.com/kb/305793/en-us • http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?familyid=2BE7EBF0-A408-4232-9353-64AAFD65306D&displaylang=en • Incluidas en el Kit de Recursos

35. Algunos problemas más frecuentes • How to enable User Mode Hang Detection on a server cluster in Windows Server 2003 and in Windows 2000 Server SP4 • http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;EN-US;815267 • How to troubleshoot Cluster Service Startup Issues • http://support.microsoft.com/kb/266274 • How to troubleshoot event ID 9, event ID 11, and event ID 15 error messages • http://support.microsoft.com/?kbid=154690 • Cluster Network Name May Not Come Online with Event ID 1052 • http://support.microsoft.com/kb/257903 • Troubleshooting Multiple Cluster Symptoms on the Same SAN • http://support.microsoft.com/kb/311081/en-us • Troubleshooting Cluster Event ID 1068 • http://support.microsoft.com/kb/306684/en-us

36. REFERENCIAS • Server Clusters • Guide to Creating and Configuring a Server Cluster under Windows Server 2003 White Paper • Cluster Configuration Best Practices for Windows Server 2003 • Best practices for securing server clusters • Cluster support for DHCP servers • Deploying Exchange Server 2003 in a Cluster • Exchange Server 2003 Cluster Configuration Checklist • Solución de problemas en Cluster Server

37. Más Acciones desde TechNet • Para ver los webcast grabados sobre éste tema y otros temas, diríjase a: • http://www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/webcasts/webcasts_ant.asp • Para información y registro de Futuros Webcast de éste y otros temas diríjase a: • http://www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/webcasts/default.asp • Para mantenerse informado sobre todos los Eventos, Seminarios y webcast suscríbase a nuestro boletín TechNet Flash en ésta dirección: • http://www.microsoft.com/spain/technet/boletines/default.mspx • Para estar informado sobre novedades vea nuestros It´s Showtime en: • http://www.microsoft.com/spain/technet/itsshowtime/default.aspx • Para acceder a toda la información, betas, actualizaciones, recursos, puede suscribirse a Nuestra Suscripción TechNet en: • http://www.microsoft.com/spain/technet/recursos/cd/default.mspx

38. ¿PREGUNTAS? David Cervigón Luna Microsoft IT Pro Evangelist davidce@microsoft.com http://blogs.technet.com/davidcervigon