lunes, 16 de agosto de 2010

VMware vSphere 4.1: Implementación de Cluster MSCS Across Boxes


En más de alguna ocasion hemos tenido la necesidad de proveer de alta disponibilidad a alguno de nuestros servicios a traves de la implementación de un Failover Cluster. Servicios como Exchange y SQL Server dependen de los Clusters para poder contar con Alta Disponibilidad y asegurar la continuidad operacional.

Para poder implementar un Cluster de Microsoft (Windows Server 2003/2008) podemos utilizar tanto servidores fisicos como virtuales. En los siguientes articulos detallaremos el proceso de implementación de un Failover Cluster con Windows 2008 utilizando nuestra plataforma VMware vSphere.

Introducción

En un tipico cluster de servidores, multiples nodos son configurados para ser capaz de tomar el control de un servicio o recurso, pero solo un nodo puede tener el control de un servicio o recursos en un momento dado.

Windows Server 2003 puede soportar hasta 8 nodos en un Cluster, mientras que Windows 2008 soporta hasta 16 nodos si se está utilizando Switch de Fiber Channel. Dispositivos de almacenamiento que utilizan discos SCSI conectados directamente (Direct Attached Storage) soportan un maximo de solo 2 nodos. Un cluster de maquinas virtuales sobre hosts ESX/ESXi utiliza una conexion simulada de almacenamiento compartido SCSI, y por lo tanto esta limitado a solo dos nodos.

Un failover Cluster, cuando esta bien configurado, provee de failover automatico de servicios y aplicaciones hospedadas a traves de multiples nodos. Como se mencionó anteriormente, solo un nodo tiene el control de los recursos en un momento dado. Cuando dicho nodo experimenta fallas que provoca un perdida en el Heartbeat entre los nodos del cluster, otro nodo asume el control de los recursos para permitir la continuidad de los servicios con una perdida de datos minima.

Configuraciones de Cluster soportadas por vSphere

VMware vSphere soporta tres configuraciones distintas para un Cluster MSCS las cuales detallaremos a continuación.

Cluster in a Box

Corresponde a un Cluster donde las maquinas virtuales que lo componen se encuentran en el mismo host ESX/ESXi. Las VM estan conectadas al mismo dispositivo de almacenamiento, sea este local o remoto. Esta configuración protege contra fallas a nivel de Sistema Operativo y de Aplicaciones, pero no protege contra fallas de Hardware. Esta es la configuración más sencilla para un Failover Cluster y no requiere configuraciones especiales para que este escenario funcione.


Cluster Across Boxes

Corresponde a un Cluster donde las maquinas virtuales que lo componen se encuentran en diferentes hosts ESX/ESXi. Esta configuración protege contra fallas de Software y fallas de Hardware al ubicar los nodos en hosts ESX/ESXi separados. Esta configuración requiere almacenamiento compartido sobre una SAN Fiber Channel para el disco Quorum.



En los siguientes articulos detallaremos la creación de un Cluster con estas caracteristicas.

Cluster Fisico-Virtual

Corresponde a un Cluster compuesto por un servidor fisico y una maquina virtual. En caso de una falla de Hardware en el servidor fisico, la maquina virtual puede tomar el control de los recursos del cluster. Esta configuracion combina lo mejor de ambos mundos y la unica restriccion adicional es que no se puede utilizar RDMs en modo de compatibilidad virtual. Esta es una solución simple con bajos requerimientos de Hardware.


Pre-Requisitos

Requerimientos de Software y Hardware

Todas las configuraciones de MSCS sobre vSphere requieren ciertos componentes de Hardware y Software.
  • Adaptador virtual SCSI


    • LSI Logic Parallel para Windows Server 2003
    • LSI Logic SAS para Windows Server 2008
  • Windows Server 2003/2008 Enterprise o Datacenter Edition
  • NICs virtuales: utilice el tipo de NIC virtual por defecto para cada Sistema Operativo
  • I/O Timeout


    • Configure a 60 segundos o más modificando la siguiente llave de registro: KEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet
      \Services\Disk\TimeOutValue.
    • El sistema puede resetear este valor si se re-crea un Cluster. En ese caso se debe resetear el valor.
  • Formato de disco eagerzeroedthick en las maquinas virtuales seleccionando la opción "Support clustering features such as Fault Tolerance"
  • Se debe realizar la configuración de red antes de agregar los discos compartidos a los nodos del Cluster.
  • Solo 2 nodos son soportados en un Cluster MSCS sobre VMware.
  • NTP Server: Se recomienda sincronizar los controladores de dominio y los nodos del cluster con un servidor NTP comun. Luego de debe deshabilitar la sincronización NTP basada en el host ESX/ESXi en los nodos.
  • Los nodos de un cluster pueden ser maquinas virtuales de 32-bits o 64-bits.
  • Los hosts ESX/ESXi tienen que tener:


    • Dos adaptadores de red fisicos desdicados al Cluster MSCS y para las redes privadas y publicas.
    • Un adaptador de red fisico dedicado a la Service Console (ESX) o a VMkernel (ESXi)
  • El almacenamiento compartido debe estar sobre una SAN Fibre Channel (FC)
  • RDM en modo de compatibilidad fisica (pass-through) o modo de compatibilidad virtual (non-pass-through).


    • VMware recomienda el modo de compatibilidad fisica. El cluster no puede utilizar discos virtuales para el almacenamiento compartido.
    • Failover Cluster con Windows 2008 no es soportado con RDM en modo de compatibilidad virtual.

Configuraciones de Almacenamiento compartido soportadas

Todos los nodos deben tener acceso al mismo dispositivo de almacenamiento. Un disco compartido es requerido para el Quorum del Cluster. En un cluster de Maquinas Virtuales que se ubican en distintos hosts fisicos (Cluster Across Boxes), los discos compartidos deben estar en una SAN Fiber Channel.
Diferentes configuraciones de cluster MSCS soportan distintos tipos de almacenamiento compartidos.


Limitaciones de MSCS sobre vSphere

Antes de configurar un cluster MSCS, revisa la lista de funciones que no son soportadas, asi como los requerimientos y recomendaciones que aplicar para cada escenario.
Las siguientes funciones y configuraciones no son soportadas en un cluster MSCS sobre vSphere 4.1
  • Cluster no está soportado sobre discos iSCSI, FCoE y NFS
  • No estan soportados los ambientes combinados donde un nodo del cluster esta corriendo sobre una version de ESX/ESXi distinta a la del otro nodo.
  • Usar MSCS en conjunto con VMware Fault Tolerance no está soportado
  • Migración con vMotion de los nodos de un cluster no está soportado.
  • N-Port ID Virtualization (NPIV) no está soportado
  • Cluster MSCS no es soportado cuando la politica de Multipathing esta configurada con Round Robin.
  • Se debe utilizar Hardware Versión 7 con ESX/ESXi 4.1
  • Cluster no soporta NIC teaming en las maquinas virtuales

Crear el Cluster MSCS

Ya cubiertos los requisitos y luego de entender las limitaciones, podemos comenzar con la configuración de nuestro Cluster MSCS sobre vSphere 4.1. En nuestro escenario, utilizaremos la configuracion Cluster Across Boxes, utilizando servidores Window Server 2008 R2 Enterpirse Edition. Como almacenamiento compartido utilizaremos una SAN Fiber Channel.
Continuamos de acuerdo al siguiente procedimiento:
Para una documentación más detallada del proceso y que cubra todos los escenarios, pueden revisar la documentación oficial de VMware.

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