Azure Stack HCI Single-Node-Cluster installieren

Azure Stack HCI ist Microsofts be­vor­zugte Plattform, um eine hyper­­kon­vergente Infra­struktur (HCI) be­reit­­zu­stellen. Sie wird on-prem betrieben und über Azure verwaltet. Microsoft unterstützt seit kurzem auch Azure-Stack-HCI-Cluster mit nur einem Knoten. Damit konkurriert das System bei weiteren Anwendungs­­szenarios mit Windows Server.

Azure Stack HCI ermöglicht es Unternehmen, Software-definierte Speicher und Netzwerke zusammen mit den virtua­lisierten Rechen-Ressourcen auf jedem Server im Cluster zu nutzen. Technisch gesehen bietet es weitgehend die gleichen Funktionen wie Windows Server Datacenter Edition.

Zukünftige Entwicklungen werden jedoch Azure Stack HCI (ASHCI) begünstigen, während Windows Server nur wenige Innovationen für den Aufbau einer hyper­konvergenten Infrastruktur erhalten wird. Das betrifft vor allem Storage Spaces Direct (S2D).

Azure Stack HCI versus Windows Server

Der Haupt­unterschied zwischen beiden Systemen besteht in der Lizenzierung, in separaten Zertifizierungs­programmen für Hardware und der Möglichkeit, Azure-Dienste on-prem auszuführen.

Azure Stack HCI lässt sich nur auf Bare-Metal-Systemen installieren und umfasst im Gegensatz zu Windows Server keine Virtualisierungs­rechte. ASHCI erwirbt man über ein Abonnement, Windows Server dagegen über permanente Lizenzen.

Microsofts Strategie positioniert Azure Stack HCI mittel- bis langfristig als die bevorzugte Lösung für die Infrastruktur insgesamt, während Windows Server auf die Rolle eines Gast­betriebs­systems in VMs schrumpft, das "Legacy-Dienste" wie Active Directory bereitstellt. In dieser Hinsicht füllt ASHCI mit dem Single-Node-Cluster eine wichtige Lücke, da es nun bereit ist, Windows Server auch in verschiedenen Nischen­anwendungen zu ersetzen.

Komponenten und Vorteile von ASHCI

Azure Stack HCI umfasst vier Hauptkomponenten:

• Das Azure Stack HCI-Betriebssystem
• Azure-Dienste, die durch Azure Arc aktiviert werden
• Unterstützte und validierte Hardware von einem OEM
• Windows Admin Center als Management-Tool

Microsoft gewährt Unternehmen, die Azure Stack HCI einsetzen, einige Vorteile, die auf Windows Server nicht verfügbar sind:

• Windows Server Azure Edition - Ausführung des Betriebssystems, das einige Vorteile wie Hot-Patching bietet
• Erweiterte Sicherheits-Updates (ESUs) - Versorgt Kunden  mit Sicherheits-Updates für nicht mehr unterstützte Versionen von SQL Server und Windows Server.
• Gastkonfiguration über Azure Policy

Wozu ASHCI als Single-Node-Cluster?

Wenn Sie Azure Stack HCI zuerst nur mit einem Knoten aufsetzen, dann beginnen Sie mit einer Plattform, die Sie mit der Zeit erweitern und skalieren können. Dies senkt die Einstiegs­barrieren.

Sobald Sie Azure Stack HCI für einen einzelnen Knoten aktiviert haben, stehen Ihnen natürlich auch auf die oben genannten Azure-Vorteile zu. Darüber hinaus können Sie Lösungen aus dem Azure-Katalog nutzen, zum Beispiel Azure Virtual Desktop (AVD) oder Azure Kubernetes Service (AKS) sowie auf die gleichen OpEx-Abrechnungs­modelle zugreifen.

Einschränkungen der Single-Node-Cluster

Bei allen Vorteilen gibt es auch Limitierungen zu beachten. Dazu gehören:

• Sie können Windows Admin Center aktuell nicht verwenden, um einen Single-Node-Cluster zu erstellen. Sie müssen dafür auf PowerShell zurückgreifen.
• Sie können nur einen einzigen Laufwerkstyp verwenden, aber keine Laufwerkstypen mischen.
• Es lassen sich keine Stretched Cluster bilden, da diese zwei Knoten an jedem Standort erfordern.
• Für Updates müssen Sie Windows Admin Center für einzelne Server anstelle von Cluster-aware Updating verwenden. Sie können dafür aber auch PowerShell oder sconfig auf der Konsole des Azure-Stack-HCI-Knotens nutzen.
• Alle Wartungs­arbeiten an einem einzelnen Knoten, einschließlich Updates, die einen Neustart erfordern, führen zu Ausfallzeiten für dessen virtuelle Maschinen.

Betriebssystem für ASHCI installieren

Um das Azure Stack HCI-Betriebssystem bereitzustellen, laden Sie die Azure Stack HCI-ISO über den folgenden Link herunter. Es handelt sich dabei um eine 60 Tage gültige Testversion. Installieren Sie das OS und booten Sie den Azure Stack HCI-Knoten.

Nun stehen folgende Schritte zur Erstellung des Azure Stack HCI Single-Node-Clusters an:

• Hinzufügen der erforderlichen Rollen und Features
• Erstellen des Single-Node-Failover-Clusters
• Aktivieren von Storage Spaces Direct
• Hinzufügen des Clusters zum Windows Admin Center
• Registrierung bei Microsoft Azure
• Erstellen des gemeinsam genutzten Volumes für Workloads

Rollen und Features installieren

Führen Sie den folgenden PowerShell-Befehl aus, um die erforderlichen Windows-Rollen und -Features für Azure Stack HCI hinzuzufügen:

Install-WindowsFeature -Name "Hyper-V","Hyper-V PowerShell", `
"Failover-Clustering" -IncludeAllSubfeatures -IncludeManagementTools

Single-Node Failover-Cluster erstellen

Auch diese Aufgabe lässt sich schnell mit PowerShell erledigen:

New-Cluster -Name azclstr -Node azstackhci01 -NoStorage `
-StaticAddress 10.1.149.60

Storage Spaces Direct aktivieren

Im nächsten Schritt aktivieren wir S2D, Microsofts Software-definierte Speicherlösung für Azure Stack HCI und Windows Server Datacenter:

Enable-ClusterStorageSpacesDirect -CacheState Disabled

Cluster zum Windows Admin Center hinzufügen

Als nächstes müssen wir den neuen Azure Stack HCI-Cluster zum Windows Admin Center hinzufügen, um ihn damit zu verwalten und bei Microsoft Azure zu registrieren. Navigieren Sie zur Schaltfläche Alle Verbindungen => Server-Cluster => Hinzufügen. Dies startet den Wizard, dessen Anweisungen man einfach folgt.

Bei Microsoft Azure registrieren

Sie müssen den Azure-Stack-HCI-Cluster bei Microsoft Azure registrieren, um Dienste zu aktivieren und Azure-Vorteile in Anspruch nehmen zu können. Verbinden Sie sich dazu mit dem Dashboard Ihres Azure Stack HCI-Clusters. Klicken Sie in der Spalte Azure Connection auf die Schaltfläche Register this cluster.

Dies startet ebenfalls einen Wizard, über den man sich bei Microsoft Azure anmeldet und dann Azure Stack HCI registriert.

Shared Volume für die VMs erstellen

Schließlich müssen Sie das freigegebene Volume für die Workloads des Cluster erstellen. Hierfür können Sie erneut PowerShell einsetzen:

New-Volume -FriendlyName "AZSTACKVOL01" -Size 50GB -ProvisioningType Thin

Nun kann man damit beginnen, virtuelle Maschinen auf dem Cluster auszuführen.

Fazit

Die neu eingeführte Möglichkeit, Azure Stack HCI auch als Single-Node-Cluster bereit­zustellen, erlaubt es Unternehmen, das System mit einer minimalen Konfiguration zu betreiben, die sie aber trotzdem zu den Vorteilen von Azure Stack HCI berechtigt.

Die wesentliche Einschränkung einer solchen Konfiguration besteht natürlich in der geringen Ausfall­sicherheit eines einzelnen Knotens. Daher eignet sich diese Lösung vor allem für kleine Außenstellen oder für Labor- bzw. Entwicklungs­umgebungen. Dort kann ASHCI nach der Vorstellung von Microsoft nun auch Windows Server sowie den kostenlosen, aber mittlerweile eingestellten Hyper-V Server ersetzen.

Weitergehende Informationen zu Azure Stack HCI Single-Node bietet Microsoft auf diesen Seiten:

• Azure Stack HCI now supports single-node clusters
• Deploy Azure Stack HCI on a single server - Azure Stack HCI