Scale-out File-Server für Hyper-V: Cluster und Storage Spaces einrichten

    Scale-out File-Server im ClusterDieser Beitrag über die Einrichtung einer hoch­verfüg­baren Freigabe erklärt das Hin­zufügen der Cluster-Rolle des Scale-out Fileservers (SoFS), die Konfiguration der Netzwerke, das Anlegen von Storage Spaces und das Erstellen eines Quorums und von Cluster Shared Volumes.

    In der hier beschriebenen Beispielkonfiguration verwende ich nur vier physikalische Datenträger für den zentralen Speicher in einem Lab. Darauf wird ein Pool mit virtuellen Laufwerken für die Cluster Shared Volumes (CSV) und das Quorum des Failover-Cluster eingerichtet. Beginnend mit einem primordialen (ursprünglichen) Pool wird den Cluster-Nodes schließlich der Speicher für die VMs zur Verfügung gestellt.

    Failover-Cluster vorbereiten

    Für die spätere Rolle des SoFS wird ein Failover-Cluster mit mindestens zwei Knoten und einem Quorum vorausgesetzt. Auf beiden Nodes sollte zertifizierte Hardware zum Einsatz kommen und möglichst die gleiche Hardwareausstattung aufweisen. Außerdem benötigen wir eine Netzwerkkonfiguration für das Management-LAN und für die Kommunikation der SMB3-Hosts untereinander.

    Damit die Hypervisor später performant auf die Freigaben zugreifen können, sind 10Gbit-NICs empfehlenswert. Eine Ausgangslage, die auch den Einsatz von SMB Multichannel erlaubt, sieht dann folgendermaßen aus:

    • Knoten A: zwei NICs, SMB-Anbindung, IP Adressen: 192.168.20.1/ 24 und 192.168.30.1/ 24
    • Knoten B: zwei NICs, SMB-Anbindung, IP Adressen: 192.168.20.2/ 24 und 192.168.30.2/ 24

    Nachdem die Server in die Domäne aufgenommen und auf den aktuellen Update-Stand gebracht wurden, installiert man im Server Manager über den Befehl Verwalten => Rollen und Features hinzufügen die Rolle des Dateiserver und des VSS-Agenten.

    Für SoFS werden die Rollen Dateiserver und das Feature Failoverclustering benötigt.

    Gleichzeitig wird das Feature Failoverclustering und evtl. Multipfad-E/A (für redundante SAS Anbindung) auf die beiden zukünftigen Knoten ausgebracht (für die anschließende Basiskonfiguration eines Failover-Cluster siehe: Failover-Cluster einrichten mit Windows Server 2012 R2.)

    Beachten sollte man bei der Cluster-Erstellung, dass die Checkbox zum abschließenden Hinzufügen des gesamten verfügbaren Speichers nicht angehakt werden sollte. Die Definition des Speicherbereiches für das Quorum bzw. der CSVs erfolgt erst nach der Konfiguration der Storage Spaces.

    Netzwerke konfigurieren

    Nach erfolgreicher Cluster-Bildung widmen wir uns den Netzwerken und passen die Namen an die Funktion an. Wir aktivieren zudem im Failovercluster-Manager bei den SMB-Netzen die Option, dass Clients das Herstellen einer Verbindung über dieses Netzwerk gestattet ist. Netze für die Live Migration sind auf den SoFS Knoten hingegen nicht erforderlich und somit entfällt ihre Einrichtung.

    Anpassung der Netzwerke im Failovercluster-Manager

    Auch eine Überprüfung und Optimierung des Parameters Metric mit dem PowerShell Cmdlet Get-ClusterNetwork kann erforderlich sein, wenn Netzwerke durch AutoMetric nicht zufriedenstellend priorisiert wurden. CSV -und Intra-Cluster-Kommunikation nutzen das Netzwerk mit der höchsten Priorität. Eine geringe "Cost" (Metric) führt zu einer höheren Priorität. Das manuelle Festlegen der Metric erledigt man beispielsweise durch:

    (Get-ClusterNetwork “SMB3-20“).Metric = 1000

    Metrik des Cluster Netzwerkes. Die Rollen geben die Kommunikationsrichtung an, 3=Cluster und Client.

    Speicher-Pool, virtuelle Datenträger und Volumes erzeugen

    Bleiben wir im Failovercluster-Manager und stellen uns auf Speicher => Pools, dann erreichen wir im rechten Bereich Neuer Speicherpool, um die physikalischen Platten zu gruppieren.

    Definieren des Speicherpools und zusammenfassen der physikalischen Datenträger.

    Hier vergeben wir einen Namen für den Pool und wählen anschließend die erforderlichen physikalischen Datenträger aus. Bei mehreren JBOD-Gehäusen (Enclosures) kann die Enclosure Awareness nach erfolgreicher Pool-Konfiguration eingeschaltet werden, um eine redundante Datenspeicherung zwischen den JBODs zu ermöglichen. Der dafür erforderliche Befehl mit PowerShell sieht wie folgt aus:

    Get-StoragePool -FriendlyName SoFS-Pool | Set-StoragePool -EnclosureAwareDefault $true

    Nun erzeugen wir die virtuellen Datenträger (Storage Spaces) und konfigurieren sie in unserem Fall als Mirror. Nach der Erstellung eines Datenträgers für das Quorum, welcher eine Größe von 2 GB erhält, legen wir zwei CSV-Datenträger für die virtuellen Maschinen an. Kommen sowohl SSDs als auch HDDs gemeinsam im Pool zum Einsatz, wird ein Storage Tiering nötig.

    Erstellung virtueller Datenträger für das Quorum und die CSVs im Pool.

    Mit dem Aufruf von

    Get-VirtualDisk | fl

    ist es möglich, die Daten zur Redundanz (2- bzw. 3-Wege-Spiegelung, Columns, Interleave) und zur Enclosure Awareness abzufragen. Auch der Integritätsstatus (Health Status) wird hier ausgewiesen.

    Abschließend fährt der Wizard bei angehakter Checkbox mit der Erstellung der Volumes auf dem virtuellen Datenträger fort. In diesem Fall legen wir Volumes ohne Laufwerks­buchstaben über die gesamte verfügbare Kapazität an und formatieren sie mit NTFS bei einer Clustergröße von 64 KB.

    CSV definieren, Quorum anpassen

    Der Speicher für Scale-out File-Server ist jetzt vorbereitet und die Cluster Shared Volumes können definiert werden (siehe dazu: Hyper-V: Cluster Shared Volumes anlegen und konfigurieren). Danach passen wir bei Bedarf das Quorum an, damit der vorgesehene Speicherbereich als Zeugendatenträger genutzt werden kann (siehe dazu: Quorum für Hyper-V Failover-Cluster konfigurieren).

    Das entsprechende Volume für das Quorum wird generiert.

    Wechselt man im Failovercluster-Manager erneut zu Speicher und dann Datenträger, so wird über das Kontextmenü der entsprechenden virtuellen Cluster-Datenträger mit einem Klick auf Zu freigegebenen Cluster Volumes hinzufügen der Datenträger zu CSV konvertiert.

    Das Grundgerüst für die SMB3-Freigaben ist somit eingefasst und im dritten und letzten Artikel dieser Reihe wird die Hochverfüg­barkeits­rolle des SoFS sowie der Shares konfiguriert.

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