Updates auf Storage Spaces Direct Cluster-Knoten installieren

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    Updates für Failover-Cluster einspielenImmer wenn Updates auf pro­duktiv ge­nutzten Clustern mit Storage Spaces Direct ein­gespielt werden müssen, ver­setzt man einen Kno­ten nach dem anderen in den War­tungs­modus. Das kann manu­ell oder auto­matisiert per Cluster-Aware Updating passieren. Dabei migrieren VMs unterbrechungsfrei auf andere Cluster-Knoten.

    Microsoft Hyper-V Cluster, hier hyper-converged mit Storage Spaces Direct (S2D), unterliegen dem regulären Windows-Update-Intervall. Das Patchen von Knoten welche Compute und Storage gleichzeitig liefern, erfordert jedoch eine spezielle Herangehensweise. Lokale Datenträger eines Knoten und somit Teil des Gesamt-Pools sind im Moment des Updaten kurzfristig nicht verfügbar.

    Neue Funktionen und volle Leistung durch Updates

    Das S2D-Feature in Windows Server 2016 Datacenter ist eine technologische Neuerung, und Aktualisierungen können bekanntermaßen nicht nur zusätzliche Funktionen, sondern auch mehr Stabilität mit sich bringen. Somit ist es nicht nur aus Sicherheitsgründen hier ratsam, Updates zeitnah zu installieren.

    Zusätzlich sollten Treiber und Firmware für HBAs, RDMA NICs oder NVMe´s in regelmäßigen Abständen kontrolliert und bei ggfs. problematischen Lücken aktualisiert werden. Erfahrungsgemäß haben aktuelle Hersteller-Treiber meist den Effekt, dass Hardware nach dem Upgrade unter anderem ihre volle Leistung entfalten kann. Simulierte Arbeitslasten mit VM Fleet oder separat Diskspd helfen bei der Verifizierung.

    Wichtige Storage Spaces Direct Komponenten wie R-NICs oder SAS HBAs

    Schritte zum Aktualisieren eines Hyper-converged S2D-Clusters

    Produktive S2D-Cluster erfordern beim Update besondere Sorgfalt, und daher sollte der folgende Fahrplan eingehalten werden, um potenzielle Ausfallzeiten zu vermeiden:

    1. Der zu aktualisierende Knoten wird in den Wartungs­modus versetzt
    2. Dabei werden die Rollen, hier: VMs, live migriert und der Knoten pausiert (Drain Roles)
    3. Windows-Updates installieren oder Treiber bzw. Firmware aktualisieren
    4. Bei Bedarf Neustart des Knotens
    5. Zurückmigrieren der Rollen (Fail Roles Back)
    6. Nächsten Knoten in den Wartungsmodus versetzen nach Storage-Resync

    Gesundheitsstatus der Disks vorab prüfen

    Bevor ich nun den ersten Knoten meines 2-Knoten-PoC-Clusters aktualisiere, prüfe ich zu Beginn den Gesundheits­status des Storage-Subsystems. Dafür verwende ich hier 4 Cmdlets:

    Storage Health-Status prüfen, bevor man einen Knoten in den Wartungsmodus versetzt.

    Get-VirtualDisk liefert jedoch erste Indikatoren. Folgendes Bild zeigt sich bei einem Problem im Verbund:

    Storage Health-Status eines S2D-Clusters mit ausgefallener HDD

    Befinden sich Virtual Disks im degraded state, dann können Knoten im nächsten Schritt nicht angehalten werden und die Fehlermeldung

    A clustered space is in a degraded condition and the requested action cannot be completed at this time

    erscheint beim Versuch, den Knoten zu pausieren.

    Knoten manuell anhalten und Rollen ausgleichen

    Um Knoten manuell in den Wartungs­modus zu schicken, werden diese über den Failovercluster-Manager angehalten und die Rollen ausgeglichen. Über die Navigation im linken GUI-Fenster erreichen wir unter Knoten den zu aktualisierenden Knoten, wo wir aus dessen Kontextmenü dann den Befehl Pause => Drain Roles (auf Deutsch: Anhalten => Rollen ausgleichen) ausführen.

    Knoten vor dem Einspielen von Updates pausieren

    Das entsprechende Kommando sieht in PowerShell so aus:

    Suspend-ClusterNode -Name S2D-Node-02 -Drain

    Virtuelle Maschinen wandern jetzt live, je nach Priorität, zum bestmöglichen Knoten. In unserem Labor-Beispiel sind zwei gleichzeitige VM-Migrationen konfiguriert und der Rest wartet auf seine Übertragung (Queued).

    HA-VMs werden automatisch zum bestmöglichen Knoten live migriert

    Wurden alle Rollen ausgeglichen, kann der Server mit Updates versorgt werden und auch einem Neustart oder Shutdown steht nichts im Weg. Die Volumes verbleiben auch bei einem 2-Knoten-S2D-Cluster online und hoch­verfügbare VMs bieten unter­brechungsfrei ihre Dienste weiter an. Der Witness des 2-Node Clusters liegt als File-share auf einem benachbarten Server. Im angehaltenen Zustand fließt kein Storage I/O zu den Disks des Knotens.

    Knoten fortsetzen, Failback für Rollen und Resync abwarten

    Nachdem der Knoten wieder erreichbar ist und die Wartungs­arbeiten erledigt sind, kann über Nodes => Resume => Fail Roles Back (Knoten => Fortsetzen => Failback für Rollen ausführen) dieser wieder online am Verbund teilnehmen. Virtuelle Maschinen werden bei dieser Aktion zurückmigriert.

    Cluster-Knoten fortsetzen und Rollen zurückmigrieren

    Über PowerShell stößt man diesen Vorgang wie folgt an:

    Resume-ClusterNode -Name S2D-Node-02 -Failback Immediate

    Der verpasste Storage I/O wird nun automatisch synchronisiert, dabei werden nur Veränderungen abgeglichen. Wie weit dieser Vorgang fortgeschritten ist, lässt sich mit PowerShell abfragen:

    Get-StorageJob

    Fortschritt des S2D-Synchronisierung beobachten mit PowerShell

    In der Spalte PercentComplete liefert die Konsole den aktuellen prozentualen Status des Resync. Bevor man nun den nächsten Knoten in den Wartungs­zustand versetzt, sollte dieser Prozess zu 100 Prozent abgeschlossen sein.

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