Hyperkonvergente Infrastruktur mit Azure Stack HCI und Windows Admin Center einrichten

    WAC-Wizard für Azure Stack HCIAzure Stack HCI ist Micro­softs bevor­zugte Platt­form für die Konfi­guration hyper­konver­genter Cluster. Das Windows Admin Center enthält einen Wizard, der ausgehend von einer nackten OS-Installation auf den Knoten die gesamte Umgebung ein­richten kann. Dies umfasst auch ein Software-definiertes Storage mit S2D.

    Seit der Version 2016 verfügt Windows Server über alle Komponenten, um nicht nur virtuelle Maschinen auszuführen, sondern darüber hinaus für sie auch den benötigten Speicher bereit­zustellen. Dazu fasst Storage Spaces Direct (S2D) die lokalen Server-Laufwerke eines Hyper-V-Clusters zu einem Speicher-Pool zusammen.

    Neue HCI-Plattform

    Im letzten Jahr stellte Microsoft Azure Stack HCI vor, das auf einem modifizierten Windows Server, anderen Lizenz­bedingungen sowie einem strengeren Zertifizierungs­programm beruht (siehe dazu: Hyperkonvergente Systeme: Azure Stack HCI versus Windows Server mit Storage Spaces Direct). Server, die dessen Anfor­derungen erfüllen, enthalten in der Regel bereits das OS für Azure Stack HCI.

    Falls nicht schon vom OEM konfiguriert, kann man den Cluster mit Hilfe von Windows Admin Center (WAC) einrichten. Wer ein solches hyper­konvergentes System evaluieren möchte, ohne gleich die nötige Hardware anzuschaffen, kann dies mit Hyper-V Nested Virtualization relativ einfach tun (Download der Testversion). Der folgende Beitrag beschreibt die Installation einer solchen Lab-Umgebung.

    VMs für die Knoten bereitstellen

    Microsoft empfiehlt als Ausstattung für die VMs, welche als Cluster-Knoten dienen, vier Netzwerk­adapter und neben dem System­laufwerk mindestens zwei weitere virtuelle Festplatten. Die Einrichtung solcher relativ komplexen virtuellen Maschinen kann man mit Hilfe von PowerShell beschleunigen (siehe dazu meine Anleitung).

    Grundsätzlich könnte man nach der Installation des Gast-OS zu WAC wechseln und mit der Konfiguration des hyper­konvergenten Clusters beginnen. Dagegen sprechen aber bestimmte Marotten von Azure Stack HCI und WAC, an denen der Domain Join sowie die Installation der Hyper-V-Rolle in einer VM scheitern können.

    Den Hypervisor sollte man daher offline in der VHDX aktivieren, für den Beitritt der Domäne empfiehlt sich sconfig auf der Konsole von Azure Stack HCI.

    Cluster-Wizard im WAC starten

    Sind diese Vorarbeiten erledigt, dann kann man das WAC starten. Dort klickt man auf der Startseite unter All connections auf +Add und anschließend unter Server clusters auf Create new.

    Neuen Server-Cluster im Windows Admin Center anlegen

    Der folgende Dialog erwartet dann die Auswahl zwischen Windows Server und Azure Stack HCI. Wir entscheiden uns für Letzteres und belassen unter Select server locations die Einstellung All servers in one site.

    Auswahl des Cluster-Typs (Windows Server versus Azure Stack HCI und Cluster an einem Ort versus Stretched Cluster)

    Nach dem Klick auf Create startet der eigentliche Wizard. Die eingangs angezeigte Info-Seite enthält Angaben zu den System­voraussetzungen, die man bei dieser Gelegenheit nochmals prüfen kann.

    Los geht es dann auf der nächsten Seite mit der Eingabe der Computer-Namen. Für die Verbindung zu den Knoten hinterlegt man die Anmeldedaten für ein berechtigtes Konto. Wenn sie schon Mitglied in der Domäne sind, nimmt man hier einen AD-Account.

    Namen der Computer eintragen, die Mitglied im Cluster werden sollen

    Nachdem der Wizard die Server gefunden und verifiziert hat, kann man die folgende Seite für den Domänen­beitritt überspringen.

    Beim Domain Join besteht WAC auf der Umbenennung der Computer, ansonsten setzt es eine Fehlermeldung

    Danach steht die Installation der benötigten Rollen und Features an. Dies sollte klaglos funktionieren, wenn man Hyper-V schon zuvor aktiviert hat.

    Der Wizard installiert alle erforderlichen Rollen und Features. Hyper-V wurde hier schon vorab aktiviert.

    Im nächsten Schritt bietet WAC die Installation von eventuell verfügbaren Updates an. Hier geht es nicht um ein Cluster-aware Update, sondern um eine Aktualisierung der einzelnen Knoten und einen danach möglicher­weise fälligen Neustart.

    Auch diese Funktion erwies sich in meinem Lab als relativ unzu­verlässig, so dass man erwägen sollte, das OS gleich nach der Installation über sconfig auf den neuesten Stand zu bringen.

    Der Cluster-Wizard installiert bei Bedarf auch eventuell ausstehende Updates.

    Nach der in einer virtuellen Umgebung nicht benötigten Option, Hardware-Updates zu installieren, steht der Reboot der Knoten an.

    Konfiguration des Netzwerks

    Der nächste Abschnitt des Wizards dient der Einrichtung des Netzwerks. Im ersten Dialog prüft er die vorhandenen Netzwerk­adapter. Dies sollte in der Regel ohne Komplikationen vonstatten gehen.

    Verifizierung der Netzwerkadapter durch den Cluster-Wizard

    Im nächsten Schritt legt man das Netzwerk für das Management der Knoten fest. Der Wizard wählt die dafür geeigneten Adapter bereits aus, aber man kann diese bei Bedarf ändern.

    Außerdem lässt sich das Admin-Netzwerk redundant auslegen, indem man einen zweiten physischen Adapter für diese Aufgabe zuweist. Sie werden dann nach der Bestätigung des Dialogs in Management umbenannt.

    Konfiguration des Management-Netzwerks

    Weiter geht es mit dem Anlegen eines oder mehrerer virtuellen Switches. Per Vorauswahl legt der Wizard nur einen davon an, der sowohl dem VM- als auch Speicher-Traffic dient. Dieser erhält entsprechend die Bezeichnung ConvergedSwitch und reicht für eine Lab-Umgebung aus.

    Erzeugen eines virtuellen Switches auf den Cluster-Knoten

    Nach der optionalen Konfiguration von RDMA steht die Definition der Netzwerke für Compute und Storage an. Diese sollten auf allen Knoten gleich benannt sein. Ist das nicht der Fall, dann weist der Wizard darauf hin und fordert den Benutzer auf, dies nachzuholen, indem man die Namen in den jeweiligen Eingabe­feldern ändert.

    Die Adapter für den VM- und Speicher-Traffic sollten auf allen Knoten einheitlich benannt werden.

    Der Klick auf Apply and test prüft die Verbindungen, erwartet dann eine Bestätigung zur Aktivierung von CredSSP und leitet bei erfolgreichem Abschluss auf die Cluster-Konfiguration über.

    Erzeugen des Clusters

    Im Abschnitt Clustering steht zuerst die Validierung der Knoten an. Sie prüft, ob diese eine konsistente Konfiguration aufweisen und für das Bilden eines Server-Verbunds geeignet sind.

    Validierung des Clusters

    Nach dem Abschluss des Tests zeigt der Wizard die Ergebnisse für jeden einzelnen Prüfpunkt.

    Erfolgreiche Validierung der Cluster-Knoten mit einigen Warnungen

    Haben die Nodes die Validierung bestanden, dann folgt die eigentliche Cluster-Bildung. Dazu gibt man den Namen für das CNO an und entscheidet, ob die IP-Adresse statisch oder dynamisch zugewiesen werden soll. Die Vorgabe lautet auf DHCP.

    Namen für den Cluster festlegen und IP-Einstellungen konfigurieren

    Konfiguration von Storage Spaces Direct (S2D)

    Die Einrichtung des Software-definierten Speichers beginnt mit dem Angebot des Wizards, alle dafür vorge­sehenen Laufwerke zu löschen. Das Volume mit dem Betriebs­system ist davon natürlich nicht betroffen, es geht rein um die Datenträger für S2D.

    Bei Bedarf löscht der Wizards alle Daten von den Laufwerken, die für S2D vorgesehen sind.

    In einer Konfiguration mit ohnehin leeren VHDX ist dies überflüssig und man kann zur Prüfung der Laufwerke schreiten. Sie zeigt im Wesentlichen die für den Storage-Pool gefundenen Datenträger an, so dass der User kontrollieren kann, ob alle vorgesehenen Laufwerke verfügbar sind.

    Der Wizard durchsucht die Cluster-Knoten nach Laufwerken, die für S2D verfügbar sind.

    Die eigentliche Prüfung der Datenträger auf ihre Eignung für Storage Spaces Direct folgt erst im nächsten Schritt. Der Test zeigt auch hier für jedes Kriterium an, ob die Laufwerke die Validierung bestanden haben.

    Prüfung der Datenträger auf ihre Eignung für Storage Spaces Direct.

    Ist der Vorgang erfolgreich, dann stellt der Cluster-Wizard den Storage-Pool auf Basis der aus­gewählten Laufwerke bereit.

    Aktivierung von S2D und Einrichten des Software-definierten Speichers

    Der letzte Abschnitt dient der optionalen Konfiguration des Software-definierten Netzwerks, welches man in für die Evaluierung in einer Lab-Umgebung in der Regel nicht braucht und daher überspringen kann.

    Optionale SDN-Konfiguration im Cluster-Wizard von Windows Admin Center

    Damit ist die Konfiguration eines hyper­konvergenten Clusters auf Grundlage von Azure Stack HCI abgeschlossen.

    Fazit

    Microsoft bietet für Azure Stack HCI einen vollständigen, GUI-geführten Workflow zur Einrichtung einer hyper­konvergenten Infra­struktur. Im Vergleich zur manuellen Konfiguration mittels MMC-Tools und PowerShell stellt dieser einen großen Fortschritt dar. Leider verweigert der Wizard seine Tätigkeit, wenn auf den Knoten Windows Server läuft.

    Wie beim WAC üblich, muss man während dieses mehrstufigen Prozesses immer wieder mit unliebsamen Über­raschungen rechnen. Es empfiehlt sich daher, bestimmte Aufgaben wie den Beitritt zur Domäne, das Einspielen von Updates oder das Aktivieren von Hyper-V bei Nested Virtualization schon vorab zu erledigen.

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