虛擬服務(wù)器群集維護(hù)平臺(tái)的搭建

摘? 要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，服務(wù)器群集的應(yīng)用日益增多，然而對(duì)設(shè)備維護(hù)人員來說如何在保證設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)下，對(duì)群集進(jìn)行業(yè)務(wù)變更或維護(hù)，或者如何讓新進(jìn)人員更快地熟悉服務(wù)器操作成為一個(gè)難題，本文以網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集以及故障轉(zhuǎn)移群集為例，運(yùn)用虛擬技術(shù)搭建模擬平臺(tái)，為設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)、業(yè)務(wù)測(cè)試提供了一個(gè)良好的工具。

關(guān)鍵詞：虛擬;服務(wù)器群集;網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡;故障轉(zhuǎn)移

中圖分類號(hào)：TP393.05;TP368.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）09-0097-03

0? 引? 言

為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定及24小時(shí)不間斷地運(yùn)行，服務(wù)器群集技術(shù)越來越多地運(yùn)用于網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫、文件服務(wù)器等業(yè)務(wù)平臺(tái)，在日常維護(hù)過程中經(jīng)常需要對(duì)群集業(yè)務(wù)進(jìn)行變更，而且不能影響群集原有業(yè)務(wù)，或者讓新進(jìn)員工通過實(shí)際操作更快地掌握群集技術(shù)，這些都需要搭建一個(gè)群集測(cè)試、培訓(xùn)平臺(tái)，如果按照實(shí)際硬件搭建平臺(tái)，則成本較高，使用虛擬技術(shù)可以以較低的成本解決該問題。

在本文中，筆者以目前應(yīng)用較廣泛的Windows環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集以及故障轉(zhuǎn)移群集為例，使用VMware虛擬技術(shù)分別搭建測(cè)試、培訓(xùn)平臺(tái)，并對(duì)虛擬平臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。

1? 虛擬服務(wù)器群集維護(hù)平臺(tái)的搭建

首先需提供一臺(tái)維護(hù)終端，用于安裝虛擬軟件并模擬各服務(wù)器，本文所使用的維護(hù)終端配置如下。

CPU：Inter Xeon E5-2620。內(nèi)存：16G。硬盤：1T。虛擬軟件：VMware? Workstation 12 Pro。操作系統(tǒng)：Windows 10專業(yè)版。

1.1? 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集虛擬平臺(tái)的搭建

互聯(lián)網(wǎng)的快速增長(zhǎng)已經(jīng)使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器面對(duì)的訪問數(shù)量大大增加，并且更加不可預(yù)知。如今服務(wù)器必須具備提供大量并發(fā)訪問服務(wù)的能力，其處理能力和I/O能力已經(jīng)成為提供服務(wù)的瓶頸。顯然單臺(tái)服務(wù)器有限的性能不可能解決這個(gè)問題，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集使用多臺(tái)服務(wù)器共同分擔(dān)對(duì)外的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求服務(wù)，根據(jù)每臺(tái)服務(wù)器的負(fù)載情況提供服務(wù)，保證即使是在負(fù)載很重的情況下也能做出快速響應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集主要應(yīng)用于Web服務(wù)器的搭建。本文搭建三臺(tái)模擬服務(wù)器，其中一臺(tái)作為域控服務(wù)器（Windows下網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集在域環(huán)境中進(jìn)行搭建），另外兩臺(tái)Web服務(wù)器用來建立網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集，具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1.1? 在VMware中創(chuàng)建虛擬服務(wù)器

（1）域控服務(wù)器（DC1）：內(nèi)存2G，硬盤60G，操作系統(tǒng)為Windows Server 2016 Datacenter，網(wǎng)絡(luò)為192.16 8.10.10/24;

（2）Web服務(wù)器1（SVR1）：內(nèi)存2G，硬盤60G，操作系統(tǒng)為Windows Server 2016 Datacenter，網(wǎng)絡(luò)為192. 168.10.50/24;

（3）Web服務(wù)器2（SVR2）：內(nèi)存2G，硬盤60G，操作系統(tǒng)為Windows Server 2016 Datacenter，網(wǎng)絡(luò)為192. 168.10.60/24。

1.1.2? 具體創(chuàng)建步驟

（1）在DC1添加“Active Director域服務(wù)”角色并將其配置為域控服務(wù)器;

（2）將SVR1加入域并添加IIS角色及負(fù)載平衡功能;

（3）在SVR1上打開c：＼inetpub＼wwwroot下的iis-85圖片上，編寫“SVR1”（為了更好地分辨測(cè)試效果）;

（4）打開IE訪問http：//svr1，觀察是否出現(xiàn)“SVR1”內(nèi)容;

（5）將SVR2加入域并添加IIS角色及負(fù)載平衡功能，然后編輯網(wǎng)站首頁圖片此處改為SVR2，然后訪問測(cè)試;

（6）打開SVR1服務(wù)器管理器→工具→網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡管理器，選擇新建群集;

（7）在向?qū)е兄鳈C(jī)輸入192.168.10.50，點(diǎn)擊連接，等待下方出現(xiàn)192.168.10.50接口名稱和IP名單，點(diǎn)選后下一步;

（8）在群集IP地址中添加群集IP，例如192.168.10. 200，在群集參數(shù)中選擇“多播”;在端口規(guī)則→編輯→篩選模式→多個(gè)主機(jī)→相關(guān)性，選擇“無”;

（9）完成設(shè)置，等待系統(tǒng)自行配置;

（10）對(duì)群集右鍵選擇“添加群集主機(jī)”;在向?qū)е刑砑?92.168.10.60，等待系統(tǒng)查找網(wǎng)絡(luò)一段時(shí)間，出現(xiàn)IP后點(diǎn)選下一步直到完成;等待系統(tǒng)自行配置融合，這過程耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng);

（11）完成后點(diǎn)擊群集，在詳細(xì)信息欄中檢查兩節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)融合，并在其他機(jī)器上嘗試ping192.168.10.200;

（12）在DC1上訪問http：//192.168.10.200，瀏覽器選項(xiàng)-勾選“退出時(shí)刪除瀏覽器記錄”，這個(gè)時(shí)候就會(huì)隨機(jī)訪問SVR1和SVR2。

1.2? 故障轉(zhuǎn)移群集虛擬平臺(tái)的搭建

故障轉(zhuǎn)移群集是一種高可用性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層，由多臺(tái)服務(wù)器組成，每臺(tái)服務(wù)器相當(dāng)于一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)，如果一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障不可用，則另一臺(tái)服務(wù)器自動(dòng)接管并繼續(xù)處理任務(wù)。故障轉(zhuǎn)移群集主要應(yīng)用于需頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)更新操作的應(yīng)用服務(wù)器，如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件服務(wù)器、消息服務(wù)器等。故障轉(zhuǎn)移群集以“心跳機(jī)制”來監(jiān)視各個(gè)節(jié)點(diǎn)的健康狀況;備用服務(wù)器以心跳信號(hào)來確定活動(dòng)服務(wù)器是否正常，使用仲裁投票來決定群集的健康狀況，或使故障自動(dòng)轉(zhuǎn)移，或使群集離線。當(dāng)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，備用服務(wù)器必須首先將其狀態(tài)與故障服務(wù)器同步，然后才開始處理事務(wù)。本文使用共享存儲(chǔ)的方式來實(shí)現(xiàn)服務(wù)器同步，在共享存儲(chǔ)中劃出一塊盤作為仲裁盤，共享存儲(chǔ)與服務(wù)器之間使用多路徑連接確保健壯性，具體如圖2所示，建立三臺(tái)模擬服務(wù)器，其中一臺(tái)作為域控服務(wù)器（Windows下故障轉(zhuǎn)移群集在域環(huán)境中進(jìn)行搭建）及共享存儲(chǔ)（iSCSI），另外兩臺(tái)服務(wù)器作為主、備服務(wù)器用來建立群集，具體流程如下。

1.2.1? 在VMware中創(chuàng)建虛擬服務(wù)器

（1）域控服務(wù)器及模擬存儲(chǔ)（DC1）：內(nèi)存2G，硬盤60G，操作系統(tǒng)為Windows Server 2016 Datacenter，網(wǎng)絡(luò)1（公共網(wǎng)絡(luò)）為192.168.10.10/24，網(wǎng)絡(luò)2（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)）為172.17.1.10/24，網(wǎng)絡(luò)3（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)）為172.17.1.11/24;

（2）服務(wù)器1（SVR1）：內(nèi)存2G，硬盤60G，操作系統(tǒng)為Windows Server 2016 Datacenter，網(wǎng)絡(luò)1（公共網(wǎng)絡(luò)）為192.168.10.50/24，網(wǎng)絡(luò)2（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)）為172.17.1.50 /24，網(wǎng)絡(luò)3（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)）為172.17.1.51/24，網(wǎng)絡(luò)4（心跳網(wǎng)絡(luò)）為10.0.0.50/24;

（3）服務(wù)器2（SVR2）：內(nèi)存2G，硬盤60G，操作系統(tǒng)為Windows Server 2016 Datacenter，網(wǎng)絡(luò)1（公共網(wǎng)絡(luò)）為192.168.10.60/24，網(wǎng)絡(luò)2（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)）為172.17.1.60 /24，網(wǎng)絡(luò)3（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)）為172.17.1.61/24，網(wǎng)絡(luò)4（心跳網(wǎng)絡(luò)）為10.0.0.60/24。

1.2.2? 實(shí)現(xiàn)iSCSI共享存儲(chǔ)及多路徑

（1）在DC1添加“Active Director域服務(wù)”角色并將其配置為域控服務(wù)器;

（2）在DC1安裝角色iSCSI目標(biāo)服務(wù)器：角色→文件和存儲(chǔ)服務(wù)→文件和iSCSI服務(wù)→iSCSI目標(biāo)服務(wù)器;

（3）完成后展開服務(wù)器管理器左欄中“文件和存儲(chǔ)服務(wù)”→iSCSI→點(diǎn)擊“若要?jiǎng)?chuàng)建iSCSI虛擬磁盤，請(qǐng)啟動(dòng)新建iSCSI虛擬磁盤向?qū)А?彈出向?qū)?>選擇服務(wù)器DC1→按卷選擇C：并點(diǎn)擊下一步;

（4）設(shè)定虛擬磁盤名稱例如iSCSI_vdisk，下一步;

（5）指定磁盤空間大小，下一步;

（6）選擇新建iSCSI目標(biāo)，下一步;

（7）指定目標(biāo)名稱，例如iSCSI-dc1，下一步;

（8）設(shè)置訪問服務(wù)器→點(diǎn)擊添加→選擇“查詢發(fā)起程序計(jì)算機(jī)ID”→瀏覽→填入SVR1并檢查→確認(rèn)返回→瀏覽→填入SVR2并檢查→確認(rèn)返回→再次確定返回→下一步;

（9）確認(rèn)信息，點(diǎn)擊創(chuàng)建;

（10）將SVR1加入域，登陸SVR1，安裝“多路徑I/O”功能，安裝完成后重啟SVR1;

（11）點(diǎn)擊工具→MPIO→發(fā)現(xiàn)多路徑→勾選添加對(duì)iSCSI設(shè)備的支持→添加，按要求重啟SVR1;

（12）點(diǎn)擊工具→iSCSI發(fā)起程序→目標(biāo)，在目標(biāo)標(biāo)簽頁填入172.17.1.10，點(diǎn)擊快速鏈接;

（13）彈出框中顯示已發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，如iqn.1991-05.com.microsoft：dc1-dc1-target，點(diǎn)擊完成;

（14）點(diǎn)擊工具→iSCSI發(fā)起程序→發(fā)現(xiàn)→發(fā)現(xiàn)門戶，添加172.17.1.10、172.17.1.11兩個(gè)地址;

（15）點(diǎn)擊工具→iSCSI發(fā)起程序→目標(biāo)→屬性→添加會(huì)話→勾選啟用多路徑→高級(jí)→連接方式→本地適配器選擇“Microsoft iSCSI Initiator”→發(fā)起程序IP選擇“172. 17.1.50”→目標(biāo)門戶IP選擇“172.17.1.1”→確定;

（16）按照上一步驟繼續(xù)添加172.17.1.51-172.17.1.11的會(huì)話，多路徑建立完畢;

（17）打開磁盤管理，發(fā)現(xiàn)新增磁盤，手動(dòng)聯(lián)機(jī)→初始化→新建卷，識(shí)別出iSCSI共享磁盤;

（18）根據(jù)步驟（10）-（16）在SVR2識(shí)別iSCSI共享磁盤并配置多路徑。

1.2.3? 配置故障轉(zhuǎn)移群集

（1）在SVR1和SVR2均安裝故障轉(zhuǎn)移群集功能;

（2）完成后，在SVR1上打開故障轉(zhuǎn)移群集管理器，右鍵選擇“驗(yàn)證配置”;

（3）在向?qū)е悬c(diǎn)擊下一步;

（4）瀏覽SVR1和SVR2兩臺(tái)服務(wù)器，下一步;

（5）選擇“運(yùn)行所有測(cè)試（推薦）”，下一步;

（6）確認(rèn)信息并開始測(cè)試，過程耗時(shí)較長(zhǎng)，直到提示通過;

（7）系統(tǒng)向?qū)е苯犹崾緞?chuàng)建群集，設(shè)置群集名稱如cluster和IP如192.168.10.250并添加兩節(jié)點(diǎn)后自動(dòng)創(chuàng)建;

（8）配置后點(diǎn)擊cluster.contoso.com，在右方欄點(diǎn)擊更多操作→配置群集仲裁設(shè)置;

（9）向?qū)е羞x擇“使用仲裁見證”→配置磁盤見證→勾選quorum的群集磁盤→確認(rèn)。

2? 虛擬服務(wù)器群集維護(hù)平臺(tái)的意義

2.1? 成本較低

使用一臺(tái)工作站即可達(dá)到多臺(tái)服務(wù)器才能達(dá)到的效果。

2.2? 靈活性強(qiáng)

使用虛擬軟件可根據(jù)實(shí)際要求對(duì)每臺(tái)虛擬服務(wù)器的硬件配置進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。

2.3? 容錯(cuò)度高

使用虛擬軟件可對(duì)服務(wù)器狀態(tài)進(jìn)行保存，操作時(shí)如更改配置可隨時(shí)恢復(fù)至原狀態(tài)。

2.4? 應(yīng)用廣泛

搭建好的虛擬服務(wù)器群集維護(hù)平臺(tái)可用于文件服務(wù)器、Web服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)等多種應(yīng)用模式的測(cè)試、維護(hù)及培訓(xùn)。

3? 結(jié)? 論

虛擬服務(wù)器群集維護(hù)平臺(tái)在我局氣象信息系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)中進(jìn)行了應(yīng)用，取得了比較滿意的效果。通過該平臺(tái)模擬民航氣象信息服務(wù)網(wǎng)站W(wǎng)eb服務(wù)群集及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫群集，提高了維護(hù)人員進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證、業(yè)務(wù)培訓(xùn)的工作效率，有效地保障了在線系統(tǒng)的運(yùn)行安全。該虛擬平臺(tái)除了搭建服務(wù)器群集外，還可以應(yīng)用于Windows域控服務(wù)器、DNS服務(wù)器、DHCP服務(wù)器、CA服務(wù)器等應(yīng)用平臺(tái)的搭建與模擬，有較廣泛的應(yīng)用范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1] 戴有煒.Windows Server 2016系統(tǒng)配置指南 [M].北京：清華大學(xué)出版社，2018：458-502.

[2] 劉景云.靈活使用負(fù)載均衡和故障轉(zhuǎn)移群集 [J].網(wǎng)絡(luò)安全和信息化，2018（6）：89-93.

[3] 劉京義.組建Windows故障轉(zhuǎn)移群集 [J].網(wǎng)絡(luò)安全和信息化，2016（7）：44.

[4] 黃玉峰.Web服務(wù)器群集網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的應(yīng)用與研究 [J].電腦編程技巧與維護(hù)，2017（11）：83-84+89.

作者簡(jiǎn)介：李洋磊（1983.01-），男，漢族，河南洛陽人，工程師，碩士，主要從事民航氣象信息系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)工作。