Alta Disponibilidad con Microsoft Cluster Server MSCS

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Alta Disponibilidad con Microsoft Cluster Server
(MSCS)

• David Cervigón Luna
• Microsoft IT Pro Evangelist
• davidce_at_microsoft.com
• http//blogs.technet.com/davidcervigon

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Agenda

• Introducción
• Arquitectura de MSCS
• Administración de MSCS
• Ejemplo práctico Exchange 2003 en Cluster
• Solución de problemas en MSCS
• DEMOS

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Introducción
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Escalabilidad y Alta Disponibilidad

• Ambas dirigidas a garantizar los niveles de
  servicio (SLAs)
• Escalabilidad
• Garantizar el servicio ante incrementos
  sustanciales en la demanda de los mismos.
• Facilitar la rápida implementación de nuevos
  servicios sobre infraestructura existente.
• Alta Disponibilidad
• Tolerancia a fallos (hw/sw)
• Desastres (naturales, accidentes, etc.)
• Facilitar las operaciones de mantenimiento
  (backup, Actualizaciones de sw/hw, logísticas,
  etc.)

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Usos de Microsoft Cluster Server

• Servidores conectados a sistemas de
  almacenamiento compartidos que son capaces de
  asumir de forma inmediata la carga de trabajo de
  otro en caso de fallo
• Los escenarios más utilizados son aquellos en los
  que se quiere
• Obtener tolerancia a fallos en servicios que
  almacenan información importante en disco y/o
  registro
• Aplicaciones que deban mantener el estado entre
  peticiones sucesivas.
• Ideal para servicios back-end.
• Bases de datos SQL, Oracle, etc.
• Buzones de correo (Exchange 2000 2003)
• Aplicaciones LOB (SAP, etc.)
• Ficheros e Impresoras
• DHCP y/o WINS
• Virtual Server

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Antes de instalar un Cluster Server

• Software
• Windows Server 2003 Enterprise Edition o
  DataCenter Edition en todos los nodos
• Resolución de nombres (DNS, WINS)
• Miembros de un dominio
• Cuentas de servicio miembros del domino
• Derechos de Administrador local
• NO derechos de Administrador del dominio
• Ojo con los cambios de contraseña
• Hardware
• HCL
• Hardware idéntico en todos los nodos
  participantes
• Red
• Al menos dos interfaces de red
• Direccionamiento IP estático
• Almacenamiento compartido
• SCSI o Fiber Channel (HCL)
• NTFS, gt500MB

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Tolerancia a fallos de Cluster Server
Escalabilidad Hasta 8 nodos
Server Cluster
Virtual Server Address
Passive Server
Active Server
Active Server
Cluster Storage Devices
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Servidores Virtuales

• Una máquina real de cara a los clientes
• Representada por
• Una o varias IPs
• Nombre de red
• Otros recursos y servicios
• Discos
• DHCP, WINS
• BBDD (SQL, buzones Exchange)
• Ficheros y/o impresoras
• Etc.
• El servidor virtual vive en algunos de los
  nodos reales (físicos) que conforman el cluster
• Un Cluster puede albergar mas de un servidor
  virtual

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Arquitectura
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Arquitectura y Componentes
Cluster Service
Node Manager
Event Log Replication Manager
Checkpoint Manager
Membership Manager
Global Update Manager
Backup/Restore Manager
Database Manager
Failover Manager
Log Manager
Resource Monitors
Windows File System
Windows Registry
Resource DLLs
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Arquitectura Database Manager

• Propósito
• Mantiene la base de datos de configuración del
  cluster
• Maneja la información acerca de todas las
  entidades físicas y lógicas del cluster
• Coopera con otras instancias del Database Manager
  presentes en el cluster
• Interacción con otros componentes
• Ofrece servicios al Failover Manager y al Node
  Manager
• Los cambios se escriben el en registro y en el
  recurso del quorum
• Los cambios son replicados por el Global Update
  Manager
• Implementa APIs usadas por las DLLs de recursos

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Arquitectura Node Manager

• Propósito
• Se ejecuta en cada nodo
• Mantiene una lista local con todos los nodos
  presentes en el cluster
• Envía los mensajes de heartbeat para detectar
  fallos en otros nodos (UDP 3345).
• Agrega nuevos nodos y expulsa nodos existentes
• Tras detectar un fallo en un nodo
• Envía un mensaje para que se inicie un regroup
  event
• El servicio de cluster evita las operaciones de
  escritura en disco hasta que el estado de la
  pertenencia al cluster de los miembros se
  estabiliza
• Mueve los grupos de recursos del nodo que ha
  fallado a un nodo activo

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Arquitectura Failover Manager

• Propósito
• Arranca y para recursos
• Gestiona las dependencias entre recursos
• Determina que nodos poseen que recursos
• Failover y Failback
• Suceden por causa de un fallo, pero también se
  pueden iniciar manualmente
• Los grupos de recursos se mueven a un nodo
  disponible
• La recuperación de una situación de fallo
  requiere estabilizar el estado de los recursos
  del nodo que han fallado
• Los nodos negocian la propiedad de los recursos a
  recuperar
• El proceso de Failback puede transferir la
  propiedad de los grupos al nodo una vez
  recuperado, si así se especifica en la
  configuración del grupo.

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Arquitectura Checkpoint y Log Manager

• Checkpoint Manager
• Verifica las entradas del registro cuando un
  recurso se pone online.
• Escribe datos de checkpoint en el quorum cuando
  un recurso se pone offline
• Replica información del registro específica de la
  aplicación
• Log Manager
• Interactúa con el Checkpoint Manager para
  asegurar que el recurso del quorum tiene la
  información actualizada.
• Permite que los cambios de configuración se
  lleven a cabo incluso si algunos de los nodos
  están caídos
• Los nodos recuperados pueden actualizar su
  información obsoleta desde el recurso del quorum

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Arquitectura Otros Managers

• Global Update Manager
• Replica los cambios en la base de datos del
  cluster a todos los nodos que lo forman
• Backup/Restore Manager
• Ofrece la funcionalidad para hacer backup y
  restaurar la base de datos del cluster
• Opera junto con el Failover Manager y el Database
  Manager
• Eventlog Replication Manager
• Replica los visores de sucesos locales a toso los
  nodos del cluster
• Membership Manager
• Mantiene una vista consistente del estado de
  todos los nodos del cluster

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Arquitectura Monitores de Recursos y DLLs de
Recursos

• Usados por MSCS para manejar los recursos
  clusterizados.
• Ponen los recursos online
• Gestiona las interacciones con otros recursos
• Monitorizan la salud de los recursos
• DLLs de recursos disponibles para
• Recursos comunes (discos, carpetas compartidas,
  etc.)
• Aplicaciones Cluster-aware
• Aplicaciones genéricas no cluster-aware
• Los procesos del Resource Monitor hacen hosting
  de las DLLs de recursos
• Se ejecutan separadamente del servicio de cluster

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Arquitectura El recurso del Quorum

• Compartido por todos los nodos
• Ofrece una configuración consistente del cluster
• Asegura que un recurso es manejado exclusivamente
  por un único nodo
• Quorum log
• Mantiene la información de la configuración del
  cluster
• Tipos de Quorum
• Standard. Única base de datos de configuración
  almacenada en un disco de la cabina compartida
  (SCSI o Fibra)
• Majority Node-Set
• Se crea si no hay discos compartidos disponibles
  para almacenar el Quorum en el momento en que se
  crea el cluster.
• El Quorum log se copia en el disco de sistema de
  cada nodo.
• El recurso Majority Node-Set asegura la
  consistencia de la información replicándose a los
  quorums locales
• Un cambio se considera completo si se ha llevado
  a cabo en mas de la mitad de los nodos. Los nodos
  no pueden poseer recursos a menos que pertenezcan
  a esta mayoría.

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Administración
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Instalando un Cluster Server
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Componentes de MSCS

• Cluster Service (Clussvc.exe)
• C\Windows\Cluster
• Cluster Database (ClusDB)
• C\Windows\Cluster
• HKLM\Cluster
• Replicada en y a través del Quorum
• Cluster Disk driver (Clusdisk.sys)
• HKLM\System\CurrentControlSet\Services\Clusdisk
• Parameters\Signatures
• Parameters\AvailableDisks
• Cluster Network Driver (Clusnet.sys)
• HKLM\System\CurrentControlSet\Services\ClusNet
• Resource monitor y DLLs de recursos
  (resrcmon.exe)
• C\Windows\Cluster

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Creación de Grupos y Recursos

• Cada grupo suele estar asociado al menos a un
  disco físico.
• No poner diferentes servidores virtuales en el
  mismo grupo.
• Se puede hacer manualmente o por la instalación
  de un servicio cluster-aware
• Decidir los parámetros de cada recursos.
• Ejecutar en un monitor de recursos independiente
• Dependencias entre recursos.
• Un nombre de una IP
• Un share de un nombre, de una IP y de un disco
• Si un fallo individual afecta o no al grupo
• Umbral y periodo Cuantas veces y en cuento
  tiempo se intentará recuperar el recurso
• Chequeo de salud del recurso
• LooksAlive
• IsAlive

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DEMO DHCP en Cluster
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Ejemplo práctico Exchange Server 2003
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Requerimientos

• Windows 2000 (SP3 329938 o SP4)
• Advanced Server
• 2 nodos Activo/Pasivo
• 2 nodos Activo/Activo
• Datacenter Server
• 2 nodos Activo/Activo
• Hasta 4 nodos en Activo/Pasivo
• Windows Server 2003 (Enterprise o Datacenter)
• 2 nodos en Activo/Activo
• Hasta 8 nodos en Activo/Pasivo
• RECOMENDACIÓN Activo/Pasivo es el mejor modelo
• Limite N-1 nodos activos siendo N el numero de
  nodos
• En un modelo Activo/Activo (nº de EVS gt nº nodos)
• Menos de 1900 conexiones MAPI concurrentes
• CPU lt 40

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Dependencias entre los recursos

• Cuanto más plana, failovers más rápidos

Exchange 2000
Exchange 2003
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Modelos Activo/Pasivo con 8 nodos
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Permisos de la cuenta de servicio de Cluster

• Exchange 2000

• Exchange 2003

• Admimistrador local en cada nodo
• No requiere permisos en la organización de
  Exchange

• Administrador Local en cada nodo Administrador
  (en la organización si es el primero, o en el
  Grupo Administrativo)

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Cómo crear un Exchange 2003 Virtual Server en
cluster

• Instalar los nodos y configurar el servicio de
  cluster
• Instalar MSDTC en cada nodo del cluster.
• Instalar Exchange Server 2003 en cada nodo del
  cluster
• La instalación es cluster-aware
• Copia binarios y registra DLLs de recursos
  específicas de Exchange
• Crear el EVS
• En un grupo separado
• Uno o varios discos compartidos (según modelo del
  almacenamiento)
• Al menos una IP
• Un Nombre de Red
• Un recurso de Exchange System Attendant
• En Exchange Server 2003, generara los demás
  recursos necesarios
• Eliminar el EVS Quitar Servidor Virtual de
  Exchange en
• El recurso Exchange System Attendant

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Diseño del Almacenamiento en el EVS

• 4 grupos de almacenamiento como máximo por EVS y
  Nodo (ojo en configuraciones Activo/Activo)
• 5 bases de datos por grupo de almacenamiento
• Separar bases de datos y logs en diferentes
  discos para cada EVS
• El número máximo de unidades de Windows Server
  2003 es 24
• Solo se soportan 23 discos compartidos
• Pueden usarse Volume Mount Points
• Que sean únicos para evitar conflictos con otros
  discos en el nodo o en el cluster
• No crearlos entre discos compartidos y discos
  locales ni con el Quorum
• No crearlos entre discos pertenecientes a
  diferentes grupos
• Establecer correctamente las dependencias entre
  los discos

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Diseño Front-End / Back-End

• Designar los servidores de Front-End
• Crear los servidores virtuales HTTP en el
  Administrador del Sistema (Exchange)
• Balancearlos con NLB, si es necesario
• Agregar servidores virtuales HTTP en el EVS del
  cluster que correspondan a los de los frontales
• Agregando servidores virtuales HTTP
• Agregando Directorios virtuales
• Mucha más información en
• http//www.microsoft.com/technet/prodtechnol/excha
  nge/2003/library/febetop.mspx

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DEMO Exchange 2003 en Cluster
32
Solución de Problemas en MSCS
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Herramientas

• Visor de Sucesos
• Cluster Log
• En C\WINDOWS\CLUSTER
• ClusterLogLevel2 por defecto
• Entradas para cada componente.
• http//support.microsoft.com/kb/168801/en-us
• http//support.microsoft.com/kb/286052/en-us
• Cluster Diagnostics and Verification Tool
  (ClusDiag.exe)
• http//www.microsoft.com/downloads/details.aspx?Fa
  milyIDb898f587-88c3-4602-84de-b9bc63f02825Displa
  yLangen
• Cluster MPSReports
• http//www.microsoft.com/downloads/details.aspx?Fa
  milyIdCEBF3C7C-7CA5-408F-88B7-F9C79B7306C0displa
  ylangen

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Sustitución de Discos compartidos

• Windows 2000
• Dumpcfg.exe para cambiar la firma del disco
• http//support.microsoft.com/?id243195
• Windows Server 2003
• ConfDisk.exe sustituye a DumpCfg.exe
• ClusterRecovery.exe. Engloba a ConfDisk y Dumpcfg
• http//support.microsoft.com/kb/305793/en-us
• http//www.microsoft.com/downloads/details.aspx?fa
  milyid2BE7EBF0-A408-4232-9353-64AAFD65306Ddispla
  ylangen
• Incluidas en el Kit de Recursos

35
Algunos problemas más frecuentes

• How to enable User Mode Hang Detection on a
  server cluster in Windows Server 2003 and in
  Windows 2000 Server SP4
• http//support.microsoft.com/default.aspx?scidkb
  EN-US815267
• How to troubleshoot Cluster Service Startup
  Issues
• http//support.microsoft.com/kb/266274
• How to troubleshoot event ID 9, event ID 11, and
  event ID 15 error messages
• http//support.microsoft.com/?kbid154690
• Cluster Network Name May Not Come Online with
  Event ID 1052
• http//support.microsoft.com/kb/257903
• Troubleshooting Multiple Cluster Symptoms on the
  Same SAN
• http//support.microsoft.com/kb/311081/en-us
• Troubleshooting Cluster Event ID 1068
• http//support.microsoft.com/kb/306684/en-us

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REFERENCIAS

• Server Clusters
• Guide to Creating and Configuring a Server
  Cluster under Windows Server 2003 White Paper
• Cluster Configuration Best Practices for Windows
  Server 2003
• Best practices for securing server clusters
• Cluster support for DHCP servers
• Deploying Exchange Server 2003 in a Cluster
• Exchange Server 2003 Cluster Configuration
  Checklist
• Solución de problemas en Cluster Server

37
Más Acciones desde TechNet

• Para ver los webcast grabados sobre éste tema y
  otros temas, diríjase a
• http//www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/we
  bcasts/webcasts_ant.asp
• Para información y registro de Futuros Webcast de
  éste y otros temas diríjase a
• http//www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/we
  bcasts/default.asp
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  efault.mspx
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  Its Showtime en
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  /default.aspx
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net.com/davidcervigon