虚拟服务器群集维护平台的搭建

摘  要：随着信息技术的不断发展，服务器群集的应用日益增多，然而对设备维护人员来说如何在保证设备正常运行的状态下，对群集进行业务变更或维护，或者如何让新进人员更快地熟悉服务器操作成为一个难题，本文以网络负载平衡群集以及故障转移群集为例，运用虚拟技术搭建模拟平台，为设备维护人员进行培训、业务测试提供了一个良好的工具。

关键词：虚拟;服务器群集;网络负载平衡;故障转移

中图分类号：TP393.05;TP368.5      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）09-0097-03

0  引  言

为了确保系统稳定及24小时不间断地运行，服务器群集技术越来越多地运用于网站、数据库、文件服务器等业务平台，在日常维护过程中经常需要对群集业务进行变更，而且不能影响群集原有业务，或者让新进员工通过实际操作更快地掌握群集技术，这些都需要搭建一个群集测试、培训平台，如果按照实际硬件搭建平台，则成本较高，使用虚拟技术可以以较低的成本解决该问题。

在本文中，笔者以目前应用较广泛的Windows环境下网络负载平衡群集以及故障转移群集为例，使用VMware虚拟技术分别搭建测试、培训平台，并对虚拟平台的优缺点进行分析。

1  虚拟服务器群集维护平台的搭建

首先需提供一台维护终端，用于安装虚拟软件并模拟各服务器，本文所使用的维护终端配置如下。

CPU：Inter Xeon E5-2620。內存：16G。硬盘：1T。虚拟软件：VMware® Workstation 12 Pro。操作系统：Windows 10专业版。

1.1  网络负载平衡群集虚拟平台的搭建

互联网的快速增长已经使网络服务器面对的访问数量大大增加，并且更加不可预知。如今服务器必须具备提供大量并发访问服务的能力，其处理能力和I/O能力已经成为提供服务的瓶颈。显然单台服务器有限的性能不可能解决这个问题，网络负载平衡群集使用多台服务器共同分担对外的网络请求服务，根据每台服务器的负载情况提供服务，保证即使是在负载很重的情况下也能做出快速响应，网络负载平衡群集主要应用于Web服务器的搭建。本文搭建三台模拟服务器，其中一台作为域控服务器（Windows下网络负载平衡群集在域环境中进行搭建），另外两台Web服务器用来建立网络负载平衡群集，具体设计结构如图1所示。

1.1.1  在VMware中创建虚拟服务器

（1）域控服务器（DC1）：内存2G，硬盘60G，操作系统为Windows Server 2016 Datacenter，网络为192.16 8.10.10/24;

（2）Web服务器1（SVR1）：内存2G，硬盘60G，操作系统为Windows Server 2016 Datacenter，网络为192. 168.10.50/24;

（3）Web服务器2（SVR2）：内存2G，硬盘60G，操作系统为Windows Server 2016 Datacenter，网络为192. 168.10.60/24。

1.1.2  具体创建步骤

（1）在DC1添加“Active Director域服务”角色并将其配置为域控服务器;

（2）将SVR1加入域并添加IIS角色及负载平衡功能;

（3）在SVR1上打开c：＼inetpub＼wwwroot下的iis-85图片上，编写“SVR1”（为了更好地分辨测试效果）;

（4）打开IE访问http：//svr1，观察是否出现“SVR1”内容;

（5）将SVR2加入域并添加IIS角色及负载平衡功能，然后编辑网站首页图片此处改为SVR2，然后访问测试;

（6）打开SVR1服务器管理器→工具→网络负载平衡管理器，选择新建群集;

（7）在向导中主机输入192.168.10.50，点击连接，等待下方出现192.168.10.50接口名称和IP名单，点选后下一步;

（8）在群集IP地址中添加群集IP，例如192.168.10. 200，在群集参数中选择“多播”;在端口规则→编辑→筛选模式→多个主机→相关性，选择“无”;

（9）完成设置，等待系统自行配置;

（10）对群集右键选择“添加群集主机”;在向导中添加192.168.10.60，等待系统查找网络一段时间，出现IP后点选下一步直到完成;等待系统自行配置融合，这过程耗时相对较长;

（11）完成后点击群集，在详细信息栏中检查两节点是否已经融合，并在其他机器上尝试ping192.168.10.200;

（12）在DC1上访问http：//192.168.10.200，浏览器选项-勾选“退出时删除浏览器记录”，这个时候就会随机访问SVR1和SVR2。

1.2  故障转移群集虚拟平台的搭建

故障转移群集是一种高可用性的基础结构层，由多台服务器组成，每台服务器相当于一个冗余节点，如果一台服务器发生故障不可用，则另一台服务器自动接管并继续处理任务。故障转移群集主要应用于需频繁进行数据更新操作的应用服务器，如数据库服务器、文件服务器、消息服务器等。故障转移群集以“心跳机制”来监视各个节点的健康状况;备用服务器以心跳信号来确定活动服务器是否正常，使用仲裁投票来决定群集的健康状况，或使故障自动转移，或使群集离线。当服务器发生故障时，备用服务器必须首先将其状态与故障服务器同步，然后才开始处理事务。本文使用共享存储的方式来实现服务器同步，在共享存储中划出一块盘作为仲裁盘，共享存储与服务器之间使用多路径连接确保健壮性，具体如图2所示，建立三台模拟服务器，其中一台作为域控服务器（Windows下故障转移群集在域环境中进行搭建）及共享存储（iSCSI），另外两台服务器作为主、备服务器用来建立群集，具体流程如下。

1.2.1  在VMware中创建虚拟服务器

（1）域控服务器及模拟存储（DC1）：内存2G，硬盘60G，操作系统为Windows Server 2016 Datacenter，网络1（公共网络）为192.168.10.10/24，网络2（存储网络）为172.17.1.10/24，网络3（存储网络）为172.17.1.11/24;

（2）服务器1（SVR1）：内存2G，硬盘60G，操作系统为Windows Server 2016 Datacenter，网络1（公共网络）为192.168.10.50/24，网络2（存储网络）为172.17.1.50 /24，网络3（存储网络）为172.17.1.51/24，网络4（心跳网络）为10.0.0.50/24;

（3）服务器2（SVR2）：内存2G，硬盘60G，操作系统为Windows Server 2016 Datacenter，网络1（公共网络）为192.168.10.60/24，网络2（存储网络）为172.17.1.60 /24，网络3（存储网络）为172.17.1.61/24，网络4（心跳网络）为10.0.0.60/24。

1.2.2  实现iSCSI共享存储及多路径

（1）在DC1添加“Active Director域服务”角色并将其配置为域控服务器;

（2）在DC1安装角色iSCSI目标服务器：角色→文件和存储服务→文件和iSCSI服务→iSCSI目标服务器;

（3）完成后展开服务器管理器左栏中“文件和存储服务”→iSCSI→点击“若要创建iSCSI虚拟磁盘，请启动新建iSCSI虚拟磁盘向导”;弹出向导->选择服务器DC1→按卷选择C：并点击下一步;

（4）设定虚拟磁盘名称例如iSCSI_vdisk，下一步;

（5）指定磁盘空间大小，下一步;

（6）选择新建iSCSI目标，下一步;

（7）指定目标名称，例如iSCSI-dc1，下一步;

（8）设置访问服务器→点击添加→选择“查询发起程序计算机ID”→浏览→填入SVR1并检查→确认返回→浏览→填入SVR2并检查→确认返回→再次确定返回→下一步;

（9）确认信息，点击创建;

（10）将SVR1加入域，登陆SVR1，安装“多路径I/O”功能，安装完成后重启SVR1;

（11）点击工具→MPIO→发现多路径→勾选添加对iSCSI设备的支持→添加，按要求重启SVR1;

（12）点击工具→iSCSI发起程序→目标，在目标标签页填入172.17.1.10，点击快速链接;

（13）弹出框中显示已发现目标，如iqn.1991-05.com.microsoft：dc1-dc1-target，点击完成;

（14）点击工具→iSCSI发起程序→发现→发现门户，添加172.17.1.10、172.17.1.11两个地址;

（15）点击工具→iSCSI发起程序→目标→属性→添加会话→勾选启用多路径→高级→连接方式→本地适配器选择“Microsoft iSCSI Initiator”→发起程序IP选择“172. 17.1.50”→目标门户IP选择“172.17.1.1”→确定;

（16）按照上一步骤继续添加172.17.1.51-172.17.1.11的会话，多路径建立完毕;

（17）打开磁盘管理，发现新增磁盘，手动联机→初始化→新建卷，识别出iSCSI共享磁盘;

（18）根据步骤（10）-（16）在SVR2识别iSCSI共享磁盘并配置多路径。

1.2.3  配置故障转移群集

（1）在SVR1和SVR2均安装故障转移群集功能;

（2）完成后，在SVR1上打开故障转移群集管理器，右键选择“验证配置”;

（3）在向导中点击下一步;

（4）浏览SVR1和SVR2两台服务器，下一步;

（5）選择“运行所有测试（推荐）”，下一步;

（6）确认信息并开始测试，过程耗时较长，直到提示通过;

（7）系统向导直接提示创建群集，设置群集名称如cluster和IP如192.168.10.250并添加两节点后自动创建;

（8）配置后点击cluster.contoso.com，在右方栏点击更多操作→配置群集仲裁设置;

（9）向导中选择“使用仲裁见证”→配置磁盘见证→勾选quorum的群集磁盘→确认。

2  虚拟服务器群集维护平台的意义

2.1  成本较低

使用一台工作站即可达到多台服务器才能达到的效果。

2.2  灵活性强

使用虚拟软件可根据实际要求对每台虚拟服务器的硬件配置进行实时调整。

2.3  容错度高

使用虚拟软件可对服务器状态进行保存，操作时如更改配置可随时恢复至原状态。

2.4  应用广泛

搭建好的虚拟服务器群集维护平台可用于文件服务器、Web服务、数据库服务等多种应用模式的测试、维护及培训。

3  结  论

虚拟服务器群集维护平台在我局气象信息系统设备维护中进行了应用，取得了比较满意的效果。通过该平台模拟民航气象信息服务网站Web服务群集及后台数据库群集，提高了维护人员进行技术验证、业务培训的工作效率，有效地保障了在线系统的运行安全。该虚拟平台除了搭建服务器群集外，还可以应用于Windows域控服务器、DNS服务器、DHCP服务器、CA服务器等应用平台的搭建与模拟，有较广泛的应用范围。

参考文献：

[1] 戴有炜.Windows Server 2016系统配置指南 [M].北京：清华大学出版社，2018：458-502.

[2] 刘景云.灵活使用负载均衡和故障转移群集 [J].网络安全和信息化，2018（6）：89-93.

[3] 刘京义.组建Windows故障转移群集 [J].网络安全和信息化，2016（7）：44.

[4] 黄玉峰.Web服务器群集网络负载均衡的应用与研究 [J].电脑编程技巧与维护，2017（11）：83-84+89.

作者简介：李洋磊（1983.01-），男，汉族，河南洛阳人，工程师，硕士，主要从事民航气象信息系统设备维护工作。