Развертывание Локальные дисковые пространства на Windows Server

В этом разделе приведены пошаговые инструкции по развертыванию Локальные дисковые пространства в Windows Server. Сведения о развертывании Локальные дисковые пространства в составе Azure Stack HCI см. в статье "Что такое процесс развертывания для Azure Stack HCI?

Перед началом работы

Просмотрите Локальные дисковые пространства требования к оборудованию и пройдите этот документ, чтобы ознакомиться с общим подходом и важными заметками, связанными с некоторыми шагами.

Соберите следующие сведения:

• Вариант развертывания. Локальные дисковые пространства поддерживает два варианта развертывания: гиперконвергентные и конвергентные, также известные как дезагрегированные. Ознакомьтесь с преимуществами каждого, чтобы решить, что подходит для вас. Шаги 1–3 ниже применяются к обоим вариантам развертывания. Шаг 4 необходим только для конвергентного развертывания.

• Имена серверов. Ознакомьтесь с политиками именования вашей организации для компьютеров, файлов, путей и других ресурсов. Вам потребуется подготовить несколько серверов с уникальными именами.

• Доменное имя. Ознакомьтесь с политиками вашей организации по присоединению к домену и присоединению к домену. Вы присоедините серверы к домену, и вам потребуется указать доменное имя.

• Сеть RDMA. Существует два типа протоколов RDMA: iWarp и RoCE. Обратите внимание, какой из сетевых адаптеров используется, а если RoCE, также обратите внимание на версию (версии 1 или 2). Для RoCE также обратите внимание на модель верхнего переключателя стойки.

• Идентификатор виртуальной локальной сети. Обратите внимание, что идентификатор виртуальной локальной сети, используемый для сетевых адаптеров операционной системы управления на серверах, если таковые есть. Его можно получить у администратора сети.

Шаг 1. Развертывание Windows Server

Шаг 1.1. Установка операционной системы

Первым шагом является установка Windows Server на каждом сервере, который будет находиться в кластере. Локальные дисковые пространства требуется Windows Server Datacenter Edition. Вы можете использовать параметр установки основных серверных компонентов или сервер с рабочим столом.

При установке Windows Server с помощью мастера установки можно выбрать windows Server (ссылающийся на сервер core) и Windows Server (сервер с рабочим столом), что эквивалентно полной установке, доступной в Windows Server 2012 R2. Если вы не выбрали, вы получите параметр установки основных серверных компонентов. Дополнительные сведения см. в разделе "Установка ядра сервера".

Шаг 1.2. Подключение к серверам

В этом руководстве основное внимание уделяется параметру установки и развертыванию и удаленному управлению из отдельной системы управления, которая должна иметь:

• Версия Windows Server или Windows 10 по крайней мере как новая, так как серверы, которыми он управляет, и с последними обновлениями
• Сетевое подключение к серверам, которые он управляет
• Присоединено к тому же домену или полностью доверенному домену
• На нем должны быть установлены средства удаленного администрирования сервера (RSAT) и модули PowerShell для Hyper-V и отказоустойчивой кластеризации. Средства RSAT и модули PowerShell доступны в Windows Server и могут быть установлены без установки других компонентов. Вы также можете установить средства удаленного администрирования сервера на компьютере управления Windows 10.

В системе управления установите отказоустойчивый кластер и средства управления Hyper-V. Это можно сделать в диспетчере сервера с помощью мастера добавления ролей и компонентов. На странице Компоненты щелкните Средства удаленного администрирования сервера и выберите средства, которые требуется установить.

Войдите в сеанс PowerShell и используйте имя сервера или IP-адрес узла, к которому хотите подключиться. После выполнения этой команды вам будет предложено ввести пароль администратора, указанный при настройке Windows.

Enter-PSSession -ComputerName <myComputerName> -Credential LocalHost\Administrator

Ниже приведен пример того, как сделать то же самое более полезным в сценариях, если это нужно сделать несколько раз:

$myServer1 = "myServer-1"
$user = "$myServer1\Administrator"

Enter-PSSession -ComputerName $myServer1 -Credential $user

Шаг 1.3. Присоединение к домену и добавление учетных записей домена

До сих пор вы настроили отдельные серверы с учетной записью локального администратора. <ComputerName>\Administrator

Чтобы управлять Локальные дисковые пространства, необходимо присоединить серверы к домену и использовать учетную запись домена служб домен Active Directory, которая находится в группе "Администраторы" на каждом сервере.

В системе управления откройте консоль PowerShell с правами администратора. Используйте Enter-PSSession для подключения к каждому серверу и выполнения следующего командлета, заменив собственное имя компьютера, доменное имя и учетные данные домена:

Add-Computer -NewName "Server01" -DomainName "contoso.com" -Credential "CONTOSO\User" -Restart -Force

Если учетная запись администратора хранения не входит в группу "Администраторы домена", добавьте учетную запись администратора хранения в группу локальных администраторов на каждом узле или добавьте группу, используемую для администраторов хранения. Для этого можно использовать следующую команду (или написать функцию Windows PowerShell. Дополнительные сведения см. в статье "Добавление пользователей домена в локальную группу " с помощью PowerShell):

Net localgroup Administrators <Domain\Account> /add

Шаг 1.4. Установка ролей и компонентов

Следующим шагом является установка ролей сервера на каждом сервере. Это можно сделать с помощью Windows Admin Center, диспетчер сервера) или PowerShell. Ниже приведены роли для установки:

• Отказоустойчивая кластеризация
• Hyper-V
• Файловый сервер (если требуется разместить все общие папки, например для конвергентного развертывания)
• Data-Center-Bridging (если вы используете RoCEv2 вместо сетевых адаптеров iWARP)
• RSAT-Clustering-PowerShell
• Hyper-V-PowerShell

Чтобы установить с помощью PowerShell, используйте командлет Install-WindowsFeature . Его можно использовать на одном сервере следующим образом:

Install-WindowsFeature -Name "Hyper-V", "Failover-Clustering", "Data-Center-Bridging", "RSAT-Clustering-PowerShell", "Hyper-V-PowerShell", "FS-FileServer"

Чтобы выполнить команду на всех серверах в кластере одновременно, используйте этот маленький скрипт, изменив список переменных в начале скрипта, чтобы соответствовать вашей среде.

# Fill in these variables with your values
$ServerList = "Server01", "Server02", "Server03", "Server04"
$FeatureList = "Hyper-V", "Failover-Clustering", "Data-Center-Bridging", "RSAT-Clustering-PowerShell", "Hyper-V-PowerShell", "FS-FileServer"

# This part runs the Install-WindowsFeature cmdlet on all servers in $ServerList, passing the list of features into the scriptblock with the "Using" scope modifier so you don't have to hard-code them here.
Invoke-Command ($ServerList) {
    Install-WindowsFeature -Name $Using:Featurelist
}

Шаг 2. Настройка сети

Если вы развертываете Локальные дисковые пространства на виртуальных машинах, пропустите этот раздел.

Локальные дисковые пространства требуется высокая пропускная способность, низкая задержка сети между серверами в кластере. Требуется по крайней мере 10 ГбE сети и рекомендуется удаленный прямой доступ к памяти (RDMA). Вы можете использовать iWARP или RoCE до тех пор, пока он имеет логотип Windows Server, соответствующий вашей версии операционной системы, но iWARP обычно проще настроить.

Windows Server 2016 представила командирование с встроенным коммутатором (SET) в виртуальном коммутаторе Hyper-V. Это позволяет использовать одни и те же физические порты сетевого адаптера для всего сетевого трафика при использовании RDMA, уменьшая количество необходимых физических портов сетевого адаптера. Для Локальные дисковые пространства рекомендуется использовать командную группу с внедренным коммутатором.

Переключение или переключение между узлами

• Переключение. Сетевые коммутаторы должны быть правильно настроены для обработки пропускной способности и типа сети. Если используется RDMA, реализующий протокол RoCE, сетевое устройство и конфигурация коммутатора еще более важна.
• Без переключения: узлы могут быть соединены с помощью прямых подключений, избегая использования коммутатора. Необходимо, чтобы каждый узел был прямым подключением к каждому другому узлу кластера.

Инструкции по настройке сети для Локальные дисковые пространства см. в руководстве по развертыванию RDMA в Windows Server 2016 и 2019.

Шаг 3. Настройка локальных дисковых пространств

Следующие действия выполняются в системе управления, версия которой совпадает с версией настраиваемых серверов. Следующие действия не должны выполняться удаленно с помощью сеанса PowerShell, а вместо этого выполняться в локальном сеансе PowerShell в системе управления с правами администратора.

Шаг 3.1. Очистка дисков

Прежде чем включить Локальные дисковые пространства, убедитесь, что диски пусты: старые секции или другие данные. Выполните следующий скрипт, заменив имена компьютеров, чтобы удалить все старые секции или другие данные.

# Fill in these variables with your values
$ServerList = "Server01", "Server02", "Server03", "Server04"

foreach ($server in $serverlist) {
    Invoke-Command ($server) {
        # Check for the Azure Temporary Storage volume
        $azTempVolume = Get-Volume -FriendlyName "Temporary Storage" -ErrorAction SilentlyContinue
        If ($azTempVolume) {
            $azTempDrive = (Get-Partition -DriveLetter $azTempVolume.DriveLetter).DiskNumber
        }
    
        # Clear and reset the disks
        $disks = Get-Disk | Where-Object { 
            ($_.Number -ne $null -and $_.Number -ne $azTempDrive -and !$_.IsBoot -and !$_.IsSystem -and $_.PartitionStyle -ne "RAW") 
        }
        $disks | ft Number,FriendlyName,OperationalStatus
        If ($disks) {
            Write-Host "This action will permanently remove any data on any drives other than the operating system boot drive!`nReset disks? (Y/N)"
            $response = read-host
            if ( $response.ToLower() -ne "y" ) { exit }
    
            $disks | % {
            $_ | Set-Disk -isoffline:$false
            $_ | Set-Disk -isreadonly:$false
            $_ | Clear-Disk -RemoveData -RemoveOEM -Confirm:$false -verbose
            $_ | Set-Disk -isreadonly:$true
            $_ | Set-Disk -isoffline:$true
        }
            
        #Get-PhysicalDisk | Reset-PhysicalDisk
        
        
        }
        Get-Disk | Where-Object {
            ($_.Number -ne $null -and $_.Number -ne $azTempDrive -and !$_.IsBoot -and !$_.IsSystem -and $_.PartitionStyle -eq "RAW")
        } | Group -NoElement -Property FriendlyName
    }
}

Выходные данные будут выглядеть следующим образом: количество дисков каждой модели на каждом сервере:

Count Name                          PSComputerName
----- ----                          --------------
4     ATA SSDSC2BA800G4n            Server01
10    ATA ST4000NM0033              Server01
4     ATA SSDSC2BA800G4n            Server02
10    ATA ST4000NM0033              Server02
4     ATA SSDSC2BA800G4n            Server03
10    ATA ST4000NM0033              Server03
4     ATA SSDSC2BA800G4n            Server04
10    ATA ST4000NM0033              Server04

Шаг 3.2. Проверка кластера

На этом шаге вы запустите средство проверки кластера, чтобы убедиться, что узлы сервера настроены правильно для создания кластера с помощью Локальные дисковые пространства. При выполнении проверки кластера (Test-Cluster) перед созданием кластера выполняется тесты, которые проверяют, подходит ли конфигурация для успешной работы в качестве отказоустойчивого кластера. В приведенном ниже примере используется -Include параметр, а затем указаны определенные категории тестов. Таким образом, в проверку будут включены тесты локальных дисковых пространств.

Используйте следующую команду PowerShell, чтобы проверить набор серверов для использования в качестве кластера локальных дисковых пространств.

Test-Cluster -Node <MachineName1, MachineName2, MachineName3, MachineName4> -Include "Storage Spaces Direct", "Inventory", "Network", "System Configuration"

Шаг 3.3. Создание кластера

На этом шаге вы создадите кластер с узлами, которые были проверены для создания кластера на предыдущем шаге с помощью следующего командлета PowerShell.

При создании кластера вы получите предупреждение о том, что при создании кластерной роли возникли проблемы, которые могут препятствовать запуску кластера. Дополнительные сведения см. в приведенном ниже файле отчета". Это предупреждение можно безопасно игнорировать. Оно появляется из-за того, что нет доступных дисков для кворума кластера. Рекомендуется настраивать файловый ресурс-свидетель или облако-свидетель после создания кластера.

New-Cluster -Name <ClusterName> -Node <MachineName1,MachineName2,MachineName3,MachineName4> -NoStorage

После создания кластера репликация записи DNS для имени кластера может занять некоторое время. Продолжительность времени зависит от среды и конфигурации репликации DNS. Если разрешение кластера не удалось выполнить, в большинстве случаев вместо имени кластера можно использовать имя компьютера узла, который является активным участником кластера.

Шаг 3.4. Настройка следящего сервера кластера

Рекомендуется настроить следящий сервер для кластера, поэтому кластеры с тремя или более серверами могут противостоять сбою или отключению двух серверов. Для развертывания с двумя серверами требуется свидетель кластера, в противном случае любой сервер будет отключен, а другой — недоступно. В этих системах в качестве свидетеля можно использовать файловый ресурс или облако-свидетель.

Дополнительные сведения см. в указанных ниже разделах.

• Настройка кворума и управление им
• Развертывание облачного следящего сервера для отказоустойчивого кластера

Шаг 3.5. Включение локальных дисковых пространств

После создания кластера используйте Enable-ClusterStorageSpacesDirect командлет PowerShell, который будет помещать систему хранения в режим Локальные дисковые пространства и выполнять следующие действия автоматически:

• Создайте пул: создает один большой пул с именем, например S2D в Cluster1.

• Настроит кэши локальных дисковых пространств: если для использования локальными дисковыми пространствами доступно более одного типа носителя (диска), он задает самые быстрые из них в качестве устройств кэша (в большинстве случаев для чтения и записи).

• Уровни: создает два уровня в качестве уровней по умолчанию. Один из них называется "Емкость", а другой — "Производительность". Командлет анализирует устройства и настраивает каждый уровень на основе типов устройств и устойчивости.

Из системы управления откройте командное окно PowerShell с правами администратора и запустите следующую команду. Нужно указать имя кластера, созданного при выполнении предыдущих действий. Если эта команда выполняется локально на одном из узлов, параметр -CimSession не требуется.

Enable-ClusterStorageSpacesDirect -CimSession <ClusterName>

Чтобы включить локальные дисковые пространства с помощью указанной выше команды, вместо имени кластера можно использовать имя узла. Это может быть более надежным, так как при использовании имени только что созданного кластера могут возникнуть задержки репликации DNS.

По завершении этой команды, которая может занять несколько минут, система будет готова к созданию томов.

Шаг 3.6. Создание томов

Мы рекомендуем использовать New-Volume командлет, так как он обеспечивает самый быстрый и простой интерфейс. Один этот командлет автоматически создаст виртуальный диск и разделы на нем, отформатирует его и создаст том с таким же именем, а затем добавит общие тома в кластер. Все это один несложный процесс.

Дополнительные сведения см. в разделе "Создание томов" в Локальные дисковые пространства.

Шаг 3.7. При необходимости включите кэш CSV

При необходимости можно включить кэш общего тома кластера (CSV) для использования системной памяти (ОЗУ) в качестве кэша блок-уровня записи операций чтения, которые еще не кэшируются диспетчером кэша Windows. Это может повысить производительность таких приложений, как Hyper-V. Кэш CSV может повысить производительность запросов на чтение и также полезен для сценариев горизонтального масштабирования файлового сервера.

Включение кэша CSV сокращает объем памяти, доступной для запуска виртуальных машин в гиперконвергентном кластере, поэтому вам придется сбалансировать производительность хранилища с памятью, доступной виртуальным жестким дискам.

Чтобы задать размер кэша CSV, откройте сеанс PowerShell в системе управления с учетной записью, которая имеет разрешения администратора в кластере хранилища, а затем используйте этот скрипт, изменив $ClusterName $CSVCacheSize и переменные соответствующим образом (в этом примере устанавливается кэш CSV на сервер 2 ГБ):

$ClusterName = "StorageSpacesDirect1"
$CSVCacheSize = 2048 #Size in MB

Write-Output "Setting the CSV cache..."
(Get-Cluster $ClusterName).BlockCacheSize = $CSVCacheSize

$CSVCurrentCacheSize = (Get-Cluster $ClusterName).BlockCacheSize
Write-Output "$ClusterName CSV cache size: $CSVCurrentCacheSize MB"

Дополнительные сведения см. в разделе "Использование кэша чтения в памяти CSV".

Шаг 3.8. Развертывание виртуальных машин для гиперконвергентных развертываний

При развертывании гиперконвергентного кластера последним шагом является подготовка виртуальных машин в кластере Локальные дисковые пространства.

Файлы виртуальных машин необходимо хранить в пространстве имен CSV систем (например, C:\ClusterStorage\Volume1) так же, как и кластерные виртуальные машины в отказоустойчивом кластере.

Вы можете использовать встроенные средства или другие средства для управления хранилищем и виртуальными машинами, такими как System Center диспетчер виртуальных машин.

Шаг 4. Развертывание масштабируемого файлового сервера для конвергентных решений

Если вы развертываете конвергентное решение, следующим шагом является создание экземпляра файлового сервера горизонтального масштабирования и настройка некоторых общих папок. Если вы развертываете гиперконвергентный кластер, завершите работу и не хотите этого раздела.

Шаг 4.1. Создание роли масштабируемого файлового сервера

Следующий шаг при настройке служб кластера для файлового сервера создает роль кластеризованного файлового сервера, которая при создании экземпляра файлового сервера горизонтального масштабирования, на котором размещаются постоянно доступные общие папки.

Создание роли файлового сервера горизонтального масштабирования с помощью диспетчера отказоустойчивых кластеров

1. В диспетчере отказоустойчивости кластеров выберите кластер, перейдите к ролям и нажмите кнопку "Настройка роли...".
   Откроется мастер высокой доступности.

2. На странице "Выбор роли" щелкните файловый сервер.

3. На странице "Тип файлового сервера" щелкните масштабируемый файловый сервер для данных приложения.

4. На странице точки доступа клиента введите имя файлового сервера горизонтального масштабирования.

5. Убедитесь, что роль была успешно настроена, перейдя к ролям и убедившись, что столбец "Состояние" отображается рядом с созданной ролью кластеризованного файлового сервера, как показано на рисунке 1.

   

   Рис. 1 Диспетчер отказоустойчивых кластеров, показывающий масштабируемый файловый сервер с состоянием "Выполнение"

Создание роли файлового сервера горизонтального масштабирования с помощью Windows PowerShell

В сеансе Windows PowerShell, подключенном к кластеру файлового сервера, введите следующие команды, чтобы создать роль масштабируемого файлового сервера, изменив FSCLUSTER в соответствии с именем кластера, и SOFS , чтобы соответствовать имени, которое требуется предоставить роли масштабируемого файлового сервера:

Add-ClusterScaleOutFileServerRole -Name SOFS -Cluster FSCLUSTER

Шаг 4.2. Создание общих папок

После создания виртуальных дисков и добавления их в CSVs пришло время создавать общие папки на них — одну общую папку на CSV на виртуальный диск. System Center диспетчер виртуальных машин (VMM), вероятно, самый удобный способ сделать это, так как он обрабатывает разрешения для вас, но если у вас нет его в вашей среде, вы можете использовать Windows PowerShell для частичной автоматизации развертывания.

Используйте скрипты, включенные в скрипт конфигурации общего ресурса SMB для рабочих нагрузок Hyper-V, который частично автоматизирует процесс создания групп и общих папок. Он написан для рабочих нагрузок Hyper-V, поэтому при развертывании других рабочих нагрузок может потребоваться изменить параметры или выполнить дополнительные действия после создания общих папок. Например, если вы используете Microsoft SQL Server, учетная запись службы SQL Server должна быть предоставлена полный контроль над общей папкой и файловой системой.

Чтобы создать общие папки с помощью скриптов PowerShell, сделайте следующее:

1. Скачайте скрипты, включенные в конфигурацию общего ресурса SMB для рабочих нагрузок Hyper-V, на один из узлов кластера файлового сервера.

2. Откройте сеанс Windows PowerShell с учетными данными администратора домена в системе управления, а затем используйте следующий сценарий, чтобы создать группу Active Directory для объектов компьютера Hyper-V, изменив значения переменных в соответствии с вашей средой:

   # Replace the values of these variables
   $HyperVClusterName = "Compute01"
   $HyperVObjectADGroupSamName = "Hyper-VServerComputerAccounts" <#No spaces#>
   $ScriptFolder = "C:\Scripts\SetupSMBSharesWithHyperV"
   
   # Start of script itself
   CD $ScriptFolder
   .\ADGroupSetup.ps1 -HyperVObjectADGroupSamName $HyperVObjectADGroupSamName -HyperVClusterName $HyperVClusterName
   

3. Откройте сеанс Windows PowerShell с учетными данными администратора на одном из узлов хранилища, а затем используйте следующий сценарий для создания общих папок для каждого CSV-файла и предоставления административных разрешений для общих папок группе администраторов домена и вычислительному кластеру.

   # Replace the values of these variables
   $StorageClusterName = "StorageSpacesDirect1"
   $HyperVObjectADGroupSamName = "Hyper-VServerComputerAccounts" <#No spaces#>
   $SOFSName = "SOFS"
   $SharePrefix = "Share"
   $ScriptFolder = "C:\Scripts\SetupSMBSharesWithHyperV"
   
   # Start of the script itself
   CD $ScriptFolder
   Get-ClusterSharedVolume -Cluster $StorageClusterName | ForEach-Object {
       $ShareName = $SharePrefix + $_.SharedVolumeInfo.friendlyvolumename.trimstart("C:\ClusterStorage\Volume")
       Write-host "Creating share $ShareName on "$_.name "on Volume: " $_.SharedVolumeInfo.friendlyvolumename
       .\FileShareSetup.ps1 -HyperVClusterName $StorageClusterName -CSVVolumeNumber $_.SharedVolumeInfo.friendlyvolumename.trimstart("C:\ClusterStorage\Volume") -ScaleOutFSName $SOFSName -ShareName $ShareName -HyperVObjectADGroupSamName $HyperVObjectADGroupSamName
   }
   

Шаг 4.3 Включение ограниченного делегирования Kerberos

Чтобы настроить ограниченное делегирование Kerberos для удаленного управления сценариями и повышения безопасности динамической миграции с одного из узлов кластера хранилища, используйте скрипт KCDSetup.ps1, включенный в конфигурацию SMB Share для рабочих нагрузок Hyper-V. Вот немного оболочки для скрипта:

$HyperVClusterName = "Compute01"
$ScaleOutFSName = "SOFS"
$ScriptFolder = "C:\Scripts\SetupSMBSharesWithHyperV"

CD $ScriptFolder
.\KCDSetup.ps1 -HyperVClusterName $HyperVClusterName -ScaleOutFSName $ScaleOutFSName -EnableLM

Дополнительные справочники

• Обзор Локальных дисковых пространств
• Общие сведения о кэше в Локальные дисковые пространства
• Планирование томов в Локальных дисковых пространствах
• отказоустойчивость дисковые пространства
• требования к оборудованию Локальные дисковые пространства
• Для RDMA или не для RDMA — это вопрос (блог TechNet)