打造零停机的虚拟环境 — 详解Hyper-V高可用性部署

服务器虚拟化最大的风险是“把所有鸡蛋放在同一个篮子里”，一旦服务器发生故障就可能导致大规模服务中断，在规划Hyper-V项目时，一定要将系统可用性及服务连续性纳入首要考虑因素。

相关统计数据显示，服务器整合是企业部署虚拟化的主要原因，虽然服务器整合帮助用户提升了资源利用率，同时获得了节能及集中管理等种种优势，但是也带来了极大的风险。在物理环境中，出于对稳定性和安全性的考虑，一台服务器通常只执行一个应用程序，一旦服务器发生故障，只会影响这个应用程序所提供的服务；虚拟化之后，多台应用服务器以虚拟机的形式集中在一台物理服务器上运行，虽然彼此独立，但就像“把所有鸡蛋放在同一个篮子里”，一旦发生硬件故障，所有虚拟机都会停止运行，换句话说，一台服务器故障就可能造成大规模的服务瘫痪。

服务器虚拟化厂商都很清楚虚拟化之后的风险，纷纷将缩短停机时间、确保服务器连续性的高可用性视为重点，例如VMware Virtual Infrastructure 3的HA，以及Virtual Iron V4 XEE的LiveRecovery，微软的Hyper-V当然也不例外，比较特?的是，Hyper-V的高可用性功能可与Windows Server 2008操作系统内置的故障转移集群（Failover Cluster）功能整合，在服务器发生故障时将服务迅速切换至另一台正常运行的服务器，将意外导致的非计划停机时间降到最低。

相比于其他服务器虚拟化技术提供的高可用性，Windows Server 2008 Hyper-V的故障转移集群具备以下优势：

1.是Windows Server 2008 Enterprise/Datacenter版本的标准功能，Hyper-V被视为集群支持的服务，不需另外购买授权

2.最多可支持16个节点，测试时可手动指定转移的节点，当灾难发生时，集群系统会自动寻找并移转至有足够内存容量的节点

3.相比于Windows Server 2003以前的MSCS（Microsoft Cluster Service），Failover Cluster大幅简化了设置管理步骤，新手也能很快熟悉如何操作

Hyper-V故障转移集群的架构

在实际部署Hyper-V故障转移集群之前，首先要了解故障转移集群的架构。基本的故障转移集群的组件必需包含两台物理服务器、一台共享存储设备以及SAN环境，此架构称为2-node failover cluster（如下图0）。物理服务器必须完全兼容Windows Server 2008的64位处理器，而且强烈建议两台型号、规格完全相同的服务器。共享存储设备一般指的是FC或iSCSI介面的磁盘阵列，不过这类设备通常价格不便宜，功能与扩展性也有一定限制。近年兴起的一种称之为存储服务器（Storage Server）的共享存储设备，将行业标准服务器和存储虚拟化软件完全集成，由于其功能完整、价格合理，而且具备高扩展能力，成为不少企业构建虚拟环境存储系统的首选。

以飞康 NSS（FalconStor Network Storage Server）为例，它结合了4核、双处理器的x64服务器强大的运算能力，以及大容量、低成本的SATA、SAS硬盘作为存储资源，提供与中高级磁盘阵列相同、甚至更高的I/O性能。此外，中高级磁盘阵列具备的快照、镜像、自动精简配置（Thin Provisioning）等高级功能，飞康NSS也都一应俱全，还可以通过远程复制功能，将本地的故障转移集群延伸到远程的灾备机房，成为多重站台集群（Multi-site Cluster），也就是Hyper-V的异地灾备。

Hyper-V故障转移集群设置实操

了解故障转移集群的基本架构之后，接下来就要着手进行实际部署了。首先，简单介绍一下测试环境的构成，如下所示：

Hyper-V故障转移集群的部署并不复杂，只需要三个步骤：环境验证、建立集群、建立HA。实操的详细步骤如下：
步骤1：打开Hyper-V主控制台，新增Failover Cluster选项，接着打开Failover Cluster Management，点选中间部位的Validate a Configuration，指定需要新增到集群内的两台Hyper-V虚拟机，按下一步后开始执行集群环境验证，这个的目的是确认目前的服务器、存储、网络等配置是否符合故障转移集群的要求。你可以选择Run all test执行所有验证项目，或是Run only tests I select只选择执行其中的几项，或是全部跳过。(图1)

步骤2：通过验证后，在Failover Cluster Management内点选Create a Cluster，启动集群创建向导后，即可按照提示，以输入IP位址或点选服务器名称的方式，选择欲纳入集群的节点，确认后会显示验证警告，问你是否需要微软原厂支持，请选择No之后按下一步。(图2)

步骤3：指定集群管理员的集群名称和IP地址，确认后即可开始创建集群。(图3)

步骤4：创建向导开始自动执行创建集群的程序，一切无误的话，大约1分钟内即可完成。(图4)

步骤5：接着就可以将Hyper-V虚拟机设定为Windows Server 2008故障转移集群所管理的服务。首先打开Hyper-V主控台，新增或复制一台虚拟机，并将虚拟机的磁盘路径指向飞康 NSS提供的共享磁盘资源。接着关闭这台虚拟机，在Failover Cluster Management内点选Configure a Service or Application，并选择Virtual Machine项。(图5)

步骤6：选择之前新创建的虚拟机，确认后即可开始建立高可用性，建立完成后按Finish就大功告成了。(图6)

测试Hyper-V故障转移集群

创建完Hyper-V故障转移集群后，别忘记最后也是最重要的步骤—测试集群能否正常执行故障转移功能，测试Hyper-V故障转移集群的步骤也相当简单：
步骤1：在Failover Cluster Management的左侧树状目录内的Service and Applications下，确认集群中的虚拟机处于Online的正常运行状态后，在该虚拟机点右键选择Move this service or application to another node，并选择另一台集群节点，下面我们将示范从geo-node1转移到geo-node3。(图7)

步骤2：Summary of Virtual Machine视窗内会显示虚拟机正处于离线存档的状态，此时虚拟机的所在位置（Current Owner）还在geo-node1。(图8)

步骤3：等待约30秒左右（时间根据硬件规格不同而有差异），Current Owner会显示虚拟机位置已经变为geo-node3，所有服务也都正常上线后，启动虚拟机确认运行是否正常。(图9)