WSFC基礎(chǔ)知識奠基-創(chuàng)新互聯(lián)

  前面主要和大家介紹了一下群集的種類，以及一些群集通用的基本知識，本章開始我們將專注于微軟故障轉(zhuǎn)移群集的深入研究與理論解析

專注于為中小企業(yè)提供成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站建設(shè)服務(wù),電腦端+手機端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)香坊免費做網(wǎng)站提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。我們立足成都，凝聚了一批互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才，有力地推動了1000多家企業(yè)的穩(wěn)健成長，幫助中小企業(yè)通過網(wǎng)站建設(shè)實現(xiàn)規(guī)模擴充和轉(zhuǎn)變。

  微軟故障轉(zhuǎn)移群集即是我們上篇文章介紹的，一個典型的高可用性群集解決方案，它內(nèi)置在Windows Server的角色與功能里面，不需要安裝額外工具，故障轉(zhuǎn)移群集通常情況下都是主從工作的模式，即一個群集應(yīng)用同時只有一個節(jié)點對外提供服務(wù)，然后故障轉(zhuǎn)移群集利用心跳檢測機制檢測節(jié)點存活狀態(tài)，一旦檢測到節(jié)點宕機，會通過查詢?nèi)杭瘮?shù)據(jù)庫，來講宕機節(jié)點承載的群集應(yīng)用進行上線

  同時故障轉(zhuǎn)移群集也具備了完善的群集應(yīng)用健康感知，節(jié)點健康狀態(tài)感知，群集健康狀態(tài)感知，這在2008時代之后開始得到增強，12R2時趨于成熟。

  有的群集應(yīng)用可以和DNS輪詢相配合，或者群集應(yīng)用本身具備的輪詢技術(shù)，則可以基于故障轉(zhuǎn)移群集來實現(xiàn)雙活的群集應(yīng)用工作模式，例如SOFS，SQL Server Always On等技術(shù)

  微軟故障轉(zhuǎn)移群集于NT4時代就被引入，那時它叫做 MSCS(Microsoft Cluster Service),2003時代正式全面提供使用，更多企業(yè)開始采用MSCS搭建群集，但2003時代的群集，雖說2003是個出色的系統(tǒng)，上面跑業(yè)務(wù)也相對穩(wěn)定，但是2003時代的MSCS群集配置也確實麻煩了一些，讓很多人望而卻步，不過話說回來，2003時代的群集，老王認為是最便于IT人員理解群集運作原理的版本之一

  到了2008時，群集開始發(fā)生了改變，它改名叫做WSFC (Windows Server Failover Clustering),提供了群集創(chuàng)建向?qū)?，幫助相關(guān)人員可以更快更簡單的創(chuàng)建使用高可用群集，以前2003時代可以能創(chuàng)建一個群集要花費一小天的時間，到了2008時代規(guī)劃好了開始做可能也就1-2小時就可以完成

  2008時代老王可以算是WSFC的一個轉(zhuǎn)折點，這個時代，群集摒棄了2003時代的UI，換了新的群集UI，把原有的群集組等技術(shù)細節(jié)進行了屏蔽，換成了看起來更容易的添加群集角色，新增了全新的群集驗證報告

  2008R2，這個版本微軟發(fā)布了大量的更新，其中針對于群集，微軟推出了CSV群集文件系統(tǒng)，改變了群集虛擬化的運作模式，原來2008如果在群集上面跑虛擬機，都是以傳統(tǒng)群集組的方式運作，假設(shè)10臺虛擬機運行在一個群集磁盤上面，如果要遷移其中一臺虛擬機，只能把其余9臺一起遷移，因為他們是一個整體的傳統(tǒng)群集組，到了2008R2有了CSV之后，這個做法發(fā)生了一些改變，所有節(jié)點都可以同時讀取CSV文件系統(tǒng)，虛擬機也有了新的群集組模式，可以一次遷移一臺虛擬機。

  2012，2012R2時代是微軟WSFC大放光彩的一代，2012時代微軟推出了動態(tài)投票的概念，2012R2時代更新為動態(tài)仲裁，即群集可以自動幫助我們調(diào)整節(jié)點和見證的投票數(shù)，確保群集始終是奇數(shù)的投票，這在以前，是需要我們管理人員實現(xiàn)設(shè)計好的，群集可不會自動幫助我們做這些事

  同時，2012時代，還對群集在少數(shù)投票，平等投票場景上面新增了很多新的屬性，例如Lowerquorumprioritynodeid，可以幫助我們在分區(qū)兩端投票數(shù)一致的情況下選擇其中一方關(guān)閉，2012 2012R2時代的群集，針對于群集仲裁，群集節(jié)點維護，推出了很多很棒，很智能化的功能，例如

DrainOnShutdown，CAU等

  簡單說，2012 2012R2時代的群集，在成熟化的基礎(chǔ)上更趨于智能化，群集可以自己進行一部分自我化的維護管理，來保證群集的持續(xù)高可用，也新增了一些智能化的功能，讓管理員可以根據(jù)業(yè)務(wù)場景做更多的群集設(shè)計。

  到了2016時代，老王認為群集更靠近了云端化，借助了部分云端的功能來幫助群集，也針對當前熱門的超融合技術(shù)進行了支援，2016時代，群集仲裁可以使用Azure上面blob進行仲裁，這在之前，可能架構(gòu)管理人員在設(shè)計仲裁位置的時候，可能會和其中一個站點的群集放在一起，或者單獨放在第三個站點中，現(xiàn)在借助Azure上面的blob實現(xiàn)可以節(jié)省一部分成本，還可以利用Azure上面存儲的冗余技術(shù)，2016群集也開始支援SDS技術(shù)，類似于VSAN，可以把多個服務(wù)器上面節(jié)點肚子里面的存儲，貢獻出來形成群集的存儲池，然后基于這個貢獻的群集存儲池，上面再跑群集應(yīng)用。

  總結(jié)來說，2016時代的群集，借助了云的功能來優(yōu)化群集，也針對于當下熱門的技術(shù)，瞬時防斷，滾動更新，SDS超融合，存儲復制，延伸群集等技術(shù)進行了更新，可以看到WSFC不斷在跟著時代的腳步進步，不斷更新，可以滿足更多場景的需求

  以上老王簡單的對微軟故障轉(zhuǎn)移群集的發(fā)展歷史做了個基本介紹，其中涉及到了一些概念，例如群集組，仲裁，見證，我將在接下來為大家進行講解，涉及到的2012及2016新功能，后續(xù)有時間也將寫出博客與大家探討，下文將對微軟故障轉(zhuǎn)移群集統(tǒng)一簡稱為WSFC

 在正式介紹群集細節(jié)概念之前，我們先來看下WSFC對于硬件軟件的要求

 1.確保多個節(jié)點可以訪問到相同內(nèi)容的共享存儲，不論是SAS，ISCSI，F(xiàn)COE，JBOD,RBOD，或是SDS出來的都可以，確保同一個共享存儲可以被所有群集內(nèi)節(jié)點訪問，以便發(fā)生故障轉(zhuǎn)移時其它節(jié)點可以從共享存儲上線資源

 2.確保群集節(jié)點OS是正版，非盜版，否則可能會遇見一些奇奇怪怪的問題

 3.確保群集節(jié)點是域成員，在2012時×××始發(fā)生了一些改變，2012時代提出了不依賴AD的群集架構(gòu)，即是說，群集應(yīng)用可以不創(chuàng)建VC0，但仍然需要節(jié)點加入域，2016時×××始支持真正的工作組群集，跨域，跨林架構(gòu)的群集。

 4.確保群集節(jié)點硬件相同，這個并非硬性要求，但是強烈建議各節(jié)點硬件采用完全一致的服務(wù)器，否則會出現(xiàn)虛擬機無法遷移等情況，老王還建議針對群集節(jié)點服務(wù)器采用模塊化便于擴展的架構(gòu)，充分利用例如冗余交換機，熱拔插，RAID，MPIO，網(wǎng)卡組合，LBFO，ODX，RDMA，RSS等高可用技術(shù)和硬件卸載技術(shù)，消除單一故障點。

 5.確保創(chuàng)建群集的賬戶是群集節(jié)點本機的本地管理員權(quán)限，同時也在AD具備一定的寫入權(quán)限，或者是預先被AD管理員設(shè)置好的權(quán)限。

 6.確保群集節(jié)點至少一塊可用網(wǎng)卡，即使群集節(jié)點只有一個卡你也可以安裝起一個群集，但是建議至少兩塊，原因之前博客已經(jīng)說過，傳送門：http://wzde2012.blog.51cto.com/6474289/1947451，如果不做虛擬化，最好三塊卡，做虛擬化建議4塊，群集對外的管理地址，可以是IPv6或者IPV4，可以是DHCP或者靜態(tài)，到了2008時代之后微軟并沒有嚴格限制，但是通常我們都是采用靜態(tài)IP地址，不過在多站點場景下DHCP有時候會減少一部分宕機時間，后續(xù)博客會提到。

 針對于群集網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置這里多說幾句，針對于群集通訊網(wǎng)卡，建議禁止netbios注冊查找，這樣做了之后群集名稱就會僅解析到對外的網(wǎng)絡(luò)，并不會在心跳網(wǎng)絡(luò)上面試圖進行netbios解析，DNS解析，防止進行干擾

 建議調(diào)整網(wǎng)卡順序?qū)⑷杭瘜ν饩W(wǎng)卡設(shè)置優(yōu)先級高，其次是心跳卡或存儲卡，微軟也曾說過，2012時代之后網(wǎng)卡順序開始不再重要，但還是建議遵守下

 在2003時代，只有企業(yè)版和數(shù)據(jù)中心版可以安裝MSCS群集功能，2008時代也是只有企業(yè)版，數(shù)據(jù)中心版可以安裝WSFC功能，標準版和Web版只可以安裝NLB群集，在2008時×××始有Core版本，Core版本也可以安裝群集功能，但同樣只有企業(yè)版和數(shù)據(jù)中心版可以，到了2012時代，只有標準版和數(shù)據(jù)中心版，兩個版本功能一致都可以安裝群集功能，區(qū)別只在于虛擬化OS授權(quán)，2016同2012一樣。

 WSFC群集支持節(jié)點是虛擬機也支持節(jié)點是物理機，你可以一個節(jié)點是物理機一個節(jié)點是虛擬機，也可以兩個節(jié)點都是虛擬機，也可以在物理機群集上面再搭建虛擬群集，WSFC群集并不care你到底是物理還是虛擬，只要系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)，存儲配置符合群集標準即可

 以上為群集安裝時的一些硬性要求，以及建議，實際操作的時候建議大家去看下technet，按照technet的文檔進行執(zhí)行，老王這里只選出安裝要求

要點作為介紹，下面將開始介紹WSFC群集的工作原理和細部概念

 首先我們先來看一下WSFC故障轉(zhuǎn)移簡單的工作原理，有個大概的印象

 1.首先按照要求部署配置群集節(jié)點，確保群集服務(wù)器利用了冗余技術(shù)消除了服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)，存儲的單一故障點

 2.保證群集內(nèi)所有節(jié)點都可以訪問到共享存儲

 3.群集應(yīng)用將應(yīng)用數(shù)據(jù)寫入到群集共享存儲

 4.管理員新增節(jié)點1服務(wù)器上面功能角色，新增完成后節(jié)點1服務(wù)器群集數(shù)據(jù)庫記錄新增的角色功能以及相關(guān)聯(lián)的信息，稍后會把信息同步至其它節(jié)點2，及群集仲裁磁盤

 5.群集節(jié)點之間按照預定的心跳檢測頻率進行全網(wǎng)握手檢測

 6.節(jié)點1出現(xiàn)故障服務(wù)器忽然關(guān)機，這時節(jié)點2心跳檢測頻率達到閾值，判定節(jié)點1已經(jīng)離線

 7.節(jié)點2判定節(jié)點1已經(jīng)離線后，會根據(jù)已經(jīng)同步的群集數(shù)據(jù)庫信息，查看節(jié)點1服務(wù)器當前承載的群集應(yīng)用，重新將群集應(yīng)用與關(guān)聯(lián)IP地址，群集磁盤在節(jié)點2進行上線

 8.客戶端正常訪問群集名稱，使用群集服務(wù)，但原有節(jié)點1的群集應(yīng)用，現(xiàn)已由節(jié)點2提供，故障轉(zhuǎn)移結(jié)束

 總結(jié)下這里關(guān)鍵的兩個點

 1.共享存儲一定要確保是所有節(jié)點都可以訪問，都可以做正常掛載卸載的，因為一個傳統(tǒng)的群集應(yīng)用數(shù)據(jù)一定是寫入共享存儲里面，共享存儲成了權(quán)威的存儲源，當其中節(jié)點宕機，其它節(jié)點會查看群集數(shù)據(jù)庫的信息，然后掛載上共享存儲，重新上線應(yīng)用，因此共享存儲的訪問一定要確保

 2.群集數(shù)據(jù)庫是WSFC的運作的主要概念之一，群集數(shù)據(jù)庫里面會記載著群集應(yīng)用當前的狀態(tài)，例如當前節(jié)點1運行了一個DHCP角色，狀態(tài)是上線，運行了一個文件服務(wù)器角色，狀態(tài)是離線，以及群集配置，群集成員配置，群集資源的添加，創(chuàng)建，啟動，刪除，停止，下線等狀態(tài)變化，群集數(shù)據(jù)庫就是為了幫助各個節(jié)點知道對方上面運行了什么樣的群集服務(wù)，一旦對方宕機之后，將按照群集數(shù)據(jù)庫里面的進行的狀態(tài)信息連接上共享存儲進行故障轉(zhuǎn)移上線操作

 說起群集的細部概念呢，老王想先從CNO和VCO講起，因為經(jīng)過考慮先講這兩個會便于后面概念的理解起來更順暢

 那么什么是CNO呢，之前還記得老王在寫群集介紹的時候曾經(jīng)和大家說過，群集就是讓一組計算機協(xié)作工作，對外感覺就好像一臺計算機在提供服務(wù)一樣，這臺讓人感覺是一臺對外提供的計算機，就是CNO了，也叫群集管理對象，當我們運行群集創(chuàng)建向?qū)r會提示讓我們輸入一個群集名稱和群集IP地址，實際上群集創(chuàng)建向?qū)梦覀冞\行這個群集創(chuàng)建向?qū)У馁~號，去群集中創(chuàng)建一個計算機對象，計算機對象的名稱就是我們輸入的群集名稱，同時也會創(chuàng)建出相對的DNS記錄，有計算機對象了，有DNS記錄了，也有IP地址了，像是一臺計算機了對不對。

 這里關(guān)鍵的點，要確保運行群集創(chuàng)建向?qū)У馁~戶，有權(quán)限在AD中寫入計算機對象，默認需要在AD域級別賦予權(quán)限，也可以采用實現(xiàn)創(chuàng)建好計算機對象的方式，創(chuàng)建好對應(yīng)名稱的CNO計算機對象，即創(chuàng)建向?qū)з~戶對其具備完全控制權(quán)限，然后將賬戶加入到群集節(jié)點本地管理員組，這就是該賬戶所需要的權(quán)限

 當創(chuàng)建出CNO后 , CNO即作為群集管理點，以后我們管理群集，直接輸入CNO群集名稱即可，除了作為群集管理點，一些不需要創(chuàng)建VCO的群集角色也可以直接使用CNO作為對外訪問名稱，CNO具備一定的自我管理特性，當CNO被正常創(chuàng)建出來之后，CNO就會維護群集角色虛擬計算機VCO，及VCO的DNS記錄

  所謂VCO，即是說，一些基于WSFC群集上面跑的應(yīng)用，需要有自己單獨計算機對象和名稱的，例如SQL，文件服務(wù)器角色，當它們需要使用Kerberos 身份驗證的時候就需要計算機對象，我們在群集中添加角色和功能的時候，VCO實際上是由CNO去AD里面相同OU中幫忙創(chuàng)建，因此也需要確保CNO在OU下面具備創(chuàng)建計算機對象的權(quán)限，VCO的DNS記錄也會由CNO去幫忙建立，有些時候可能會出現(xiàn)群集資源名稱無法連接，這時候就要看看是不是CNO VCO計算機對象離線了，或者是CNO沒有權(quán)限創(chuàng)建DNS記錄或VCO對象。

 CNO或是VCO的DNS記錄 IP地址實際運作時都會被綁定在一個節(jié)點上，該節(jié)點對于VCO CNO來說就是主節(jié)點，例如CNO的主節(jié)點可以是節(jié)點1，VCO的主節(jié)點可以是節(jié)點2，當節(jié)點1出現(xiàn)故障時候，CNO的IP地址和域名就會故障轉(zhuǎn)移到節(jié)點2進行綁定，如果節(jié)點1活了，這時候節(jié)點2又掛掉，那么CNO和VCO的IP地址和域名都會轉(zhuǎn)移至節(jié)點1綁定，這里的綁定可以理解為hosting

  說完了CNO和VCO的概念之后，再來談群集組的概念相對就更好理解了一些

  群集組大家可以把它理解為群集最小故障轉(zhuǎn)移單位，在2003時代，我們創(chuàng)建群集之后就可以直觀的看到群集組的工作狀態(tài)，這也就是上面我說2003時代的群集更便于大家理解群集工作狀態(tài)，2003時代我們創(chuàng)建好了一個群集后，就會有一個群集組，群集組里面有群集IP地址，群集名稱，群集見證磁盤，這就是群集所需要的最基本最重要的信息，這些東西活著，群集也就可以對外提供服務(wù)，這個概念一直延續(xù)至今，直至2016，群集創(chuàng)建完成后默認群集背后都會產(chǎn)生一個群集組，也叫做群集核心資源，它可以理解為其它群集角色群集組之父，一切的群集應(yīng)用都是要因為已經(jīng)已由群集核心資源組才可以被建立出來，我們打開群集管理控制臺可以看到有個主服務(wù)器，核心資源組在那臺機器上，那臺機器就是群集主服務(wù)器。

  當我們在群集中添加角色的時候，傳統(tǒng)的群集應(yīng)用都會讓我們輸入應(yīng)用名稱，應(yīng)用IP地址，與可以用的群集磁盤，用于存放群集應(yīng)用數(shù)據(jù)，這里的群集應(yīng)用名稱，應(yīng)用IP地址，選擇的群集磁盤，就構(gòu)成了一個群集組

  例如當前我們建立了個傳統(tǒng)的文件服務(wù)器角色，要向把它進行計劃內(nèi)的故障轉(zhuǎn)移，實質(zhì)上我們會按照整體的一個群集組來進行遷移，將群集應(yīng)用IP地址，群集應(yīng)用DNS名稱從節(jié)點1轉(zhuǎn)移到節(jié)點2上面hosting，然后把掛載在節(jié)點1上面的共享磁盤，掛載到節(jié)點2。

  在傳統(tǒng)群集組中單個群集磁盤通常只能被一個群集應(yīng)用占用，例如如果文件服務(wù)器使用了這塊群集磁盤，那么其他群集應(yīng)用則不能重復使用這塊磁盤，而且要遷移只能整個群集組一起遷移

  這對于虛擬機來說就很不方便，既然你一個群集應(yīng)用只能用一個群集磁盤，那在2008時代，群集用虛擬化，如果虛擬機都創(chuàng)建在一個群集組中，虛擬機都在同一塊群集磁盤上，即是說當你要遷移其中一臺虛擬機，只能把上面的其它和你用同一個群集組的虛擬機都一起遷移走，很快微軟發(fā)現(xiàn)這種傳統(tǒng)群集組的方式并不太適合虛擬化，于是在2008R2開始，微軟推出了CSV群集文件系統(tǒng)，同時也對群集虛擬機的運作方式做了改變，摒棄傳統(tǒng)群集組的故障轉(zhuǎn)移做法，針對于群集上面的虛擬機有了新的群集組模型，和傳統(tǒng)的群集組都不一樣，新的虛擬機群集組里面只包含單臺虛擬機的虛擬機配置信息，虛擬機磁盤，虛擬機狀態(tài)等單臺虛擬機特定的信息，每次每臺虛擬機的計劃內(nèi)或計劃外遷移將只涉及到這些信息，再不需要被迫遷移所有虛擬機。

 以上為群集組的簡要介紹，只要大家知道群集組是群集最小的故障轉(zhuǎn)移單位就可以，當我們計劃內(nèi)或計劃外遷移一個傳統(tǒng)群集應(yīng)用的時候，實際上后臺會發(fā)生把應(yīng)用整體群集組一并遷移到其它節(jié)點進行hosting，針對于虛擬機2008R2開始我們則可以只遷移單虛擬機相關(guān)信息的群集組。

 說完群集組之后，我們來看下群集驗證報告的概念，在2003時代并沒有這種東西，2003只是群集安裝完成后會產(chǎn)生安裝log，在2008時×××始，群集換了新的UI，也推出了群集驗證報告，時至今日，群集驗證報告也是很多微軟支持員工的排錯利器。

 簡單來說，群集驗證報告是什么呢，可以把它理解為一個群集的私人醫(yī)生，當我們創(chuàng)建群集的時候，強烈建議運行一次群集驗證報告，它會幫助我們從系統(tǒng)配置，網(wǎng)絡(luò)，存儲等多個角度來診斷，當前環(huán)境是否適合創(chuàng)建群集，如果創(chuàng)建群集，那些條件是已經(jīng)滿足的，已經(jīng)滿足的會顯示一片綠色的對勾，那些條件是沒有遵守微軟最佳實踐，但是不會影響到群集建立的，這類報告會顯示為×××的驚嘆號，那些條件如果不滿足群集的要求，會導致群集創(chuàng)建出現(xiàn)錯誤的，會顯示紅色的叉叉，一定要進行處理才行。

 通常老王建議創(chuàng)建群集的時候群集驗證報告是一定要運行的，然后當針對于群集環(huán)境，例如變更了網(wǎng)絡(luò)，存儲，新增了節(jié)點，都建議運行一下群集驗證報告，確保變更不會為現(xiàn)有群集帶來故障

 需要特別注意的是群集驗證報告中的存儲，在進行群集驗證報告的時候我們可以選擇，要驗證什么，可以是系統(tǒng)配置，網(wǎng)絡(luò)，或存儲等，其中當驗證存儲的時候，可能會導致群集磁盤出現(xiàn)暫時的離線，如果上面跑了業(yè)務(wù)，也許會出現(xiàn)短暫的停機時間，因此當進行群集驗證報告時勾選了存儲一定要謹慎，如果不勾選存儲驗證，則不會導致宕機時間，一起都正常執(zhí)行著。

 群集驗證報告是群集重要的的私人醫(yī)生，它告訴我們那些是正確的，那些是不正確的，那些是可以改進的，當我們因為一個群集的問題給微軟開case，微軟的支持工程師可能首先就會叫你把群集驗證報告導出生成，發(fā)給他一份，群集驗證報告本身已經(jīng)針對很多群集內(nèi)容進行了驗證，對WSFC感興趣的朋友有時間可以好好看下群集驗證報告。

 接下來也是本文的重中之重，我們要講解WSFC中的仲裁，見證，投票的概念，坦白說，之前剛做微軟的產(chǎn)品的時候老王對于這些概念是一頭霧水的，做可以，但從來搞不清楚真正含義，我相信很多剛踏入微軟世界的朋友可能也會有同樣的問題，接下來老王會試著把這些東西講清楚

 提到見證投票概念之前我們先來看下仲裁，群集到底為什么需要仲裁，仲裁到底起到什么作用，你有沒有去思考過呢，最初老王就是總也搞不清仲裁到底起到一個什么作用，經(jīng)過一段時間的學習研究，我有了一點自己的體會

  仲裁，在老王看來，是一種群集用于維護群集持續(xù)可用的機制，例如，當群集里面宕機了一個節(jié)點，仲裁要根據(jù)仲裁模型決定宕機了一個節(jié)點，是否違背群集仲裁模型的要求，如果群集宕機節(jié)點超過了一定數(shù)量，違背了仲裁模型的要求，仲裁會認為，群集當前已經(jīng)無法正常對外提供服務(wù)，而將群集關(guān)閉

 因此，仲裁的第一個作用，老王認為是在群集節(jié)點發(fā)生狀態(tài)變化下，根據(jù)預定的仲裁模型，來決定群集是否可以繼續(xù)存活下去

 第二個作用，則是當群集發(fā)生分區(qū)時，維持保證群集多數(shù)節(jié)點一方的分區(qū)正常運行，舉個例子，例如當前群集在北京廣州兩個站點，北京站點有三臺群集節(jié)點，廣州站點有兩臺，當前他們使用的仲裁模型是多數(shù)節(jié)點，這時，北京廣州直接出現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)故障，北京沒辦法訪問廣州，這時群集仲裁會去判斷，阿，群集一共兩個站點，北京站點還剩下三個節(jié)點，它是多數(shù)，它可以活下來，這時由北京三個節(jié)點重新組成群集，當廣州節(jié)點網(wǎng)絡(luò)恢復正常，群集將重新形成繼續(xù)

 除了維護多數(shù)，仲裁還需要解決處理腦裂的問題，例如當前群集在北京廣州兩個站點，北京有兩個節(jié)點，廣州也有兩個節(jié)點，它們采用了多數(shù)節(jié)點仲裁模型，這時候如果北京與廣州直接出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障沒辦法聯(lián)系，那么北京的節(jié)點和廣州的節(jié)點都會試圖去爭取寫入數(shù)據(jù)到共享磁盤，北京廣州各自都以為自己活著，自己才是主節(jié)點，結(jié)果就會導致群集數(shù)據(jù)損壞，群集不正常工作，這種情況在2008R2的時代經(jīng)常會遇到，可能兩個站點之間節(jié)點數(shù)一致，忽然忘了不通，或者使用了見證磁盤，但是見證磁盤聯(lián)系不上了，就會導致這種腦裂的情況發(fā)生

 因此，仲裁的目的，就是要始終確保，群集分區(qū)情況下是由多數(shù)的節(jié)點負責運作，少數(shù)節(jié)點一方應(yīng)該關(guān)閉，即應(yīng)該始終確保群集投票數(shù)是奇數(shù)，因為一旦出現(xiàn)偶數(shù)投票，就又會出現(xiàn)腦裂各自為政的情況，怎么確保群集投票數(shù)始終是奇數(shù)呢，一方面我們可以利用群集現(xiàn)有的技術(shù)，一方面是架構(gòu)設(shè)計人員的設(shè)計理念要準確，如果是四個節(jié)點，那么你就一定要設(shè)計成磁盤見證或共享見證，否則腦裂一觸即發(fā)。

 那么什么是見證呢，大家可能常常會聽見仲裁盤，見證盤，其實所謂的見證，就是WSFC 2008時代為了幫助我們在偶數(shù)節(jié)點下避免腦裂而推出的一項技術(shù)

  默認情況下，群集內(nèi)每個節(jié)點都會有自己的投票，當節(jié)點可以通過網(wǎng)絡(luò)狀況檢測，切當前與共享存儲連接正常，系統(tǒng)也正?？捎?，則該節(jié)點的投票有效，假設(shè)當前是一個四個節(jié)點的群集，如果每個節(jié)點都工作正常的話，那么應(yīng)該是有四個投票，如果是兩個站點，即每個站點兩票，當發(fā)生一個網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的時候群集就會出現(xiàn)腦裂，這時如果引入了見證磁盤的話，當出現(xiàn)一個50/50分區(qū)時，那一端可以聯(lián)系到見證，就可以獲取見證的票數(shù)，即見證磁盤也會具備自己分區(qū)的投票數(shù)，當發(fā)生50/50分區(qū)時，那一端可以先和見證磁盤建立連接，那一端就會獲勝，繼續(xù)運行群集，沒能聯(lián)系到見證磁盤的一方則會被關(guān)閉。

 磁盤見證和共享文件夾都是同樣的目的，是微軟最初用于解決腦裂問題的方案，雖然可以解決一部分腦裂的問題，但有時還是會存在腦裂的情況，雖說磁盤見證和共享文件夾是做同樣的目的，但是它們有些地方還是不太相同，磁盤見證和共享文件夾都可以處理腦裂的問題，但是一旦出現(xiàn)一個時間分區(qū)的時候，磁盤見證就可以很好的處理，而共享文件夾不行，例如，當前節(jié)點1 節(jié)點2 使用了共享文件夾，當節(jié)點1上面添加了DHCP角色，然后節(jié)點1宕機，這時只有節(jié)點2活著，我們在上面添加了文件服務(wù)器角色，然后節(jié)點2也宕機，這時我們開啟節(jié)點1，會在群集中看到節(jié)點1群集無法啟動對外提供服務(wù)

 原因是節(jié)點1不具備最新的群集數(shù)據(jù)庫，因為共享文件夾見證中沒有存放群集數(shù)據(jù)庫，因此群集檢測到節(jié)點1沒有最新的群集數(shù)據(jù)庫，將會阻止該節(jié)點的啟動，如果是使用磁盤見證則不會，因為磁盤見證中也存在群集數(shù)據(jù)庫，群集節(jié)點的數(shù)據(jù)庫也會同步至見證磁盤，如果使用磁盤見證的話，節(jié)點1開機會聯(lián)系到磁盤見證，與磁盤見證同步最新的群集數(shù)據(jù)庫，然后上線群集資源，因此，建議如果可以選擇磁盤見證，盡量選擇磁盤見證，磁盤見證是黃金法則！

 到了2012時代，群集做出了重要的更新，推出了動態(tài)投票，動態(tài)見證的智能化方式，簡單來說，你可以4個節(jié)點用磁盤見證了，3個節(jié)點也可以用磁盤見證，因為群集會自己動態(tài)的為你去調(diào)整見證的票數(shù)，例如，現(xiàn)在群集是3個節(jié)點加見證磁盤，那么會自動去掉見證磁盤的一票，群集現(xiàn)在是3票，如果又新增了一個節(jié)點進來，當前四個節(jié)點，又會重新加上見證的一票，群集現(xiàn)在是5票，因此在2012時代及之后，WSFC群集是始終建議大家針對群集配置磁盤見證的，不論是奇數(shù)或是偶數(shù)節(jié)點都可以，因為群集會自動幫我們?nèi)フ{(diào)整票數(shù)，通過動態(tài)仲裁可以幾乎幫我們處理百分之80的腦裂場景。

 在一些極端情況下，例如第三個站點的見證磁盤無法聯(lián)系，我們也可以通過強制啟動群集，或Lowerquorumprioritynodeid等技術(shù)，來在50/50的情況下處理腦裂，利用強制啟動也可以在群集分區(qū)少數(shù)的一方將群集進行啟動，例如當前5個節(jié)點的群集，四個節(jié)點都在站點1,1個站點在站點2，站點1全部崩潰，站點2還活著，但由于仲裁算法默認不會讓少的票數(shù)一方提供服務(wù)，但有時少不少，能提供服務(wù)就行，我們也可以通過強制啟動技術(shù)將站點2的一個節(jié)點強制啟動起來提供服務(wù)，因此現(xiàn)在的WSFC已經(jīng)可以很好的處理腦裂，50/50場景，以及少數(shù)節(jié)點存活場景。

 以目前中國最多使用的2008R2群集為例，在2008R2中WSFC仲裁模型一共有四種

節(jié)點多數(shù)：每個群集節(jié)點具備自己的投票數(shù)，要求多數(shù)節(jié)點投票，群集才可以正常運行，例如5節(jié)點至少要有3個有效票，3節(jié)點至少要有2個有效票，低于有效票默認群集不會對外提供服務(wù)。

節(jié)點和磁盤多數(shù)：每個節(jié)點具備自己的投票數(shù)，見證磁盤也具備一票，當見證磁盤活著的時候，允許群集壞掉節(jié)點的半數(shù)，例如6節(jié)點群集，見證磁盤活著，則可以允許壞掉3個節(jié)點，加上見證磁盤的一票，群集依然可以正?；钪斠娮C磁盤掛掉，則節(jié)點必須有多數(shù)投票，群集才可以活著，例如，如果見證磁盤掛掉，5個節(jié)點的群集，最多只能壞兩臺，要至少保證3個可用票

節(jié)點和共享多數(shù)：同磁盤多數(shù)一致，不通點在于共享見證里面沒有群集數(shù)據(jù)庫，不會處理時間分區(qū)的問題，適用于沒有見證存儲的場景

僅硬盤：在這種仲裁模型下，只有見證磁盤具有一票，所有節(jié)點都會試圖去爭取到見證磁盤，當發(fā)生分區(qū)時能夠和見證磁盤連接的節(jié)點即可以存活，例如如果是一個8節(jié)點的群集，那怕壞掉7個節(jié)點，只剩下一個節(jié)點，但是它可以和磁盤聯(lián)系，那么群集也可以活下去，群集應(yīng)用會盡可能的在這臺節(jié)點上托管，這時最早2003時代引入的仲裁模型，優(yōu)點是在磁盤可用的情況下，能夠在群集只有一個節(jié)點的情況下存活。缺點是磁盤成為了單一故障點，在2003之后的版本微軟已經(jīng)不再推薦這種仲裁模型

以上我們介紹了仲裁，見證，投票，仲裁模型，下面我們把這些概念串起來看下是否會更加容易理解

 群集需要仲裁來判定群集是否可以存活，仲裁根據(jù)仲裁模型的要求來評測群集內(nèi)的投票數(shù)，當投票數(shù)按照仲裁模型設(shè)定，達到最少容許存活及以上，則仲裁判定群集可以存活，若超過仲裁模型的最少容許存活，則群集關(guān)閉，當出現(xiàn)腦裂分區(qū)時，仲裁會去利用見證的投票數(shù)，來選擇其中一方分區(qū)繼續(xù)提供服務(wù)，另外一方關(guān)閉

 至于仲裁為什么默認會判定票數(shù)多的一方可以作為權(quán)威方存活，為什么不是選少的一方，老王認為微軟可能是思考，多的一方可以承擔更多的群集應(yīng)用，隨著技術(shù)的不斷更新，仲裁也可以在50/50，或少數(shù)節(jié)點存活的情況下強制選擇其中一方啟動，另外一方關(guān)閉。

 老王又想到一個形象的例子，來闡述仲裁，投票，我們以酒店的例子來說

  誠意酒店要開張，首先得去工商部門注冊，我們要開一個酒店，工商部門說，這里有幾種運作模式，你們選一下吧，最少要有幾個服務(wù)員一起干活才能算是合理的酒店，這個就是仲裁模型，比如老王選了我們酒店一共五個服務(wù)員，最少也應(yīng)該提供3個服務(wù)員對外服務(wù)，工商部門說那好吧，記住哦，你們最少應(yīng)該有3個服務(wù)員的時候才可以以酒店身份正常對外營業(yè)。

  辦完工商注冊老王回店里開店，掛牌子，牌子就是群集對外名稱，大家看到你這個名稱，就都進來吃飯了，每個員工上班的時候都會自動打卡報告，我今天是健康的，我可以正常和別人溝通，我可以工作，這個就是投票，這時候服務(wù)員小李有病請假了，四個服務(wù)員仍然可以干活，然后又有一個服務(wù)員小黃要結(jié)婚也請假了，還剩下三個服務(wù)員，也可以干活，只是每個人干的活比以前多了一點，這時候小紅又請假了，哎呀經(jīng)理啊，我生病了不能來干活了，這時候只剩下兩個服務(wù)員干活，這時候工商局立馬就來了，說你們酒店當初不是說至少三個人提供服務(wù)嗎，現(xiàn)在就剩下兩個人了，你們酒店不能開了先關(guān)了吧，等人來了再開，這時候酒店雖然關(guān)了，但是內(nèi)部裝修什么的都沒動，不過牌子暫時不能訪問進來吃飯了，但是當服務(wù)員又齊了，就又可以恢復對外提供服務(wù)了。

  不知道這個例子大家是否可以理解，仲裁就可以理解為你與群集簽訂的一個協(xié)議，群集會遵守這個協(xié)議來判斷你這個群集是否可以存活

  如果出現(xiàn)腦裂的情況呢，舉個例子，比如誠意酒店在北京和天津都設(shè)有分公司，兩個分公司都需要和工商部門報告工作，只有匯報了工作才可以正常對外提供服務(wù)，工商部門正常情況下只對應(yīng)一個分公司，只有當這個分公司出現(xiàn)問題，才是另外分公司和它報告，然后呢，天津酒店有兩個服務(wù)員，北京酒店也有兩個服務(wù)員，正常情況下每天他們都要電話溝通，今天到底是你匯報還是我匯報。

  這天忽然電話線路出故障了，北京聯(lián)系不上天津，天津也聯(lián)系不上北京，那怎么辦，但是也得匯報啊，于是兩邊就都以為我應(yīng)該匯報，我應(yīng)該提供服務(wù)，于是兩邊就都給工商部打電話匯報工作，但是匯報的又都不一致，工商部領(lǐng)導一會聽北京的，一會聽天津的，于是工商部領(lǐng)導也蒙了，你們酒店到底怎么回事今天，能不能干了，一會這樣一會那樣，于是這就是腦裂了

  如果有見證呢，那就是相當于兩家分公司和工商部談好了，領(lǐng)導，我們正常情況下都是通過通電話來確認是誰和您報告工作，一旦電話出現(xiàn)故障，我們就以人為準，您看這個大胖子，他是我們公司的專家，它在哪個分公司，您就聽哪個分公司的就行，工商部領(lǐng)導說好的，然后過兩天電話線路又壞了，但是大胖子在北京，和工商部領(lǐng)導一說，阿，大胖子在你們分公司，你們分公司人多，那就你們先對外提供服務(wù)把，天津那邊等他線路修好再說

  如果是強制仲裁呢，那就是說北京分店和天津分店又出現(xiàn)線路故障了，但是北京分店這邊和工商部領(lǐng)導談話了，領(lǐng)導啊，我們這邊今天比較重要，您聽我們的吧，于是工商部領(lǐng)導說，那好吧，既然你們著急今天就聽你們的，然后北京分店和領(lǐng)導匯報完工作，好啦，北京分店現(xiàn)在可以正常提供服務(wù)了，但是天津那邊我回頭也要通知它一下呢，告訴他我今天聽了北京的了，明天你們先休息一天。

  到了2012R2之后呢，一旦發(fā)生這種強制仲裁，是不用再通知天津，告訴他明天你們先不要開的，等通知，2012R2之后一旦天津檢測到北京這面發(fā)生了強制仲裁，天津自動就不會啟動，它會知道北京這面已經(jīng)存在了強制仲裁操作，我應(yīng)該遵守它的操作。

  如果是使用Lowerquorumprioritynodeid屬性，或者2016里面的Site preferred屬性呢，就是說，事先工商局那邊已經(jīng)訂好規(guī)則了，當出現(xiàn)北京天津都是兩個人，沒有大胖子的時候，我應(yīng)該不聽誰的，例如設(shè)置了Lowerquorumprioritynodeid是天津的節(jié)點，那即是說當出現(xiàn)腦裂情況，直接北京的自動被提升對外提供服務(wù)。

  以上為老王對于WSFC的基礎(chǔ)知識簡要介紹，希望看到的朋友都能夠有自己的收獲，理論奠基篇已經(jīng)結(jié)束，下篇老王將使用一套2008R2的環(huán)境帶大家實作群集仲裁發(fā)生時的真實形態(tài)，以及應(yīng)對的正確方式。

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當前名稱：WSFC基礎(chǔ)知識奠基-創(chuàng)新互聯(lián)
文章網(wǎng)址：http://bm7419.com/article30/dihgso.html

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