Windows-Cluster richtig aufbauen
Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2006/02
Die grösste Hürde beim Einstieg in das Thema Cluster ist nicht die Verfügbarkeit der Software, sondern die Hardware. Der Windows Server 2003 unterstützt zwar sogenannte MNS-Cluster, bei denen keine gemeinsam verwendeten Datenträger erforderlich sind. Im Regelfall wird aber ein Storage-System benötigt, auf das alle Knoten im Cluster zugreifen können. Die übliche Lösung dafür ist die Verwendung von Fibre-Channel-SAN-Lösungen sowie, in kleinen Clustern, auch von SCSI-Systemen mit mehreren Initiatoren. Die Alternative ist die Nutzung von iSCSI. Dieser Ansatz hat auch in Testumgebungen viel Charme, da sich iSCSI-Server auch softwareseitig realisieren lassen. So unterstützt NetWare 6.5 und höher iSCSI-Targets, und für Windows-Umgebungen gibt es mehrere Produkte wie DataCore SANmelody.
Der gemeinsame Datenträger wird zunächst für die Quorum-Ressource benötigt. Dort werden die Konfigurationsinformationen zum Cluster abgelegt, die beispielsweise für den Neustart erforderlich sind. Ausserdem werden gemeinsame Datenträger oft auch für Cluster-Ressourcen benötigt. Cluster-Ressourcen sind beispielsweise Anwendungen und Dienste, bei denen ein Failover erfolgen kann. Damit die Anwendung auf einem weiteren Knoten ausgeführt werden kann, muss sie auch auf die aktuellen Daten zugreifen können – und dazu wird eben der gemeinsam nutzbare Datenträger benötigt.
Da die Clusterdienste von Windows nach dem Shared-Nothing-Modell arbeiten, ist keine aufwendige Synchronisation bei der Nutzung der gemeinsamen Datenträger erforderlich. Zu jedem Zeitpunkt hat genau ein Knoten die Kontrolle über einen definierten Datenträger. Beim Failover wird die Kontrolle auf einen anderen Knoten im Cluster übertragen.
Der erste Schritt beim Aufbau eines Clusters ist die Konfiguration des gemeinsam verwendeten Datenträgers. Falls iSCSI eingesetzt wird, muss dazu zunächst der iSCSI-Initiator installiert werden, den man unter www.microsoft.com/download findet und der den Zugriff auf ein iSCSI-Target sicherstellt. Der Datenträger muss bei Bound Volumes/Devices eingebunden werden. Anschliessend steht das Laufwerk zur Verfügung. Auf ihm muss – soweit nicht anderweitig vorbereitet – eine primäre Partition erstellt und formatiert werden. Diese Ressource wird vom Clusterdienst erkannt.
Die Einrichtung eines Clusters erfolgt über die Anwendung Clusterverwaltung. Dort ist nach dem Start nur das Symbol ganz links in der Symbolleiste verfügbar. Wird es angeklickt, kann im angezeigten Dialogfeld die Option «Neuen Cluster erstellen» gewählt werden, worauf man zum Assistenten für die Clusterkonfiguration gelangt.
Dort sind nun zunächst die Domäne und der Name für den Cluster anzugeben. Der Clustername muss dabei eindeutig sein, weil darüber auf Ressourcen im Cluster zugegriffen werden kann. Ausserdem muss der erste Clusterknoten ausgewählt werden. Anschliessend überprüft der Assistent die Konfigurationseinstellungen. Falls Fehler oder problematische Einstellungen erkannt werden, werden entsprechende Meldungen angezeigt.
Wenn die Voraussetzungen für die korrekte Installation geschaffen sind, müssen die IP-Adressen für den Cluster und das Dienstkonto konfiguriert werden. Das Dienstkonto ist ein Domänenkonto, dem bei der Konfiguration von Clusterknoten jeweils volle administrative Berechtigungen auf diesen Knoten gegeben werden. Die Einrichtung kann nun gestartet werden und sollte, wenn alle Fehler und Warnungen aus der Konfigurationsanalyse beseitigt wurden, reibungslos durchlaufen.
Ein einzelner Knoten macht noch keinen Cluster – der nächste Schritt ist das Hinzufügen eines zweiten Knotens. Vorab muss auch hier wieder die Verbindung zum gemeinsamen Datenträger hergestellt werden. Auch auf dem zweiten System muss der Assistent für die Clusterkonfiguration ausgeführt werden, in diesem Fall aber mit der Auswahl «Knoten zum Cluster hinzufügen». Es können dabei auch gleich mehrere Knoten ausgewählt werden – so unterstützt beispielsweise der Windows Server 2003 in der Enterprise Edition bis zu acht Knoten in einem Cluster.
Nach der Auswahl der Knoten erfolgt wiederum die Analyse der Konfigurationseinstellungen. Ausserdem muss das Kennwort für das Dienstkonto angegeben werden. Die Knoten werden anschliessend zum Cluster hinzugefügt.
Auch das Hinzufügen weiterer Knoten zu einem Cluster sollte keine Probleme verursachen, wenn der vorherige Konfigurationstest fehlerfrei ausgeführt werden konnte. Die häufigsten Probleme betreffen ohnehin die Hardwarekonfiguration: Insbesondere die Verfügbarkeit von mindestens zwei Netzwerkadaptern pro Knoten, die in getrennten Segmenten hängen, sowie die gemeinsamen Datenträger sind häufige Fehlerquellen. Zwei Netzwerkadapter sind allerdings nicht zwingend, aber für die effiziente clusterinterne Kommunikation empfehlenswert. Über einen Adapter werden in diesem Fall mit den Clients, über den anderen mit den anderen Knoten im Cluster Pakete ausgetauscht.
Nach der erfolgreichen Konfiguration ist ein Cluster verfügbar, der aus zwei oder mehr Knoten besteht. In diesem Cluster sind erst wenige Ressourcen vorkonfiguriert, die beispielsweise für den Zugriff auf die Quorum-Ressource erforderlich sind. Der nächste Schritt ist die Einrichtung von weiteren Cluster-Ressourcen. Darauf wird in der kommenden Ausgabe von InfoWeek eingegangen.