記憶域スペースダイレクトで FCI を作成する (Azure VM 上の SQL Server)

[アーティクル]
06/18/2024

ヒント

可用性グループをデプロイする方法は多数あります。展開を簡略化し、フェールオーバークラスターインスタンスに対して Azure Load Balancer または分散ネットワーク名 (DNN) を不要にするには、同じ Azure 仮想ネットワーク内の複数のサブネットに SQL Server 仮想マシン (VM) を作成します。可用性グループを 1 つのサブネットに既に作成している場合は、マルチサブネット環境に移行できます。

この記事では、記憶域スペースダイレクトを使用して、Azure Virtual Machines (VM) 上の SQL Server でフェールオーバークラスターインスタンス (FCI) を作成する方法について説明します。記憶域スペースダイレクトは、Windows クラスター内のノード (Azure VM) 間でストレージ (データディスク) を同期するソフトウェアベースの仮想記憶域ネットワーク (VSAN) として機能します。

詳細については、Azure VM 上の SQL Server を使用した FCI およびクラスターのベストプラクティスの概要に関する記事をご覧ください。

Note

これで Azure Migrate を使用して、フェールオーバークラスターインスタンスソリューションを Azure VM 上の SQL Server にリフトアンドシフトできるようになりました。詳細については、フェールオーバークラスターインスタンスの移行に関するページを参照してください。

概要

記憶域スペースダイレクト (S2D) では、コンバージド型とハイパーコンバージド型の 2 種類のアーキテクチャがサポートされています。ハイパーコンバージドインフラストラクチャでは、SQL Server FCI ノードごとにストレージが存在するように、クラスター化されたアプリケーションをホストしている同じサーバーにストレージが配置されます。

次の図では、Azure VM 上の SQL Server でハイパーコンバージド記憶域スペースダイレクトを使用する完全なソリューションを示します。

ハイパーコンバージド記憶域スペースダイレクトを使用する完全なソリューションのダイアグラム。

上の図では、次のリソースが同じリソースグループ内に示されています。

Windows Server フェールオーバークラスター内の 2 つの仮想マシン。仮想マシンがフェールオーバークラスター内にある場合、仮想マシンはクラスターノードまたはノードとも呼ばれます。
各仮想マシンには、2 つ以上のデータディスクがあります。
記憶域スペースダイレクトは、データディスク上のデータを同期し、同期されたストレージを記憶域プールとして提供します。
記憶域プールは、クラスターの共有ボリューム (CSV) をフェールオーバークラスターに提供します。
SQL Server FCI のクラスターロールは、CSV をデータドライブ用に使用します。
サブネットが 1 つの場合に SQL Server FCI の IP アドレスを保持するための Azure ロードバランサー。
Azure 可用性セットにより、すべてのリソースが保持されます。

Note

このソリューション全体を、Azure でテンプレートから作成できます。テンプレートの例は、GitHub のAzure クイックスタートテンプレートのページから使用できます。この例は、特定のワークロード向けに設計およびテストされたものではありません。このテンプレートを実行すれば、ドメインに接続された記憶域スペースダイレクトストレージで SQL Server FCI を作成できます。このテンプレートは、評価のうえ、目的に応じた変更が可能です。

前提条件

この記事に記載されている手順を完了するには、次のものが必要です。

Azure サブスクリプション。最初は無料の Azure アカウントを使ってください。
可用性セット内の 2 つ以上の配布準備済みの Azure Windows virtual machines。
Azure の仮想マシンと Active Directory の両方にオブジェクトを作成するためのアクセス許可を持つアカウント。
最新バージョンの PowerShell。

Windows フェールオーバークラスターの作成

Windows Server フェールオーバークラスターを作成する手順は、単一サブネット環境とマルチサブネット環境で異なります。クラスターを作成するには、複数のサブネットの場合または 1 つのサブネットの場合のチュートリアルの手順に従います。このチュートリアルでは可用性グループを作成しますが、クラスターを作成する手順はフェールオーバークラスターインスタンスの場合と同じです。

クォーラムを構成する

ディスク監視は最も回復力のあるクォーラムオプションですが、記憶域スペースダイレクトで構成されたフェールオーバークラスターインスタンスではサポートされていません。そのため、クラウド監視は、Azure VM 上の SQL Server 向けのこの種類のクラスター構成に推奨されるクォーラムソリューションです。

クラスターに多数の投票がある場合は、ビジネスニーズに最適なクォーラムソリューションを構成します。詳細については、SQL Server VM でのクォーラムに関する記事をご覧ください。

クラスターを検証する

フェールオーバークラスターマネージャーの UI で、または PowerShell を使用してクラスターを検証します。

UI を使用してクラスターを検証するには、いずれかの仮想マシンで次の手順を実行します。

[サーバーマネージャー] で、[ツール]、[フェールオーバークラスターマネージャー] の順に選択します。
[フェールオーバークラスターマネージャー] でクラスターを右クリックし、[クラスターの検証] を選択して [構成ウィザードの検証] を開きます。
[構成ウィザードの検証] で、[次へ] 　を選択します。
[サーバーまたはクラスターの選択] で、両方の仮想マシンの名前を入力します。
[テストオプション] ページで、[選択するテストのみを実行する] を選択します。
[次へ] を選択します。
[テストの選択] ページで、[ストレージ] を除くすべてのテストを選択します。
[次へ] を選択します。
[確認] ページで、[次へ] を選択します。 構成の検証ウィザードにより、検証テストが実行されます。

PowerShell を使用してクラスターを検証するには、いずれかの仮想マシンの管理者 PowerShell セッションから次のスクリプトを実行します。

Test-Cluster –Node ("<node1>","<node2>") –Include "Storage Spaces Direct", "Inventory", "Network", "System Configuration"

ストレージを追加する

記憶域スペースダイレクト用のディスクは空にする必要があります。パーティションまたはその他のデータを含めることはできません。ディスクをクリーニングするには、「記憶域スペースダイレクトの展開」の手順に従います。

記憶域スペースダイレクトを有効にします。

次の PowerShell スクリプトを実行すると、記憶域スペースダイレクトが有効化されます。
```
Enable-ClusterS2D
```
[フェールオーバークラスターマネージャー] に、記憶域プールが表示されるようになります。
ボリュームを作成します。

記憶域スペースダイレクトは、記憶域プールをユーザーが有効化した場合に、記憶域プールを自動的に作成します。これでボリュームを作成する準備が整いました。 PowerShell コマンドレット New-Volume は、ボリュームの作成プロセスを自動化します。このプロセスには、書式設定、クラスターへのボリュームの追加、および CSV の作成が含まれます。次の例では、800 ギガバイト (GB) の CSV が作成されます。
```
New-Volume -StoragePoolFriendlyName S2D* -FriendlyName VDisk01 -FileSystem CSVFS_REFS -Size 800GB
```
前記のコマンドを実行すると、800 GB のボリュームがクラスターリソースとしてマウントされます。ボリュームは C:\ClusterStorage\Volume1\ にあります。

このスクリーンショットでは、記憶域スペースダイレクトが有効な CSV が示されています。

クラスターのフェールオーバーをテストする

クラスターのフェールオーバーをテストします。 [フェールオーバークラスターマネージャー] で、クラスターを右クリックし、 [その他の操作]>[コアクラスターリソースの移動]>[ノードの選択] の順に選択した後、クラスターの他のノードを選択します。コアクラスターリソースをクラスターのすべてのノードに移動してから、プライマリノードに戻します。クラスターを各ノードに正常に移動できる場合は、SQL Server をインストールする準備ができています。

SQL Server FCI を作成する

フェールオーバークラスターと、ストレージを含むすべてのクラスターコンポーネントを構成したら、SQL Server FCI を作成できます。

SQL FCI に最初のノードを作成する

SQL Server FCI で最初のノードを作成するには、次の手順に従います。

RDP または Bastion を使用して、最初の仮想マシンに接続します。
フェールオーバークラスターマネージャーで、すべてのコアクラスターリソースが最初の仮想マシン上にあることを確認します。必要に応じて、すべてのリソースをこの仮想マシンに移動します。
オペレーティングシステムのバージョンが Windows Server 2019 で、既定の分散ネットワーク名 (DNN) を使用して Windows クラスターが作成されている場合、SQL Server 2017 以下に対する FCI インストールはエラー The given key was not present in the dictionary で失敗します。

インストール中に、SQL Server では既存の仮想ネットワーク名 (VNN) に対するクエリを設定しますが、Windows クラスター DNN は認識されません。この問題は、SQL Server 2019 の設定で修正されています。 SQL Server 2017 以下の場合は、次の手順に従ってインストールエラーを回避します。
- フェールオーバークラスターマネージャーで、クラスターに接続し、[ロール] を右クリックし、[空のロールの作成](Create Empty Role) を選択します。
- 新しく作成した空のロールを右クリックし、[リソースの追加] を選択し、[クライアントアクセスポイント] を選択します。
- 任意の名前を入力し、ウィザードを完了してクライアントアクセスポイントを作成します。
- SQL Server FCI のインストールが完了したら、一時的なクライアントアクセスポイントを含むロールを削除してかまいません。
インストールメディアを探します。仮想マシンでいずれかの Azure Marketplace イメージが使用されている場合、メディアは C:\SQLServer_<version number>_Full にあります。 [Setup](セットアップ) を選択します。
[SQL Server インストールセンター] で、 [インストール] を選択します。
[SQL Server フェールオーバークラスターの新規インストール] を選択します。ウィザードの指示に従って、SQL Server FCI をインストールします。
[クラスターネットワークの構成] ページで指定する IP は、SQL Server VM を 1 つのサブネットにデプロイしたのか、それとも複数のサブネットにデプロイしたのかによって異なります。
1. 単一サブネット環境の場合、Azure Load Balancer に追加する IP アドレスを指定します。
2. 複数サブネット環境の場合、フェールオーバークラスターインスタンスのネットワーク名の IP アドレスとして以前に指定した、最初の SQL Server VM のサブネット内のセカンダリ IP アドレスを指定します。
[データベースエンジンの構成] で、FCI のデータディレクトリは、クラスター化されたストレージにある必要があります。記憶域スペースダイレクトでは、これは共有ディスクではなく、各サーバー上のボリュームのマウントポイントです。記憶域スペースダイレクトは、両方のノード間でボリュームを同期します。ボリュームは、CSV としてクラスターに表示されます。データディレクトリとして CSV のマウントポイントを使用します。
ウィザードの手順を完了すると、セットアップにより、SQL Server FCI が最初のノードにインストールされます。

SQL FCI にノードを追加する

SQL Server FCI にノードを追加するには、次の手順に従います。

最初のノードで FCI のインストールが成功したら、RDP または Bastion を使用して 2 番目のノードに接続します。
[SQL Server インストールセンター] を開きます。 [インストール] を選択します。
[SQL Server フェールオーバークラスターにノードを追加] を選択します。ウィザードの指示に従って SQL Server をインストールし、このノードを FCI に追加します。
複数サブネットの場合、 [クラスターネットワークの構成] で、フェールオーバークラスターインスタンスのネットワーク名の IP アドレスとして以前に指定した、2 番目の SQL Server VM のサブネット内のセカンダリ IP アドレスを入力します。

[クラスターネットワークの構成] で [次へ] を選択した後、セットアップでは、サンプル画像のように SQL Server のセットアップによって複数のサブネットが検出されたことを示すダイアログボックスが表示されます。 [はい] を選択して確定します。
ウィザードの手順を完了すると、セットアップによって 2 番目の SQL Server FCI ノードが追加されます。
SQL Server フェールオーバークラスターインスタンスに追加する他のすべてのノードで、以上の手順を繰り返します。

Note

Azure Marketplace ギャラリーイメージには、SQL Server Management Studio がインストールされています。マーケットプレースイメージを使用しなかった場合は、SQL Server Management Studio (SSMS) をダウンロードしてください。

SQL IaaS Agent 拡張機能に登録する

SQL Server VM をポータルから管理するには、SQL IaaS Agent 拡張機能にそれを登録します。 SQL Server (FCI) のフェールオーバークラスターインスタンスを持つ SQL Server VM では、使用できる機能が制限されていることに注意してください。

Note

現時点では、SQL IaaS Agent 拡張機能に登録されている Azure Virtual Machines 上の SQL Server フェールオーバークラスターインスタンスでは、エージェントを必要とする機能 (自動バックアップ、修正プログラムの適用、Microsoft Entra 認証、高度なポータル管理など) ではなく、基本的な登録で使用できる制限された数の機能のみがサポートされています。詳細については、「ベネフィット一覧表」を参照してください。

PowerShell を使用して SQL Server VM を登録します (-LicenseType は PAYG または AHUB にできます)。

# Get the existing compute VM
$vm = Get-AzVM -Name <vm_name> -ResourceGroupName <resource_group_name>
         
# Register SQL VM with SQL IaaS Agent extension
New-AzSqlVM -Name $vm.Name -ResourceGroupName $vm.ResourceGroupName -Location $vm.Location `
   -LicenseType <license_type>

接続の構成

複数のサブネットに SQL Server VM をデプロイした場合は、この手順をスキップしてください。 1 つのサブネットに SQL Server VM をデプロイした場合は、トラフィックを FCI にルーティングするための追加コンポーネントを構成する必要があります。フェールオーバークラスターインスタンスに対して、仮想ネットワーク名 (VNN) と Azure Load Balancer、または分散ネットワーク名を構成できます。この 2 つの違いを確認してから、フェールオーバークラスターインスタンスに対して分散ネットワーク名または仮想ネットワーク名と Azure Load Balancer をデプロイします。

制限事項

NTFS でフォーマットされたディスクとして接続されているディスクは、ストレージがクラスターに追加されるときに、ディスク適格性オプションがオフにされている場合にのみ、記憶域スペースダイレクトで使用できます。
SQL IaaS Agent 拡張機能に登録された SQL Server FCI では、自動バックアップ、修正プログラムの適用、Microsoft Entra 認証、高度なポータル管理など、エージェントを必要とする機能はサポートされません。詳細については、「ベネフィット一覧表」をご覧ください。
共有ストレージとして記憶域スペースダイレクトを使用するフェールオーバークラスターインスタンスでは、クラスターのクォーラムに対するディスク監視の使用はサポートされていません。代わりにクラウド監視を使用してください。
Microsoft 分散トランザクションコーディネーター (MSDTC) は、記憶域スペースダイレクトにデプロイされた Azure VM フェールオーバークラスターインスタンス上の SQL Server ではサポートされていません。詳しくは、「FCI 制限事項」を確認してください。
Microsoft 分散トランザクションコーディネーター (MSDTC) は、専用のクラスターの共有ボリューム (CSV) にデプロイされ Standard Load Balancer を使用している場合、Windows Server 2019 以降、Azure Virtual Machines でサポートされています。 Windows Server 2016 およびそれ以前では MSDTC はサポートされていません。

制限付き拡張機能のサポート

現時点では、SQL IaaS Agent 拡張機能に登録されている Azure Virtual Machines 上の SQL Server フェールオーバークラスターインスタンスではエージェントを必要とする機能 (自動バックアップ、修正プログラムの適用、Microsoft Entra 認証、高度なポータル管理など) ではなく、基本的な登録で使用できる機能の数は限られています。詳細については、「ベネフィット一覧表」を参照してください。

SQL Server VM が SQL IaaS Agent 拡張機能に既に登録されていて、エージェントを必要とする機能を有効にしている場合は、対応する VM の ‭‬SQL 仮想マシン‭‬ リソースを削除することによって、SQL Server VM から拡張機能を‭‬削除‭‬した後、SQL IaaS Agent 拡張機能にもう一度登録する必要があります。 Azure portal を使用して SQL 仮想マシン リソースを削除するときは、仮想マシンを削除してしまうことのないよう、正しい仮想マシンの横のチェックボックスをオフにします。

次のステップ

記憶域スペースダイレクトがお客様に適した FCI ストレージソリューションでない場合は、代わりに Azure 共有ディスクまたは Premium ファイル共有を使用して FCI を作成することを検討してください。

詳細については、以下をご覧ください。

次の方法で共有

記憶域スペースダイレクトで FCI を作成する (Azure VM 上の SQL Server)

概要

前提条件

Windows フェールオーバークラスターの作成

クォーラムを構成する

クラスターを検証する

ストレージを追加する

クラスターのフェールオーバーをテストする