Поделиться через

Создание FCI с помощью Storage Spaces Direct (SQL Server на виртуальных машинах Azure)

  • Статья

Область применения:SQL Server на виртуальной машине Azure

Совет

Существует множество методов развертывания групп доступности. Упрощение развертывания и устранение необходимости использования Azure Load Balancer или распределенного сетевого имени (DNN) для группы доступности AlwaysOn путем создания виртуальных машин SQL Server в нескольких подсетях в одной виртуальной сети Azure. Если вы уже создали группу доступности в одной подсети, ее можно перенести в среду с несколькими подсетами.

В этой статье объясняется, как создать экземпляр отказоустойчивого кластера (FCI) с помощью Storage Spaces Direct в SQL Server на виртуальных машинах Azure. Средства хранилищ Storage Spaces Direct действуют как программная виртуальная сеть хранения данных (VSAN), синхронизируя хранилище (диски с данными) между узлами (виртуальные машины Azure) в кластере Windows.

Дополнительные сведения см. в обзоре FCI с SQL Server на виртуальных машинах Azure и в разделе Рекомендации по работе с кластерами.

Примечание.

Теперь возможно перенести решение отказоустойчивого кластера с использованием метода "lift-and-shift" в SQL Server на виртуальные машины Azure с помощью Azure Migrate. См. перенос экземпляра отказоустойчивого кластера для получения дополнительных сведений.

Обзор

Прямые пространства хранения (S2D) поддерживают два типа архитектуры: конвергентную и гиперконвергентную. Гиперконвергентная инфраструктура размещает хранилище на тех же серверах, где размещается кластерное приложение, так что хранилище находится на каждом узле SQL Server FCI.

На следующей схеме показано полное решение, использующее гиперконвергентные Storage Spaces Direct с SQL Server на виртуальных машинах Azure.

Схема полного решения с использованием гиперконвергентной технологии Storage Spaces Direct.

На предыдущей схеме показаны следующие ресурсы в одной группе ресурсов:

  • Две виртуальные машины в отказоустойчивом кластере Windows Server. Когда виртуальная машина находится в отказоустойчивом кластере, она также называется узлом кластера или просто узлом.
  • В каждой виртуальной машине есть два или больше дисков данных.
  • Система Storage Spaces Direct синхронизирует данные на дисковых накопителях данных и представляет синхронизированное хранилище в виде пула хранилища.
  • Пул хранения предоставляет общий том кластера (CSV) для отказоустойчивого кластера.
  • Функция кластера экземпляра SQL Server FCI использует CSV для дисков данных.
  • Azure Load Balancer, который хранит IP-адрес для отказоустойчивого экземпляра SQL Server в сценарии с одной подсетью.
  • В группе доступности Azure хранятся все ресурсы.

Примечание.

На основе шаблона в Azure можно создать полное решение. Пример шаблона доступен в шаблонах быстрого запуска Azure на GitHub. Этот пример не предназначен или не протестирован для какой-либо конкретной рабочей нагрузки. Вы можете запустить шаблон, чтобы создать сервер SQL FCI с хранилищем Storage Spaces Direct, подключенным к вашему домену. Шаблон можно оценить и изменить в соответствии со своими потребностями.

Предварительные требования

Перед тем как выполнять инструкции в этой статье, у вас уже должно быть следующее:

Создание отказоустойчивого кластера Windows

Действия по созданию отказоустойчивого кластера Windows Server отличаются между одной подсетью и средами с несколькими подсетами. Чтобы создать кластер, выполните действия в учебнике для сценария с несколькими подсетями или сценария с одной подсетью. Хотя эти учебные пособия создают группу доступности, процедуры по созданию кластера одинаковы для экземпляра отказоустойчивого кластера.

Настройка кворума

Хотя диск-свидетель и является наиболее устойчивым вариантом кворума, он не поддерживается для экземпляров отказоустойчивого кластера, настроенных с помощью функции Storage Spaces Direct. Таким образом, рекомендуемым решением кворума для этого типа конфигурации кластера для SQL Server на виртуальных машинах Azure является облако-свидетель.

Если в кластере четное число голосов, настройте решение кворума, которое лучше всего подходит для бизнес-задач. Дополнительные сведения см. в статье Кворум с виртуальными машинами SQL Server.

Проверка кластера

Проверьте кластер в пользовательском интерфейсе Диспетчера отказоустойчивого кластера или с помощью PowerShell.

Чтобы проверить работу кластера с помощью пользовательского интерфейса, выполните следующие действия на одной из виртуальных машин.

  1. В Диспетчере сервера выберите Инструменты, а затем выберите Диспетчер отказоустойчивости кластеров.

  2. Щелкните правой кнопкой мыши кластер в Диспетчере отказоустойчивых кластеров, выберите Проверка кластера для открытия Мастера проверки конфигурации.

  3. На Мастере Проверки Конфигурации нажмите Далее.

  4. На странице выбора серверов или кластера введите имена обеих виртуальных машин.

  5. На странице "Параметры тестирования" выберите "Выполнить только те тесты, которые я выберу".

  6. Выберите Далее.

  7. На странице Выбор тестов выберите все тесты, кромеХранилище:

    Снимок экрана: выбор тестов проверки кластера.

  8. Выберите Далее.

  9. На странице Подтверждение нажмите кнопку Далее. Мастер проверки конфигурации выполняет проверочные тесты.

Чтобы проверить кластер с помощью PowerShell, запустите следующий скрипт из сеанса PowerShell администратора на одной из виртуальных машин:

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

Добавление хранилища

Диски для Storage Spaces Direct должны быть пустыми. Они не могут содержать разделы или другие данные. Чтобы очистить диски, следуйте инструкциям в разделе Deploy Storage Spaces Direct.

  1. Включить Storage Spaces Direct.

    Следующий скрипт PowerShell включает Storage Spaces Direct:

    Enable-ClusterS2D

    В диспетчере отказоустойчивости кластеров теперь отображается пул хранения.

  2. Создайте том.

    При включении функции Storage Spaces Direct автоматически создается пул хранения. Теперь вы готовы создать том. Командлет PowerShell New-Volume автоматизирует процесс создания тома. Этот процесс включает форматирование, добавление тома в кластер и создание файла в формате CSV. В этом примере создается CSV емкостью 800 ГБ:

    New-Volume -StoragePoolFriendlyName S2D* -FriendlyName VDisk01 -FileSystem CSVFS_REFS -Size 800GB

    После выполнения предыдущей команды том емкостью 800 ГБ подключается как ресурс кластера. Громкость составляет C:\ClusterStorage\Volume1\.

    Снимок экрана показывает CSV с Storage Spaces Direct.

    Снимок экрана общего тома кластера с использованием Storage Spaces Direct.

Тестирование отказоустойчивости кластера

Протестируйте отказоустойчивость своего кластера. В Failover Cluster Manager щелкните правой кнопкой мыши на вашем кластере, выберите Дополнительные действия>Переместить основной ресурс кластера>Выбрать узел, а затем выберите другой узел кластера. Перенесите основной кластерный ресурс на каждый узел кластера, а затем верните его на основной узел. Если вам удалось успешно перенести кластер на каждый узел, вы готовы к установке SQL Server.

Снимок экрана, показывающий тестовую отработку отказа кластера путем перемещения основного ресурса на другие узлы.

Создание отказоустойчивого кластерного экземпляра SQL Server

После настройки отказоустойчивого кластера и всех его компонентов, включая хранилище, можно создать FCI SQL Server.

Создание первого узла в FCI SQL

Чтобы создать первый узел в FCI SQL Server, выполните следующие действия.

  1. Подключитесь к первой виртуальной машине с помощью Бастион.

  2. В диспетчере отказоустойчивости кластеров убедитесь, что все основные ресурсы кластера находятся на первой виртуальной машине. При необходимости переместите все ресурсы на эту виртуальную машину.

  3. Если используется ОС Windows Server 2019, и кластер Windows был создан с использованием заданного по умолчанию имени распределенной сети (DNN), установка FCI для SQL Server 2017 и более ранних версий завершится ошибкой The given key was not present in the dictionary.

    Во время установки SQL Server запрашивает значение существующего имени виртуальной сети (VNN) и не распознает DNN кластера Windows. Эта проблема была устранена в программе установки SQL Server 2019. В SQL Server 2017 и более ранних версиях выполните указанные ниже действия, чтобы избежать этой ошибки при установке.

    • В диспетчере отказоустойчивости кластеров подключитесь к кластеру, щелкните правой кнопкой мыши Роли и выберите пункт Создать пустую роль.
    • Щелкните правой кнопкой мыши созданную пустую роль, выберите Добавить ресурс и выберите Точка доступа клиента.
    • Введите любое имя и завершите работу в мастере настройки для создания клиентской точки доступа.
    • После завершения установки FCI SQL Server можно удалить роль, содержащую временную точку доступа клиента.

  4. Найдите установочный носитель. Если на виртуальной машине используется один из образов Azure Marketplace, носитель находится в папке C:\SQLServer_<version number>_Full. Выберите Настройка.

  5. В диалоговом окне Центр установки SQL Server выберите Установка.

  6. Выберите Новая установка отказоустойчивого кластера SQL Server. Следуйте указаниям мастера, чтобы установить FCI SQL Server.

  7. На странице Конфигурация сети кластера ваш IP-адрес зависит от того, были ли виртуальные машины SQL Server развернуты в одной или нескольких подсетях.

    1. Для среды с одной подсетью укажите IP-адрес, который вы планируете добавить в Azure Load Balancer
    2. Для среды с несколькими подсетями укажите дополнительный IP-адрес подсети первой виртуальной машины SQL Server, который вы ранее назначили в качестве IP-адреса сетевого имени экземпляра отказоустойчивого кластера:

    Снимок экрана: дополнительный IP-адрес в подсети первой виртуальной машины SQL Server.

  8. В конфигурации ядра СУБД каталоги данных должны быть в кластеризованном хранилище. В случае с Локальными дисковыми пространствами это не общий диск, а точка подключения к тому на каждом сервере. Технология Storage Spaces Direct синхронизирует том между обоими узлами. Том представлен кластеру как CSV. Используйте точки подключения CSV для каталогов данных.

    Снимок экрана: каталоги данных.

  9. После выполнения инструкций в мастере, программа установки развернет экземпляр отказоустойчивого кластера SQL Server (FCI) на первом узле.

Добавьте дополнительные узлы в FCI SQL

Чтобы добавить дополнительный узел в FCI SQL Server, выполните следующие действия.

  1. После успешной установки FCI на первом узле подключитесь ко второму узлу с помощью бастиона.

  2. Откройте диалоговое окно Центр установки SQL Server. Нажмите Установка.

  3. Выберите Добавление узла в отказоустойчивый кластер SQL Server. Следуйте указаниям мастера, чтобы установить SQL Server и добавить узел в экземпляр отказоустойчивого кластера.

  4. Для среды с несколькими подсетями в разделе Конфигурация сети кластера укажите дополнительный IP-адрес подсети на второй виртуальной машине SQL Server, которая ранее была назначена в качестве IP-адреса сетевого имени экземпляра отказоустойчивого кластера

    Снимок экрана, на котором вводится вторичный IP-адрес в подсети виртуальной машины второго SQL Server.

    После выбора Далее в разделе Конфигурации сети кластера появится диалоговое окно с сообщением о том, что программа установки SQL Server обнаружила несколько подсетей, как показано на изображении примера. Выберите Да для подтверждения.

    Снимок экрана с подтверждением для нескольких подсетей.

  5. После выполнения инструкций мастера настройки программа установки добавит второй узел отказоустойчивого экземпляра кластера SQL Server.

  6. Повторите эти действия на всех других узлах, которые необходимо добавить в экземпляр отказоустойчивого кластера SQL Server.

Примечание.

Образы из коллекции Azure Marketplace устанавливаются вместе с SQL Server Management Studio. Если вы не использовали образ marketplace, загрузите SQL Server Management Studio (SSMS).

Регистрация с помощью расширения агента IaaS SQL

Чтобы управлять виртуальной машиной SQL Server на портале, зарегистрируйте ее при помощи расширения агента SQL IaaS. Обратите внимание, что только ограниченные функциональные возможности будут доступны для виртуальных машин SQL Server, имеющих отказоустойчивые кластеризованные экземпляры SQL Server (FCIs).

Примечание.

В настоящее время экземпляры отказоустойчивого кластера SQL Server на виртуальных машинах Azure, зарегистрированных в расширении агента IaaS SQL, поддерживают только ограниченное количество функций, доступных через базовую регистрацию, а не те, которые требуют агента, таких как автоматическое резервное копирование, исправление, проверка подлинности Microsoft Entra и расширенное управление порталом. Дополнительные сведения см. в таблице преимуществ .

Регистрация виртуальной машины SQL Server в PowerShell (-LicenseType может быть PAYG или AHUB):

# 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>

Настройка подключения

Если вы развернули виртуальные машины SQL Server в нескольких подсетях, пропустите этот шаг. Если вы развернули виртуальные машины SQL Server в одной подсети, вам потребуется настроить дополнительный компонент для маршрутизации трафика к вашему экземпляру отказоустойчивого кластера. Вы можете настроить имя виртуальной сети (VNN) с помощью Azure Load Balancer или имя распределенной сети для экземпляра отказоустойчивого кластера. Просмотрите различия между ними, а затем разверните имя распределенной сети или имя виртуальной сети и Azure Load Balancer для экземпляра отказоустойчивого кластера.

Ограничения

  • Диски, подключенные как NTFS-форматированные, можно использовать с Storage Spaces Direct только в том случае, если во время добавления хранилища в кластер снят флажок приемлемости диска.

  • Зарегистрированные в расширении агента SQL IaaS кластерные экземпляры SQL Server не поддерживают функции, которые требуют агента, такие как автоматическое резервное копирование, установка обновлений, аутентификация Microsoft Entra и расширенные возможности управления порталом. Дополнительные сведения см. в таблице преимуществ .

  • Экземпляры отказоустойчивого кластера, использующие Storage Spaces Direct в качестве общего хранилища, не поддерживают использование свидетеля на диске для кворума кластера. Используйте вместо этого свидетеля в облаке.

  • Координатор распределенных транзакций Майкрософт (MSDTC) не поддерживается SQL Server в экземплярах отказоустойчивого кластера виртуальной машины Azure, развернутых с использованием технологии дисковые пространства прямого доступа. Просмотрите ограничения FCI для получения дополнительной информации.

  • Координатор распределенных транзакций Майкрософт (MSDTC) поддерживается на виртуальных машинах Azure, начиная с Windows Server 2019 и более поздних версий при развертывании в выделенных кластеризованных общих томах (CSV) и с помощью стандартной подсистемы балансировки нагрузки. MSDTC не поддерживается в Windows Server 2016 и более ранних версиях.

Ограниченная поддержка расширений

В настоящее время экземпляры отказоустойчивого кластера SQL Server на виртуальных машинах Azure, зарегистрированных в расширении агента IaaS SQL, поддерживают только ограниченное количество функций, доступных через базовую регистрацию, а не те, которые требуют агента, таких как автоматическое резервное копирование, исправление, проверка подлинности Microsoft Entra и расширенное управление порталом. Дополнительные сведения см. в таблице преимуществ .

Если виртуальная машина SQL Server уже зарегистрирована в расширении агента IaaS SQL и включена любая функция, требующая агента, необходимо удалить расширение с виртуальной машины SQL Server, удалив ресурс виртуальной машины SQL для соответствующих виртуальных машин, а затем снова зарегистрируйте его с расширением агента IaaS SQL. Если вы удаляете ресурс виртуальной машины SQL с помощью портала Azure, снимите флажок рядом с соответствующей виртуальной машиной, чтобы предотвратить ее удаление.

Следующие шаги

Если Локальные дисковые пространства не являются подходящим решением для хранения FCI, рекомендуется создать FCI с помощью общих дисков Azure или файловых ресурсов уровня "Премиум".

Дополнительные сведения см. на следующих ресурсах: