Win2003集群简介

简介

　　集群服务在企业组织部署关键业务、电子商务与商务流程应用起到了日益重要的作用。

　　集群是在一组计算机上运行相同的软件并虚拟成一台主机系统为客户端与应用提供服务。 计算机通过缆线物理连接并通过集群软件实现程序上的连接，可以使计算机实现单机无法实现的容错和负载均衡。

　　Windows Server 2003 家族产品将提供两种类型的集群服务：

　　--集群服务(MSCS) 仅用于Windows Server 2003 企业版和Datacenter版，该服务为像数据库、消息系统、文件与打印服务这些关键业务应用提供了高可用性和可扩展性。在集群中的多个服务器（节点）保持不间断的联系。如果在集群中的某一节点因出错或维护不可用时，另一节点会立刻提供服务，以实现容错。正在访问服务的用户可以继续访问，而不会察觉到服务已经由另一台服务器（节点）提供。

　　Windows Server 2003的企业版和Datacenter版都可以支持最大达8个节点的集群配置。这一改变增强了部署的灵活性：尤其对于地理分散部署的集群配置而言，并且支持主机的N+I配置(N 个主动节点+ I 个备用节点)。 N+I 模型将为将来利用Windows Server 2003部署大型Microsoft Exchange Server提供非常重要的支持。

　　--网络负载均衡 (NLB) 在Windows Server 2003家族的所有版本中都可用，该服务可在集群内均衡分布访问的IP流量。网络负载均衡增强了Web服务器、流媒体服务器、终端服务器等Internet服务器程序的可用性和扩展性。作为负载均衡架构并提供了控制信息管理在WMI结构之上的应用，网络负载均衡可与现存Web服务器群结构无缝集成。

　　优势

　　服务器集群特性

易于安装和配置	集群服务作为Windows Server 2003 操作系统的一个主要部分，不再是一个可选的组件。这使服务器集群节点的配置不需要安装的媒介，并允许利用集群管理工具在远程服务器上创建节点和更改服务器集群配置。设置服务器集群配置不再需要重启。
	从服务器集群中删除一个节点就像将他从集群中退出一样简单。所有属于这个节点的集群配置信息被自动删除，且不需要重启。
	在配置服务器集群节点时，配置流程会校验软件和硬件配置信息以确保在完成集群服务配置之前检测出所有已知的不兼容问题。许多配置选项都给出了默认值，可以依照最佳实践简便快捷地搭建服务器集群。在安装完成后，工作的服务器集群还可以利用服务器集群管理工具进行定制。
	集群的配置架构为第三方软件供应商提供了开放接口。这使得应用程序可以无缝地设置服务器集群资源，并在服务器集群安装时更改配置信息。就像通过集群管理图形界面一样，服务器集群的安装还可脚本化和通过命令行进行安装。
支持更大的集群	Windows Server 2003Datacenter版所最大支持的节点数目已从Windows 2000的4节点增加到8个节点。
	Windows Server 2003企业版所最大支持的节点数目已从Windows 2000的2节点增加到8个节点。
	通过增加服务器集群的节点数目，管理员在部署应用和提供容错策略时有了更多的选择以匹配商务需求和风险要求。像传统的节点与/或应用失效转移一样，大的服务器集群提供了更高的灵活性以建立多站点、地理分散的集群来提供容错能力。
集成活动目录服务	Windows Server 2003企业版与Datacenter版的服务器集群集成了活动目录?服务。这一集成确保了“虚拟”出来的计算机对象在活动目录中注册。这使得应用程序可以使用Kerberos协议认证与委派运行于集群上的服务。这一计算机对象也提供了默认的存放位置以便支持AD的服务发布服务控制点。
64位服务	服务器集群完全支持运行64位Windows Server 2003的计算机。应用可以受益于64位 Windows Server 2003操作系统增加的内存地址，也能够受益于灾难转移所提供的高可用性。
增强的可管理性	当服务器集群使用的存储结构支持动态卷增长，集群磁盘可利用新的内置工具“DiskPart”动态在线扩展。
简便的资源配置	很容易配置集群打印机，配置MSDTC(Microsoft Distributed Transaction Coordinator)服务也一样—只需要配置一次，配置信息就可以复制到全部节点中。
	应用可以通过脚本语言例如Visual Basic? Script 与JScript?实现对集群的支持。这使得为应用编写特定的资源插件以监测与控制服务器集群更为方便。
	脚本还支持资源指定属性；它允许资源脚本集群范围的配置信息，同样，也可以使用和管理其它资源。增强了对微软消息队列(MSMQ)的支持，包括对触发器的支持。它允许基于可靠的消息架构所提供的全部特性构建高可用性的应用。
网络增强	服务器集群可通过重要的网络增强获益。灾难转移增强的逻辑现在支持心跳信号完全丢失；现在在仲裁（quorum）所有权决定之前所有节点公共通讯的网络状态都会被纳入考虑。
	媒介感知探测提供了更好的灾难转移保护。因为媒介感知在默认情况下是禁用的，网络角色被保持以及所有的IP地址相依存的资源保持在线。如果服务器集群足够大，且网络结构支持集群节点间的多播，多播心跳会被自动选择。如果多播因为某种原因失效，心跳通讯会转换为单播。在任意事件中，所有的心跳通讯都是经过签名和安全的。
提高存储性能	服务器集群充分发挥强大的存储容量优势。共享磁盘现在支持卷挂载点（Volume mount point）并工作在灾难转移模式下，提供灵活的文件系统名字空间。客户端缓存(CSC)，又被称为脱机文件，现支持集群文件共享并允许客户端计算机在集群共享上存储缓存数据。
	改进的分布式文件系统(DFS)现在包含：多个独立根（standalone root）、独立根灾难转移(independent root failover)、支持活跃/活跃配置，并允许在不同机器上的多个文件共享聚集为一个共同的名字空间。
	集群服务针对存储局域网（SAN）作了优化，包含目标设备重启和存储互联需求。
	共享磁盘现在可以定位于同一存储互联（storage interconnect）作为启动、页面文件和临时文件磁盘。这使得集群服务器可以有单一的或单一冗余的存储互连。注：仅当供应商配置并认可这些配置后方能生效。
改进的操作	服务器集群在操作性能上也取得了很大的改善。数据库和配置数据可以备份和恢复，而增强的节点灾难转移可以支持集群超过三个节点以上的灾难转移。组配合支持使应用程序在灾难节点激活前转移到可用的节点，提供了增强的性能和可用性。
	从Windows 2000升级到Windows Server 2003家族时对集群的在线时间影响最小，因为升级时只需将集群中的一个节点脱机。集群服务账号的密码可以动态变更而无需将集群节点脱机。
	资源删除可通过集群管理器或cluster.exe完成，而不需要将资源脱机。集群控制与管理、应用和集群状态信息以及集群状态更改事件可提供对WMI的支持。
易于排错和失效恢复	对服务器集群日志文件的一些改进使得诊断与排错变得更加容易。这些改进包括：集群日志；本地服务器时间戳；资源名字映射和事件日志的GUID(通用唯一标志符) 。
	当chkdsk在集群磁盘中运行，chkdsk的日志将被保存，chkdsk的运行状态也会被写入集群日志。
	资源工具包提供了新的诊断工具(ClusDiag)可以将集群中各节点的集群日志和事件日志对应和对比。针对磁盘失效事件，资源工具包包含了一个新工具 (ClusterRecovery)可以将磁盘资源重新组建并重建集群状态。
新的集群拓扑Metrics的可用性	Windows Server 2003 提供了传统的集群仲裁（quorum）机制，也提供了一种称为“多数节点集(Majority Node Set)”的新的仲裁资源。该仲裁资源允许服务器无需共享磁盘作为仲裁设备建立集群。利用新的仲裁机制可以建立额外的集群拓扑；例如，无共享磁盘服务器集群。多数节点集也使得创建和配置多站点、地理分散的集群更为容易。
	Windows Server 2003提供了一种方法来测量一个单独的组在群集中的可靠性。 记录了足够事件信息的日志群集有用事件被添加到时间日志中，使得你能够计算群集资源组的有用性。之一特征使得管理员能够评估群集中一个单独组的有用性。
	群集服务将在系统事件日志中记录组移动、在线或离线的成功或失败。另外，群集内部节点时钟偏移事件也被记录到系统事件日志中。通过查看在线和离线时间间隔(考虑交叉节点的时间偏差)对所有的群集节点的事件日志流进行分析，可以计算一个组在线和离线的对比量。
Kerberos 支持虚拟服务器	当客户端使用群集虚拟名称访问一个群集中的资源时可以使用Kerberos 身份认证方式。当使用这一特征时，就会在活动目录中创建一个虚拟对象。这将以活动目录对象的形式提供给群集通知或活动目录通知应用程序，来发布提供服务给它们的虚拟服务器的相关信息。
Multi-cast Heartbeats Between Nodes	Multi-cast heartbeats between nodes in a server cluster can reduce the amount of cluster heartbeat traffic between nodes in a larger cluster. 这将有助于减少网络和计算机中央处理器(CPU) 的使用。这一特征默认已启动。要修改配置请使用命令行工具和cluster.exe。
WMI 支持服务器群集	服务器群集提供Windows Management Instrumentation (WMI) 支持群集控制和管理函数、应用程序和群集状态信息。另外，使用WMI来查看群集状态改变事件。 应用程序也可以订阅WMI事件来显示信息如应用程序失败和重启以及节点失败。这将简化管理员对群集的监视和管理。
远程脚本宿主支持	群集资源脚本宿主简化开发群集应用程序的过程。通过提供运行时环境捕获所有的复杂事务，它允许简易创建新资源类型。Windows 脚本宿主支持以下资源:
	* 资源健康监视和应用程序或服务的使用
	* 实现一个新资源类型的简单进程
	* 简化产生应用程序群集通知的脚本化应用程序的使用
	* 运行时宿主环境
	* 再利用存在的通用组件模型(COM)自动控制服务器
存储区域网络 (SAN) 引导	在新的存储区域网络技术(SAN)中,一个群集中的所有磁盘可能有相同的存储结构，可以使用一个专用的主机总线适配器(HBA)来访问它们。这一特性允许所有的磁盘 (除了启动盘、系统盘和包括页文件的磁盘以外) 都可以用作共享磁盘无论使用何种存储总线技术。这种功能可以嵌入OEMs ，IHVs和其它软件厂商的的大型解决方案中。
存储区域网络(SAN) 设备仲裁	新的存储区域网络(SAN)技术 提供了一种数据合并和简化管理的方法。它不支持总线重置，将共享一个SAN 的节点分离。这个特征修改群集仲裁机制来避免任何可能的总线重置。这种机制将在最近可选的一次总线重置之前尝试不同的选项。在底层驱动器, 例如SCSIPORT and RAIDPORT, 有执行设备仲裁,这种特征将能够决定基于拓扑和存储类型的重置选项。
群集磁盘上的加密文件系统	Windows Server 2003 在群集(共享的)磁盘上支持加密文件系统 (EFS)。这种技术用来在NTFS卷上存储加密文件。 对授权用户来说加密文件或文件夹和平常的一样使用，但其它用户不能访问。

　　网络负载均衡(NLB)特性

特性	描述
网络负载均衡管理器	Windows Server 2003中的这一新工具可单点配置与管理NLB集群。NLB 管理器可用于：
	* 创建新的NLB集群并自动传播机群参数与端口规则到集群中全体主机。它也可以传播主机参数到集群中特定的主机上。
	* 从NLB集群中添加与删除主机。
	* 自动增加服务器集群IP地址到TCP/IP。
	* 通过连接现存主机或从文件中读取主机信息管理现存主机并保存这些信息便于以后使用。
	* 配置NLB以均衡在一个网络负载均衡中的多个Web站点或应用。这包含了将所有集群IP地址添加到TCP/IP，以及控制发送到集群中特定主机上特定应用程序的流量。
	* 诊断不正确配置的集群。
虚拟集群	Windows Server 2003 中的这一新特性用于：
	* 为不同的集群IP地址配置不同的端口规则，而每一IP地址可对应到NLB集群中一个网站或应用程序。
	* 过滤发送到集群中指定主机上指定的Web站点或应用的数据流量。
	* 选择发送到集群中指定Web站点或应用的数据由集群中哪一主机处理。
多网卡(NIC)支持	Windows Server 2003将负载均衡绑定在多块NIC卡上，使用户可以：
	* 在同一主机上运行多个网络负载均衡服务并分别置于完全独立的网络中。
	* 在多台前端防火墙或代理服务器需要均衡负载的场景中利用NLB来为防火墙或代理服务器提供负载均衡。
双向配合	双向配合（Bi-Directional Affinity）常用于ISA代理与防火墙的集群负载均衡。NLB通常用于ISA Web发布和服务器发布环境中。Web发布不需要双向配合，而服务器发布需要。双向配合为同一主机创建多个NLB实例协力工作以确保发布服务器的回应信息 被路由到集群中适当的ISA服务器上。
IGMP协议支持	这一新特性限制了交换机-扩散。(交换机-扩散，即Switch-flooding 起因于NLB算法使得NLB每一主机都能察看集群每个接受包的地址。)
	IGMP支持限制扩散仅产生到交换机连接NLB主机的端口以保护网络资源。注: IGMP支持仅在NLB配置为多播模式下才能启用。

　　总结

　　Windows Server 2003中的集群服务通过增强现有特性与提供重要的更新特性得到了大幅的改进。

　　设置和安装更为简单和健壮。通过预先配置、远程管理和默认选择，一套简单的服务器集群可以减少重启次数，更快上线运行。
将集群服务与活动目录相集成带来了许多优势，包括：“虚拟”计算机对象、Kerberos 认证与安全以及紧密地集成其他服务发布信息到活动目录等。

　　增强的网络特性提供了更好的容错性能和更多系统在线时间。支持和排错方面可以通过一个实时监测的工具帮助管理员查明错误和隐患。

　　更多信息

　　当Windows Server 2003的最终版本可用时，微软将在网上发布一个更详尽的Windows服务器版2003技术综述。关于这些技术文章的链接可直接浏览：
　　http://www.microsoft.com/china/windowsserver
　　http://www.microsoft.com/china/technet