创建Hyper-V故障转移群集详解

为满足对持续可用性的追求，并减少因故障导致的年度停机时间，主流系统、网络和存储供应商引入了“集群”概念。集群通过同时运行多个硬件组件来实现其目标。一旦发生故障，集群可实现故障服务器的无缝且自动切换，从而确保业务连续运行。

与需要人工排查的传统硬件或网络故障不同，集群技术无需人工干预即可运行，从而实现全自动功能。当发生故障时，它能迅速将故障节点转移，从而大幅增强业务连续性保障能力。

什么是 Hyper-V 故障转移群集？

Hyper-V 故障转移群集是一组相互独立的 Hyper-V 服务器/节点，它们通过物理线缆和软件连接，协同工作以提高群集角色的可用性和可扩展性。

当集群中的某个节点或多个节点发生故障时，其他节点将自动接管其工作。此外，若您希望向系统中添加第二台服务器，只需借助系统向导，即可快速、实时地将其加入集群，无需进行冗长的重新配置，也不会造成任何停机时间。

它还提供群集共享卷（CSV），使所有 Hyper-V 节点均可通过一致且分布式的命名空间访问共享存储。

Hyper-V 故障转移群集的优势

• 适应计划内停机维护。使用故障转移群集，可在指定时间范围内对群集内的部分服务器执行计划性维护，同时保障业务连续性。借助故障转移群集，维护任务可在白天完成，无需在深夜加班处理。

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• 减少意外停机时间。故障转移集群利用专有算法机制，自动从意外离线的服务器接管服务。这最大限度地降低了硬件或软件故障对业务连续性的影响，并保持了高水平的系统可用性。

如何逐步创建 Hyper-V 故障转移群集？

前期准备工作

本文所使用的服务器及相应配置如下。您可根据实际情况进行适当调整。

服务器：此 Hyper-V 集群由六个节点组成，全部为戴尔 R710 机架式服务器，每台配备 128GB 内存和两颗 8 核 CPU。由于不打算为虚拟机分配大量本地存储空间，因此每台服务器仅配置了两块 600GB × 15000 转的硬盘，并以 RAID 1 方式运行。

存储：部署了一个EqualLogic PS6100存储阵列，并配置为RAID 10，专门用于存储虚拟机。

网络连接：本配置中使用了两台戴尔 5548 交换机作为存储交换机。

重要注意事项：

1. 参与集群的所有节点必须保持硬件和系统的一致性。

2. 存储配置应针对最高性能进行优化。有关详细的存储设置及其他配置信息，建议查阅制造商的官方网站或联系其技术支持。

3. 为避免未来出现严重的性能影响，务必使存储网络与工作负载管理网络相互独立。

配置

服务器配置：

1. 安装最新版本的固件。

2. 安装 Windows Server 2012 R2 数据中心版操作系统。

3. 启用 CPU 虚拟化和超线程功能。

4. 为工作网络配置四块千兆网卡，为存储交换机配置四块千兆网卡。

存储配置：

1. 在存储设备上安装最新版本的固件，该固件可通过供应商技术支持获取。

2. 配置存储网络以连接到存储交换机。

3. 安装并配置必要的存储磁盘整合与卷分区。

网络配置：

1. 将工作网络与存储网络隔离，以避免对存储网络造成干扰。

2. 在存储交换机上配置流量控制和快速生成树协议。

步骤 1：安装 Hyper-V 角色

1. 打开服务器管理器。

2. 单击“管理”，然后选择“添加角色和功能”。

3. 开始前请仔细阅读重要提示，然后点击“下一步”。

4. 选择“基于角色或基于功能的安装”，然后单击“下一步”。

5. 选择要在此服务器上安装此角色的服务器（从 Windows Server 2012 开始，可使用服务器管理器远程在其他服务器上安装角色或功能）。

6. 在角色选择中，选择“Hyper-V”。

7. 在弹出的对话框中，勾选“包含管理工具（如适用）”，单击“添加功能”，然后连续单击“下一步”直至完成。

8. 通过打开“服务器管理器”，选择“工具”，然后找到“Hyper-V 管理器”，来验证 Hyper-V 角色是否已成功安装。若能找到该管理器，则表明 Hyper-V 角色已安装成功。

步骤 2：安装故障转移群集功能

1. 打开服务器管理器。

2. 单击“管理”，然后选择“添加角色和功能”。

3. 查看出现的重要说明和此向导的介绍。

4. 选择“基于角色或基于功能的安装”，然后单击“下一步”。

5. 选择要安装此功能的服务器，然后点击“下一步”。

6. 在功能选择页面中，勾选“故障转移群集”。

7. 在弹出页面中点击“添加功能”。

8. 在确认安装页面中，您可以选择“如有必要，自动重启目标服务器”。这样，服务器便可在安装过程中合适的时机自行重启。

9. 通过打开“服务器管理器”，进入“工具”菜单并找到“故障转移群集管理器”，来验证故障转移群集功能是否安装成功。此操作可确认该功能已正确安装。

步骤3：连接iSCSI存储

每种存储解决方案的配置可能不同。以下是在Windows系统上连接存储的步骤：

1. 打开服务器管理器页面。

2. 在“服务器管理器”页面中，单击“工具”，然后选择“iSCSI 启动程序”。

3. 在打开的“iSCSI 发起程序属性”页面中，选择“发现”。

4. 在“发现”页面中，选择“发现门户”。

5. 在打开的“发现目标门户”页面中，在“IP 地址或 DNS 名称”下方的输入框内输入存储设备的 IP 地址。除非有特殊要求，否则端口号保持默认设置。

6. 然后返回“目标”标签页。

7. 在“已发现的目标”框中，选择已发现的目标，然后单击“连接”。

8. 在打开的“连接到目标”页面中，勾选“将此连接添加到常用目标列表（服务器重启时自动重新连接此目标）”，并启用“启用多路径（需安装 MPIO 功能，以启用存储的多路径功能）”。

9. 再次打开服务器管理器页面，从工具列表中选择“计算机管理”，以确认存储设备是否已成功连接。

10. 在打开的“计算机管理”页面中，选择“磁盘管理”。

11. 此时，您将看到一块新的脱机磁盘，其容量与在存储上为虚拟机创建的卷相同。右键单击该磁盘，然后选择“连接”。

12. 磁盘成功连接后，右键单击该磁盘，然后选择“新建简单卷”。

13. 此时存储设置已完成。计算机将新增一个分区，您可通过向该分区写入大量数据来测试存储功能。

步骤 4：创建 Hyper-V 故障转移群集

1. 在服务器管理器中，单击“工具”，然后选择“故障转移群集管理器”。

2. 在打开的“故障转移群集管理器”页面中，右键单击左侧的“故障转移群集管理器”，然后选择“创建群集”。

3. 在“创建集群向导”页面中，直接点击下一步，无需犹豫。

4. 通过添加服务器来选择要加入此集群的服务器，您可使用“浏览”选项批量搜索并添加服务器。

5. 验证警告：此步骤需要对您的集群执行一个简单的测试。您可以选择跳过，但强烈建议执行验证。请选择“是”，然后点击“下一步”。

6. 开始测试集群环境。选择“运行所有测试（推荐）”，然后点击“下一步”。

7. 确认测试验证的参数，然后点击“下一步”。

8.继续验证流程，此过程可能需要几分钟，请耐心等待。

9. 验证已完成。如果存在任何错误或警告，将在此处显示，您可以点击“查看报告”以检查配置问题。

10. 通过输入集群名称并选择用于集群管理和DNS解析的地址，开始创建集群。通常，我们在此处选择生产网络。

11.确认显示的信息，包括集群名称、所含节点服务器的名称以及管理地址。

12. 开始创建集群，并耐心等待几分钟。

13. 集群创建完成。此时还将生成一份报告，您可以点击“查看报告”来检查是否存在任何错误。

14. 完成后，您可以在“故障转移群集管理器”中看到刚刚创建的群集。

现在，您已完成 Hyper-V 故障转移群集的创建。

使用专业解决方案保护 Hyper-V 环境

Hyper-V 故障转移群集可为虚拟化工作负载提供高可用性和容错能力，帮助组织最大限度减少停机时间，确保业务连续性。然而，为保障数据持续受到保护并维持业务运行不间断，建议采用专业的备份与恢复解决方案，对关键数据和虚拟机进行备份。

Vinchin备份与恢复 是一款专业解决方案，支持VMware vSphere、Hyper-V、XenServer、XCP-ng、oVirt、RHV、OpenStack等虚拟机的数据备份，以及数据库、NAS、文件服务器、Linux服务器和Windows服务器等其他数据的备份。

Vinchin 备份与恢复提供强大的 Hyper-V 备份与恢复功能，包括无需安装代理的增量备份、高效的数据缩减、备份节点扩展、异地备份副本等，全面保障 Hyper-V 环境的安全。

此外，Vinchin备份与恢复软件可在10多种虚拟平台之间迁移虚拟机，包括VMware、XenServer以及大多数基于KVM的虚拟化平台。您可轻松将关键的现代IT工作负载在不同平台间切换，从而构建高度灵活的自有IT基础设施。

要备份 Hyper-V 虚拟机，您只需执行以下操作：

1. 选择 Hyper-V 虚拟机

2. 选择备份存储位置

3. 选择备份策略

4. 提交任务

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Hyper-V 故障转移群集常见问题解答

问题1：我的 Hyper-V 故障转移群集各节点之间需要开放哪些网络端口？

开放集群服务使用的 TCP/UDP 端口，包括 RPC（135）、SMB（445）、动态 RPC 端口范围（49152–65535），并在所有参与服务器之间启用 ICMP 回显请求应答。

问题2：我能否在Hyper-V故障转移群集中混合使用不同的CPU和网卡（NIC）？是否存在风险？

混合使用不同型号的硬件可能导致实时迁移过程中出现兼容性问题；为确保性能稳定，应尽可能使CPU和网卡芯片组保持一致。

Q3：快速迁移与实时迁移有何区别？我应在何时使用每种方式？

快速迁移会短暂保存虚拟机状态，导致短暂停顿；而实时迁移则主动传输内存，可实现近乎零停机时间——只要连续服务最为重要，就应使用实时迁移。

结论

Hyper-V 故障转移群集是 Microsoft Windows Server 中的一项功能，允许您创建 Hyper-V 虚拟机的高可用性群集。它提供自动故障转移能力，确保即使物理服务器或 Hyper-V 主机发生故障，虚拟机仍能持续运行。

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