为虚拟机故障转移群集配置共享VHDX

在众多虚拟化解决方案中，微软的 Hyper-V 凭借其卓越的性能、与 Windows Server 的深度集成以及丰富的管理功能，赢得了广泛的认同与应用。尤其是在应对虚拟机之间数据共享需求时，Hyper-V 的共享磁盘功能（Shared VHDX）展现出其独特的优势与价值。

什么是 Hyper-V 共享 VHDX？

在 Windows Server 2012 R2 中，虚拟磁盘文件（仅 .vhdx 格式）可在多台虚拟机之间共享。管理员可将这些 .vhdx 文件用作虚拟机故障转移群集或来宾群集的共享存储。例如，可为数据磁盘和见证磁盘创建共享 .vhdx 文件（但不应将共享 .vhdx 文件用作操作系统所在的虚拟磁盘文件）。此项改进简化了来宾群集配置的部署。与虚拟光纤通道或 iSCSI 相比，共享 .vhdx 文件的配置更易于部署。在为虚拟机配置共享 .vhdx 文件时，无需更改存储配置（如分区和 LUN 遮罩），且底层存储基础架构不会暴露给虚拟机用户。

共享VHDX的适用场景

共享虚拟磁盘适用于以下场景：SQL Server数据库文件、在虚拟机内运行的文件服务器服务，以及位于共享磁盘上的数据库文件。

在来宾故障转移群集中，共享虚拟磁盘必须采用 .vhdx 格式。虽然共享虚拟磁盘的数据驱动器必须使用 .vhdx 文件格式，但虚拟机的操作系统磁盘可以使用 .vhd 或 .vhdx 文件格式。

使用共享虚拟磁盘的 Hyper-V 客户端故障转移群集有两种主要部署方式。客户端故障转移群集的共享虚拟磁盘可部署在以下位置：

1）群集共享卷（CSV），用于块存储（包括群集中的存储空间）。

2）基于文件的存储，位于 SMB 3.0 横向扩展文件服务器中。

可使用Hyper-V 管理器、故障转移群集管理器和 Windows PowerShell 配置并部署 Hyper-V 来宾故障转移群集。

配置共享 VHDX 的条件

若要使用共享 VHDX 部署来宾群集，必须满足以下条件：

1) 两台已安装 Hyper-V 的 Windows Server 2012 R2 或 Hyper-V Server 2012 R2 群集节点。

2）服务器必须属于同一 Active Directory 域。

3）配置的共享存储资源必须可用，例如基于块存储的群集共享卷（CSV）（如群集中的存储空间）或基于文件的存储（如运行 Windows Server 2012 R2 的 SMB 3.0 横向扩展文件服务器群集）。

4) 故障转移群集必须具备足够的内存、磁盘和处理器容量，以支持来宾故障转移群集所需的多个虚拟机。

配置共享 VHDX 的步骤

本实验演示如何将虚拟硬盘（.vhdx 文件）指定为多个虚拟机的共享存储，这些虚拟机已配置为来宾故障转移群集。

1. 首先，配置Hyper-V 故障转移群集，并在块存储上使用群集共享卷（CSV）。如果管理员希望将所有虚拟机文件存储在横向扩展文件服务器上，则 Hyper-V 群集上无需配置共享块存储。

2. 打开故障转移群集管理器，右键单击角色，然后选择新建虚拟机。

3. 选择一个 Hyper-V 故障转移群集节点，并创建两台或更多虚拟机。

4. 指定虚拟机的名称和存储位置，选择 CSV，然后点击下一步。

5. 指定虚拟机代数，选择 第二代，然后单击 下一步。

6. 为虚拟机分配内存，然后点击下一步。

7. 指定虚拟机网络，然后单击下一步。

8. 在连接虚拟硬盘页面上，创建一个虚拟硬盘，或使用位于共享存储上的现有虚拟硬盘。（如果使用现有虚拟硬盘，则客户机操作系统必须为 Windows Server 2012 或 Windows Server 2012 R2。）在“位置”框中，指定群集共享卷（CSV）路径或 SMB 文件共享路径。

9. 在摘要页面上，确认所有设置均正确，然后单击完成，并等待虚拟机创建完成。

10. 等待虚拟机高可用性配置完成。

11. 点击查看报告，确认无错误后，点击完成。

12. 返回故障转移群集管理器，检查已创建的虚拟机，并将这两台虚拟机加入同一域。

13. 右键单击所创建的虚拟机，然后选择设置。

14. 在虚拟机设置页面中，点击SCSI 控制器，然后点击“添加”磁盘控制器。点击“新建”以打开虚拟硬盘创建向导。

15. 在磁盘类型页面上，选择固定大小 或动态扩展。共享虚拟硬盘不支持差异磁盘。

16. 指定虚拟硬盘文件的名称和位置。共享虚拟硬盘不支持 .vhd 格式。

17. 创建一个空的虚拟磁盘。

18. 由于虚拟机当前正在运行，请勿点击应用。若对正在运行的虚拟机点击“应用”，则必须先停止该虚拟机，或在不点击“应用”的情况下移除并重新添加虚拟硬盘。

19. 展开已创建的虚拟硬盘，点击高级功能，勾选“启用虚拟硬盘共享”。如果该复选框呈灰色不可用状态： 

   1) 移除虚拟硬盘，然后将其重新添加到正在运行的虚拟机中。操作时，请勿在新建虚拟硬盘向导中点击“应用”，而应立即在“高级功能”中配置共享。

   2) 停止虚拟机，然后勾选“启用虚拟硬盘共享”复选框。

点击应用，然后点击确定。

20. 配置另一台虚拟机，点击SCSI控制器，然后选择“添加”硬盘驱动器。点击浏览，并选择已创建的共享虚拟硬盘文件。

21. 点击高级功能，然后选择“启用虚拟硬盘共享”。

22. 登录虚拟机“BJ-Server-02”和“BJ-Server-03”，打开磁盘管理器，选择使磁盘联机、初始化磁盘并创建新卷。

23. 此时，共享虚拟磁盘可用于创建来宾群集，从而为虚拟机及其上运行的应用程序提供高可用性。

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Hyper-V 共享 VHDX 常见问题解答

1. 共享 VHDX 有哪些限制？

无法使用传统的虚拟机级别备份解决方案进行备份。

实时迁移功能有限制； 使用共享VHDX的虚拟机必须一起迁移。

不支持 Hyper-V 复制功能；无法将其复制到另一台主机。

使用中无法动态调整大小。

2. VHD 和 VHDX 有何区别？

VHDX 是 VHD 的改进版本，支持最大 64TB 容量、性能更优、抗损坏能力更强，并具备 Trim 和 4K 扇区对齐等高级功能。

结论

共享 VHDX 通过允许多个虚拟机访问同一虚拟磁盘文件，为来宾故障转移群集提供了一种简化的解决方案。与虚拟光纤通道或 iSCSI 等传统方法相比，共享 VHDX 更易于配置，且无需复杂的存储分区或 LUN 掩蔽。