Windows Server 2022 超融合部署(图文教程)
作者：lx3leon
Windows Server 2022 超融合部署
超融合基础设施（HCI， Hyper-Converged Infrastructure）的概念简单说就是将<计算>和<存储>资源通过网络，以软件定义的形式打通，合二为一，从而能够实现关键应用的负载均衡、高可用、统一管理以及横向扩展等功能。
架构
思路
- 计算资源的高可用依靠【故障转移群集】功能
- 存储资源的高可用依靠【存储空间直通】功能
- 应用的高可用依靠【Hyper-V虚拟机】
1台域控加2台节点构成的群集，将2台群集节点各自的存储磁盘融合为一个逻辑存储池，在池中创建出一个双向镜像的存储卷，就像RAID1那样。最后，将虚拟机放在这个存储卷中，这样，虚拟机和其中所承载的应用，就实现了高可用性。
此架构最多能够承受任意1台节点故障，当发生故障时，虚拟机会在短时间（35秒）内切换到正常的备用节点上重新启动，从而保证了虚拟机中应用的持续服务。
硬件
3台节点分别命名为S1/S2/S3，硬件配置均基本相同，双1G网卡，S1只需1块系统硬盘，S2和S3均安装了4块256GB的SSD，其中1块用于安装系统，各自另外3块用于做存储空间直通。
配置双网卡的目的是在最终的高可用虚拟机中做NIC组合，从而使网络也有冗余，任意一个网络出现故障，都不会影响虚拟机中的应用，并且最好使用10G网卡。
节点IP地址设置
| 节点 | 网卡 | 地址 |
|---|---|---|
| S1 | 网卡1 | 10.3.10.1 |
| S1 | 网卡2 | 10.3.20.1 |
| S2 | 网卡1 | 10.3.10.2 |
| S2 | 网卡2 | 10.3.20.2 |
| S3 | 网卡1 | 10.3.10.3 |
| S3 | 网卡2 | 10.3.20.3 |
步骤大纲
- S1安装【DNS】和【Active Directory域】,并配置为域控制器。
- 3台节点都要安装【故障转移群集】功能，但只需在任意1台节点上配置群集功能。
- 在S2或S3任意1台节点上配置【存储空间直通（S2D，Storage Spaces Direct）】功能。
- 3台节点都要安装【Hyper-V】，但只需在S2或S3任意1台节点上配置高可用【虚拟机】。
详细部署
为了便于理解，笔者将各个功能分开，按步骤部署。
一、Active Directory域
目的：实现统一管理，及后续虚拟机实时迁移功能的前置条件。后续大部分操作都可以只在S1上完成。
在S1节点上添加角色：Active Directory域。（DNS会自动添加）
添加新林，根域名d3.area。
设置还原密码，其他及后续的路径均保持默认。
在S2和S3两台节点上，将两个网卡的首选DNS设为S1的两个IP，否则无法解析d3.area域名，会导致无法加入域。
在S2和S3两台节点上的计算机改名处，加入d3.area域，提示输入S1账户密码，成功加入域后重启S2和S3。
S2和S3重启完成后，在S1上添加要管理的其他服务器，将S2和S3加进来。
添加完成后，就能在所有服务器目录里看到S2和S3。
AD域配置完成。
二，故障转移群集
目的：实现<计算>资源的高可用性。3台节点都需要安装【故障转移群集】功能，但只需在任意1台节点上进行群集配置。S1安装的目的是方便管理。
在S1的服务器管理器 – 所有服务器中为3台节点都添加【故障转移群集】功能。
安装完成后，在S1或任意1台节点上打开服务器管理器 – 工具 –
故障转移群集管理器。
将S2和S3这2台节点创建为群集。（S1是域控，无法加入群集。）
验证配置最好做一遍，如果某些条件不满足，可以根据报告做相应调整。
设置群集的访问点。
群集创建完成后，在节点菜单中就可以看到S2和S3均处于在线状态。
只有2台节点组成群集，还需要配置一个外部见证，以保证在任意节点故障时，也能够选举出1台多数得票的节点。在故障转移群集管理器中，选择群集，更多操作
– 配置群集仲裁设置。
选择仲裁见证。
配置文件共享见证。
在S1上创建一个见证文件夹，选择所有用户都具有读写权限，确定完成。
故障转移群集配置完成！此时，我们通过远程桌面访问群集地址10.3.30.1时，群集系统会自动选举出1台主节点来提供服务，而另外1台作为备用节点。当主节点突发故障时，备用节点会快速顶替主节点，继续提供服务，中断时间约30~60秒。但这一步仅仅是完成了<计算>资源的高可用性，并非我们想要的最终结果。接下来，配置<存储>资源的高可用。
三，存储空间直通（S2D，Storage Spaces Direct）
目的：实现<存储>资源的高可用性。简单说，就是将S2和S3上的除系统盘外，另外共计6块磁盘做成“RAID1”。
在开启S2D之前，先来检查一下当前是否满足创建S2D的条件。在S2或S3节点的故障转移群集管理器中，选择验证群集，然后选择<仅运行选择的测试>。
只选择<存储空间直通>测试。验证完成后可以查看报告是否满足创建S2D的条件，如果不满足，可以对照报告要求去做相应调整。需注意，S2D无法使用Intel
RSTe RAID，具体的硬件需求，可以到微软网站查看。
万事俱备，接下来在S2或S3其中1台节点上，用管理员身份打开PowerShell，执行如下命令开启S2D功能：Enable-ClusterS2D
创建过程需要几十秒到几分钟不等，如果中途长时间卡在27%，可以先关闭PowerShell窗口，更新驱动，重启所有节点后再尝试创建。如若还不行，很可能就是硬件不支持了。
创建完成。因为使用的都是SSD，所以系统没有设置缓存磁盘，不必理会这个警告。如果是HDD+SSD/NVME的组合，S2D系统会把速度较快的SSD/NVME用于缓存。后期也可以手动设置缓存。
创建完成后，在S1存储池中就会出现S2D on
Cluster1的存储池，选中它新建虚拟磁盘。
设置虚拟磁盘名称为VD1，存储数据布局为Mirror，复原类型为双向镜像，容量设置了500GB。如果对存储复原有要求的话，可以参照微软文档，预留一定的容量。
虚拟磁盘创建完成后，接着会创建卷。服务器选择Cluster1，磁盘选择VD1，容量同样设为了500GB，驱动器号设置为D，文件系统ReFS。
卷创建完成后，打开故障转移群集管理器 – 存储 – 磁盘：可以看到群集虚拟磁盘VD1现在就承载于S3上。
接下来再创建一个容量为100GB的群集虚拟磁盘VD2，过程和创建VD1一样，但不用选驱动器号。这个虚拟磁盘是用于群集共享卷，放置虚拟机的页面文件。这么做能够让虚拟机在故障转移时，速度更快。
添加为群集共享卷后，S2和S3的C盘ClusterStorage文件夹下就出现了VD2。
存储空间直通（S2D）配置完成！注意：虚拟磁盘VD1是500GB的高可用D盘，它只出现在承载它的节点上，另一个节点是看不到的。这个盘用于存放虚拟机磁盘文件。虚拟磁盘VD2是100GB的群集共享卷，群集的所有节点中C:\ClusterStorage路径下都能看到，它只用于存放虚拟机的页面文件。
四，Hyper-V虚拟机
目的：让系统环境和应用都实现高可用。
在3台节点上均添加Hyper-V角色。
两个网卡都选上，其他默认。注意：笔者的S3网卡与另外2台不一样，在这一步没有影响，但后面的虚拟交换机要改成一致的名称才行，否则虚拟机迁移会出问题。
3台节点的Hyper-V角色添加完成后，都要重启。重启后，3台节点都会多出2个虚拟网卡，而物理网卡的IP也会消失。第一时间将这两个虚拟网卡的IP给设置为一开始配置的那些IP，另外2个物理网卡不用动，3台节点都要设置。S1的DNS要指向自己。S2和S3的DNS还是指向S1。
S2和S3的IP也和之前的一样，DNS还是要指向S1。
在S1上打开Hyper-V管理器，将S2和S3这两台节点的虚拟交换机名称都设置为VS1和VS2，从而避免因虚拟交换机名称不一致，而造成虚拟机无法转移的问题。
接下来打开故障转移群集管理器，如果没有显示群集的话，手动连接到群集。
在群集的角色菜单，新建虚拟机。
选择当前承载VD1磁盘的那个节点，S3。并且提前准备好要用的系统ISO镜像文件，放入S3的D盘。
将虚拟机的磁盘文件位置放在D:\路径下，取名VM1，【代数】根据需要选择，【网络】选择VS1，存储空间和要安装的系统根据需要设置即可，这里笔者在虚拟机中安装的还是Windows
Server 2022。
虚拟机创建完成后，先不启动。打开虚拟机设置 - 添加硬件 –
网络适配器，将VS2加上。CPU也按需求更改。
然后在2个网络适配器的【高级功能】里，将受【保护的网络】和【NIC组合】选中。
将智能分页文件放入群集共享卷
开启虚拟机，安装系统。
虚拟机系统安装完成后，进入虚拟机里的系统，服务器管理器 – 本地服务器 -
启用NIC组合，将2个网卡添加到1个组中，组名设为NG1。
然后将NG1的IP设置为所需地址即可。
AD域、故障转移群集、存储空间直通、高可用虚拟机，全部配置完成。
最终效果
使用远程桌面和ping两项检查，先看结果：
| 模拟故障 | ping中断时间 | 故障转移 | 虚拟机状态 | 远程桌面 |
|---|---|---|---|---|
| 正常重启/关机 | 5秒 | 实时迁移 | 保持 | 未断 |
| 强制关机 | 35秒 | 是 | 重新启动 | 断开自动重连 |
| 断网1根 | 无 | 无 | 保持 | 未断 |
| 断网2根 | 35秒 | 是 | 重新启动 | 断开自动重连 |
| 断网8秒后恢复 | 8秒 | 无 | 保持 | 未断 |
| 域控失联 | 无 | 无 | 保持 | 未断 |
如果虚拟机能够在任何故障下，转移时依旧保持开机状态，不重启的话就更完美了，但暂时我还没找到能够实现的方法。
测试步骤
在S1打开故障转移群集管理器，连接到Cluster1.d3.area群集，查看角色，此时虚拟机VM1正在S2节点上运行。
开启VM1的远程桌面并关闭防火墙，然后远程桌面登录，并持续ping它的IP地址。
此时将S2的两个网口都关闭，模拟S2故障。
虚拟机的远程桌面连接和ping都显示断开。
35秒左右，VM1转移到了S3上，并重新启动。
Ping通了，远程桌面也自动连上。
测试完成！
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