Microsoft Virtual Server 2005 R2
Virtuelle Systeme im Cluster-Betrieb
Die Virtualisierung von Systemen ist en vogue, ermöglicht sie doch eine schnelle Bereitstellung und bessere Auslastung der Rechnerressourcen. Gleichzeitig stellt sie aber einen Single Point of Failure dar: Der Ausfall eines physischen Servers legt sofort alle darauf befindlichen virtuellen Maschinen lahm. Die Kombination aus Virtualisierung und Clustering soll dieses Problem abfedern. Mit dem Virtual Server 2005 R2 hat Microsoft nun eine Host-Cluster-fähige Lösung vorgestellt.
Die Vorteile der virtuellen Systeme liegen auf der Hand: Das Kopieren von Images anstelle einzelner Installationen beschleunigt die Bereitstellung von Servern. Virtualisierung vereinfacht ferner die Migration von Systemen und verbessert die Auslastung der Rechnerressourcen durch den Parallelbetrieb der Anwendungen. Nachteilig wirkt sich aus, dass die IT-Abteilung mit einer zusätzlichen Administrationsschicht umzugehen hat. Zudem erhöht sich die Fehleranfälligkeit: Fällt der physische Server aus, sind natürlich alle dort installierten virtuellen Maschinen betroffen.
Bewährte Clustering-Techniken
Um gegen Serverausfälle gewappnet zu sein, bieten die Systemhersteller seit Jahren Clustering-Techniken mit automatischem Failover oder manuellem Switchover an. Ergänzt um Load Balancer erhöhen sie die Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit der Dienste im Vergleich zu Einzelsystemen.
Warum also nicht die Vorteile von beiden Techniken verknüpfen? Dies ist der Ansatz, den Microsoft beim Host Clustering und den neuen Releases des Windows Server 2003 und Virtual Server 2005 R2 verfolgt. Host Clustering kombiniert die Cluster-Funktionalität des Windows Servers 2003 mit jener des Virtual Servers 2005 R2. Eine zweite Stoßrichtung ist das Clustern der virtuellen Maschinen (Guest Clustering). Dies wird Thema eines separaten LANline-Berichts sein.
Mittels Host Clustering laufen die Gastbetriebssysteme eines physischen Servers oder Cluster-Knotens im Fehlerfall auf einem zweiten Knoten weiter. Während das Guest Clustering in erster Line gegen Softwarefehler oder -engpässe helfen soll, schützt das Host Clustering vor dem Ausfall der physischen Serverplattform. Eine dritte Cluster-Variante stellt das traditionelle Clustering dar, das die Applikationen selbst durch Cluster-Bildung gegen Ausfälle absichert.
Da die Gastsysteme und ihre Applikationen ursprünglich unabhängig voneinander konzipiert und entwickelt wurden, müssen für Failover-Szenarien bestimmte Vorkehrungen gelten. Dazu "packt" der Administrator die Gäste in eine gemeinsame Ressourcengruppe. Erforderlich ist ferner der gemeinsame Zugriff auf den Cluster-Speicher über SCSI-, Fibre-Channel- oder iSCSI-Geräte. Zudem verlangt Microsoft zwei identische Server im Cluster. Das Konzept ist daher in dieser Hinsicht nicht so flexibel wie das des Konkurrenten Vmware (Kasten).
Cluster-Services
Dem Aufbau von Clustern dienen spezielle Dienste, die Cluster-Services. Die Herausforderung beim VM-Clustering liegt in der Erkennung der Verfügbarkeit und im Fail-over bei Fehlern oder Engpässen. Um dies zu vereinfachen, liefert Microsoft Beispielskripte, die sich um die korrekte Startsequenz der Dienste kümmern. Durch diese Skripte erhält der Gast die Attribute, die er braucht, um im Kontext eines Clusters laufen zu können. Ferner lässt sich so das Gastsystem in die Überwachung und das Health Monitoring sowie Recovery-Abläufe des Cluster-Dienstes einbeziehen.
Gegenstand der Überwachung ist allerdings nur das Betriebssystem des Gastes. Um die darauf befindlichen Applikation auf korrekten Lauf zu prüfen, muss der Systemverwalter andere Mechanismen heranziehen. Dies lässt sich beispielsweise durch Statusmeldungen der Applikationen verwirklichen. Darin liegt der Unterschied zum traditionellen Clustering ohne Virtualisierung: Hier überwacht der Cluster-Service gleich direkt die Applikation und reagiert bei deren Ausfall mit Restart oder Failover. Dies resultiert daraus, dass aus der Sicht des Cluster-Dienstes immer eine Instanz eines Codemoduls Gegenstand der Überwachung ist. Dies ist im Virtualisierungskontext das Gastbetriebssystem, bei physischen Systemen die Applikation.
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