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Open-E DSS mit Hyper-V

FAILOVER CLUSTER

Mit der Verfügbarkeit von Windows Server 2008 R2 und Hyper-V Server 2008 R2 konnte eine weitere Steigerung der Marktanteile von Hyper-V verzeichnet werden. Der Hypervisor wurde im neuen  Operating System um wichtige Komponenten wie Live Migration (aka. VMotion) erweitert. Die Installation und Konfiguration einer Stand-Alone Lösung ist schnell umgesetzt. Die Herausforderung kommt allerdings, sobald in einem Testlabor eine hochverfügbare Infrastruktur aufgebaut werden soll.

Hochverfügbarkeit bedeutet bei Microsoft in den meisten Fällen eine Lösung basierend auf dem Windows Cluster. Damit Hyper-V mit mehreren Nodes betrieben werden kann, ist allerdings ein Shared Storage die Voraussetzung. Bei vielen Installationen wurde allerdings genau bei dieser Anforderung ein Problem während der Validierung festgestellt. Der Report des Cluster Validator Test wird folgende Fehlermeldung angezeigt:

Validate SCSI-3 Persistent Reservation

Validate that storage supports the SCSI-3 Persistent Reservation commands.
Validating Cluster Disk 0 for Persistent Reservation Support
Registering PR key for cluster disk 0 from node hyper01.intra.server-talk.eu
Failed to Register PR key for cluster disk 0 from node hyper01.intra.server-talk.eu status 1
Cluster Disk 0 does not support Persistent Reservation

Die Anforderungen an ein Failover Cluster werden bei Microsoft TechNet im Artikel “Failover Cluster Requirements” genauer beschreiben. Kann also ohne Support von SCSI-3 Persistent Reservation kein Windows Server 2008 (R2) Failover Cluster gebaut werden? Leider ist das so, ohne PR – kein Failover Cluster…

Bis Juli 2009 war, nebst den Enterprise Storage Anbieter, die einzige Alternative das iSCSI Target vom Windows Storage Server, welcher allerdings nur als OEM Produkt verfügbar ist. Seit anfangs Juli 2009 gibt es nun mit dem “Data Storage Server” (DSS) in der Version 6 eine sehr interessante Alternative von Open-E.

Open-E DSS V6 Anforderungen

Für den Betrieb des Open-E Storage System ist folgende Hardwarevoraussetzung zu erfüllen.

  • CPU mit 1 GHz+
  • 1 GB RAM
  • Hard Disk (SATA, SAS, SCSI, ATA)
  • Network Interface Card (NIC)

DSS V6 kann als 32-Bit, oder auch 64-Bit Version ausgeführt werden. In der folgenden Matrix Tabelle können zusätzliche Informationen entnommen werden, wann sich welche Version anbietet. Der Storage Server kann ab einer lokalen Hard Disk, oder direkt von einem performanten USB gebootet werden. Dazu muss das Medium als FAT oder FAT32 formatiert sein und mindestens 512 MB freien Speicherplatz haben, empfohlen währen 1 GB+.

USB-Stick Vorbereitungen

Zunächst müssen die Daten des ZIP Image (dss6.0up06.oe_i.zip) auf den USB-Stick entpackt werden. Nachdem dieser Vorgang abgeschlossen wurde, sollte explizit sichergestellt werden, dass folgende Dateien und Ordner im angelegt wurden:

boot
b3535 (3535 definiert die aktuelle Build Nummer)
mmenu_upd.sh
prod.key (fehlt bei Open-E DSS V6 Light)

Um den erforderlichen Master Boot Code auf den USB-Stick zu schreiben, muss mit einem Command Prompt (als Administrator ausführen) in das Verzeichnis “\boot” gewechselt und mit dem Tool “bootinst.exe” der benötigte Bootcode geschrieben werden. Die Warnung “Master Boot Record (MBR) of the drive X: will be overwritten” muss zunächst bestätigt werden, bevor das Tool gestartet werden kann. Nach einem erfolgreichen Update des MBR wird eine entsprechende Meldung ausgegeben:

Disk X: is bootable now.
Installation succesfull.

Open-E DSS V6 Installation

  1. DSS ab dem USB-Stick starten (BIOS entsprechend konfigurieren)
  2. Im Boot Menu entsprechende Option wählen
    • 32bit system (2.6.27)
    • 64bit system (2.6.27)
    • Run software installer
  3. Nach 5 Sekunden wir automatisch die erste Option gewählt. Für die lokale Installation muss “Run software installer” gewählt werden.

Für eine optimale Geschwindigkeit sollte unbedingt ein eigenes VLAN (802.1Q) konfiguriert werden, welches auch ausschliesslich für die iSCSI Verbindung verwendet wird. Durch zusätzliche Gigabit NICs, respektive richtigen iSCSI Host Bus Adapters (HBA) kann die Performance nochmals um einiges optimiert werden. Leider unterstützt die kostenlose Version DSS V6 Lite nur eine NIC.

Nach der Installation, respektive nach dem Start via USB-Stick, kann die Konfiguration im GUI vorgenommen werden. Dieses ist über die Default IP Adresse “192.168.0.220” und dem Defaullt Password “admin” zu erreichen:

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Open-E DSS V6 Konfiguration (Basic)

Nach der Installation kann die Basis Konfiguration durchgeführt werden. Der Quick Start Guide von Open-E beschreibt die Grundkonfiguration bestens damit ein Volume zeitnah in Betrieb genommen werden kann. Die wichtigsten Informationen zu den DSS V6 Defaults werden nachfolgend festgehalten:

  • Boot
    • Default Boot: 32-Bit
    • Einstellung: DSS Console ⇒ CTRL + ALT + T ⇒ Change Architecture ⇒ Save
  • Network
    • Default Name: DSS
    • Default IP: 192.168.0.220
    • Einstellung: Setup ⇒ Network ⇒ Interfaces
  • GUI Language
    • Default Language: English
    • Einstellung: Setup ⇒ GUI
  • Administrator Password
    • Default Password: admin
    • Einstellung: Setup ⇒ Administrator
  • Lizenz Installieren
    • Default: 60 Tage Trial Mode
    • Einstellung: Help ⇒ about Data Storage Software V6
  • Remote Access
    • Default User: cli
    • Einstellung: Setup ⇒ Administrator

Download

Open-E DSS Lite kann direkt beim Hersteller heruntergeladen werden.

Limitierungen der DSS Lite Version

Während der Installation wird automatisch ein TRIAL Product Key installiert, damit DSS V6 im vollen Funktionsumfang 60 Tage lang getestet werden kann. Nach Ablauf dieses Zeitraums muss eine eigener Product Key eingetragen werden, damit das Storage System zukünftig als DSS V6, oder DSS V6 Lite betrieben werden kann. Der Product Key für die kostenlose Version kann bei Open-E online angefragt werden. Wird später mehr Storage oder die Vollversion benötigt, kann im laufenden Betrieb der neue Product Key eingetragen und aktiviert werden. Auch ältere Versionen lassen sich auf die neue Version aktualisieren

DSS V6 Lite kann mit folgenden Limitierungen eingesetzt werden:

  • Maximal eine Network Interface Card (NIC)
  • Kein Support für Hardware RAID Controller
  • Keine Volume Replikation LAN/WAN
  • Keine Integration von Backup Agents

Eine vollständige Liste mit den Unterschieden zwischen den einzelnen Versionen kann hier angeschaut werden. Wer mehr als 2 TB Storage ansprechen will, kann für DSS V6 Lite eine Storage Erweiterung kaufen. Weiter 2 TB können für ca. 75€ erworben werden. Ab 48 TB wird die Lizenz sogar in “Unlimited Storage” erweitert.

Open-E DSS mit Hyper-V

Beim iSCSI Target können nun die LUNs für die Hyper-V Hosts angelegt werden. Für Server Virtualisierung mit Hyper-V, sowie auch mit Citrix XenServer, werden für eine optimale Performance Volumes mit “Block I/O”, anstelle “File I/O” empfohlen. Zudem sollten nicht nur ein Volume für sämtliche Virtual Machines erstellt werden, sondern man sollte versuchen die Last der VMs auf unterschiedliche Volumes zu verteilen. Zum Beispiel sollten anstelle von einem 1.5 TB besser zwei 750 GB Volumes angelegt werden.

Die für den Hyper-V Host angelegten Volumes können nun mittels iSCSI Initiators eingebunden werden. Die Verbindung erfolgt über ein Hardware oder Software iSCSI Initator. Seit Windows Server 2008 ist der iSCSI Initiator ein fixer Bestandteil des  Operating Systems. Für eine Verbindung auf das Target kann daher direkt auf die Windows Boardmittel zurückgegriffen werden. Selbst bei Server Core ist seit Windows Server 2008 R2 die “iSCSIcpl.exe” integriert. Der Startup-Type des Service kann mit “sc config msiscsi start= auto” auf automatisch konfiguriert und mit “net start msiscsi” manuell gestartet werden.

Open-E DSS mit Hyper-V

Natürlich besteht auch die Möglichkeit, die Konfiguration mittels command-line vorzunehmen. Eine Verbindung zum iSCSI Taget wird mit “iSCSIcli QAddTargetPortal <iSCSI-Target-IP> <chap-user> <password> ” hergestellt, CHAP ist dabei eine Optionale Security Komponente. Die vorhandenen LUN’s können nun mit “iSCSIcli ListTargets” angezeigt werden. Die Verbindung wird mit “iSCSIcli QloginTarget <iqn> <chap-user> <password> ” und “iSCSIcli PersistentLoginTarget <iqn> T * * * * * * * * * * * * * * * 0” (mit den Sternchen) hergestellt.

Zusammengefasst – Eine Verbindung auf das iSCSI Storage System kann dann erfolgreich hergestellt werden, wenn folgende Anforderungen erfüllt sind:

  • Der “Microsoft iSCSI Initiator Service” (MSiSCSI) muss auf dem Hyper-V Host aktiviert und gestartet sein
  • Ebenfalls auf demselben Host muss die Windows Firewall Outbound Traffic auf TCP Port 3260 zulassen
  • Für das Zoning müssen auf dem iSCSI Target (Open-E DSS) eine IP-Adresse, oder ein iSCSI Qualified Name (IQN) der Hyper-V Hosts für den Zugriff eingetragen werden.

Um sicherzustellen, dass die iSCSI Verbindung auch nach einem Neustart von Hyper-V wieder aufgebaut wird, sollte zwingend die Option “Automatically restore this connection when the computer starts” aktiviert werden. Mit der command-line lautet dieser Befehl “iscsicli BindPersistentVolumes“. Zur Kontrolle können die verbundenen LUN’s mit “iSCSIcli ListPersistentTargets” angezeigt werden. Die Konfiguration des Volume kann nun mit Diskpart, oder Remote Volume Manager vorgenommen werden.

Konfiguration von Hyper-V mit Cluster Shared Volume

Nachdem die Basis Anforderung des Shared Storage erfüllt ist, kann mit der Konfiguration von Hyper-V Live Migration, respektive die Konfiguration des Failover Cluster mit Cluster Shared Volume (CSV) durchgeführt werden. Folgende Schritte sind dafür erforderlich:

Nach der erfolgreichen Konfiguration der Volumes werden diese Disks im Failover Cluster unter Cluster Shared Volumes angezeigt:

Open-E DSS mit Hyper-V

Abschliessend müssen die Virtual Machines für den Einsatz mit Live Migration auf Basis von Cluster Shared Volumes konfiguriert werden:

Support

Der Einsatz von Open-E DSS V6 Lite ist kostenlos, allerdings muss der Support separat für rund 70€ pro Jahr dazu gekauft werden. Alternativ steht auch ein durch Open-E moderiertes Forum (English) zur Verfügung. Ein wichtiger, nicht zu vernachlässigen Punkt ist der Support in Zusammenhang mit Microsofot Windows Server 2008 R2. Aktuell ist Open-E nicht im Windows Server Catalog unter den Hersteller aufgeführt. Nachfolgend die Antwort vom Open-E Support:

DSS product is unfortunately not on official Microsoft certificated list. Process with certification is long and complicated – specially in case of our system with doesn’t have dedicated hardware. That why I can’t even provide ETA when we will have such certification. Anyway the latest build of DSS have the required PR SCSI and other commands support to work properly with Windows Clusters.

Das heisst, das iSCSI Target von Open-E wird (noch) nicht von Microsoft in einem Szenario mit dem Windows  Operating System supportet…

Weitere Informationen

Failover Cluster , Hyper-V , Tools

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About the Author

Michel Luescher is a solution architect in the worldwide Datacenter & Cloud Infrastructure Center of Excellence (CoE) at Microsoft Corporation based out of Zurich, Switzerland. Primarily, Michel is focused on hybrid cloud solutions (Hyper-V, System Center and Microsoft Azure). In addition Michel is speaker, blogger and author of several books.

Comments (2)

  • DB says:

    Von Rocketdivision gibt es ebenfalls einen Freeware iSCSI Target:
    StarWind iSCSI Target for Microsoft Windows – StarWind FREE Edition

    http://www.rocketdivision.com/download_starwind.html

     
  • Michel says:

    Ja, stimmt – der geht auch für Hyper-V – guter Input, danke. Was ich an DSS von Open-E besonders mag, ist der Start ab USB Stick, bei StarWind basiert die Lösung auf einer bestehenden Windows Installation.

     

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