Jak posílit spolehlivost Windows Serveru

Microsoft Windows je podle společnosti Statista se 76% podílem na světovém trhu nejpoužívanějším operačním systémem pro desktopová zařízení. V průzkumu ze září 2021 uvedlo 72,1 % respondentů, že pro své servery využívá právě Windows.

Pro přehledné rozhraní a širokou škálu dostupných doplňků po Windows Serveru s oblibou sahají i firmy a organizace v Česku. Typicky na nich provozují mail servery, file servery, databáze, ale i Remote Desktop Services (RDS) jakožto komfortní produkční prostředí pro své zaměstnance.

V řadě případů se jedná o klíčové systémy, jejichž výpadek může narušit bezpečí dat, kontinuitu provozu, znemožnit práci zaměstnancům a připravit tak firmu o desítky tisíc.

Přestože jádro Windows serveru dokáže tolerovat drobné hardwarové závady a jisté problémy překlenout bez větších potíží, spoléhá systém primárně na nativní vlastnosti hardwarových komponent, které jsou k těmto účelům vystavěny. Pokud však dojde k nestandardnímu chování hardware, nedokáže Windows, potažmo hypervizor Hyper-V zajišťující virtualizaci prostředků, pokračovat v provozu bez narušení.

O vysokou dostupnost Windows serveru se postará cluster

Překlenutí výpadku může zajistit režim provozu několika fyzických serverech v clusteru. Servery z vnějšku fungují jako jeden systém, který vyrovnává zátěž, zajišťuje vysokou dostupnost a umožňuje paralelní zpracovávání dat.

Fyzické uzly mohou být zprovozněny v režimu active/active. Je to typické hlavně pro případy, kdy na několika aktivních uzlech běží stejná služba, jejímž cílem je vyrovnávat pracovní zátěž tak, aby nedošlo k přetížení jednoho z nich.

Ukázka architektury clusteru.

V případě, že má cluster posloužit hlavně jako záloha a jistota bezvýpadkového provozu, přistupuje se k active/passive řešení. V takovém clusteru je aktivní pouze jeden uzel (primární) a druhý je v pasivním režimu připraven převzít funkci ve chvíli, kdy dojde k neočekávanému odpojení primárního uzlu.

Kdy je cluster vhodným řešením?

Provoz v clusteru není pro každého a rozhodně neplatí, že v něm musí běžet všechny služby. Pořízení několika hostitelských serverů něco stojí. Vedle toho je k propojení uzlů nezbytný přístup ke sdílenému úložišti, což s sebou nese další náklady.

V řadě případů ale dobře poslouží i dvouuzlový cluster, který zajistí vysokou dostupnost klíčové části infrastruktury. „Sestavení clusteru se nemusí vždy vyšplhat do závratných výšin. Uspořit se dá třeba právě na sdíleném úložišti. Zákazníkům v MasterDC ho zprovozňujeme prostřednictvím Storage Spaces Direct (S2D), což je nástroj od Microsoft pro softwarově definovanou storage. Sdílené úložiště díky tomu běží na lokálních discích jednotlivých uzlů v clusteru a není tedy spojeno s dalšími náklady na speciální hardware úložiště,“ dodává expert na Windows řešení v MasterDC Jaroslav Karban.

Jak může vypadat řešení pro Windows ve vysoké dostupnosti

Další úspory jde nahnat ale i na licencích. Konkrétní příklad demonstruje řešení, které jsme nedávno realizovali pro jednoho z našich zákazníků. Cílem bylo získat vysoce dostupný aplikační server, který zajišťuje obsluhu automatizovaného skladu – požadavky na kontinuitu, stabilitu a konzistenci dat byly v tomto případě tedy skutečně extrémní.

Zákazníkovi jsme proto zprovoznili MS SQL Server a pro zajištění vysoké dostupnosti zvolili právě S2D. Bylo sice potřeba pořídit licenci Windows Server ve variantě Datacenter, která je v porovnání s verzí Standard dražší, ale v rámci S2D se na druhou stranu licencuje jen jedna MS SQL instance. Díky S2D a kompletní realizaci na Microsoft platformě se podařilo snížit náklady na hardware sdíleného úložiště i licence.

„Pro srovnání; vysoká dostupnost SQL serveru se dá zajistit i databázově prostřednictvím metody, kterou Microsoft pojmenoval ‚SQL Server AlwaysOn‘. Počet licencí je ale v tomto případě vyšší, jelikož se udělují za každou virtuální instanci, virtuální stroj MS SQL i za počet virtuálních CPU jednotlivých virtuálních strojů, které běží na fyzickém serveru. Celé řešení se tak může prodražit,“ dodává Karban.

Architektura MS SQL Serveru složená ze dvou uzlů. Aktivní virtualizovaný server (vlevo) v případě selhání převede virtuální stroje i s aplikacemi do záložních serverů (vpravo), čímž je zajištěná vysoká dostupnost.

Aplikační server zajišťující obsluhu skladu teď zákazníkovi běží na dvou fyzických nodech v oddělených lokalitách se sdíleným virtuálním úložištěm. O přístup k serverům se stará služba Active Directory, kterou ve vysoké dostupnosti provozujeme v MasterDC cloudu. Pokud dojde k neočekávaným komplikacím na jednom z uzlů, instance SQL Serveru se automaticky přesměruje na druhý uzel. Příprava i výdej objednávek tak mohou bez narušení pokračovat.

Využití clusterů v OS Windows

Kombinací a typů clusterových technologií je celá řada. Výrazně se rozšířily především od verze Windows Server 2019, byť jsou pro operační systém dostupné už od jeho prvních verzí. Aktuální nástroje poskytují firmám větší možnosti redundance a odolnosti infrastruktury.

Pokud zatím s clusterováním serverů nemáte moc zkušeností, rozhodně se vyplatí mu věnovat nějaké úsilí. S návrhem a implementací si ale můžete nechat pomoct, v MasterDC vám v rámci Managed služby zajistíme i následnou údržbu řešení.