Node Fairness mit Windows Server 2016

Arbeiten mit automatischem Lastenausgleich in Hyper-V

| Autor / Redakteur: Thomas Joos / Ulrike Ostler

Neben der dynamischen Optimierung mithilfe von SCVMM können Admins auch die in Windows Server 2016 vorhandene Funktion "Node Fairness" für den Lastenausgleich im Cluster nutzen. Beides gleichzeitig geht jedoch nicht.
Neben der dynamischen Optimierung mithilfe von SCVMM können Admins auch die in Windows Server 2016 vorhandene Funktion "Node Fairness" für den Lastenausgleich im Cluster nutzen. Beides gleichzeitig geht jedoch nicht. (Bild: © Dreadlock - Fotolia)

Wenn Unternehmen einen Cluster zu „Windows Server 2016“ aktualisiert haben, kann der automatische Lastenausgleich aktiviert werden. Nach der Aktivierung lassen sich „Hyper-V“-VMs automatisiert zu weniger ausgelasteten Cluster-Knoten verschieben. Dazu nutzt Windows Server 2016 die „Live-Migration“.

Die virtuellen Server bleiben bei der Live-Migration in Windows Server 2016 gestartet. Das war auch bereits bei „Windows Server 2012 R2“ so. Mit „Node Fairness“ misst Windows Server 2016 die Auslastung des Arbeitsspeichers und der CPU von Virtualisierungs-Hosts im Cluster. Auf Basis dieser Informationen kann der Cluster einzelne VMs oder ganze Gruppen auf andere, weniger ausgelastete Hosts verteilen.

Dazu sind keine Zusatzprodukte wie „System Center Virtual Machine Manager“ (SCVMM) notwendig. Liegt die Auslastung von CPU oder Arbeitsspeicher über einen bestimmten Bereich, migriert der Cluster über die Live Migration die VMs automatisch auf weniger stark ausgelastete Knoten. Wichtig ist beim Einsatz von Node Fairness eine vorherige optimale Einrichtung der Live-Migration, denn diese ist Basis des Verschiebens von VMs in Windows-Servern.

Die Technik ist in die Funktion von Windows Server 2016 fest integriert. Allerdings lässt sich auch weiterhin die dynamische Optimierung in SCVMM nutzen. Unternehmen müssen sich jedoch entscheiden, welche Hochverfügbarkeitsfunktion genutzt werden soll. Node Fairness und die dynamische Optimierung von SCVMM lassen sich nicht parallel nutzen.

Zu bedenken ist dabei, dass Node Fairness nur eine eingeschränkte Möglichkeit darstellt, die Last im Cluster optimal zu verteilen. Die dynamische Optimierung in SCVMM bietet mehr Möglichkeiten. Unternehmen, die auf SCVMM 2016 zusammen mit Windows Server 2016 setzen, sollten daher die dynamische Optimierung verwenden. Ohne den Einsatz von SCVMM 2016 ist Node Fairness aber durchaus sinnvoll.

Das Aktivieren von Node Fairness

Die Aktivierung dieser Funktion nehmen Administratoren im „Failover-Cluster-Manager“ vor oder in der Powershell. Im Failover-Cluster-Manager sind die Einstellung in den Eigenschaften des Clusters auf der Registerkarte „Balancer“ zu finden. Hier wird die Funktion eingestellt und gestartet. Wer Node Fairness nicht nutzen will, kann die Option auch ausschalten.

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Bei der Aktivierung können Administratoren zum Beispiel festlegen, dass die Bewertung der Cluster-Auslastung nur dann durchgeführt wird, wenn ein neuer Cluster-Knoten gefunden wird. Es lässt sich aber auch einstellen, dass der Cluster automatisch alle 30 Minuten neu bewertet wird. In der Powershell lässt sich die Funktion mit dem folgendem CMDlet steuern:

(Get-Cluster).AutoBalancerMode = 1 oder 2

Durch Aktivierung des Wertes „1“ überprüft der Cluster bei der Aufnahme eines Knotens, ob eine Neubewertung stattfinden muss, beim Wert „2“ überprüft der Cluster alle 30 Minuten. Durch Aktivierung des Wertes „0“ deaktivieren Administratoren Node Fairness im Cluster.

Cluster lassen sich in Windows Server 2016 effizienter anpassen als bei Windows Server 2012 R2.
Cluster lassen sich in Windows Server 2016 effizienter anpassen als bei Windows Server 2012 R2. (Bild: Thomas Joos/Microsoft)

Generell entspricht Node Fairness in Windows Server 2016 den Funktionen von „DRS“ in „vSphere“: Das Virtualisierungs-System kann die VMs auf Basis von Regeln effizienter auf die einzelnen Hosts im Cluster verteilen.

Definition von Schwellenwerten

Die Schwellenwerte für das Verschieben von VMs über Node Fairness werden über die Powershell gesteuert. Dazu steht der folgende Befehl zur Verfügung:

(Get-Cluster).AutoBalancerLevel = <Option>

Durch die Verwendung der Option „1“ verschiebt der Host, wenn CPU oder Arbeitsspeicher zu 80 Prozent ausgelastet sind. Das ist auch der Standardwert der Option. Bei „2“ verschiebt der Cluster bereits bei 70 Prozent Auslastung. Der aggressivste Wert ist „3“. Hier verschiebt der Cluster die VMs ständig, da dauerhaft geprüft wird, welcher Host zu stark belastet ist.

Das Anpassen der Startreihenfolge von VMs

In Windows Server 2016 können Administratoren darüber hinaus auch ohne SCVMM die Startreihenfolge von VMs im Cluster festlegen. Das spielt bei der Zusammenarbeit mit der Node Fairness eine wichtige Rolle, da die Hosts wichtige VMs optimal im Cluster verteilen können.

Mit der Anpassung der Startpriorität lässt sich die Leistung im Cluster besser verteilen.
Mit der Anpassung der Startpriorität lässt sich die Leistung im Cluster besser verteilen. (Bild: Thomas Joos/Microsoft)

Die Konfiguration dazu ist im Failover-Cluster-Manager durch einen Klick mit der rechten Maustaste auf die jeweilige VM zu finden. Die Option „Startpriorität ändern“ erlaubt die Anpassung der Priorität für alle VMs. Administratoren sehen die eingestellte Priorität im Failovercluster-Manager in der Spalte Priorität.

Dadurch lässt sich jederzeit ein Überblick darüber verschaffen, welche Start-Prioritäten eingestellt sind. Die Einstellungen dazu sind auch über die Powershell steuerbar. Alle zur Verfügung stehenden CMDlets dazu sind über den Befehl „Get-Command *ClusterGroup*“ zu sehen. Hier besteht zum Beispiel auch die Möglichkeit VMs zu gruppieren und dadurch zu einem Verbund zusammenzufassen.

Außerdem lassen sich über die CMDlets Abhängigkeiten der Gruppen definieren, zum Beispiel die Abhängigkeit der Gruppe der Anwendungs-Server von der Gruppe der „SQL-Server“. Dazu wird das CMDlet „Add-ClusterGroupSetDependency“ verwendet. Die Abhängigkeiten und Gruppen arbeiten mit der Node Fairness zusammen.

Compute Resiliency - Steuerung der Ausfallsicherheit

Windows Server 2016 lässt im Cluster weitere Steuerungen bezüglich der Verfügbarkeit zu. Nicht immer ist das sofortige Verschieben von VMs zu einem anderen Cluster-Knoten ideal, nur weil ein Knoten kurzzeitig Probleme hat, oder die Leistung des Knotens einbricht. Selbst wenn ein Verschieben mit der Live-Migration durchgeführt wird, ist ein Failback nicht immer sinnvoll, wenn der ursprüngliche Knoten noch Probleme hat. Beispiel dafür sind kurzzeitige Netzwerkprobleme in einem Cluster, oder die Auslastung des Servers.

Erkennt ein Cluster mit Windows Server 2016, dass ein Knoten kurzzeitig nicht mehr reagiert, erhält er den Status „Isoliert“. Hat ein Knoten über mehrere Stunden häufiger mit Ausfällen zu kämpfen, wird er in Quarantäne versetzt. Windows Server 2016 verschiebt dann die VMs des Knotens mit der Live-Migration auf andere Knoten.

Administratoren können die Quarantäne mit der Powershell manuell beenden. Dazu wird der folgende Befehl verwendet.

Start-ClusterNode -ClearQuarantine

Die aktuellen Einstellungen des Clusters sind in der Powershell mit dem Befehl zu sehen:

Get-Cluster | fl Res*

Der Wert „ResiliencyDefaultPeriod“ legt fest, wie lange VMs in Sekunden isoliert laufen dürfen, „ResiliencyLevel“ legt das Verhalten des Clusters fest. Der Standardwert „AlwaysIsolate“ legt fest, dass Knoten immer erst isoliert werden, bevor der Cluster alle VMs isoliert.

*Über den Autor

Thomas Joos ist ein gefragter freier Autor, der IT-Fachartikel und -Fachbücher schreibt. Er lebt in Bad Wimpfen. Auf DataCenter-Insider schreibt er seinen eigenen Blog: „Toms Admin Blog“ mit Tipps und Tricks für IT-Administratoren.

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