叢集技術結合軟硬體資源,為網頁、郵件、資料庫等關鍵服務提供高可用性與擴充性架構。本文將深入解析叢集類型,並詳細說明如何部署基於 Microsoft Cluster Service (MSCS) 的 SQL Server 叢集解決方案。
叢集的兩大核心類型
叢集主要分為負載平衡與容錯移轉兩種類型,適用場景截然不同:
- 負載平衡叢集:將工作負載分散至多個前端伺服器,透過分散式網路傳輸提升整體效能與擴充能力,常用於 Web 與 COM+ 應用,支援兩個以上節點。
- 容錯移轉叢集:專注於硬體/軟體故障時的系統可用性。透過監控資源狀態,當主節點故障時自動將資源移轉至備援節點,確保服務持續運作。
MSCS 屬於高可用性叢集,雖不具備即時恢復應用程式狀態的容錯能力,但所需硬體成本較低、支援應用範圍更廣,且單一叢集最多支援兩個伺服器節點。
MSCS 核心軟硬體架構
叢集節點擁有獨立作業系統與網路連線,透過共享磁碟陣列(外接 SCSI 或 SAN)與專用心跳網路互連。共享磁碟中的 Quorum 磁碟機儲存叢集組態資料,是故障移轉的關鍵。
運作模式採主動/被動架構:同一時間僅一個節點主動服務,持續將狀態寫入 Quorum;被動節點透過心跳網路偵測主節點存活,一旦失聯即接管資源並從 Quorum 讀取狀態完成故障移轉。
建立 MSCS 叢集的前置步驟
- 在各節點安裝支援 MSCS 的 Windows Server 作業系統。
- 建立公開網路連線供用戶端存取。
- 配置節點間專用心跳網路。
- 於網域建立叢集服務帳號,並加入各節點的 Administrators 群組。
- 關機連接共享存儲,啟動第一節點,初始化 Quorum 與其他邏輯磁碟。
- 透過「新增/移除 Windows 元件」安裝並設定 MSCS,指定虛擬名稱、IP 與共享磁碟資源。
- 啟動第二節點,在第一節點的叢集管理員中加入第二節點完成叢集建置。
在叢集環境安裝 SQL Server
- 插入 SQL Server Enterprise 版安裝媒體,執行 Setup.exe。
- 於「確認電腦名稱」畫面選擇虛擬伺服器並輸入虛擬名稱。
- 建立 SQL Server 服務帳號,授予叢集各節點管理權限。
- 填寫虛擬 IP、服務帳號、共享磁碟資源等資訊。
安裝程式會在各節點部署 SQL Server 執行個體,並在叢集中建立虛擬 SQL Server 資源群組,後續即可透過叢集管理員進行管理與容錯移轉測試。