141 期 - WS2016 持續蛻變 RS3 版本新功能快速預覽

前言

• 最佳化 Nano Server 容器映像檔： .Net 團隊提供 .Net Core 2.0 及 Nano Server 最佳化容器映像檔，除了可以在 Windows Insider Docker Hub Repo 中下載取得之外，整體容器映像檔佔用的儲存空間也縮小超過 20 %。同時，支援最新 PowerShell 6.0指令碼環境、掛載 SMB 磁碟區、名稱管道對應、運作效能增強……等。此外，在網路功能方面也與 K8S（Kubernetes）協同運作。
• 預設停用 SMB v1： 2017 年 5 月爆發的 WannaCry 勒索軟體事件，利用 NSA 所發展的攻擊工具 EternalBlus，打造專門攻擊 Windows SMB 服務漏洞的勒索軟體，並且迅速擴散全球上百多個國家遍及 80 多萬台主機。雖然，微軟在 3 月份便已經修補此漏洞，但許多個人和企業及組織並未及時更新才傳出重大災情，因此在新版 RS3 當中預設將直接停用 SMB v1系統功能及相關服務。
• ReFS 支援重複資料刪除：在目前的 Windows Server 2016 作業系統版本中，倘若 IT 管理人員需要使用重複資料刪除功能時，僅能針對「NTFS」檔案系統的磁碟區啟用此功能。現在，新版 RS3 當中讓「ReFS」檔案系統的磁碟區也能支援重複資料刪除技術。
• 支援新式 SCM 儲存裝置：目前企業及組織的主流應用中，倘若需要超大儲存空間便採用傳統 HDD 機械式硬碟，但缺點就是 IOPS 儲存效能表現太差，倘若需要快速及高 IOPS 儲存效能時則採用 NVMe 快閃儲存或 SSD 固態硬碟，但缺點為價格太昂貴且有使用壽命的問題。現在，新一代的 SCM（Storage Class Memory）儲存裝置能夠提供相同的高 IOPS 儲存效能，同時耐用度與目前主流的 MLC NAND 快閃儲存相較下提升 10 倍。在新版 RS3 當中已經支援此新式儲存裝置，並可以整合至 S2D 軟體定義儲存技術中。
• 傳遞主機電力狀態：在 PowerShell 中新增 Set-VM 指令參數 -BatteryPassthroughEnabled，可以讓 Hyper-V 虛擬化平台中的 VM 虛擬主機，感知到 Hyper-V 主機的電力狀態。值得注意的是，必須採用 8.2 版本的 VM 虛擬主機才支援此新增特色功能。
• 運作 VM 於 NVDIMM 中：當 IT 管理人員希望 VM 虛擬主機，能夠獲得最低延遲時間最高運算效能時，只要在 Hyper-V 虛擬化平台中採用支援的 NVDIMM，那麼 IT 管理人員便可以啟用 vPMEM（Virtualized Persistent Memory）機制，為 VM 虛擬主機新增 vPMEM Controller 之後，即可為 VM 虛擬主機建立 .vhdpmem 虛擬磁碟並運作在高速的 NVDIMM 當中。

容錯移轉叢集新功能

滾動式升級（Rolling Upgrade）

雲端見證（Cloud Witness）

• 當叢集節點主機離線時，叢集中的仲裁票數將會動態進行改變。
• 允許叢集中超過 50 %的叢集節點主機離線，也不會導致容錯移轉叢集發生癱瘓的情況。

• 動態見證的叢集節點投票數，將會自動化進行動態調整以便簡化整體配置。
• 在以往的容錯移轉叢集當中，當叢集節點為「偶數」時必須要建置「仲裁（Quorum）或稱見證（Witness）」，而叢集節點為「奇數」時則無須建置。現在，不管叢集節點數量為何都「應該」要建置見證，當叢集節點為「偶數」時見證會得到 1 票，當叢集節點為「奇數」時見證則沒有投票權（也就是 0 票）。同時，管理人員可以隨時使用 PowerShell 指令【（Get-Cluster）.WitnessDynamicWeight】 指令，查看見證的投票數情況（０ 沒有票、１ 有票）
• 當見證資源發生「離線」（Offline）或「失敗」（Failed）的故障情況時，將會喪失投票權（也就是 0 票）。此運作機制設計的原因在於，降低以往容錯移轉叢集對於見證資源的過度依賴，避免因為見證資源發生失敗進而影響到容錯移轉叢集的穩定性。
• 改善以往容錯移轉叢集環境中，主要及備用站台發生重大災難事件時，雖然其中一邊的站台可能擁有 50% 的票數，但卻導致容錯移轉叢集環境發生「腦裂」（Split-Brain）情況的困擾。

有關叢集節點主機離線導致叢集發生癱瘓的詳細資訊，請參考 Windows Server 2012 R2 Evaluation Guide及 Windows Server 2012 R2 Technical Overview文件。

健康服務（Health Service）

容錯網域感知（Fault Domain Awareness）

VM 虛擬主機負載平衡（VM Load Balancing）

實戰 – 雲端見證

• 容錯移轉叢集並不會儲存產生的存取金鑰，而是產生安全的 SAS（Shared Access Security）權杖。
• 雲端見證採用 HTTPs REST方式，在叢集節點主機及 Microsoft Azure 儲存體帳戶之間進行溝通。因此，請確保叢集節點主機防火牆規則允許 HTTPs（Port 443）網路流量能夠通過，企業及組織的硬體防火牆或 Proxy 代理伺服器也必須確保 HTTPs（Port 443）網路流量能夠通過。

• 名稱： wsfcwitness
• 部署模型： Resourcemanager
• 帳戶種類：一般用途
• 效能：標準
• 複寫：本地備援儲存體（LRS）
• 資源群組： Asia-East-RG
• 位置：東亞

請注意，在帳戶種類下拉式選單中請選擇「一般用途」項目，因為「Blob 儲存體」項目並不支援 Cloud Witness 功能。在效能的部分請採「標準」項目，因為選擇「進階」將會採用 Azure Premium Storage，但尚未支援 Cloud Witness 功能。最後，在複寫的部分因為雲端見證的仲裁機制，在讀取資料時必須要確保資料的一致性，所以必須選擇「本地備援儲存體（LRS）」項目。

倘若，在同一個 Microsoft Azure 儲存體帳戶為多個容錯移轉叢集建立雲端見證時，便會在 msft-cloud-witness 容器中看到「多筆」唯一識別碼 ID 記錄。

實戰 – VM 虛擬主機負載平衡

• 零停機解決方案： 透過 Hyper-V 內建的 Live Migration 機制，針對 VM 虛擬主機進行線上不中斷的即時遷移作業。
• 無縫與容錯移轉叢集進階功能整合：能夠與容錯移轉叢集中其它進階功能，例如，Anti-Affinity、Fault Domains……等機制無縫整合並協同運作。
• 公平自動化負載平衡觸發機制：針對容錯移轉叢集中，所有叢集節點主機的「CPU」及「記憶體」運算資源使用率，當成是自動化負載平衡機制的觸發標的門檻值。
• 彈性觸發機制：可以採用多種方式及門檻值決定哪時觸發自動化負載平衡機制。

負載平衡模式 – 新叢集節點加入

• 評估容錯移轉叢集中所有叢集節點主機的工作負載。
• 辨別哪些叢集節點主機的工作負載超過門檻值。
• 辨別所有叢集節點主機工作負載的沈重程度，以便稍後優先把工作負載移轉至新加入的叢集節點主機中。
• 透過 Hyper-V Live Migration 機制，將線上運作中的 VM 虛擬主機即時遷移至新加入的叢集節點主機中。

負載平衡模式 – 自動負載平衡

預設情況下，每隔「30 分鐘」便會進行叢集節點主機的工作負載平衡作業。

• 辨別哪些叢集節點主機的工作負載超過門檻值，哪些叢集節點主機的工作負載在門檻值以下。
• 辨別所有叢集節點主機工作負載的沈重程度，以便稍後優先把工作負載沈重的叢集節點主機，其上運作的 VM 虛擬主機移轉至工作負載輕微的叢集節點主機中。
• 透過 Hyper-V Live Migration機制，將工作負載沈重叢集節點主機上的 VM 虛擬主機，即時遷移至工作負載輕微的叢集節點主機中。

模式

• 在節點加入時使用該節點進行負載平衡： 只有當容錯移轉叢集中新加入叢集節點主機時，才進行負載平衡作業。
• 一律進行負載平衡：當容錯移轉叢集中新加入叢集節點主機時，以及預設每隔 30 分鐘評估叢集節點主機工作負載後，進行負載平衡作業。

加強

• 高：每隔 30 分鐘評估叢集節點主機工作負載後，當 CPU 或記憶體等運算資源使用率超過「60 %」時，便執行負載平衡作業。
• 中：每隔 30 分鐘評估叢集節點主機工作負載後，當 CPU 或記憶體等運算資源使用率超過「70 %」時，便執行負載平衡作業。
• 低：每隔 30 分鐘評估叢集節點主機工作負載後，當 CPU 或記憶體等運算資源使用率超過「80 %」時，便執行負載平衡作業。

結語