• Windows Server Failover Cluster (WSFC) に関するお話
  • Windows Server Failover Cluster (WSFC) – フェイルオーバークラスターの説明
  • Windows Server Failover Cluster (WSFC) – iSCSI ストレージのマウント
  • Windows Server Failover Cluster (WSFC) – 機能の追加と初期セットアップ (1)

Windows Server Failover Cluster (WSFC) – スケールアウトファイルサーバー (SOFS)

ファイルサーバーの冗長化の種類

「Windows Server Failover Cluster (WSFC) – ファイルサーバーの冗長化 (2)」でも説明していますがここでも改めて説明します．

Windows Server によるファイルサーバーの冗長化は2つの方法があります．
通常の WSFC を利用したアクティブ-スタンバイ方式とアクティブ-アクティブ方式の SMB スケールアウトファイルサーバーです．

アクティブ-スタンバイ方式のファイルサーバー冗長化

一般的なファイルサーバーの冗長化の方式です．アクティブ-スタンバイですので，ファイルサーバーアクセスはアクティブノードのみが処理を行います．
アクティブノードに障害が発生が発生したらスタンバイノードがアクティブノードとなり処理を引き継ぎます．

アクティブ-アクティブ方式の SMB スケールアウトファイルサーバー

Windows Server 2012 以降で利用が可能になったアクティブ-アクティブ方式のファイルサーバーです．通常時はアクティブノードすべてが処理を受け付けます．障害が発生したら残ったアクティブノードが引き続き処理を行います．

SMB スケールアウトは最大8ノードのアクティブノードを持つことができます．

2つの方式のうちどちらを選択すべきか

アクティブ-アクティブで利用可能であれば SMB スケールアウト方式にすべきと思えますが，利用できる機能に差がありますので，提供したいファイルサーバーの構成によって選択する必要があります．

SMB スケールアウトの場合，容量制限である「クォータ」が利用できませんので，グループポリシーである程度制御はできますが，フォルダーリダイレクトや移動ユーザープロファイルの置き場にする場合は注意が必要です．
また，NFS 共有を提供することはできません．
こういった差を確認のうえ，どちらの方式でファイルサーバーサービスを提供するか決定してください．

役割の構成 – スケールアウトファイルサーバーの追加

「フェイルオーバークラスターマネージャー」の「役割」を選択，右クリックでメニューを表示して「役割の構成」をクリックします．

ウィザードが起動しますので「次へ」をクリックします．

「役割の選択」で「ファイルサーバー」を選択して「次へ」をクリックします．

「ファイルサーバーの種類」で「アプリケーションデータ用のスケールアウトファイルサーバー」を選択して「次へ」をクリックします．

「クライアントアクセスポイント」にてファイルサーバー名を入力して「次へ」をクリックします．

「確認」で設定内容を確認して「次へ」をクリックします．

正しく構成されたことを確認して「完了」をクリックします．

以上でスケールアウトファイルサーバーの役割の構成が完了しました．
今時点では役割だけが設定されているだけの状態ですので，続いてディスクの構成へ進みます．

CSV (クラスター共有ボリューム) のボリュームの準備

「コンピューターの管理」-「ディスクの管理」より，スケールアウトファイルサーバー用のディスクを選択，右クリックでメニューを表示して「オンライン」をクリックします．

なお，ストレージの接続は iSCSI で行っています．iSCSI ストレージのマウントは「Windows Server Failover Cluster (WSFC) – iSCSI ストレージのマウント」を参照ください．

オンラインにしたディスクを再度選択，右クリックでメニューを表示して「ディスクの初期化」をクリックします．

ディスクの初期化画面が表示されますので「OK」をクリックします．
2TB を超えるボリュームもしくは今後拡張して超える可能性がある場合は GPT パーティションを選択してください．

スケールアウトファイルサーバー用のボリュームはベーシックディスクである必要があります．
この手順だとベーシックディスクのはずですが，ここで確認をしておいてください．

続いて「未割当て」の所を右クリックでメニューを表示して「新しいシンプルボリューム」をクリックします．

ウィザードが起動しますので「次へ」をクリックします．

作成するボリュームサイズを入力して「次へ」をクリックします．変更しない場合は全ての領域を選択した事になります．

ここで注意があります．スケールアウトファイルサーバーはCSV (クラスター共有ボリューム) としてWSFC ノードの「C:\ClusterStorage」以下にボリュームをマウントします．
したがって「ドライブ文字またはドライブパスを割り当てない」を選択して「次へ」をクリックします．

スケールアウトファイルサーバーは NTFS でフォーマットされている必要があります．
ファイルシステムが「NTFS」であることを確認してください．
その他の値は任意です．指定が終わったら「次へ」をクリックします．

フォーマットが完了したら「完了」でウィザードを終了します．

ファイルシステムが作成されたこと，ドライブ文字やパスがないことを確認してください．

CSV (クラスター共有ボリューム) の追加

CSV (クラスター共有ボリューム) を登録するため，「フェイルオーバークラスターマネージャー」の「記憶域」-「ディスク」を右クリックでメニューを表示し「ディスクの追加」をクリックします．

クラスターディスクとして登録可能なディスクが表示されます．先ほどフォーマットしたディスクかどうかディスク情報や容量で判断してください．
登録するディスクを選択して「OK」をクリックします．

ディスクの一覧に登録されたことを確認したら，該当ディスクを選択，右クリックでメニューを表示して「クラスター共有ボリュームへの追加」をクリックします．

適用先が「クラスターの共有ボリューム」に変化したこと，また，画面下部よりマウント先が「C:\ClusterStorage\Volume{x}」としてマウントされたことを確認します．

エクスプローラーでもマウントされたか確認しましょう．

以上で，CSV (クラスター共有ボリューム) としての登録が完了しました．
続いて，ファイル共有の追加へと進みます．

ファイル共有の追加

「フェイルオーバークラスターマネージャー」の「役割」をクリックし，スケールアウトファイルサーバーの役割を選択，右クリックでメニューを表示し「ファイル共有の追加」をクリックします．

「この共有のプロファイルを選択」にて「SMB共有 – アプリケーション」を選択して「次へ」をクリックします．

共有の方法として今回は「ボリュームで選択」を利用します．
「ボリュームで選択」は指定したボリュームに「Shares」というフォルダーを作成，その下に共有名のフォルダーを作成する方法です．
CSV (クラスター共有ボリューム) が選択されていることを確認して「次へ」をクリックします．

共有名を入力して「次へ」をクリックします．
この際，共有するローカルパスおよび共有するリモートパスを確認して予定の共有パスかどうか確認をしておきましょう．

「他の設定」にて暗号化を行うかどうかを選択します．今回はチェックをつけずに「次へ」をクリックします．
なお，「SMB共有 – アプリケーション」の場合他のオプションは固定になります．

アクセス許可の設定をここでカスタマイズする場合は「アクセス許可をカスタマイズする」をクリックしてアクセス許可設定を行ってください．
今回は何もせずに「次へ」をクリックします．

作成する内容を確認して「作成」をクリックします．

正常に作成されたことを確認して「閉じる」をクリックします．

ファイルサーバーアクセスで動作確認

他のコンピューターより，ファイルサーバーへのアクセスができること，作成した共有が表示されることを確認しましょう．

DNS サーバーのレコードを確認すると，スケールアウトファイルサーバーはファイルサーバー名のレコードがノード数分存在することが確認できます．

クライアントより共有の下にフォルダーを作成してみます．

1台目のノードで作成されたフォルダーが確認できます．

2台目のノードでも作成されたフォルダーが確認できます．
2台で同時にアクセスできること，アクティブ – アクティブ で動作していることが分かったかと思います．

障害時のファイルサーバーアクセスの確認

クライアントより ping でアクセス先を確認してみます．ping だと1台目のノードに接続していることが確認できました．

1台目のノードを「パワーオフ」で障害状態を発生させます．

クライアントからアクセスを行うと最初無応答状態になりますが，ちょっと待つとアクセスできるようになることが確認できます．
この状態は，2台目のノードを利用したアクセスが行われていることになります．

テストとしてフォルダーを作成してみます．

2台目のノードで作成されたフォルダーを確認することができます．

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Windows Server Failover Cluster (WSFC) – ファイルサーバーの冗長化 (2)

ファイルサーバーの冗長化の種類

Windows Server によるファイルサーバーの冗長化は2つの方法があります．
通常の WSFC を利用したアクティブ-スタンバイ方式とアクティブ-アクティブ方式の SMB スケールアウトファイルサーバーです．

アクティブ-スタンバイ方式のファイルサーバー冗長化

一般的なファイルサーバーの冗長化の方式です．アクティブ-スタンバイですので，ファイルサーバーアクセスはアクティブノードのみが処理を行います．
アクティブノードに障害が発生が発生したらスタンバイノードがアクティブノードとなり処理を引き継ぎます．

アクティブ-アクティブ方式の SMB スケールアウトファイルサーバー

Windows Server 2012 以降で利用が可能になったアクティブ-アクティブ方式のファイルサーバーです．通常時はアクティブノードすべてが処理を受け付けます．障害が発生したら残ったアクティブノードが引き続き処理を行います．

SMB スケールアウトは最大8ノードのアクティブノードを持つことができます．

2つの方式のうちどちらを選択すべきか

アクティブ-アクティブで利用可能であれば SMB スケールアウト方式にすべきと思えますが，利用できる機能に差がありますので，提供したいファイルサーバーの構成によって選択する必要があります．

SMB スケールアウトの場合，容量制限である「クォータ」が利用できませんので，グループポリシーである程度制御はできますが，フォルダーリダイレクトや移動ユーザープロファイルの置き場にする場合は注意が必要です．
また，NFS 共有を提供することはできません．
こういった差を確認のうえ，どちらの方式でファイルサーバーサービスを提供するか決定してください．

クラスター化されたファイルサーバーを構成する

ここではアクティブ – スタンバイ方式のファイルサーバーを導入する手順を解説します．

左側の「フェイルオーバークラスターマネージャー」を展開して「クラスター」を選択，右クリックでメニューを表示して「役割の構成」をクリックします．

「可用性ウィザード」が起動しますので「次へ」をクリックします．

「役割の選択」で「ファイルサーバー」を選択して「次へ」をクリックします．

ファイルサーバーの種別を選択します．ここでは「汎用ファイルサーバー」を選択して「次へ」をクリックします．
汎用ファイルサーバーは通常のファイルサーバーをフェイルオーバークラスター化するもので，スケールアウトファイルサーバーはアクティブ-アクティブな形のファイルサーバーとなります．
スケールアウトファイルサーバーは別の回で解説したいと考えています．

ファイルサーバー情報を入力します．名前がファイルサーバー名，アドレスはファイルサーバーに付与するIPアドレスになります．
入力を終えたら「次へ」をクリックします．

「記憶域の選択」でファイルサーバーで利用するディスクを選択して「次へ」をクリックします．

構成する内容を確認して「次へ」をクリックします．

正常に構成されるとこのような画面になりますので「完了」をクリックしてウィザードを終了します．

ファイルサーバーの状態確認

「役割」に作成したサービスが表示されていることを確認してください．
また，所有者ノードがどのサーバーが持っているのかを確認しましょう．

所有者ノードのサーバーでエクスプローラーを開くと共有ディスク(ドライブ)がマウントされていることが確認できます．
一方，所有者ノードではないサーバーでは共有ディスク(ドライブ)はマウントされていません．

ファイルサーバーの構成

共有ディスクにフォルダーを作成，共有を行います．以降，移動ユーザープロファイルやフォルダーリダイレクトに向けた権限設定を行います．

共有の作成

WSFC 環境で SMB 共有を作成する際，いくつかの方法があります．今回はその中の一つを紹介します．

今回の手順ではまず最初に共有フォルダーとして公開したいフォルダーを作成しておきます．

フェイルオーバークラスターマネージャーの役割よりサービスを選択，右クリックでメニューを表示して「ファイル共有の追加」をクリックします．

ファイル共有を行うにあたり幾つか選択項目が表示されます．今回は「SMB共有 – 簡易」を選択して「次へ」をクリックします．

共有の場所を指定します．
「ボリュームで選択」を選ぶと選択したボリュームに「Share」というフォルダーが作成され，その中に共有フォルダーが作成される形となります．
今回は事前にフォルダーを作成しているので「カスタムパスを入力してください」を選択して「参照」をクリックします．

事前に作成したフォルダーを選択して「フォルダーの選択」をクリックします．

元の画面に戻るので，選択したフォルダーが正しいことを確認して「次へ」をクリックします．

共有名を入力して「次へ」をクリックします．
「共有するローカルパス」と「共有するリモートパス」が想定どおりであることを確認してください．

ファイル共有時の詳細設定を行うことができます．

• アクセス許可設定に基づいた列挙を有効にする
  ファイルやフォルダーにアクセス権がない場合一覧に表示させたくない場合はこのチェックを有効にします
• 継続的可用性を有効にする
  フェイルオーバー後もクライアントが中断されることなく継続アクセスができるようにする場合チェックを有効にします．デフォルト有効になっています
• 共有のキャッシュを有効にする
  オフラインキャッシュアクセスを有効にする場合はチェックを有効にします．デフォルト有効になっています
• データアクセスの暗号化
  SMB共有アクセスを暗号化する場合はチェックを有効にします

オプションのチェックが完了したら「次へ」をクリックします．

設定内容を確認して「作成」をクリックします．

作成が完了するとこのような画面になりますので「閉じる」でウィザードを終了します．

アクセス権の設定

作成した共有フォルダーの権限設定を行います．「Windows ファイルサーバー – ファイルサーバーサービスを構成する「共有の作成とアクセス権の設定」」で詳細な手順を説明していますので合わせてご覧ください．

フォルダーを作成，右クリックでメニューを表示して「プロパティ」をクリックします．

「詳細な共有」をクリックします．

「このフォルダーを共有する」にチェックを付けて「適用」をクリックします．

セキュリティの詳細設定はこのように設定します．
細かな点は「Windows ファイルサーバー – ファイルサーバーサービスを構成する「共有の作成とアクセス権の設定」」を参照ください．

下部のファイル・フォルダーに権限を継承させます．

最終的にはこのような形になります．

ファイルサーバーへのアクセスを試みます．
ファイルサーバー名は「\\クラスターサービス名\共有名」となります．

フェイルオーバー動作

フェイルオーバー動作について幾つかのパターンを紹介します．

クラスターの切り替え

Windows Server は定期的にアップデートやパッチが配信されますので，定期メンテナンスが欠かせません．(Windows Server に限った話ではありませんが)
フェイルオーバークラスター構成の場合，役割(サービス)を移動させてメンテナンス対象のサーバーからサービスをなくすことでサービスに影響なくメンテナンスが可能です．

現在，ファイルサーバーサービス「msfc-fs01」は「msfc01」が所有者ノードになっています．

役割を選択，右クリックでメニューを表示して「移動」-「ノードの選択」をクリックします．

移動したいノードを選択して「OK」をクリックします．

役割(サービス)の移動が完了すると，所有者ノードが変更されます．
この状態では「msfc01」上でサービスは動作していませんのでメンテナンスを行ってもファイルサーバー「msfc-fs01」への影響はありません．

このようにファイルサーバーは継続してアクセスすることができます．

障害発生時の切り替え

今回はアクティブ機をパワーオフする形で障害を発生させます．
WSFC 環境は仮想マシンのため，1号機をパワーオフします．

1号機に障害が発生したことを検知したら，2号機のクラスターイベントに次のようなイベントが記録されます．

役割を確認すると所有者ノードが2号機になっていることが確認できます．

ファイルサーバーアクセスが継続してできることを確認しましょう．

以上，ファイルサーバーのクラスター化の解説でした．
次回は SMB スケールアウトファイルサーバーについて解説します．

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Windows Server Failover Cluster (WSFC) – ファイルサーバーの冗長化 (1)

では，WSFC によるファイルサーバーの提供について説明します．冒頭記載のとおり今回は準備不足で失敗するケースとその対処を主に説明します．

クラスター化されたファイルサーバーを構成する (失敗例①)

「ツール」-「フェイルオーバークラスターマネージャー」をクリックします．

左側の「フェイルオーバークラスターマネージャー」を展開して「クラスター」を選択，右クリックでメニューを表示して「役割の構成」をクリックします．

「可用性ウィザード」が起動しますので「次へ」をクリックします．

「役割の選択」で「ファイルサーバー」を選択します．
画面には必要な役割・機能が導入されていない旨の警告が表示されます．

このように，役割を構成する際，先に役割・機能を導入しておく必要がありますので注意しましょう．

ファイルサービスの役割と機能の追加

「管理」-「役割と機能の追加」をクリックします．

「役割と機能の追加ウィザード」が起動しますので「次へ」をクリックします．

「役割ベースまたは機能ベースのインストール」を選択して「次へ」をクリックします．

導入するサーバーを選択して「次へ」をクリックします．

「サーバーの役割」で「ファイルサーバー」にチェックを入れます．ファイルサーバーリソースマネージャーなど他の機能も必要であれば合わせてチェックを入れても大丈夫です．
「ファイルサーバー」にチェックがついたことを確認して「次へ」をクリックします．

「機能」は何もせずに「次へ」をクリックします．

「インストールオプションの確認」にて，「ファイルサーバー」が表示されていることを確認して「インストール」をクリックします．

インストールが完了したら「閉じる」をクリックしてウィザードを終了します．

これで役割と機能のインストールは完了しました．

クラスター化されたファイルサーバーを構成する (失敗例②)

左側の「フェイルオーバークラスターマネージャー」を展開して「クラスター」を選択，右クリックでメニューを表示して「役割の構成」をクリックします．

「可用性ウィザード」が起動しますので「次へ」をクリックします．

「役割の選択」で「ファイルサーバー」を選択して「次へ」をクリックします．

ファイルサーバーの種別を選択します．ここでは「汎用ファイルサーバー」を選択して「次へ」をクリックします．

ファイルサーバー情報を入力します．名前がファイルサーバー名，アドレスはファイルサーバーに付与するIPアドレスになります．
入力を終えたら「次へ」をクリックします．

「記憶域の選択」でディスクが表示されません．これは事前に記憶域を登録していないためとなります．
「キャンセル」をクリックしてウィザードを終了させてください．

記憶域ボリュームの用意 1ノード目

「ツール」-「コンピューターの管理」をクリックします．

「コンピューターの管理」-「記憶域」-「ディスクの管理」と辿り，未利用のストレージを選択，右クリックでメニューを表示して「オンライン」をクリックします．

オンラインになったら改めて右クリックでメニューを表示して「ディスクの初期化」をクリックします．

「ディスクの初期化」画面が表示されます．2TB を超えるボリュームの場合は GPT を選択してください．2TB 未満の場合はどちらでも構いません．

「未割当て」の箇所を右クリックでメニューを表示して「新しいシンプルボリューム」をクリックします．

ウィザードが起動しますので「次へ」をクリックします．

「ボリュームサイズの指定」では任意の値を入力します．ここでは自動的に選択される最大サイズを使用しています．
指定が終わったら「次へ」をクリックします．

ドライブ文字を割り当てます．ここではファイルサーバーで共有 (Share) なので「S」ドライブとしています．
ドライブ文字の選択が終わったら「次へ」をクリックします．

「パーティションのフォーマット」ではそのまま「次へ」をクリックして大丈夫です．
今回はボリュームラベルのみ任意で付与しています．

フォーマットが完了するとこのような画面になりますので「完了」でウィザードを終了します．

ディスクの一覧より正しく表示されていることを確認します．

フェイルオーバークラスターなのでノードは複数あります．他のノードでも作業が必要になりますので引き続き以下へ進んでください．

記憶域ボリュームの用意 2ノード目以降

「ツール」-「コンピューターの管理」をクリックします．

「コンピューターの管理」-「記憶域」-「ディスクの管理」と辿り，ストレージを選択，右クリックでメニューを表示して「オンライン」をクリックします．

既に1ノード目でフォーマットされているディスクのため，ドライブ文字が勝手に付与されますがなるべくならすべてのノードで合わせることをお勧めします．
ボリュームの所を右クリックでメニューを表示し「ドライブ文字とパスの変更」をクリックします．

ドライブ文字を選択して「変更」をクリックします．

新しいドライブ文字を選択して「OK」をクリックします．

警告が表示されますが「はい」をクリックして次へ進めます．

ドライブ文字が変わったことを確認します．

フェイルオーバークラスターが3台以上ある場合は全てのノードで同じ作業を実施してください．

フェイルオーバークラスターへ記憶域を追加する

「フェイルオーバークラスターマネージャー」-「記憶域」-「ディスク」と辿り右クリックでメニューを表示して「ディスクの追加」をクリックします．

クラスターに登録できるディスクが表示されますので，チェックを入れて「OK」をクリックします．

登録したディスクをクリックすると画面下部にディスク状態が表示されます．

以上でファイルサーバーのフェイルオーバークラスター化ができる準備が完了しました．

長くなりましたので改めて次回にファイルサーバーのクラスター化について説明します．

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フェイルオーバークラスターの構成 – 続き

「Windows Server Failover Cluster (WSFC) – 機能の追加と初期セットアップ (1)」に引き続きフェイルオーバークラスターの構成を進めていきます．
前回はクラスターの構成まで行いましたが，クォーラムディスクが存在していない旨の警告が出ている状態です．

以降より，その点を解消する手順を説明しますので順を追って進めてください．

クォーラムディスクを利用可能にする

「ツール」-「コンピューターの管理」をクリックします．

「記憶域」-「ディスクの管理」より，クォーラムとして利用するディスクを選択，右クリックでメニューを表示して「オンライン」をクリックします．

改めて右クリックでメニューを表示して「ディスクの初期化」をクリックします．

「ディスクの初期化」画面が表示されますので「OK」をクリックします．
クォーラムディスクは最小ですのでパーティションスタイルはどちらでも構いません．

「見割当て」の所を右クリックでメニューを表示し「新しいシンプルボリューム」をクリックします．

ウィザードが起動しますので「次へ」をクリックします．

ボリュームサイズの指定ではそのまま「次へ」をクリックします．

ドライブ文字を割り当てて「次へ」をクリックします．
任意のドライブ文字列で大丈夫ですが，筆者はクォーラムディスクは Q Drive に割り当てるのを好んで実施しています．

「このボリュームを次の設定でフォーマットする」を選択して「次へ」をクリックします．
ボリュームラベルは任意です．

完了したことを確認して「完了」をクリックします．

ボリュームが作成され，ドライブが割り当てられたことを確認します．

クラスターを構成するサーバーで同様にドライブマップを行ってください．
2台目以降は初期化やボリュームの作成は不要です．

クォーラムディスクを記憶域として追加する

「フェイルオーバークラスターマネージャー」-「クラスター名」-「記憶域」-「ディスク」を選択して右クリックでメニューを表示して「ディスクの追加」をクリックします．

「クラスターへのディスク追加」で追加可能なディスクが表示されますのでクォーラムディスクとして追加するディスクにチェックがついていることを確認して「OK」をクリックします．

ディスクが追加されたことを確認します．

クォーラムディスクをクラスターに組み込む

「フェイルオーバークラスターマネージャー」-「クラスター名」を選択して右クリックでメニューを表示して「他のアクション」-「クラスタークォーラム設定の構成」をクリックします．

ウィザードが開始するので「次へ」をクリックします．

「クォーラム構成オプションの選択」では「標準のクォーラム構成を使用する」を選択して「次へ」をクリックします．

監視リソースで先ほど登録したディスクが表示されていることを確認して「次へ」をクリックします．

クラスターのクォーラム設定が完了したことを確認して「完了」をクリックします．

クラスター状態の確認

「フェイルオーバークラスターマネージャー」-「クラスター名」-「記憶域」-「ディスク」で追加したディスクの適用先が「クォーラム内のディスク監視」になっていることを確認します．

「フェイルオーバークラスターマネージャー」-「クラスター名」-「ノード」をクリックして，クラスターを構成するノードが表示されていることを確認します．

「フェイルオーバークラスターマネージャー」-「クラスター名」-「ネットワーク」をクリックして，「クラスターとクライアント」のネットワークが存在することを確認します．

以上で，Windows Server Failover Cluster の初期設定が完了しました．この後，実際にフェイルオーバークラスターで提供したいサービスを追加していくことが可能になります．

次回は，ファイルサーバーサービスをクラスターで提供する方法について解説します．

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Windows Server Failover Cluster (WSFC) – 機能の追加と初期セットアップ

Windows Server Failover Cluster は，いくつかのステップを踏んで構成していきます．
役割の追加，クラスターの検証，クラスターの構成，クォーラムボリュームのフォーマット，クォーラムディスクの組み込み．の順番が必要です．
以降，Step by Step で解説していきますので参照ください．

フェイルオーバークラスター機能の追加

「管理」-「役割と機能の追加」をクリックします．

「役割と機能の追加ウィザード」が開始するので「次へ」をクリックします．

「サーバーの選択」で自身のサーバーを選択して「次へ」をクリックします．

「サーバーの役割」では何もせずに「次へ」をクリックします．

「機能」にて「フェイルオーバークラスタリング」にチェックを付けます．

合わせて導入する機能について確認を求められますので「機能の追加」をクリックします．

「フェイルオーバークラスタリング」にチェックがついたことを確認して「次へ」をクリックします．

「確認」では追加される機能を確認して「インストール」をクリックします．

インストールが完了したことを確認して「閉じる」をクリックします．

この手順を Windows Server Failover Cluster を導入するサーバーすべてで実施を行ってください．

フェイルオーバークラスターの構成

ここからは「フェイルオーバークラスター」の構成を解説します．

フェイルオーバークラスターマネージャーの起動と構成の検証

「ツール」-「フェイルオーバークラスターマネージャー」をクリックします．

マネージャーが起動しますので画面左側の「フェイルオーバークラスターマネージャー」を選択，右クリックでメニューを表示して「構成の検証」をクリックします．

「構成の検証ウィザード」が起動するので「次へ」をクリックします．

「サーバーまたはクラスターの選択」で WSFC を構成するサーバー名を入力して「追加」をクリックします．

クラスターは最低2台のサーバーが必要ですので，必要数分サーバー名を入力して「追加」をクリックします．

「選択済みサーバー」に必要なサーバーが記載されたことを確認して「次へ」をクリックします．

「テストオプション」では「すべてのテストを実行する」を選択して「次へ」をクリックします．

「確認」でテスト対象のサーバーとテスト項目が表示されますので「次へ」をクリックします．

テストが完了して結果が表示されます．この画面のように警告が表示される場合がありますが「テストは正常に完了しました」が表示されていれば一旦は成功です．
詳細は「レポートの表示」を確認してください．

もしテストに成功しない場合はネットワーク構成や Windows Server のバージョン，パッチレベルなどを確認してください．

フェイルオーバークラスターの作成

「フェイルオーバークラスターマネージャー」を選択，右クリックでメニューを表示して「クラスターの作成」をクリックします．

「クラスターの作成ウィザード」が起動しますので「次へ」をクリックします．

「サーバーの選択」にて，WSFC を構成するサーバー名を入力して「追加」をクリックします．

WSFC は最低2台のサーバーが必要ですので必要数分サーバー名を入力して「追加」をクリックします．

「選択済みサーバー」にクラスターを構成するサーバーすべてが表示されていることを確認して「次へ」をクリックします．

「クラスター管理用のアクセスポイント」では，クラスター名とクラスター管理IPを入力します．
クラスター名は Windows の NetBIOS 名になり，AD にコンピューターとして登録されますので15文字以内にする必要があります．
クラスター管理IPは実際のサービスで利用するアドレスではなく，管理用に用いられるアドレスになります．空いているアドレスを割り振りましょう．

必要項目を入力したら「次へ」をクリックします．

「確認」で構成内容を確認して「次へ」をクリックします．

クラスターの作成が正常に完了したことを確認します．
この画面ではクォーラムディスクが見つからない旨の警告が表示されています．これは「Windows Server Failover Cluster (WSFC) – iSCSI ストレージのマウント」で iSCSI ストレージを接続はしましたが，ディスクとして利用可能な状態にしていないために表示されています．
後で構成することができるためあえて警告が出るようにしてみました．

「完了」をクリックしてウィザードを終了します．

続けて警告が出ているクォーラムディスクの構成へ進みたいところですが，記事が長くなりましたので2回に分けます．
次回はフェイルオーバークラスター構成の続きを解説します．

本記事では iSCSI ストレージのマウントおよびマルチパス化を解説します．

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Windows Server Failover Cluster (WSFC) – iSCSI ストレージのマウント

まず，今回の iSCSI 構成について説明します．
IPネットワークセグメントが2つ，IP-a および IP-b のセグメント (緑) と IP-A および IP-B のセグメント(橙) を利用して iSCSI ストレージと接続します．
サーバー，ストレージ共に2つのセグメントそれぞれにネットワークインターフェイスが用意されており，ストレージ領域は2つのセグメントで同じものを参照しています．

それぞれのセグメントで同じストレージ領域へアクセス，マルチパス構成をとる事で，片方のネットワークインターフェイスやネットワークに障害が発生してもストレージアクセスが継続できる構成を取ります．

MPIO (Multipath IO / マルチパス I/O)

MPIO (Multipath IO) 機能の追加

Windows Server は Windows Server 自体にマルチパス IO 機能を搭載しています．
ストレージメーカーが提供しているものがある場合はそれを使うことが推奨されますが，昨今ではストレージメーカーも MPIO を推奨していたりしますのでメーカー推奨を確認のうえ利用しましょう．

「管理」-「役割と機能の追加」をクリックします．

役割と機能の追加ウィザードが起動しますので「次へ」をクリックします．

「インストールの種類」で「役割ベースまたは機能ベースのインストール」が選択されていることを確認して「次へ」をクリックします．

「サーバーの選択」で自身のサーバーが選択されていることを確認して「次へ」をクリックします．

「サーバーの役割」は何もせずに「次へ」をクリックします．

「機能」で「マルチパス I/O」にチェックを入れて「次へ」をクリックします．

「確認」で「マルチパス I/O」が選択されていることを確認して「インストール」をクリックします．

インストールが完了したことを確認して「閉じる」をクリックします．

MPIO (Multipath IO) の有効化

MPIO は機能をインストールしただけでは有効になりませんので，有効化します．
「ツール」-「MPIO」をクリックします．

「MPIOのプロパティ」で「マルチパスの検出」タブをクリックします．
「SPC-3 準拠」フィールドで「iSCSI デバイスのサポートを追加する」にチェックを入れて「追加」をクリックします．

「再起動が必要です」と再起動を促されますので「はい」で再起動を実施します．
別のタイミングで行いたい場合は「いいえ」を選択のうえ任意のタイミングで再起動してください．

iSCSI

ここからは iSCSI ストレージの接続について解説します．

iSCSI ストレージの接続 (1セグメント目)

「ツール」-「iSCSI イニシエーター」をクリックします．

初回のみサービスを実行するように設定を変更するか促されますので「はい」をクリックします．

「iSCSI イニシエーターのプロパティ」が開きますので「ターゲット」タブをクリックします．

クイック接続で iSCSI ターゲット (iSCSI ストレージ) のアドレスを入力して「クイック接続」をクリックします．

ターゲットに接続されると次のように「検出されたターゲット」に表示されます．
認証がない場合は「接続」をクリックすることで接続まで一気に進むことができます．
今回は認証が必要なストレージ構成を取っていることから「完了」をクリックして，次で認証情報を設定していきます．

接続したいターゲットを選択して「接続」をクリックします．

認証情報や iSCSI パスを指定するため「詳細設定」をクリックします．

「接続方法」では次のように設定します．

• ローカルアダプター
  明示的に「Microsoft iSCSI Initiator」を選択します．明示的に選択しない場合次のイニシエーターおよびターゲットを明示的に指定ができません
• イニシエーター
  Windows Server に振られている IP アドレスのうち，どのアドレスから接続を行うのか明示的に指定します
• ターゲットポータル IP
  iSCSI ターゲット (iSCSI ストレージ) の接続先を明示的に指定します

また，認証が必要な場合は「CHAP ログオンを有効にする」にチェックを入れて「名前」に認証ユーザー名を，「ターゲットシークレット」に認証パスワードを入力します．

必要事項の指定，入力が終わったら「OK」をクリックします．

「ターゲットへの接続」に戻るので，「複数パスを有効にする」にチェックを入れて「OK」をクリックします．

指定内容に問題が無ければ接続が完了します．認証情報が間違っている場合やイニシエーターやターゲットのアドレスが間違っている場合はエラーが表示されますので，エラー内容に合わせて再度設定を行ってください．

iSCSI ストレージの接続 (2セグメント目)

もう一つのセグメントからの接続を追加します．
接続完了となっているターゲットが選択されていることを確認して「接続」をクリックします．

認証情報や iSCSI パスを指定するため「詳細設定」をクリックします．

「接続方法」では次のように設定します．

• ローカルアダプター
  明示的に「Microsoft iSCSI Initiator」を選択します．明示的に選択しない場合次のイニシエーターおよびターゲットを明示的に指定ができません
• イニシエーター
  先ほどとは別のセグメントを指定します
• ターゲットポータル IP
  先ほどとは別のセグメントを指定します

また，認証が必要な場合は「CHAP ログオンを有効にする」にチェックを入れて「名前」に認証ユーザー名を，「ターゲットシークレット」に認証パスワードを入力します．

必要事項の指定，入力が終わったら「OK」をクリックします．

「ターゲットへの接続」に戻るので，「複数パスを有効にする」にチェックを入れて「OK」をクリックします．

接続状態の確認

先ほどまでに2つのパスを登録しました．その際に「お気に入りのターゲットに追加する」が選択されているため「お気に入りのターゲット」タブに登録されている状態となります．

まずはここに正しく登録されているのかを確認しましょう．

「ボリュームとデバイス」タブをクリックし「自動構成」をクリックします．

ストレージが追加されたことを確認します．今回は2つのボリュームを見せるように構成していますので，2つのデバイスが見えるのが正常です．

この際，例えば1つしか見えない場合はストレージ側の設定を確認してください．
そして例えば4つのデバイスが見えた場合はマルチパス化に失敗していますので「MPIO」を設定済みなのか，および各ターゲットの接続で「複数パスを有効にする」にチェックを入れ忘れていないか確認してください．
間違いが見つかった場合はここで「削除」や「クリア」で消去の上設定をやり直してください．

この段階だとデバイスが接続されただけなので「削除」を行っても影響はありません．

デバイスの確認及びマルチパス状態の確認

デバイスが Windows Server で正しく認識できているのか，また，マルチパスが正しく構成されているのかを確認します．

コントロールパネルの「コンピューターの管理」を実行します．

「コンピューターの管理」-「記憶域」-「ディスクの管理」をクリックして接続されているディスクの一覧を表示させます．

今回は2つのディスク領域を Windows Server に見せています．10GB と 100GB のディスクです．
正しく表示されていることが確認できれば OK です．

続いて，マルチパスの状態を確認するため，ディスクを選択，右クリックで「プロパティ」をクリックします．

「MPIO」タブがあることを確認して「MPIO」タブをクリックします．
パスが指定した数分 (今回だと2つのパスを構成しています) が表示されていることを確認します．

以上，iSCSI ボリュームのマウントおよびマルチパス状態の確認の説明となります．

Windows Server Failover Cluster (WSFC) を構成するには2台以上の Windows Server が必要になります．必要台数分同作業を繰り返してください．

次回は Windows Server Failover Cluster (WSFC) のインストールについて解説します．

WSFC は「フェイルオーバークラスター」の名前のとおり，クラスターサービスを提供するソフトウェアです．アクティブ / スタンバイ 形式でファイルサーバーや SQL Server など各種のサービスを冗長化して提供することが可能になります．

今回は，フェイルオーバークラスターの説明を行います．

• Windows Server Failover Cluster (WSFC) に関するお話
  • Windows Server Failover Cluster (WSFC) – フェイルオーバークラスターの説明
  • Windows Server Failover Cluster (WSFC) – iSCSI ストレージのマウント
  • Windows Server Failover Cluster (WSFC) – 機能の追加と初期セットアップ (1)

Windows Server Failover Cluster (WSFC) とは

WSFC について説明します．
WSFC (Windows Server Failover Cluster) とは，Windows Server で提供している機能です．

「フェイルオーバークラスター」は，複数台のサーバーを一つのサーバーに見立てることで冗長性を確保する機能です．このように複数台のサーバーを1台のサーバーとして動作させることを「クラスター」や「クラスタリング」と呼びます．もっと細かい呼び方をする場合は「フェイルオーバークラスター」や「HA クラスター」と呼びます．

「フェイルオーバークラスター」の構成をとることで，構成しているサーバーの1台に障害が発生しても他の正常なサーバーが処理を引き継いで，システムやサービスの停止時間を短時間に抑えることが可能になります．

このような，障害が発生したサーバーから正常なサーバーにサービス・機能を引き継ぐことを「フェイルオーバークラスター」といいます．つまり，フェイルオーバークラスターは，クラスター構成を実現しており，障害が発生した際に自動的にフェイルオーバーを行う機能ということになります．

障害対策の重要性

「フェイルオーバークラスター」のような，サーバーに障害が発生した際のサービス停止時間の短縮を目的としたクラスターを「HA (High Availability) クラスター」と呼びます．日本語では「高可用性」と言ったりします．

通常，サービスを提供していくということは障害があっては困ります．障害が起きている間はそのサービスを提供できなくなるからです．
社内向けのサービスであれば，社内の利用者がシステムやサービスを利用できないことによる生産性の低下，社外向けのサービスであれば例えば売り上げの低下につながってしまいます．
また，OS やアプリケーションなどのメンテナンスを行う必要もあるでしょう．この際もクラスター化されていないシステムであればその間はサービスの停止となってしまいます．そのため，利用者がいない夜間にしかメンテナンスが行えないという状態が発生し，IT運用者に負担がかかってしまいます．

WSFC は Windows Server レベルで提供する「HA クラスター」です．仮想化のレベルで「HA クラスター」を提供するのが「vSphere HA」です．vSphere HA については「VMware vSphere – vSphere HA の説明」などで説明していますので，そちらも合わせてご覧ください．

vSphere HA の場合，上記の半分程度は満たせますが，OS やアプリのメンテの際のサービス断を軽減することはできません．仮想基盤を用いたシステムの場合，提供するサービスや要件によっては vSphere HA では賄えないことも多くありますので両者を比較検討することが重要です．

クラスターを構成するノード

クラスターを構成するサーバーを「ノード」と呼びます．WSFC のノードは Windows Server の機能として提供されているソフトウェアと，サーバーを接続するネットワーク，サービスで提供するデータを格納する共有ストレージで構成されます．

HA クラスターはサービス単位で「アクティブ – スタンバイ」の構成を取ります．サービスはクラスター内のサーバーの1台 (アクティブ機) で提供され，残りは待機系となります．
アクティブ系に障害が発生したら，フェイルオーバーが行われ待機系がアクティブ系となり，サービスが再開されます．

WSFC の「HA クラスター」で提供するサービスは1つだけ．という訳ではありません．複数のサービスを提供することが可能です．
その場合でもサービス単位では「アクティブ – スタンバイ」の構成となりますが，収容率や稼働率を上げる方法としてよく採用されます．
例えば，この図の場合は「App-A」は1台目，「App-B」は2台目で通常稼働しており，1台に障害が発生した場合はフェイルオーバーによって正常なノードにサービスが引き継がれます．

フェイルオーバークラスターの種類

フェイルオーバークラスターは「共有ディスク」タイプと「データミラーリング」タイプの2種類があり，これらは主にデータの保持の方法が異なります．

ここでは「共有ディスク」タイプと「データミラーリング」タイプについて解説します．

共有ディスクタイプ

フェイルオーバークラスター構成のシステムは，提供しているサービスのデータを維持するためにノード間でデータを引き継ぐ必要があります．
データを共有ストレージに保存，ストレージを複数のサーバーに接続して利用する構成は共有ディスクタイプと呼ばれます．
アクティブ系 (稼働系) もスタンバイ系 (待機系) も同じストレージのデータを参照するため，データの不整合は生じません．
アクティブ系に障害が発生した場合，共有ストレージの破損がないことを確認してスタンバイ系が処理を引き継ぎますのでデータは障害直前の状態から開始できます．

注意すべき点として，複数のサーバーでストレージを共有して利用するため，意図しないデータの上書きなどが発生しないように構成する必要があります．
アクティブ系のサーバーがストレージを利用している際は他のサーバーはアクセスできないように構成します．

共有ディスクタイプで障害が発生すると，スタンバイ系にフェイルオーバーが行われます．フェイルオーバーが行われた後，障害機の修理，クラスターに組み込みなおした後に処理を戻すか，戻さないかを選ぶことができます．

戻す行為をフェイルバックやテイクオーバーと呼びます．
クラスターで1つのサービスのみを提供している場合はそのままにすることが多いですが，利用者によってはアクティブ系を固定したいニーズがあります．そういった点は都度検討する必要があります．
クラスターで複数のサービスを提供している場合，片方によることによる負荷の不均衡が発生しますので，明示的にフェイルバックを行い，負荷の平準化を図る場合が多いです．

共有ディスクタイプの場合、サーバー側の障害であればフェールオーバーしてシステムの利用を継続できますが、共有ディスクに障害が発生した場合はデータにアクセスできなくなるなど、システムが利用できなくなる可能性が高いため注意が必要です。1つのディスクを共有するため、そのディスクが単一障害点になってしまうのです。このような事態を防ぐために、共有ディスク自体を冗長化するなど、あらかじめ対策をしておく必要があります。

共有ディスクタイプのデメリットは、一般的に設備のコストが高くなる傾向にあることです。複数のサーバーから書き込みできる大容量のストレージは、高価なものが多いです。また、システムの拡張などでノードを追加する場合、必ずしも追加数に見合った性能をディスクが発揮できるとは限らないというデメリットもあります。

データミラーリングタイプ

データミラーリングタイプは，共有ディスクタイプと違って共有ディスクを用いずに，各サーバー (ノード) のディスク (データ) を同期するクラスター構成を指します．
ノード間でデータの不整合が生じないよう，アクティブ系 (稼働系) のディスクに書き込みが発生したら差分をスタンバイ系 (待機系) のサーバーに送信して常にデータの同期を行う構成を取ります．
ただし，リアルタイムに同期が行えるのか，ある程度の時間間隔毎の同期になるのかはクラスターソフトウェアやデータ同期のソフトウェアの仕様によります．

共有ストレージは，サーバー内蔵ディスクと比べると iSCSI ストレージでも高価になりがちですので，安価に済ませたいケースで用いられます．
一方，サーバーの内臓ディスクで構成するため，サーバーに収容可能な領域が事実上の上限となりますので，小規模～中規模のサービスに向いており，大規模なサービスには向きません．

障害が発生した場合，共有ディスクタイプと同様に，スタンバイ系が処理を引き継ぎます．この際，データはサーバー間で同期されているため，そのままサービスを継続して利用することができます．

クラスターとは外れてしまいますが，ファイルサーバーのレプリケーションを構成するためにデータミラーを用いるケースがあります．Microsoft だと DFS-R (DFS レプリケーション) によってデータのミラーリングが行えます．
また，DFS (分散ファイルシステム) は今回解説している HA クラスターとは違いますが冗長化の別のアプローチになります．
DFS および DFS-R については「Windows ファイルサーバー – DFS (Distributed File System/分散ファイルシステム) と DFSR (DFS Replication/DFS レプリケーション)」を参照ください．

以上，HA クラスターの解説でした．次回は Windows Server でクラスターを構成する準備として，Windows Server に iSCSI の共有ストレージを接続，マルチパス化する方法について解説します．