Exchange 2003: Clustering

Da ich mich gerade auf die Exchange Microsoftprüfung vorbereite habe ich mal eine Exchange Cluster unter VMWare installiert. Da ich dabei über ein paar Steine gesolpert bin möchte in ein kleines Tutorial bereitstellen. Vorab aber ein wichtiger Hinweis. Gedenkt man einen Cluster mit realer Hardware in eine Produktivumgebung zu integrieren sollte man sich hier sehr eng an der MS HCL halten.

Da es aber momentan dafür aber zu spät ist (02:24 Uhr) und die Installation gerade mal wieder ein Zwangspause produziert, hier schonmal ein braindump.

Um einen Exchange Cluster installieren zu können muss das Betriebssystem sowie die Exchange Version auch Clusterfähig sein. Dies ist in beiden Fällen erst ab der Enterprise Version der Fall. Eine Standard Version hat der eine oder andere ja vielleich noch zuhause. Aber bei der Enterprise Version haperts dann meißt schon. Hier kommt einem Microsoft aber entgegen.

Trial Versionen:
Windows 2003 R2 Enterprise (CD-Key wird benötigt)
Exchange 2003 Enterprise (Clusterfähig)

Vorraussetzungen für einen Cluster
Im Prinzip kann man einen Cluster schon mit einem PC installieren – klingt komisch ist aber so. Der Vorteil dabei ist, dass keine spezielle Hardware benötigt wird, denn der Assistent erstellt ein lokales Quorum.

Über das Quorum tauschen sich in der Regel die Knoten des entsprechenden Clusters aus. Dies geht aber nur, wenn das Quorum auf einem Laufwerk liegt, dass physikalisch auf einem anderen Buss als die Systemplatte bereit gestellt wird. Auf dieses Laufwerk müssen nun aber auch alle anderen Nodes Zugriff haben. Hier eignet sich FiberChannel recht gut. Aber zurück zum ein PC Cluster. Hier liegt das Quorum lokal, und somit lässt sich auch kein weiterer Node hinzufügen.

VMware kann mit speziellen Laufwerken umgehen, die einen Zugriff durch zwei oder mehr Maschinen erlauben. Das Problem an der Geschichte ist, dass diese Laufwerke mit einem speziellen Tool erstellt werden müssen, das meines wissens nur im GSX-Server vorhanden ist. Also entweder man kennt jemanden der einen GSX Server käuflich erworben hat und einem die benötigten Laufwerke erstellt oder man fragt bei vmware mal freundlich nach ;-). Das Tool heißt übrigens vmware-vdiskmanager.exe. Alle die dieses Tool nicht besitzen könne sich die ExData1.pln downloaden.

Damit die Nodes beim schreiben auf der Quorum Disk jedoch nicht in due Quere kommen, muss der SchreibCache deaktiviert werden. Dazu ist es notwendig, folgende Zeilen in der vmx Datei der Maschinen zu ergänzen

diskLib.dataCacheMaxSize = "0"
diskLib.dataCacheMaxReadAheadSize = "0"
diskLib.dataCacheMinReadAheadSize = "0"
diskLib.dataCachePageSize = "4096"
diskLib.maxUnsyncedWrites = "0"
disk.locking = FALSE

Testaufbau

Für meinen Test habe ich drei sogenannte SCSI plain-Disks erstellt

Laufwerk: Quorumlaufwerk
Kapazität: 1 GB
Name: Quorum.pln

Laufwerk: Laufwerk für Transaktionsprotokolle
Kapazität: 4 GB
Name: TransLogs.pln

Laufwerk: Laufwerk für die Exchange-Datenbank
Kapazität: 8 GB
Name: ExData1.pln

Virtuelle Maschine konfigurieren
Achten Sie bei der Erstellung darauf, dass der Speicherplatz sofort reserviert wird und der Laufwerkstyp SCSI ist. mit IDE Disks kommen Sie später bei der Clustererstellung nicht weiter, da sie diese nicht vom Bus der Systemplatte entkoppeln können.

Da VMWare bei der Erstellunge einer virtuellen Maschine standardmäßig SCSI Festplatte erstellt habe ich dies auch so beibehalten. Bei der Einbindung der pln-disks muss aber darauf geachtet werden das hier der zweite Buss benutzt wird (2:0, 2:1, 2:2).

Da später zwei Netzwerkkarten benötigt werden können Sie jetzt schon eine zweite zum Server hinzufügen.

Ist die erste Maschine so vorbereitet können Sie die Windows 2003 Enterprise Edition installieren, falls nicht schon geschehen. Bei der Installation ist nichts zu beachten.
Ich habe der einfachheitshalbe drei Server installiert. Sie können den Cluster auch mit nur zwei Servern installieren, aber es ist mit nur zwei Servern nicht möglich ein Failover Szenario zu produzieren da sie mindestens einen DC benötigen.

Nach Abschluss der Installation des ersten Servers fahren Sie diesen wieder herunter und schließen den VMWare Player. Öffnen Sie nun die entsprechende vmx-Datei und fügen die Zeile disk.locking = "false" hinzu. Dies ermöglicht später den Fehlerfreien Zugriff der zwei Server auf ein und die selbe Disk.

Kopieren Sie anschließend den ersten Server so das Sie zwei Besitzen. Ändern Sie nun den Namen die IP und die SID des zweiten Servers.
Egal in welcher Konstellation Sie den Exchange Cluster installieren, stellen Sie sicher das Ihr DNS sauber arbeitet.
Microsoft hat für die allgemeine Exchange Bereitestellung ein Handbuch veröffentlicht. In diesem auch die DNS Konfiguration sehr ausführlich beschrieben ist (S. 115).

Einrichtung des ersten nodes
Richten Sie sich am besten für den Test auch einen extra DC ein um Problem zu vermeiden. Sobald Sie diesesn eingerichtet haben, starten Sie die erste Maschine die Mitglied des Clusters werden soll. Formatieren Sie nun die drei pln-Fespaltten Festplatten.

Nach der Formatierung der Festplatten können Sie die Clusterverwaltung unterhalb der Verwaltung aufrufen. Wählen Sie hier die Optioen für die Neuerstellung eines Clusters.

Legen Sie nun einen Namen fest.

Fügen Sie anschließend den ersten PC zum Cluster hinzu.

Nach einem klick auf weiter wird die Maschine auf iher Clusterfunktionalität getestet. Sollten dabei Fehler auftauchen, nehmen Sie sich die Zeit diese zu beseitigen. Machen Sie sich keine Gedanken wenn es etwas länger dauert bis in diesem Fenster alls grün ist. Der meißte Fehler ist, dass kein nicht lokales Quroumlaufwerk erstellt wurde. Weitere Ursachen sind: es wurde keine pln-disk erstellt bzw eingebunden, die pln-disk ist nicht formatiert oder befindet sich auf dem gleichen Buss wie das Systemlaufwerk.

Legen Sie anschließend noch einen Benutzer fest mit dessen Rechten der Cluster ausgeführt wird. Hier ist ein extra Benutzer zu empfehlen.

Anschließend wird der Cluster eingerichtet.

Wenn Sie nun erneut die Clusterverwaltung öffnen, sehen Sie die erste Maschine. Um nun Exchange auf dem Cluster installieren zu könne müssen Sie eine weitere Gruppe einrichten.

Betrachten Sie diese Gruppe als virtuellen Exchange Server. Diesem werden später die Verzeichnis für die Transaktion Logs und Exchange DB zugewiesen.

Ansonsten können Sie die Standard Einstellungen lassen und den Dialog durchklicken. Fügen Sie nun der Clustergruppe Clustergruppe noch einen DTC (Distributed Transaction Coordinator) hinzu.
Anschließnd müssen der neuen Gruppe ex01 jeweils eine IP-Adresse, Netzwerkname zuweisen und die beiden Datenträger aus Gruppe 0 und Gruppe 1 nach ex01 verschieben. Anchließend können sie die beiden Gruppen löschen.

Der Cluster ist jetzt schon zum größten Teil eingerichtet. Installieren Sie jetzt den IIS, ASP.NET, NNTP sowie SMTP. Um anschließend die Exchange Ressourcen zuordnen zu können müssen Sie nun Exchange auf dem ersten node installieren. Dadurch wird der Clustermanager um weiter Ressourcen erweitert. Vergessen Sie nicht auf dem DC das forestprep.
Die Installation von Exchange verläuft optisch wie eine normale Installation mit dem feinen Unterschied, das im Exchange Systemmanager anschließend keine Server und somit auch keine DB angezeigt wird.

Fügen Sie nun der Exchange Clustergruppe die Ressource der Systemaufsicht hinzu. Mit Ihr werden sämtliche anderen benötigten Ressourcen erstellt. Wenn dies geschehen ist, kontrollieren Sie im Exchange Systemmanager ob die Datenbanken des Clusters aktiv sind.

Abschließend können Sie nun den zweiten Node hinzufügen und Testweise die Ressourcen zwischen den Gruppen umschalten.

Sonstige Links:
Exchange 2003 Standard (nicht Clusterfähig)
Exchange 2007