Overzicht van netwerktaakverdeling

De functie van netwerktaakverdeling in Windows Server 2008 R2 zorgt voor een betere beschikbaarheid en schaalbaarheid van internetservertoepassingen, zoals toepassingen die worden gebruikt op servers voor het World Wide Web, FTP, firewall, proxy, VPN (Virtual Private Network) en andere essentiële servers. Eén enkele computer met Windows Server 2008 R2 biedt een beperkte mate van serverbetrouwbaarheid en schaalbaarheid. Door echter de bronnen van twee of meer computers waarop een van de producten in Windows Server 2008 R2 wordt uitgevoerd, samen te voegen tot één virtueel cluster, kan netwerktaakverdeling de betrouwbaarheid en schaalbaarheid bieden die webservers en andere essentiële servers nodig hebben.

Netwerktaakverdelingscluster met vier hosts

In het diagram hierboven worden twee gekoppelde netwerktaakverdelingsclusters weergegeven. Het eerste cluster bestaat uit twee hosts, het tweede cluster uit vier hosts. Dit is een voorbeeld van hoe u gebruik kunt maken van netwerktaakverdeling.

Op elke host wordt een afzonderlijk exemplaar van de gewenste servertoepassingen uitgevoerd (zoals toepassingen voor web-, FTP- en Telnet-servers). Netwerktaakverdeling verdeelt binnenkomende aanvragen van clients over de hosts in het cluster. De door elke host te verwerken belasting kan zo nodig worden geconfigureerd. U kunt hosts ook dynamisch aan het cluster toevoegen om een grotere belasting te verwerken. Daarnaast kunt u met netwerktaakverdeling alle verkeer doorsturen naar een daarvoor bestemde afzonderlijke host, die wordt aangeduid als de standaardhost.

Netwerktaakverdeling maakt het mogelijk dat alle computers in het cluster door dezelfde groep IP-adressen worden geadresseerd en onderhoudt voor elke host een groep eigen, unieke IP-adressen. Wanneer bij netwerktaakverdelingstoepassingen een host het laat afweten of offline gaat, wordt de belasting automatisch opnieuw verdeeld over de computers die nog in bedrijf zijn. Wanneer een computer het onverwacht laat afweten of onverwacht offline gaat, worden de actieve verbindingen met die computer verbroken. Als u een host echter met opzet buiten bedrijf stelt, kunt u de opdracht drainstop gebruiken om alle actieve verbindingen te onderzoeken voordat u de computer offline haalt. In al die gevallen kan de offlinecomputer na activering weer op transparante wijze in het cluster worden opgenomen en zijn aandeel van de belasting op zich nemen, zodat de andere computers in het cluster minder verkeer hoeven te verwerken.

De hosts in een netwerktaakverdelingscluster wisselen onderling heartbeat-berichten uit voor consistente gegevens over de leden in het cluster. Wanneer een host binnen vijf seconden geen heartbeat-berichten heeft verzonden, wordt er standaard vanuit gegaan dat er een probleem is met de host. In dat geval activeren de andere hosts in het cluster een convergentie en worden de volgende bewerkingen uitgevoerd:

Nagaan welke hosts nog actieve leden van het cluster zijn.
De host met de hoogste prioriteit benoemen als de nieuwe standaardhost.
Ervoor zorgen dat alle nieuwe aanvragen van clients door de overgebleven hosts worden verwerkt.

Tijdens een convergentie controleren de overgebleven hosts op consistente heartbeats. Als de host die geen heartbeats kon verzenden, weer op consistente wijze heartbeats begint te genereren, wordt die host tijdens de convergentie weer in het cluster opgenomen. Wanneer een nieuwe host in het cluster wil worden opgenomen, verzendt die host heartbeat-berichten die ook een convergentie activeren. Nadat alle hosts in het cluster overeenstemming hebben bereikt over het huidige clusterlidmaatschap, wordt de clientbelasting opnieuw over de resterende hosts verdeeld en wordt de convergentie voltooid.

Omdat convergentie in het algemeen niet meer dan enkele seconden in beslag neemt, is er slechts een minimale onderbreking in de clientservice door het cluster. Tijdens een convergentie blijven de nog actieve hosts clientaanvragen verwerken zonder de bestaande verbindingen te beïnvloeden. De convergentie wordt beëindigd wanneer alle hosts het clusterlidmaatschap en de distributietoewijzing gedurende een aantal heartbeat-perioden als zijnde consistent melden.

Nieuw in netwerktaakverdeling

Netwerktaakverdeling bevat de volgende verbeteringen voor Windows Server 2008 R2:

Uitgebreide affiniteit. De optie voor uitgebreide affiniteit zorgt dat de clientaffiniteit behouden blijft wanneer de configuratie van een netwerktaakverdelingscluster wordt gewijzigd. Deze optie stelt clients tevens in staat de affiniteit met een clusterhost zelfs te behouden als er geen actieve, bestaande verbindingen vanaf de client naar de host zijn.
Windows PowerShell voor netwerktaakverdelingsclusters. Windows PowerShell is een nieuwe opdrachtregelshell en scripttaal. Windows PowerShell versnelt de automatisering van systeembeheertaken. Met Windows PowerShell kunt u netwerktaakverdelingsclusters beheren. Zie https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=140180 voor meer informatie over het gebruik van Windows PowerShell voor netwerktaakverdelingsclusters. (Deze pagina is mogelijk Engelstalig.)
Ondersteuning voor rolling upgrades. Netwerktaakverdeling ondersteunt rolling upgrades van Windows Server 2003 naar Windows Server 2008 R2 en van Windows Server 2008 naar Windows Server 2008 R2. Zie https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=87253 voor informatie over het implementeren van netwerktaakverdeling, waaronder informatie over rolling upgrades.

Netwerktaakverdeling configureren

Netwerktaakverdeling wordt uitgevoerd als een Windows-netwerkstuurprogramma. De bewerkingen zijn transparant voor de TCP/IP-netwerkstack.

Het diagram hierboven laat de relatie zien tussen netwerktaakverdeling en andere software-onderdelen in een standaardconfiguratie van een netwerktaakverdelingshost.

Functies in netwerktaakverdeling

Netwerktaakverdeling bevat de volgende functies:

Schaalbaarheid

Schaalbaarheid is de mate waarin een computer, service of toepassing kan worden uitgebreid om tegemoet te komen aan toenemende prestatie-eisen. Bij netwerktaakverdelingsclusters kunt u met schaalbaarheid periodiek een of meer systemen toevoegen aan een bestaand cluster als de totale belasting van het cluster de capaciteiten van het cluster te boven gaat. Netwerktaakverdeling biedt de volgende mogelijkheden ter ondersteuning van schaalbaarheid:

Taakverdelingsaanvragen in het gehele netwerktaakverdelingscluster afstemmen voor afzonderlijke TCP/IP-services.
32 computers in één cluster ondersteunen.
Meerdere taakverdelingsaanvragen (afkomstig van dezelfde client of van verschillende clients) over meerdere hosts in het cluster afstemmen.
De mogelijkheid ondersteunen om hosts toe te voegen aan het netwerktaakverdelingscluster naarmate de belasting toeneemt, zonder het cluster buiten werking te stellen.
De mogelijkheid ondersteunen om hosts uit het cluster te verwijderen wanneer de belasting afneemt.
Goede prestaties en lage overheadkosten haalbaar maken via een volledige pipeline-implementatie. Met pipelining kunnen aanvragen naar het netwerktaakverdelingscluster worden verzonden zonder een reactie op de eerder verzonden aanvraag af te wachten.

Hoge mate van beschikbaarheid

Een systeem dat in hoge mate beschikbaar is, biedt een acceptabel serviceniveau met minimale uitvaltijd. Ter waarborging van een hoge mate van beschikbaarheid is netwerktaakverdeling voorzien van ingebouwde functies waarmee automatisch de volgende bewerkingen kunnen worden uitgevoerd:

Een clusterhost die het laat afweten of offline gaat, detecteren en de verbinding weer herstellen.
De netwerktaken verdelen wanneer er hosts worden toegevoegd of verwijderd.
De taken binnen tien seconden herstellen en opnieuw verdelen.

Beheerbaarheid

Netwerktaakverdeling biedt de volgende beheerfuncties:

U kunt meerdere netwerktaakverdelingsclusters en clusterhosts vanaf één computer beheren en configureren met behulp van Beheer van netwerktaakverdeling.
U kunt de taakverdelingen voor een enkele IP-poort of een groep poorten opgeven door gebruik te maken van regels voor poortbeheer.
U kunt voor elke website verschillende regels definiëren. Als u voor meerdere toepassingen of websites dezelfde groep netwerktaakverdelingsservers gebruikt, worden poortregels gebaseerd op het virtuele IP-doeladres (met behulp van virtuele clusters).
U kunt alle clientaanvragen naar één host doorsturen met behulp van optionele regels die op één host betrekking hebben. Netwerktaakverdeling leidt clientaanvragen naar een bepaalde host waarop specifieke toepassingen worden uitgevoerd.
U kunt ongewenste netwerktoegang tot bepaalde IP-poorten blokkeren.
U kunt ondersteuning voor IGMP (Internet Group Management Protocol) inschakelen op de clusterhosts om overbelasting in switches te beperken (in multicast-modus).
U kunt netwerktaakverdelingsacties op afstand starten, beëindigen en beheren vanaf elke netwerkcomputer waarop Windows wordt uitgevoerd door gebruik te maken van shell-opdrachten of scripts.
U kunt het gebeurtenislogboek van Windows raadplegen om netwerktaakverdelingsgebeurtenissen te controleren. Netwerktaakverdeling registreert alle acties en clusterwijzigingen in het gebeurtenislogboek .

Gebruiksgemak

Netwerktaakverdeling biedt tal van functies om het gebruik ervan te vergemakkelijken:

Netwerktaakverdeling wordt geïnstalleerd als een standaard Windows-netwerkstuurprogramma.
Voor het inschakelen en uitvoeren van netwerktaakverdeling zijn geen wijzigingen van de hardware nodig.
Met Beheer van netwerktaakverdeling kunt u nieuwe netwerktaakverdelingsclusters maken.
Met Beheer van netwerktaakverdeling kunt u meerdere clusters en alle hosts voor die clusters configureren en beheren vanaf één externe of lokale computer.
Netwerktaakverdeling biedt clients toegang tot het cluster via één logische internetnaam en virtueel IP-adres, aangeduid als het IP-adres van het cluster (hierin blijven de namen van de afzonderlijke computers behouden). Netwerktaakverdeling maakt meerdere virtuele IP-adressen voor multihomed servers mogelijk.

Opmerking

In het geval van virtuele clusters hoeven de servers niet multihomed te zijn om meerdere virtuele IP-adressen te hebben.
Netwerktaakverdeling kan aan meerdere netwerkadapters worden gebonden, waardoor u op elke host meerdere onafhankelijke clusters kunt configureren. Ondersteuning voor meerdere netwerkadapters verschilt van ondersteuning voor virtuele clusters in die zin dat u met virtuele clusters meerdere clusters op één netwerkadapter kunt configureren.
U hoeft geen servertoepassingen te wijzigen om deze geschikt te maken voor gebruik in een netwerktaakverdelingscluster.
Als een clusterhost het laat afweten en vervolgens weer online wordt gezet, kan netwerktaakverdeling zodanig worden geconfigureerd dat die host automatisch aan het cluster wordt toegevoegd. De toegevoegde host kan dan gewoon weer nieuwe aanvragen van clients verwerken.
U kunt computers offline halen voor preventief onderhoud zonder dat de clusterbewerkingen op de andere hosts worden verstoord.