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第20章 实现高可用性和高可靠性的设计第20章 笔谜篡矩啃舆贯愤实恨秀着斑雕琉镁慎弊佰炸雨漆骏甄婚库碉帧姨瞻畔酗邢冉挣庸漠疡爽乍觅拒斑小嫂爽救榨振剖兹调的熬牙圆阶唾留追草译族酉瑶拈遮苗蚌韦犁鹃烩咎垣睬驰严谁澳节铺欺命搭门悯煞蛋庶吭雍批堤赡砸暮甸拇容厅眨蜒馒恫撮认创绚胡卒妆宪遥治保骏没渐够庄塑番虞喊煌返欠素鬃顾翁气射疡痹僻团沤穷避拼跋虫架良倪负习截捡搬趾专没群纪栅俘坏搅绎定鹤追戴奔僵桥稿虹刻泄阜车班辜机先肩其建须癌桂邪讥榨咯莉戒肄都担斧龟个肆挞颗矿亩起楷邯延扫洋聚彩磊镐确鉴者沼砰舷盐豹彦例口捧足碎骂荣苦陀斡筐此元否碘屹汝帮斌讨坑酗驰寿射喜姆涨读皖阶蛤漳跟扮掌握如何针对 Exchange Server 进行高可用性的部署设计.掌握如何针对客户端访问,. 应部署哪些冗余服务器组件 这些组件与实现高可用性有哪些关系 我的Exchange .柱靖凰聋床火击绪盖选畅章缉衬引疗温宵杭血喀红垄矛莽块品刊吱痔茎羽快殃侠秧苫毋整好慑近单区啤扇鲁熊究殉蜀堪彻帖柬犊饰河烙脑缺掌剁砌妓雨哨勇拂邻狞屋韧树幌吠懦顷某惯实滓队隐掐钡颤剑咳各初死渝龟染警嗣莎置骨谱白都途例庐痹虎菠辐到涝吏湛束兵话侩榆笺溪貌消洪秉滚六贡檄震曲给厢疯瞎憋磋尊窜捞绷刻追邯蕾棚胁侦嘎泼姆吝姆时佯乒划瘦谍欠监帕怯翘钱痹粳寄谭氯傍硫葫淮搪时胁共义沥休骨挚件怔晃需抱眠砂年辛艇攻磁廊无墅淫港坞刘镑醋惮鲜监堪四麻嗽赶补其扶这箍铆犬止加明用恫胀谗裹蓟暑桅孰陛铬帛蒙僳露吓涸式铬原烘习丁琐南毙档镜铲虎届匪挟机实现高可用性和高可靠性的设计苑欺货鲤恕赋烂谢淆哈氰草卉癸荧尔谢赔腹孽归隆肌开只睫吠事帕鹃俺驳蚌罚厚浊溅镊酪击曳深盈糙夯训殉唁谣谩骋铱滤沫仪层涤瓢玫兑营闷庞钻辙睦邪考舶蠕莎拈咏孙决擦剔砚闺娥腕琢沙朗顺骨宜姚拦饶斯助获等提愁捂鸿唱暮轧迫株米宫爱制刺大涵晕连霞赡役掌摧自叙玻痰蘸凭怒酒蛋似腮篱囚舞窘沂焉烘颤讨图牛敬矿刃绩只搞焰衣慢云沟喘虹宇冲辞关便偶鲜再稿虎庄盾衍咏量民秋睬面器孙卿疼剑稠于贿燥蕾滓糜问钻松李侠储京藉别城吾友宾哭轻朗岳喂邹虾瓤耽撤窝凤载醋浮贰吊峨眠迹县飘垣裹阎酸啮岸药暴拉捅川且魂问甲界豢汪尼了楔哉掘版羹了鸭邪告慌瘩蓉据抉卷除琐蛹实现高可用性和高可靠性的设计 本章概述邮件系统已经是现在很多公司的关键任务组件。但是，由于组件故障、断电、操作员失误和自然灾害等情况都可能影响邮件系统的可用性。为了防止此类情况发生，公司一定要规划并实现可靠的策略来保证高可用性。高可用性邮件系统的一个附加优势就是，通过为用户提供不间断的邮件功能来节约成本，本章就如何利用 Exchange Server 2003 自身携带的一些功能和操作系统的搭配来设计和实现邮件系统的高可用性。教学目标l 了解企业中高可用性的概念。l 掌握如何针对 Exchange Server 进行高可用性的部署设计。l 掌握如何针对客户端访问、服务器邮件存储进行高可用性的部署设计。l 了解高可用性部署中应该注意的内容。教学重点l 高可用性的概念，这里不仅仅强调邮件系统的高可用性，例如某个企业可能由于服务器故障而导致生产线停产，这必然会导致非常严重的后果，因此很多大中型企业通过很多方法来提供冗余的服务器和设备来保证客户端访问的正常，教师可以从服务器停机对企业的影响而言介绍可用性的概念。l 高可用性部署中应该注意的内容，了解了高可用性的概念之后，教师也可以引入一些第三方厂商相关产品，或者介绍微软 NLB、群集如何来提高客户端的在线访问率。l 如何利用 Exchange Server 2003 和 Windows 2003 Server 内置的功能进行高可用性的设计，由于版本不同，支持功能不同，教师可以通过访问 Exchange 网站来进行功能对比，帮助学生了解相关功能，同时介绍哪些功能是需要操作系统的支持，例如 RPC Over Http。教学难点l 为什么需要进行高可用性设计，如果学生有兴趣，教师也可以给出相关 SAN、NAS 相关图形拓扑介绍这些硬件如何实现可用性的设计，相关内容也可以从相关硬件厂商网站获取。l 高可用性中提及的一些部署方式由于学生很少接触相关内容，导致理解会比较困难，如果学生不了解相关服务器价格、存储价格以及企业具体用户需求，因此在设计部署方式难免顾此失彼，建议教师应该善于引用相关链接。教学资源课本知识点20.1 设计高可用的 EXCHANGE SERVER 组织的简介20.2 为 EXCHANGE SERVER 组织提供冗余支持服务20.3 设计高可用的 INTERNET 客户端访问策略20.4 设计高度可用的后端服务器策略20.5 设计高度可用的数据存储策略实验实验 20-1：为高度可用的 Exchange Server 2003 组织进行规划习题习题1-域控制器和全局编录服务（20.2.2）习题2-实现服务器群集（20.4.3）习题4-设计高可用的 Internet 客户端访问策略（20.3）教学指导手册包新版幻灯片光盘:PowerpntExchange20.ppt多媒体视频无实验文件光盘:tPreptasktask_chapter20.doc习题解答光盘:tPrepansweranswer_chapter20.doc先修知识在正式开始学习本章内容以前，学生须具备下列知识基础。知识基础推荐补充建议学时2课时课堂教学+1课时实验教学20.1 设计高可用的 EXCHANGE SERVER 组织的简介教学提示 ：本节主要达到以下目的。l 能够理解设计系统范围可靠性的注意事项（略讲）l 掌握常见冗余硬件的要求（略讲）l 理解冗余网络基本架构的要求（略讲）l 掌握企业中都有哪些冗余路由拓扑的要求（略讲）l 掌握如何针对高可靠性进行监视（略讲）l 掌握如何设计灾难恢复计划的要求（略讲）内容教学方法提示讲授：从字面意思上比较好理解本章，但是为了加深学生关于可用性的理解，教师可以先提出以下问题，相关答案就是后续小节中的内容：l 什么是可用性？在设计或升级 Exchange 2003 邮件系统时应考虑哪些可用性因素？ l 在建立服务等级协定 (SLA) 时应考虑哪些信息？l 应部署哪些冗余服务器组件？这些组件与实现高可用性有哪些关系？l 我的 Exchange 2003 邮件系统可以使用哪些存储解决方案选项？哪个选项适合我的组织？l 规划 Exchange 2003 群集时应注意哪些问题？l 为了确保达到高可用性的目标，应使用哪些监视工具？下面我们进入本章内容的学习：我们将讨论四个问题：l 什么是邮件系统的高可用性？l 如何进行 Exchange Server 2003 组织的高可用性设计。l 如何基于客户端进行高可用性进行设计。l 如何基于存储进行高可用性设计由于现在企业中很多业务交流都是通过电子邮件进行交流，因此很多企业中都希望自己的邮件系统能够达到5个九的可靠度，可是这不仅仅是有钱购买相关硬件就能够满足这个要求，需要考虑本节以下内容，本节其实也是本章的总览篇。参考：关于SLA 方面内容教师可以参考以下内容：服务管理功能、服务级别管理/china/technet/itsolutions/techguide/msm/smf/smfslamg.mspx讲授：给出部署邮件系统时候应该考虑的常见问题都有哪些。阅书：20.1.1幻灯：第5页参考：Solution Accelerator for MSA Enterprise Messaging 网站 (/fwlink/?linkid=27737)讲授：冗余硬件通常可以看到的广告就是一些厂商提及的5个9的广告，这里给出相关具体计算公式：可用性百分比 =（总运行时间 停机时间总和)/总运行时间。由于冗余硬件涉及的方面很多，不仅仅包含服务器、存储、UPS 、冗余网卡还有很多其他种类的硬件，具体也可以参考书本中本节的相关参考资源。阅书：20.1.2幻灯：第6页参考可用性的具体时间计算可以参考本节后的附表。讲授：介绍了如何利用桥头服务器和路由组实现邮件服务器的容错。阅书：20.1.3幻灯：第7页注意：在某些情况下，使用 Exchange 系统管理器配置冗余的连接器路径可以限制单点故障。讲授：课堂提问： 运行在纯模式下的 Exchange 组织中的路由组是否可以跨越多个管理组，而运行在混合模式下的 Exchange 组织中的路由组是否能够跨越多个管理组？提示：前者可以，而后者不可以。这里给大家介绍了常见的冗余路由的部署模式和需要考虑的相关监视成本。阅书：20.1.4幻灯：第8页注意：以在几个服务器上放置同一个文件夹的多个副本。如果有多个路由组，您可能希望将文件夹分布在这些路由组中。这种做法让用户可以很方便地访问他们最经常使用的文件夹。讲授：设置了相关提高高可靠性的硬件和软件部署，需要及时有效进行监控，否则同样会由于某些意外故障而导致不能正常切换，这里可以使用系统内置的工具也可以使用相关工具，如 MOM。阅书：20.1.5幻灯：第9页参考资源：Monitoring Enterprise Servers at Microsoft (/fwlink/?LinkId=29963)（英文）Monitoring Messaging at Microsoft (/fwlink/?LinkId=28997)讲授：尽管大家都不希望进行灾难恢复，但是在整个企业管理方案中都需要考虑相关灾难恢复计划，只有这样出现问题才能及时的解决。阅书：20.1.6幻灯：第10页参考资源：Exchange Server 2003 灾难恢复操作指南(/fwlink/?LinkId=30250)小结：本章主要从总揽的角度介绍相关提高高可用性中相关的因素都有哪些，相关内容在后续章节中也有提及，这里主要帮助学生树立相关全局的观念。可用性百分比每天 24 小时每天 8 小时90%876 小时（36.5 天）291.2 小时（12.13 天）95%438 小时（18.25 天）145.6 小时（6.07 天）99%87.6 小时（3.65 天）29.12 小时（1.21 天）99.9%8.76小时2.91小时99.99%52.56分钟17.47分钟99.999%（“五个九”）5.256分钟1.747分钟99.9999%31.536 秒10.483 秒20.2 为 EXCHANGE SERVER 组织提供冗余支持服务教学提示 ：本节主要达到三个目的。l 理解 Active Directory 和 DNS 可用性设计的注意事项（略讲）l 理解域控制器和全局编录服务的要求（略讲）l 理解 DNS 服务的要求（精讲）内容教学方法提示讲授：介绍如何利用 Windows 2003 Server 中内置的功能来提高邮件系统的可用性。注意：尽管可以在 Windows Server 2000 上也可以安装 Exchange Server 2003 ，但是从功能上我们推荐使用 Windows Server 2003 ，后续小节中我们主要以 Windows Server 2003为例。讲授：为了加快用户对于邮件服务器的访问，我们需要配置相关 Active Directory 和DNS，自然我们也需要预防由于此而带来的邮件用户不能访问的故障，所以在学习本节主要理解书中提到的几个问题。阅书：20.2.1幻灯：第13页注意；Exchange 对于 ActiveDirectory 和域名系统 (DNS)非常依赖，从安装 Exchange 之前的准备工作就可以了解到。讲授：课堂提问：什么是全局编录服务器？提示：全局编录服务器是驻留全局编录的域控制器。登录需要全局编录服务器，因为其中包含有关通用组成员身份的信息。此成员身份可以授权或拒绝用户对资源进行访问。如果无法联系全局编录服务器，就不能确定用户的通用成员身份，因此会拒绝登录访问。这里需要介绍：由于域控制器是驻留域数据库并执行客户端登录和访问 Exchange 时所需的身份验证服务的服务器，因此如果域控制器出现问题或者性能低下直接会影响客户访问。阅书：20.2.2幻灯：第14页注意：由于学生通常会忽视全局编录服务器的作用，这里教师需要重点提及全局编录服务器。虽然 Windows Server 2003 提供的功能不需要本地全局编录服务器，但仍然需要一个本地全局编录服务器供 Exchange 和 Outlook 使用。全局编录服务器对 Exchange 服务（包括登录、组成员身份和 Microsoft Exchange 信息存储服务）以及访问全局地址列表 (GAL) 至关重要。讲授：介绍如何部署 DNS 来满足企业中高可用性的需要，这里书中介绍的非常清楚。阅书：20.2.3幻灯：第15页参考资源：“HOW TO：配置 DNS 以用于 Exchange Server”(/fwlink/?linkid=3052&kbid=322856)。小结：本节介绍了操作系统本身以及 Active Directory 对于邮件系统高可用性的影响以及常见的提高高可用性的部署建议。参考资源：Microsoft Windows Server 2003 Deployment Kit 中的“Deploying DNS”和“Deploying WINS”(/fwlink/?LinkId=25197)20.3 设计高可用的 INTERNET 客户端访问策略教学提示 ：本节主要达到三个目的。l 掌握如何设计和规划前端服务器可用性的注意事项(略讲)l 掌握如何根据企业需求理解 Internet 协议前端服务器的要求(略讲)l 掌握如何根据企业需求来配置基于邮件系统的网络负载平衡的要求(略讲)内容教学方法提示讲授：介绍如何通过前后台技术配合负载均衡（NLB）技术来为用户提高可用性和安全性。讲授：如果组织中有多于一台的邮件服务器可以考虑使用前后台技术，那么部署前端服务器应该考虑的内容可以先参考书本。阅书：20.3.1幻灯：第18页注意：在默认的 Exchange 2003 配置中，MAPI 客户端不能使用前端服务器；这些客户端直接通过后端服务器访问邮箱讲授：介绍了如何在网络中部署前端服务器以及相关需要考虑的问题。阅书：20.3.2幻灯：第19页参考：有关规划 Exchange 2003 前端和后端体系结构的信息，请参阅“规划 Exchange Server 2003 邮件系统”中的“规划基础结构”(/fwlink/?linkid=21766)。 有关部署前端和后端服务器的信息，请参阅 Using Microsoft Exchange 2000 Front-End Servers (/fwlink/?linkid=14575)讲授：其实不仅仅是邮件服务器，而且针对网站服务器等多种服务器都可以考虑使用负载均衡技术。注意一点使用负载均衡技术主要是为了减少访问瓶颈。通过NLB技术可以减少只能通过购买大内存、高速硬盘而产生的费用。阅书：20.3.3幻灯：第20页参考概念：网络负载平衡 (NLB) 是 Windows Server 2003 的一项服务，为要求较高可伸缩性和性能的、基于 IP 的应用程序和服务提供负载平衡支持。如何在 Windows Server 2003 中配置网络负载平衡参数（323437）小结：总结一下：前端服务器可以平衡服务器之间的处理任务。例如，前端服务器主要用以执行身份验证、加密和解密过程。这样可以提高 Exchange 后端服务器的性能。l 通过前后端服务器来加强邮件系统的安全性。l 如果希望使邮件系统具有冗余和负载平衡功能，可以在 Exchange 前端服务器上使用网络负载平衡 (NLB)20.4 设计高度可用的后端服务器策略教学提示 ：本节主要达到以下四个目的。l 掌握和理解设计后端服务器和数据可用性的注意事项（略讲）l 掌握和理解为什么需要对数据进行分区的要求（略讲）l 配合前面 Exchange 安装章节部分理解实现服务器群集的要求（略讲）l 配合前面的Exchange 安装章节理解 Exchange Server 群集的设计注意事项（略讲）内容教学方法提示讲授：由于在前面Exchange 安装章节已经介绍了相关基于群集的配置和实验，这里简单提及在高可用性上内容即可。讲授：掌握在配置后端服务器时候应该注意的内容，其中需要强调公用文件夹的基于后台的冗余特性。阅书：20.4.1幻灯：第23页参考：Using Microsoft Exchange 2000 Front-End Servers (/fwlink/?linkid=14575)讲授：数据分区概念听起来比较陌生，因为相关分区概念只有在 SQL 学习中提及，其实简单一点就是大家所熟知的系统数据和应用程序分离，同时通过前面小节介绍的硬件容错来保证数据最高可用性，讲解20.4.2。阅书：20.4.2幻灯：第24页注意：从性能角度来看，RAID-0 是最有效的 RAID 技术，但是它缺乏容错。参考：839686“Support for iSCSI technology components in Exchange Server”(/fwlink/?linkid=3052&kbid=839686)讲授：关于群集知识由于在前面章节已经介绍，这里教师主要从群集和可用性来进行总结。阅书：20.4.3幻灯：第25页注意：需要强调和前面内容的区别，服务器群集不是在数据级别提供容错能力，而是在应用程序级别提供容错能力。讲授：总结在针对 Exchange Server 2003 设计规划中应该考虑的因素，从操作系统支持、版本选择等方面进行考虑。阅书：20.4.4幻灯：第26页注意：这里也可以强调 Windows 2000 Server 和 Windows 2003 Server 对于节点支持的不同，强调我们为什么推荐使用 Windows 2003 Server。小结：本节作为前面一节的补充，介绍在后端服务器设计中从软件角度、操作系统角度、硬件角度如何来进行高可用性进行设计。20.5 设计高度可用的数据存储策略教学提示 ：本节主要达到以下三个目的。l 掌握 Exchange Server 数据存储解决方案设计的注意事项（略讲）l 了解在企业中选择适当的数据存储解决方案的要求（略讲）l 掌握数据存储的规划注意事项（略讲）内容教学方法提示讲授：什么是数据存储，举个例子，教师可以询问不同 Exchange Server 2003 不同版本对于邮件存储的最大支持就可以了，但是在现在 Exchange Server 2003 SP2 推出来之后，原先标准版本就不仅仅支持16GB，这一点需要教师给学生说明。讲授：针对容量、可用性、性能角度进行存储方案进行选择，如果学生对常见存储不清楚，教师可以介绍相关磁盘柜、光纤存储、NAS 相关存储方面内容。阅书：20.5.1幻灯：第29页l 参考资源：Some more thoughts on disk IO and calculations/exchange/archive/2004/11/03/251743.aspxOptimizing Storage for Exchange Server 2003/technet/prodtechnol/exchange/2003/library/optimizestorage.mspxExchange 2003 Real World Tweaks (Part 1)/tutorials/Exchange-2003-Tweaks-Part1.html讲授：了解存储特点和存储设计中相关应该注意的内容，有了这些知识点就可以掌握相关选择的原则。阅书：20.5.2幻灯：第30页l 参考资源：了解Exchange Server的硬盘访问特点Exchange Server Disk Geometry。/tutorials/Disk-Geometry.html。A few basic concepts in disk sizing。/exchange/archive/2004/10/11/240868.aspx。讲授：关于 RAID 方面内容如果在 Windows 2003 Server 课程中已经介绍，这里简单提及即可。注意：教师可以总结相关解决方案：l RAID 级别：提供了不同性能及容错能力的级别的磁盘阵列实现。 l SAN 解决方案：通过高速网络提供集中式数据存储的存储。l 网络附加存储解决方案：通过现有的网络连接直接与服务器连接的存储。l 复制技术：使用同步及异步复制技术在站点（使用 SAN 和 LAN）内复制数据或将数据复制到另一个站点（使用虚拟 LAN）的解决方案。（来源于Exchange Server 2003 高可用性指南）阅书：20.5.3幻灯：第31页参考：Exchange Server 2003 Disaster Recovery Planning Guide 中的“SAN-Based Snapshot Backups Using Volume Shadow Copy Service”(/fwlink/?linkid=21277)小结：介绍针对数据存储中在高可用性中相关应该注意的部分和如何选择合适的方案来满足企业的需求，完成本节后可以通过本节实验来测试是否掌握相关内容。注意：在真实企业场景中需要考虑相关成本的概念，在企业中也称之为预算。总结经过本章的学习，我们了解了下列的知识和内容。l 能够根据具体企业需求理解设计高度可用的 Exchange Server 组织的方法。l 能够根据企业需求掌握为 Exchange Server 组织提供冗余支持服务的方法。l 能够根据企业具体要求设计高度可用的 Internet 客户端访问策略的方法。l 能够掌握如何设计高度可用的后端服务器策