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22 Christophe Leroux IT Architect Microsoft France.

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2 22 Christophe Leroux IT Architect Microsoft France

3 33 Agenda Exchange 2010 High Availability Vision/Goals Exchange 2010 High Availability Features Exchange 2010 High Availability Deep Dive Deploying Exchange 2010 High Availability Features Transitioning to Exchange 2010 High Availability High Availability Design Examples

4 44 Vision de la Haute disponibilité Exchange 2010

5 55 Vision et buts Vision: délivrer une solution rapide, facile à déployer et à opérer, à cout faible, pouvant sadapter à lensemble des clients. Buts Délivrer une solution native à Exchange pour adresser la haute disponibilité et la tolérance de site Utiliser des stockages moins couteux et plus simples Simplifier ladministration et diminuer les couts de support Augmenter la disponibilité globale Supporter Exchange Server 2010 Online Supporter de larges boites aux lettres à faible cout

6 66 DB1 Front End Server NodeB (passif) Outlook OWA, ActiveSync, ou Outlook Anywhere San Jose Dallas Standby Cluster Besoinndun outil tier pour monter un site de secours Complexité de mise en œuvre dun site de secours et de process de bascule Nécessité de connaitre le cluster DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 Failover au niveau du serveur DB1 DB2 DB3 La création du cluster est une opération manuelle Exchange Server 2003 NodeA (actif)

7 77 DB1 Client Access Server NodeB (passive) SCR Outlook OWA, ActiveSync, ou Outlook Anywhere San Jose Dallas Standby Cluster Pas dinterface pour gérer le SCR Complexité de mise en œuvre dun site de secours et de process de bascule Nécessité de connaitre le cluster DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 Failover au niveau du serveur DB1 DB2 DB3 Clustered Mailbox Server cant co-exist with other roles Exchange Server 2007 NodeA (active) CCR

8 88 DB2 DB3 DB2 DB3 DB4 DB5 Client Access Server Mailbox Server 1 Mailbox Server 2 Mailbox Server 3 Mailbox Server 6 Mailbox Server 4 Dallas San Jose Mailbox Server 5 DB5 DB2 DB3 DB4 DB5 DB1 Failover géré par Exchange Failover au niveau des bases Facilité dextention sur dautres sites Tous les clients se connectent au travers des serveurs CAS DB3 DB5 DB1 Exchange Server 2010

9 99 Fonctionnalités de haute disponibilité dExchange 2010

10 10 Haute disponibilité Exchange 2010 Terminologie Haute disponibilité – Solution qui doit apporter une disponibilité des services et données ainsi quune reprise automatique en cas de problème Disaster Recovery – Process utilisé pour une reprise manuelle en cas de problème Resilience de site – Solution de récupération de désastre utilisé en cas dindisponibilité dun site physique *over (switchover/failover) – un switchover est une activation manuelle dune ou plusieurs bases de données; un failover est une activation automatique dune ou plusieurs bases de données en cas de problème

11 11 Haute disponibilité Exchange 2010 Fonctionnalités Mailbox Resiliency – Nom dune solution complète de haute disponibilité ou de résilience de site Database Mobility – Possibilité de répliquer et remonter une base de données sur un autre serveur de boites aux lettres Incremental Deployment – Possibilité de déployer des fonctionnalité de haute disponibilité ou de résilience de site après linstallation dExchange Exchange Third Party Replication API – API Exchange permettant à des partenaires de développer une réplication compatible DAG en lieu et place de la solution native dExchange

12 12 Haute disponibilité Exchange 2010 Fonctionnalités Database Availability Group – un groupe de serveurs (16 maximum) hébergeant des répliques de bases de données Mailbox Database Copy – une base de données (EDB + Logs) qui peut être soit active ou passive RPC Client Access service – Fonctionnalité du rôle CAS permettant à un client MAPI de se connecter Shadow Redundancy – Fonctionnalité de transport offrant une redondance des messages pour assurer une redondance du transfert

13 13 Concepts basés sur Exchange 2007 Extensible Storage Engine (ESE) Bases de données et fichiers de logs Continuous Replication Log shipping Database seeding Store service/Replication service Database health et status monitoring Divergence Montage automatique de base Concepts de quorum de witness Concepts des failover et switchover

14 14 Concepts supprimés dans Exchange 2010 Storage Groups Identifications des bases de données en fonction des serveurs auxquelles est sont attachées Nom du serveur faisant parti du nom des bases de données Clustered Mailbox Servers Pre-installation du Windows Failover Cluster Lancement des étapes dinstallation dans le mode cluster Déplacement dun réseau CMS entre les serveurs Stockage partagé Limite de deux copies pour la HA Besoin de deux réseaux Concepts de public, privé et réseau mixte

15 15 Changement de stratégie HA/Backup Suppression accidentelle de données Panne dun Data Center Erreur dun administrateur Corruption dune boite Rétention de longue durée Fonctionnalité Exchange 2010 Mailbox Resiliency Single Item Recovery Personal Archive + Retention Policies Lagged Copy Récupération rapide Redondance de données Garantie de récupération de données Redémarrage avec étant antérieur Autre boite pour données anciennes Avantage Récupération rapide Rétention dinformations Panne HW/SW

16 16 Concepts avancés de la haute disponibilité Exchange 2010

17 17 Principes de la HA Exchange 2010 Database Availability Group Serveur Bases de données Copy de bases Active Manager RPC Client Access DAG copy copy AM SVR copy copy AM SVR DB DB RPC CAS

18 18 Database Availability Group (DAG) Principe élémentaire de haute disponibilité et de résilience de site Un groupe de 16 serveurs maxi pouvant partager des répliques de bases de données Basé sur Windows Failover Cluster Gère les membres ( membre dun DAG = nœud) Utilise le heartbeat entre les membres du DAG L Active Manager stocke les informations dans la base de donnée du cluster Définit la frontière pour: La réplication des bases de données Base de donnée et serveur *overs Active Manager

19 19 Besoins du DAG Windows Server 2008 SP2 Enterprise Edition ou Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition Exchange Server 2010 Standard Edition ou Exchange Server 2010 Enterprise Edition Standard supporte jusquà 5 bases par serveur Enterprise supporte jusquà 100 bases par serveur Au moins une carte réseau par membre du DAG

20 20 Active Manager Composant Exchange qui gère les *overs Est actif sur tous les serveurs du DAG Sélectionne la meilleure copie lors dun failover Est la source de référence pour savoir où une base de données est active Stocke les informations dans la base cluster Fourni les informations aux autres composants Exchange (RPC Client Access et Hub Transport) Deux rôles Active Manager : PAM et SAM Les clients Active Managers tournent sur les CAS et Hub

21 21 Active Manager Primary Active Manager (PAM) Tourne sur le nœud qui détient le group cluster Récupère les changements de topologie Prend les décisions lors des pannes de serveurs Sélectionne la meilleur base de donnée lors des bascules Standby Active Manager (SAM) Tourne sur lensemble des nœuds du DAG Répond au demandes pour savoir qui a la copie active dune base de données Les deux rôles sont nécessaires pour disposer dune redémarrage automatique sur erreur Si le service de réplication est arrêté, le redémarrage automatique ne fonctionne pas

22 22 Active Manager Sélection de la copie active dune base de données Active Manager sélectionne la meilleure copie pouvant devenir active quand une erreur survient sur une base 1. Ignore les serveurs qui ne sont pas joignable ou dont lactivité est temporairement bloquée 2. Trie les copies classé dans lordre dune perte minimal dinformations 3. Supprime les entrées concernant les bases qui ne sont pas éligible à la bascule 4. Sélectionne la base devant devenir active en fonction du tri réalisé

23 23 CatalogHealthy Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource CopyQueueLength< 10 CatalogCrawling Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource CopyQueueLength< 10 CatalogHealthy Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource CatalogCrawling Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource CatalogHealthy Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource CopyQueueLength< 10 ReplayQueueLength< 50 CatalogCrawling Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource CopyQueueLength< 10 ReplayQueueLength< 50 CatalogHealthy Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource ReplayQueueLength< 50 Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource ReplayQueueLength< 50 CatalogCrawling Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource ReplayQueueLength< 50 Copy statusHealthy, DisconnectedAndHealthy, DisconnectedAndResynchronizing, or SeedingSource Active Manager Sélection de la copie active dune base de données Active Manager selectionne la meilleurs copie pouvant devenir active

24 24 Principe de redémarrage automatique Quand une panne survient au niveau dune base de données: Active Manager détermines la meilleure copie à activer Le service de réplication du serveur cible essaye de copier les fichiers de log manquant Si la copie a réussi, la base de données va démarrer sans aucune perte de données Si la copie ne fonctionne pas, la base va démarrer en se basant sur le paramétrage AutoDatabaseMountDial La base montée va générer de nouveau fichiers de logs (utilisant la même séquence de log) Le service de requête du Transport Dumpster initie une demande de récupération des messages perdus Quand le serveur ou la base initiale est remontée, il détecte une divergence et détermine sil doit effectuer une resynchronisation incrémentale ou complète

25 25 Cycle de vie dun DAG Le DAG est créé initialement comme un objet vide dans lActive Directory Un nom est donné au DAG ainsi quune ou plusieurs adresses IP (ou configuré pour utiliser DHCP) Quand le premier serveur MBX est ajouté au DAG: Un cluster Windows est créé avec un quorum Node Majority et portant le nom du DAG Le serveur est ajouté à lobjet DAG stocké dans Active Directory Active Directory Le nom et ladresse IP du DAG sont enregistrés dans le DNS La base de données du DAG est mise à jour avec les informations sur les bases de données et létat des bases.

26 26 Cycle de vie dun DAG Quand dautres roles MBX sont ajoutés au DAG Le serveur rejoint le cluster portant le nom du DAG Le type de modèle de quorum est automatiquement mis à jour Node Majority - DAGs avec un nombre impair de membres Node et File Share Majority - DAGs avec un nombre pair de membres La ressource File share witness, le répertoire et le partage sont automatiquement créé quand nécessaire Le serveur est ajouté à lobjet DAG dans Active Directory La base do données du cluster DAG est mise à jour avec les bases de données configurées et leurs états

27 27 Cycle de vie dun DAG Après ajout des serveurs dans le DAG, il faut: Configurer le DAG Encryption réseau Compression réseau Configurer les réseaux du DAG Sous-réseaux Activation/désactivation du trafic MAPI / réplications Créer les copies des bases de données Le Seeding est réalisé automatiquement Surveiller létat des bases de données

28 28 Cycle de vie dun DAG Avant de supprimer un serveur dun DAG, il faut supprimer lensemble des copies de bases de données Quand un serveur est supprimé dun DAG: Le serveur est supprimé du cluster Le quorum est ajouté en fonction du nombre de noeuds restant Le serveur est supprimé de lobjet DAG dActive Directory Avant de pouvoir supprimer un DAG, il faut supprimer lensemble des serveurs qui le compose

29 29 Déploiement des fonctionnalités Exchange 2010 HA

30 30 Déploiement Exchange 2007 et précédents (CCR/SCC) 1.Préparation du matériel, installation de lOS et mise à jour Pour le SCC: configuration du stockage 2.Construction du Cluster windows Pour le SCC: configuration du stockage 3.Configuration du quorum, du file share witness, et des réseaux public etprivate 4.Lancement du Setup est installation du role mailbox sur le cluster 5.Configuration du rôle mailbox Pour le SCC: configuration des dépendances des ressources disques 6.Test des bascules Déploiement des fonctionnalités Exchange 2010 HA Déploiement Exchange 2007 et précédents (CCR/SCC) Déploiement incrémental dExchange Préparation du matériel, installation de lOS et mise à jour Pour le SCC: configuration du stockage 2.Construction du Cluster windows Pour le SCC: configuration du stockage 3.Configuration du quorum, du file share witness, et des réseaux public etprivate 4.Lancement du Setup est installation du role mailbox sur le cluster 5.Configuration du rôle mailbox Pour le SCC: configuration des dépendances des ressources disques 6.Test des bascules 1.Préparation du matériel, installation de lOS et mise à jour 2.Lancement du Setup pour installation du rôle Mailbox 3.Création du DAG est réplication des bases 4.Test des bascules

31 31 Déploiement incrémental dExchange 2010 New-DatabaseAvailabilityGroup -Name DAG1 –WitnessServer EXHUB1 - WitnessDirectory C:\DAG1FSW -DatabaseAvailablityGroupIpAddresses New-DatabaseAvailabilityGroup -Name DAG2 - DatabaseAvailablityGroupIpAddresses , Création du DAG New-DatabaseAvailabilityGroup -Name DAG1 –WitnessServer EXHUB1 - WitnessDirectory C:\DAG1FSW -DatabaseAvailablityGroupIpAddresses New-DatabaseAvailabilityGroup -Name DAG2 - DatabaseAvailablityGroupIpAddresses , Add-DatabaseAvailbilityGroupServer -Identity DAG1 -MailboxServer EXMBX1 Ajout du premier serveur dans le DAG Add-DatabaseAvailbilityGroupServer -Identity DAG1 -MailboxServer EXMBX1 Add-DatabaseAvailabilityGroupServer -Identity DAG1 - MailboxServer EXMBX2 Ajout du second serveur dans le DAG Add-DatabaseAvailabilityGroupServer -Identity DAG1 - MailboxServer EXMBX2 Add-MailboxDatabaseCopy -Identity MBXDB1 -MailboxServer EXMBX3 Ajout dune copie de base de données Add-MailboxDatabaseCopy -Identity MBXDB1 -MailboxServer EXMBX3

32 32 Migration vers une solution HA Exchange 2010

33 33 Transition Steps Vérification des prérequis Exchange 2010 Déploiement des serveurs Exchange 2010 Utilisation des fonctionnalités de déplacement de boites aux lettres dExchange 2010 Migrations non supportées Mise à jour sur place depuis les versions précédentes Impossibilité dutiliser le portage de bases de données entre des serveurs Exchange 2010 et non Exchange 2010 Backup et restore depuis les versions précédentes dExchange 2010 Utilisation de la réplication entre Exchange 2010 et Exchange 2007

34 34 Exemples darchitecture HA sous Exchange Server 2010

35 35 Client Access Hub Transport Mailbox Client Access Hub Transport Mailbox Client Access Hub Transport Mailbox Les membres des DAG peuvent héberger dautres rôles Répartiteur de charge matériel DB2 Un DAG deux nœuds doit utiliser un stockage en RAID Exemple darchitecture HA Scenario Branch Office / Petite structure 8 cœurs processeurs recommandés avec un maximum de 64Go RAM Role UM co- localisé non recommandé

36 36 Un seul site 3 Copies Database Availability Group Mailbox Server 1 Mailbox Server 2 Mailbox Server 3 3 Noeuds X X JBOD 2 serveurs HS-> activation manuelle du 3ème serveur Dans une configuration à 3 serveurs, le Quorum est perdu Les DAGs avec plus de noeuds supportent plus de pannes Exemple de HA Double secours– Maintenance + panne de base

37 37 Database Availability Group (DAG) Mailbox Server 1 Mailbox Server 2 Mailbox Server 3 X Mailbox Server 4 X Exemple de HA Triple secours– Maintenance + panne de serveur +panne de base

38 38 Exemple de HA 6 Serveurs DB1 DB1 DB1 DB1 DB1DB2DB3DB4DB5DB6 DB7DB8DB9DB10DB11DB12 DB13DB14DB15DB16DB17DB18 DB19DB20DB21DB22DB23DB24 DB25DB26DB27DB28DB29DB30 Legend Active copyPassive copySpare Disk DB46DB47DB48DB49DB50DB51 DB55DB56DB57DB58DB59DB60 DB64DB65DB66DB67DB68DB69 DB73DB74DB75DB76DB77DB78 DB82DB83DB84DB85DB86DB87 Mbx Server 1 24,000 Mailboxes 4,000 Active Mbxs/Svr 6 Servers, 3 Copies = double server failure resiliency 8 Cores 48 GB RAM 8 Cores 48 GB RAM 2GB Mailbox Size.1 IOPS/Mailbox 1TB 7.2k SATA disks Online Spares (3) Battery Backed Caching Array Controller Heavy Profile: 100 Messages/day JBOD: 48 Disks/node Database Availability Group (DAG) Mbx Server 2 DB52DB53 DB61DB62 DB70DB71 DB79DB80 DB88DB89 DB31DB32 DB34DB35 DB37DB38 DB40DB41 DB43DB44 DB54 DB63 DB72 DB81 DB90 DB33 DB36 DB39 DB42 DB45 MAPI network Replication network 4,000 Active Mbxs/Svr 1 st failure: ~5,000 active 2 nd failure: 6,000 active Soft active limit: disks total 30 TB of db space

39 39 Conclusion Meilleur solution de HA de bout en bout Solution identique pour la HA et le site de secours Plus facile et plus simple à déployer Réduction du TCO grâce aux changement darchitecture de stockage Support de larges boites aux lettres pour un coût inférieur

40 40 Questions / Réponses

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