Cluster DHCP en Windows Server 2016

Introducción:

La práctica consiste en la realización de un Cluster Dhcp en Windows Server 2016 con la comprobación del correcto funcionamiento del servicio DHCP asignando debidamente IPs a clientes, así como el óptimo rendimiento del Cluster, asegurando la rápida recuperación en caso de desastre en alguno de los servidores.

Recordando Conceptos:

¿Qué es DHCP:?

Dynamic Host Configuration (Protocolo de configuración dinámica de Host) es un servidor que usa el modelo de red cliente/servidor en el que el servidor posee un rango de direcciones IP dinámicas que son asignadas a los clientes según van quedando libres.

El servidor DHCP, entre otras muchas cosas, también nos permite hacer reservas de direcciones, así como exclusiones de las mismas.

¿Qué es un Cluster de servidores?

Atendiendo a su definición, son un conjunto de varios servidores que se construyen e instalan para trabajar como si fuesen uno sólo. No es necesario que sean iguales a nivel hardware ni software. Ventajas: Balanceo de carga y tolerancia a fallos.

Requisitos previos:

• Software de Virtualización VirtualBox Versión 5.1.12
• VirtualBox 5.1.12 Oracle VM VirtualBox Extension Pack
• ISO de Windows Server 2016
• ISO de FreeNAS-9.3-STABLE-201509022158
• ISO de Opensuse
• ISO de Windows XP

Requisitos mínimos hardware para poder realizar la práctica:

• Procesador Inter Core I5
• Memoria RAM 8 Gb
• Espacio en disco superior a 30 Gb libres

Topología de la práctica

Distribución de IPs

A continuación, se muestra la distribución de direcciones IP realizada para esta práctica.

EQUIPO	DIRECCIÓN IP	MÁSCARA DE RED	SERVIDOR DNS
NAS	192.168.3.99	255.255.255.0
Servidor Maestro	192.168.3.100	255.255.255.0	127.0.0.1
DHCP 1	192.168.3.101	255.255.255.0	192.168.3.100
DHCP 2	192.168.3.102	255.255.255.0	192.168.3.100
DHCP 3	192.168.3.103	255.255.255.0	192.168.3.100
Cliente Opensuse	192.168.3.104	255.255.255.0

 

Aclaraciones respecto a la práctica:

¿Qué no se va a mostrar en esta práctica?

La instalación del S.O Windows Server 2016, la instalación del S.O Windows XP, la instalación de OpenSuse, son acciones que, no se explicarán en esta práctica, al considerarlas de un nivel muy inferior a la realización de la misma.

¿Qué sí se va a mostrar en esta práctica?

La instalación y configuración del S.O FreeNAS-9.3, la configuración de un disco duro compartido mediante el uso de un cliente Web en Opensuse, la configuración de red de los servidores Windows Server 2016, así como la implantación de un directorio activo, la instalación del rol de servidor DHCP en tres de los servidores, y la configuración e instalación del rol “Cluster de conmutación por error”, algo esencial en la creación de nuestro Cluster Dhcp en Windows Server 2016.

Instalación y configuración del Cluster DHCP en Windows Server 2016

Es necesario tener instaladas cuatro máquinas virtuales con Windows Server 2016 (en tres de ellas instalaremos el servicio DHCP y una de ellas actuará como servidor maestro para controlar el servicio de conmutación por error). Será necesario también tener una máquina virtual con FreeNAS para tener un disco duro compartido.

Para configurar el disco duro compartido accederemos a través de una máquina virtual con OpenSuse instalado. Por último, para comprobar el correcto funcionamiento del servidor DHCP usaremos una máquina virtual con Windows XP instalado.

Instalación del S.O FreeNAS:

Creamos máquina virtual con las siguientes características:

• Nombre NAS, tipo BSD, versión FreeBSD
• Memoria RAM 1024mb (menos no funciona correctamente)
• Tipo de disco duro VDI, reservado dinámicamente. Tamaño 2gb
• Después añadimos disco duro VDI, reservado dinámicamente. Tamaño 10gb

Iniciamos la máquina virtual y pulsaremos sobre instalar.

Después seleccionamos el disco duro de 2gb, que es sobre el cual instalaremos el sistema.

Aceptaremos el mensaje sobre que los datos existentes serán borrados y estableceremos una contraseña para acceder al sistema. En nuestro caso será “asir2013”.

Una vez instalado el sistema, reiniciaremos la máquina y extraeremos el disco. Tras reiniciar, configuraremos el direccionamiento IP del NAS para poder acceder a él desde otra máquina.

Realizamos la siguiente configuración:

Configuración del NAS

Instalamos una máquina Opensuse con IP 192.168.3.104 y a través del navegador Web accedemos a la dirección 192.168.3.99 (dirección del NAS) y comenzamos con la configuración.

Iniciaremos sesión en el nas con el usuario “root” y la contraseña anteriormente establecida “asir2013”.

Para comenzar vamos a establecer el idioma, la codificación del teclado, y la zona horaria.

A la izquierda de la pantalla veremos diferentes parámetros que se pueden configurar, en nuestro caso configuraremos los apartados dentro de “Block iSCSI” portals, initiators, targets, extents, y target/extents.

Añadimos un portal estableciendo como IP la de nuestra tarjeta de red.

Añadimos un iniciador

Añadimos un target estableciendo el portal, y el iniciador.

Añadimos “extent” asegurándonos como tipo “Device” y confirmamos.

Por último, enlazamos el target con el extent.

Iniciamos el servicio iSCSI

Preparando las máquinas Windows Server 2016

Pasos para preparar las máquinas:

1. Importar las 4 máquinas virtuales en caso de que tengamos una ova ya preparada con Windows Server 2016 y realizar un Sysprep en cada una de ellas o por el caso contrario si no se tiene una OVA ya lista, instalamos una a unas cuatro máquinas virtuales.
2. En caso de necesitar hacer un Sysprep, estos serían los pasos necesarios:
   1. Ejecutamos desde la siguiente ruta sysprep.exe
   2. Seleccionamos las siguientes opciones:
   3. Se reiniciará el equipo y elegimos el idioma, aceptamos el contrato de licencia y establecemos la contraseña del administrador.
3. Tras realizar el Sysprep, cambiamos el nombre uno a uno a nuestras máquinas.
4. Tras cambiar el nombre a nuestras máquinas virtuales procederemos a establecer las direcciones IP anteriormente listadas en la tabla.
5. Una vez realizados todos los pasos anteriores deberíamos tener ya listas nuestras 4 máquinas de Windows Server 2016 con un Sysprep realizado, un nombre de equipo diferente para cada uno, y el direccionamiento IP correcto y la comprobación ping necesaria para confirmar la comunicación entre ellas.

Tareas a realizar en el servidor maestro:

Implantación del servicio de Active Directory

Vamos a implantar un servidor de dominio en el servidor maestro, al que se unirán los servidores 1,2 y 3.

Para instalar Active Directory en Windows Server 2016 vamos a realizar los siguientes pasos:

1. Vamos al administrador del servidor y pulsamos sobre agregar roles y características:
2. Seleccionamos “Instalación basada en características o en roles”
3. Seleccionamos un servidor del grupo de servidores, y seleccionamos server 1
4. Seleccionamos “Servicio de dominio de Active Directory”
5. A la hora de seleccionar características elegimos “Cluster de conmutación por error” para aprovechar que nos encontramos en esta pantalla y así no tener que instalar este rol posteriormente.
6. Pulsamos “reiniciar automáticamente el servidor de destino en caso necesario”
7. En mi caso dejaré por defecto las rutas de la ubicación de la base de datos de AD DS archivos de registro y SYSVOL
8. Por último pulsamos sobre Revisar opciones.
9. Pulsamos sobre instalar
10. Se reiniciará el equipo y ya tendremos listo el dominio para que se unan a él el resto de servidores.

Tareas a realizar en Server 1, Server 2 y Server 3.

Ya hemos llegado a la mitad del proceso para crear nuestro Cluster Dhcp en Windows Server 2016

1. Unimos los equipos al dominio
2. Comprobamos en el equipo maestro, en usuarios y equipos de Active Directory, en equipos, que los equipos se han unido correctamente. En la lista salen los servidores a partir de server 2 ya que yo a server maestro le llamé server 1.
3. En server 2, server 3 y server 4 vamos a añadir el NAS a través del iniciador iSCSI.
   1. Ponemos la IP del NAS y pulsamos sobre “Conexión rápida”.
   2. Detectará correctamente el NAS, tan sólo deberemos pulsar sobre listo
   3. A continuación, vamos a volúmenes y dispositivos y pulsamos sobre autoconfigurar.
   4. Vamos al administrador de discos, ponemos el nuevo disco en línea y pulsamos sobre inicializar.
   5. Después lo particionamos usando todo el disco
   6. Asignando una letra que esté disponible, en nuestro caso la letra E y asignamos como nombre, “discocompartido” u otro nombre identificativo.Por último, si accedemos a “Mi equipo” desde el explorador de archivos ya tendremos disponible nuestro disco duro NAS.

4. Tras añadir el disco a través del iniciador iSCSI en server2, server3 y server4 vamos a añadir la característica DHCP y Cluster de Conmutación por error en los tres equipos.
   1. Desde el administrador del servidor pulsamos sobre agregar roles
   2. Seleccionamos servidor DHCPY en seleccionar características elegimos “Clúster de conmutación por error.
   3. Una vez instalado, vamos a autorizar a cada uno de los servidores, desde el administrador del servidor, vemos que nos sale una advertencia para completar la configuración del DHCP.
      1. Se iniciará el asistente para completar parte de la configuración del DHCP.
      2. Estableceremos el usuario y contraseña del administrador del dominio, en mi caso David.local y pulsamos sobre aceptar. Es posible que salgan diversos errores, pero no será problema puesto que se habrán autorizado correctamente a los servidores.

Creación de Cluster y configuración:

Vamos a configurar y crear nuestro cluster en el “Server Maestro”. Recordamos que en anteriores pasos, cuando creamos el controlador de dominio, seleccionamos la opción de añadir “Cluster de conmutación por error” por lo que ahora tan sólo lo crearemos y lo configuraremos ya que el servicio ya está instalado.

1. Desde herramientas administrativas, entramos al “Administrador de clusteres de conmutación por error” y pulsamos sobre “crear cluster”.
2. Comenzará el asistente de creación de cluster
3. Aquí en principio debería ser suficiente añadir los nodos que queremos que formen parte del cluster, pero esto no es así. Para que no de errores la creación del cluster debemos crearlo sólo añadiendo el primer nodo y posteriormente de manera manual añadir los dos restantes.
4. Como no necesitamos ejecutar las pruebas de validación de configuración pulsamos sobre “no”.
5. Ahora estableceremos el nombre del cluster y su dirección IP.
6. Se mostrará un resumen del cluster que vamos a crear
7. Y un mensaje de confirmación de creación del cluster.
8. Si hacemos clic sobre “nodos” veremos los nodos que forman el cluster, ahora haciendo clic derecho pulsaremos sobre añadir nodos.
9. Escribiremos los nombres de los nodos que vamos a añadir, en mi caso “server3” y “server4”.
10. Pulsaremos a “no” para que no ejecute las pruebas de validación de configuración.
11. Comprobamos los nodos que vamos a añadir.
12. Y ya habremos terminado de añadir los nodos restantes que necesitábamos.
13. Si volvemos a pulsar sobre nodos vemos que ya aparecen todos los nodos que forman nuestro cluster.

Añadiendo disco duro del NAS a nuestro cluster

1. Vamos a añadir el disco duro al NAS que será usado por el rol DHCP. Para ello hacemos clic derecho sobre almacenamiento y pulsamos sobre “agregar disco a un cluster”
2. Una vez seleccionado el disco pulsamos sobre aceptar y ya habremos añadido el disco duro a nuestro cluster.

Agregando el rol DHCP al cluster

Ya estamos llegando al final, vamos a agregar el rol DHCP al cluster.

1. Desde el administrador de clusteres de conmutación por errores hacemos clic derecho en roles y pulsamos sobre configurar rol.
2. A continuación, se listarán los diferentes roles que podemos añadir a nuestro cluster, en nuestro caso elegiremos “Servidor DHCP”.
3. Estableceremos un nombre, en mi caso “dhcpclusterizado” y como dirección estableceremos una que esté libre, en mi caso la 192.168.3.15
4. Seleccionaremos el disco duro que anteriormente añadimos al clúster.
5. Se mostrará un resumen para confirmar las opciones seleccionadas.
6. Y por último un mensaje advirtiendo de la correcta creación del mismo
7. Si todo ha ido correctamente veremos que ya tenemos nuestro rol en funcionamiento y podremos ver algunos parámetros tales como el nodo propietario.
8. Hacemos clic derecho sobre el rol, seleccionamos propiedades y vamos a la pestaña “Conmutación por error” en la cual elegiremos “Permitir conmutación por recuperación” y la opción “Inmediatamente”.
9. A continuación, vamos al nodo que es actualmente propietario, en nuestro caso server2. Vamos a herramientas administrativas, luego a DHCP para configurar el ámbito de direcciones IP a asignar.
10. Establecemos un nombre al ámbito
11. Estableceremos el rango de direcciones IP, en nuestro caso el rango comprendido desde 192.168.3.50 y 192.168.3.80.
12. En nuestro caso no estableceremos exclusiones
13. Dejaremos el tiempo predeterminado de la duración de la concesión
14. Pulsaremos sobre configuraré estas opciones más tarde.
15. Hacemos clic derecho sobre opciones de ámbito y estableceremos como enrutador la IP del servicio DHCP clusterizado.
16. Hacemos un clic sobre conjunto de direcciones y vemos que se han creado correctamente.
17. Hacemos clic sobre activar para poner en funcionamiento nuestro ámbito.

Comprobación del funcionamiento

Comprobación funcionamiento DHCP

Unimos una máquina Windows XP a la red, comprobamos que la tarjeta de red esté en modo DHCP y realizamos los siguientes comandos:

• Ipconfig /reléase (liberamos IP en caso de tenerla)
• Ipconfig /renew (Solicitamos al servidor DHCP una nueva dirección)

Veremos que el Cluster DHCP nos asigna la dirección IP 192.168.3.50 que es la primera dirección IP disponible del ámbito anteriormente establecido.

Podemos también realizar el comando ipconfig /all para obtener todos los datos acerca de la concesión y la dirección IP, así como también información del servidor DHCP.

Comprobación del correcto funcionamiento del cluster

Vamos a realizar una sencilla pero efectiva prueba del correcto funcionamiento de nuestro cluster Dhcp en Windows Server 2016. Vamos a comprobar que nodo es propietario actualmente del servicio y le vamos a apagar. Nuestro clúster debería automáticamente detectar que el nodo se ha caído y transferir el rol DHCP a otro nodo para no dejarnos sin servicio.

Comprobamos el nodo actualmente propietario:

Vemos que el nodo propietario es el servidor 3, por lo que vamos a apagarlo.

Según apagamos el equipo “server 3” automáticamente el clúster cambia el nodo propietario del rol DHCP a otro server disponible, en este caso el clúster ha cambiado el rol a “server 2” por lo que así hemos comprobado el correcto funcionamiento del clúster.

Aquí concluye la práctica “Clúster DHCP en Windows Server 2016”