Datenbankverfügbarkeitsgruppen – Hochverfügbarkeit in Exchange Server 2012

Wer Exchange-Datenbanken zwischen mehreren Server synchron halten möchte, kann dies mit Datenbankverfügbarkeitsgruppen (Database Availability Groups, DAG) erreichen – sogar ohne Cluster-Konfiguration. Allerdings nutzen die DAGs Komponenten der Cluster-Funktionalität von Windows Server 2008 R2/2012 zur Replikation von Postfachdatenbanken. Aus diesem Grund müssen Sie die Enterprise-Edition Windows Server 2008 R2 oder Windows Server 2012 in der Standard- oder in der Enterprise-Variante einsetzen.

Datenbankverfügbarkeitsgruppen sind auch mit der Standard-Edition von Exchange 2013 möglich. DAGs sind daher ein hervorragendes Mittel, um auch bei kleineren Unternehmen hochverfügbare Exchange-Datenbanken ohne komplexe Konfiguration zu realisieren, ab Exchange 2013 auch für öffentliche Ordner.

DAG verstehen

Die Replikation der Datenbanken zwischen Servern erfolgt über Transaktionsprotokolle. Da in Exchange 2013 die Exchange-Datenbanken einen eindeutigen Namen in der Organisation besitzen, können Sie durch Postfachkopien in einer DAG alle produktiven Datenbanken auf alle Postfachserver kopieren und bei Bedarf auch aktiv schalten. Bei einem Ausfall müssen Sie nicht mehr den kompletten Exchange-Server auf einen anderen Cluster-Knoten verschieben.

Exchange 2013 verwendet einen festgelegten TCP-Port für den Datenaustausch. Aktive Transaktionsprotokolle der produktiven Exchange-Datenbank senden einen Datenstrom an die passiven Kopien, der verschlüsselt und komprimiert ist. Exchange 2013 kann als Quelle für die Replikation der Daten die produktive Datenbank oder eine andere Postfachdatenbankkopie verwenden. Beide Editionen von Exchange 2013 unterstützen Hochverfügbarkeit über die Datenbankverfügbarkeitsgruppen (DAG). Sie können die Editionen in einer DAG sogar mischen.

Datenbankverfügbarkeitsgruppen erstellen Sie entweder über die Exchange-Verwaltungsshell oder in der Exchange-Verwaltungskonsole. In der Verwaltungsshell arbeiten Sie mit dem Commandlet »New-DatabaseAvailabilityGroup« . In der Exchange-Verwaltungskonsole finden Sie die Einstellungen über »Server | Database Availabilty Groups« . Bei einer DAG handelt es sich zunächst um ein leeres Objekt in Active Directory. Fügen Sie der DAG den ersten Server hinzu, erstellt Exchange für die Datenbankverfügbarkeitsgruppe automatisch einen Failover-Cluster. Die Datenbankverfügbarkeitsgruppe verfügt über einen eindeutigen Namen und eine statische IP-Adresse. Mit der Option »DatabaseAvailabilityGroupIPAddresses« können Sie einer DAG auch mehrere IP-Adressen zuordnen. Belegen Sie die Option »DatabaseAvailabilityGroupIPAddresses« mit dem Wert 0.0.0.0, verwendet die DAG für die IP-Adressen DHCP.

Das Commandlet »Add-DatabaseAvailabilityGroupServer« fügt Postfachserver zu der DAG hinzu. Die IP-Adressen für den Cluster registriert der Cluster-Dienst im DNS. Administratoren und Empfänger müssen keine Verbindung zu dem Namen oder der IP-Adresse der Datenbankverfügbarkeitsgruppe herstellen. Diese Daten dienen nur der internen Replikation. Nehmen Sie in der Datenbankverfügbarkeitsgruppe weitere Server auf, treten diese automatisch dem Cluster bei. Haben Sie einer Datenbankverfügbarkeitsgruppe Mitglieder hinzugefügt, können Sie die Postfachdatenbanken jedes Servers auf andere DAG-Mitglieder replizieren.

Exchange verwendet für einen DAG-Cluster auch noch einen weiteren Server im Netzwerk, auf dem ein Ordner liegt, der Daten des Clusters enthält. Dieser Server (Zeugenserver genannt) wird nicht Bestandteil des Clusters, sondern ist logisch außerhalb des Clusters angeordnet. Diese Freigabe wird als File Share Witness (Dateifreigabenzeuge) bezeichnet und zur Absicherung des Datenflusses zwischen den Cluster-Knoten eingesetzt.

Erstellen und Löschen

Wenn Sie eine DAG erstellen, müssen Sie den Namen der Gruppe sowie eine IP-Adresse festlegen, die Sie der DAG zuordnen. Nach der Erstellung einer DAG können Sie über das Commandlet »Set-DatabaseAvailabilityGroup« die Einstellungen anpassen. In der Exchange-Verwaltungskonsole finden Sie die Steuerung der DAG über Server im Menü »Database Availability Groups« ( Abbildung 1 ). Setzen Sie im Unternehmen IPv6 ein, versucht der Assistent der Datenbankverfügbarkeitsgruppe auch eine IPv6-Adresse zuzuweisen. Wenn es sich beim Zeugenserver nicht um einen Exchange-Server handelt, müssen Sie auf dem Server die Windows-Gruppe »Exchange Trusted Subsystem« in die lokale Administratorengruppe aufnehmen, bevor Sie eine DAG erstellen.

Abbildung 1: DAGs erstellen Sie entweder in der webbasierten Exchange-Verwaltungskonsole oder in der Verwaltungsshell von Exchange.

Auf allen Servern muss allerdings die gleiche Betriebssystemversion installiert sein. Sie können keine Server mit Windows Server 2008 R2 und Windows Server 2012 gleichzeitig in einer DAG einsetzen. Auf dem Zeugenserver für den DAG-Cluster darf allerdings ein anderes Betriebssystem laufen.

In Exchange 2010 ist bei der Erstellung einer DAG die Angabe eines Zeugenservers (Witness) optional. In Exchange 2013 ist diese Option aber notwendig. Wollen Sie eine DAG nicht in der Exchange-Verwaltungskonsole, sondern in der Exchange-Verwaltungsshell erstellen, verwenden Sie den folgenden Befehl:

New-DatabaseAvailabilityGroup -Name DAG -WitnessServer Zeugenserver-WitnessDirectory Zeugenordner-DatabaseAvailabilityGroupIPAddressesIP-Adressen

Wollen Sie eine DAG löschen, müssen Sie zunächst in der Exchange-Verwaltungskonsole über Server im Menü »Datenbanken« die Postfachdatenbankkopien löschen.

Haben Sie in der Exchange-Verwaltungskonsole die Eigenschaften der DAG aufgerufen, können Sie über die Menüs Einstellungen vornehmen. Die DAG-Eigenschaften speichert Exchange in Active Directory. Im Menü »Allgemein« sehen Sie die Mitglieder der DAG, den Zeugenserver und den DAG-Ordner. Über »DAG-Mitgliedschaft verwalten« legen Sie die Server fest, auf denen Sie Datenbanken mit DAGs absichern wollen.

Mit dem Commandlet »Set-DatabaseAvailabilityGroup -Identity DAG« passen Sie ebenfalls die Einstellungen der DAG an. Hier stehen die gleichen Möglichkeiten wie bei der Erstellung zur Verfügung. Das Commandlet »Get-DatabaseAvailabilityGroup <DAG-Name> | fl« zeigt die Einstellungen einer DAG an. Die Liste aller Mitglieder der DAG gibt »Get-DatabaseAvailabilityGroup <DAG-Name> | fl« aus ( Abbildung 2 ).

Abbildung 2: Informationen zu einer DAG lassen Sie sich zum Beispiel in der Exchange-Verwaltungsshell anzeigen.