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实现Windows Server 2003 R2 DFS(序)[转]  

2012-12-23 16:41:59|  分类: 服务器 |  标签: |举报 |字号 订阅

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大中型组织中的信息技术小组的一个目标就是有效地管理文件服务器及其资源,同时保证用户可以安全地访问这些服务器及其资源。随着组织的扩大,用户和服务器越来越多——无论这些用户和服务器处于一个站点还是处于地理位置不通的站点——管理员会发现,要使用户始终可以连接到所需的文件,难度越来越大。一方面,在分布式服务器上存储文件使更多的用户可以使用文件,并且在服务器位于用户附近时,可以缩短延迟时间并减少带宽的使用;另一方面,随着分布式服务器数量的增加,用户很难定位所需的文件,并且运营成本将增加。

对于管理这些分布式远程服务器的管理员,需要一种解决方案来帮助限制在慢速WAN连接上的网络通信量、在WAN中断或服务器出现鼓掌期间确保文件的可用性以及确保分支服务器正确地备份。Microsoft Windows Server 2003 R2 DFS提供了两项技术:DFS命名空间和DFS复制。这两项技术一起使用时,可以提供简化的、具有容错能力的文件访问和WAN友好复制。

DFS命名空间以前称为分布式文件系统,允许管理员对位于不同服务器上的共享文件家进行分组并将其作为虚拟文件夹树(命名空间)提供给用户。命名空间可以提供很多好处,包括提高数据的可用性、负载共享和简化数据迁移。

DFS复制是一种新型的、基于状态的多主机复制引擎,支持复制计划和带宽限制。DFS复制使用一种称为远程差分压缩(RDC)的新压缩协议,使用该协议可以有效地更新有限带宽网络上的文件。RDC检测文件中数据的插入、删除和重新排列,使DFS复制能够在文件更新时仅复制更改。此外,RDC还具有一项成为交叉文件RDC的功能,有助于减少复制新文件时所需的带宽。

下图说明如何将DFS命名空间和DFS复制一起使用。

image

正如图中所示,在用户尝试访问命名空间中的某个文件夹时(1),客户端计算机将与命名空间服务器联系。命名空间服务器向客户端计算机发送一个引用,其中包含托管与该文件夹关联的共享文件夹(文件夹目标)的服务器列表。客户端计算机将缓存该引用,然后与引用中的第一台服务器联系(2),通常是客户端自己的站点中的服务器,除非同一站点中没有其他服务器或管理员配置了目标优先级。

图中突出显示的文件夹表明该文件夹由两台服务器(一台在纽约,一台在伦敦)上的共享文件夹托管,使这两个站点的用户可以快速、可靠地访问文件。共享文件夹通过DFS复制保持同步。用户并不知道多台服务器托管该文件夹的情况,在命名空间中只能看到一个文件夹。如果其中一台服务器不可用,客户端计算机将故障转移到另一台服务器。

尽管DFS命名空间和DFS复制是两项独立的技术,但是这两项技术一起使用时可以为大中型组织中的许多关键需求提供解决方案。


数据收集

数据手机方案有助于避免在分支机构中使用磁带备份,并且可以显著降低分支机构的运营成本。要实现此目标,需要将数据从分支机构的某台服务器复制到中心机构或数据中心的某台服务器。中心机构的管理员可以使用备份软件从中心服务器备份分支服务器的数据,避免在没有配备受训IT人员的分支机构中让非IT的管理员执行备份。通过在中心机构集中备份,还使组织可以合并备份硬件以及相关的管理任务。

通过RDC,DFS复制仅复制两台服务器之间不通的内容(更改部分),因此可以使复制期间使用的带宽最少,对于与中心机构监理低带宽WAN连接的分支机构,这一点非常重要。此外,可以使用复制计划和带宽限制来设置非工作时间的复制时间并控制在复制期间使用的带宽,使管理员可以更好地控制WAN通信量。

将DFS复制和DFS命名空间组合使用时,管理员可以通过配置命名空间,使分支客户端始终链接到分支服务器上,如果分支服务器不可用,那么分支客户端将鼓掌转移到中心服务器。使用称为客户端故障回复的DFS命名空间增强功能,在分支服务器恢复之后,运行客户端故障回复热修补程序的分支客户端将故障恢复到分支服务器。


数据分发

DFS命名空间和DFS复制可以用于为组织中的用户发布文档、软件和行业数据。尽管单独使用DFS复制就足以分发数据,但是使用DFS命名空间将使管理员可以配置命名空间,以便命名空间中的文件夹由多台服务器托管,从而提高数据的可用性并将客户端负载分散到多台服务器上。浏览命名空间时,用户仅看到一个文件夹,并且不会注意到该文件夹是由多个服务器托管的。用户打开文件夹时,系统会自动将客户端计算机引用到它自己站点中的某台服务器上;如果同一站点中没有其他服务器可用,那么管理员可以配置命名空间,将该客户端引用到Active Directory目录服务中定义的、连接成本最低的服务器。此外,使用称为目标优先级的DFS命名空间增强功能,管理员可以指定服务器的优先级,在客户端访问命名空间中的文件夹时,使特定服务器始终作为接收的服务器列表中(引用)的第一项或最后一项。


在分支机构间共享文件

在分支机构遍布世界各地的大型组织中,一个分支机构的用户通常需要访问另一个分支机构或中心机构/数据中心中存储的共享文件夹和共享文件。尽管有些情况下会需要协作,但是在其他情况下,用户只是需要方位这些文件。如果值得以分支机构中使用的网络通信量和磁盘空间为代价来实现WAN中断期间的短延迟时间和数据可用性,那么管理员可以使用DFS复制在分支服务器之间复制文件,使得用户可以快速访问各自分支机构中的文件。通过在多个分支机构中保存文件,还可以使从一个分支机构到另一个机构出差的用户受益。这些用户可以在一个分支机构中更改其文件,这些更改将复制回相应的分支机构。

将分支机构中的共享文件夹定义为命名空间中的文件夹时,用户像浏览一台服务器一样访问这些文件夹,使用可以从一个一致的位置开始浏览文件。例如,从一个分支机构到另一个分支机构出差的用户像访问命名空间中的同一个文件夹一样来进行访问,但是用户实际上被引用到包含该数据的、最接近的服务器。如果使用DFS复制来复制该数据,用户的更改将复制回该用户的分支机构。

只有用户能够容忍在更改复制到其他分支服务器的一些文件不一致的情况,才建议使用DFS复制进行协作的方案。此外,因为DFS复制对多台服务器上的相同文件所做的更改使用最后写入者有限的启发方式,所以在从一台服务器更新文件或由一个用户更新文件时,最适合使用此方案。设置共享文件夹权限可以有助于确保更改不会发生冲突。对于要求文件锁定的协作方案,建议使用Microsoft Windows SharePoint服务。

Note:因为DFS复制仅在文件关闭之后复制文件,所以要复制数据库文件或长时间保持打开的任何文件,不建议使用DFS复制。

DFS复制是一个新的复制引擎,与文件复制服务(FRS)相比有显著的增强,其好处在于:


简化了将独立的文件夹复制到同一组服务器的过程

Windows Server 2003 R2中通过引入复制组和已复制文件夹,简化了设置已复制文件夹的过程,如下图所示。

image

正如此图所示,复制组是参与一个或多个已复制文件夹的复制的一组服务器(成员)。已复制文件夹是在每个成员上保持同步的文件夹。在上图中存在两个已复制文件夹Projects和Proposals。每个已复制文件夹中的数据更改时,将通过复制组成员之间的连接复制更改。所有成员之间的连接构成复制拓扑。

如果在一个复制组中创建多个已复制文件夹,那么可以简化部署已复制文件夹的过程,因为该复制组的拓扑、计划和带宽限制将应用于每个已复制文件夹。每个已复制文件夹还具有自己的设置,例如文件筛选器和子文件夹筛选器,使管理员可以为每个已复制文件夹筛选出不通的文件和子文件夹。要部署其他已复制文件夹,管理员可以使用简要向导来定义新的已复制文件夹的本地路径和权限。

每个成员上存储的已复制文件夹可以位于成员中不通的卷上,并且尽管通过DFS管理的管理单元很容易共享已复制文件夹并可以选择在现有的命名空间中进行发布,但是已复制文件夹不需要是共享文件夹或命名空间的一部分。


差分复制对文件的更改

DFS复制使用RDC来仅复制成员之间不同的内容(或更改)。这样,建立低速WAN连接的分支机构可以使用最少的带宽来参与复制。

对大文件进行小改动时,RDC特别有效。例如,对2MB的PowerPoint演示文稿所做的更改可能只会通过网络发送60KB,传输的字节数减少了97%。对使用DFS复制和RDC从源服务器复制到目标服务器的780个各种Office文件(.doc、.ppt、.xls)进行了测试。目标是确定RDC对进行典型编辑操作的Office文件的效果。目标服务器的文件版本是x,源服务器的文件版本是x+,两个版本在重要的编辑方面有所不同。传输的字节数所减少的百分比是平均值的50%,大文件明显要更好一些。

此外,通过使用RDC和压缩,DFS复制可以为分发软件文件节省带宽。例如,Microsoft的IT部门使用DFS复制将软件文件复制到多个国家/地区的Microsoft办事处,尽管所使用的带宽会随时间变化,但是在通常情况下,节省带宽63.14%,尤其是在网络通信量方面,复制16.22GB,而不是复制44.0GB。

Note:小于64KB的文件不使用RDC,对于不需要争用网络带宽的高速LAN,RDC可能也没什么好处,可以使用DFS管理单元来禁用每个连接的RDC。


减少用于复制新文件的带宽

RDC的另一项功能(交叉文件RDC)使用启发方式来确定与需要复制的文件类似的文件。在一台服务器上创建新文件并将其复制到另一台服务器时,可以使用该功能。DFS复制可以使用与需要复制的文件类似的文件的部分来代替整个文件,从而使通过WAN传输的数据量最少。

只有需要复制的服务器对中的一台服务器运行的是Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition、Windows Server 2003 R2 Datacenter Edition或Windows Storage Server R2 Enterprise Edition时,才可以使用交叉文件RDC。例如,如果分支机构服务器运行的是Windows Server 2003 R2 Standard Edition,而中心服务器运行的是Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition,那么将使用交叉文件RDC。


有效并且可伸缩的复制

复制组的两个成员开始相互同步时,将使用有效的算法来确定需要复制的文件。交换的源数据量最少,并且因为同步是基于状态的,而不是像文件复制服务(FRS)中一样基于事件的。所以,可以避免因为更改的发生顺序而不必要地发送更改。

通过引入基于状态的同步以及RDC,与FRS相比,DFS复制可以支持将更多的文件复制到更多的成员。经过测试的可伸缩性数字如下所述:


每台服务器最多可以是256个复制组的成员
每个复制组最多可以包含256个已复制文件夹
每台服务器最多可以具有256个连接(例如128个传入连接和128个传出连接)
在每台服务器上,复制组数乘以已复制文件夹数再乘以同时监理的复制连接数,结果必须等于或小于1024.如果错开复制计划,那么不需要计算因为计划结束而没有复制的连接数。
一个复制组最多可以包含256个成员。
一个卷最多可以包含8百万个已复制文件夹,一台服务器最多可以包含1TB的已复制文件。以上是经过测试的数字,并且是解决性能和可伸缩性的建议准则。
灵活的计划和带宽限制

DFS复制支持复制计划和带宽限制,以15分钟为增量,期限为7天。在指定复制间隔时,管理员选择开始时间和停止时间以及在该间隔期间要使用的带宽。带宽使用量的设置为16Kbps到25Kbps以及全部(无限制)带宽。管理员可以配置应用于成员之间的所有连接的默认计划和带宽,亦可以选择为每个连接创建自定义计划和带宽。

为了帮助管理员为不同时区的服务器配置时间窗,管理员可以设置计划,使启动复制的服务器以通用协调时间(UTC)或服务器的本地时间解释计划。


在独立命名空间和基于域的命名空间中以及各个文件夹上支持

可以在独立命名空间和基于域的命名空间中以及不属于任何命名空间的文件夹上使用DFS复制。要复制的文件夹可以共享或取消共享。


在USN日志覆盖和数据库损坏之后自我修复

DFS复制为更新序列号(USN)日志覆盖和Jet数据库损坏提供自我修复功能。尽管在此修复过程中会暂时停止复制,但是该服务不需要任何管理员干预即可恢复。为了进行自我修复,DFS复制扫描文件系统并重新创建DFS复制数据库,其中包含与已复制文件夹中的文件关联的元数据。然户,必须将该数据库与另一个成员上的数据库进行同步。在同步过程中,通过网络发送的元数据量通过已复制文件夹的本地路径下的文件数(即数据库中的ID记录数)和每个文件要发送的元数据大小来指明。文件的元数据大小是文件名的长度加上大约144字节的两倍。额外的RPC开销和TCP开销将产生大约5%的开销,因此在最差的情况下,对于数据库中平均文件名大小为50个字节的1百万个文件,将通过网络发送大约194MB的数据。


成员恢复非常容易

DFS复制将其全局配置设置(拓扑和复制计划)存储在Active Directory中。这些设置还缓存在每个成员的本地.XML文件中;如果此文件损坏或成员在故障之后已恢复,那么DFS复制可以使用存储在Active Directory中的设置重建此文件。这种自我修复可以延长服务器运行时间和提高可靠性,并且更容易在灾难恢复期间重建复制组的成员。DFS复制还使用.XML文件存储成员特定的设置,例如使用Windows Management Instrucmentation(WMI)配置的调试日志设置或RPC端口设置。


简单灵活地预安排新服务器

将新服务器添加到复制组之前,管理员可以在目标服务器上预安排已复制文件夹,方法是将数据复制到服务器,还原备份,或从磁带、DVD或可移动硬盘复制文件。如前面所述,同步过程在带宽使用量和交换的元数据方面效率很高,使初步同步在源服务器(主成员)和目标服务器上相同的文件期间的WAN通信量最小。如果目标服务器上的文件过期,那么DFS复制将使用RDC仅复制在预安排数据之后发生的更改。在目标服务器上存在的,但是在源服务器上不存在的任何预安排文件将移至目标服务器的以复制文件夹路径下的PreExisting文件夹。


新的管理工具

管理员可以使用DFS管理单元来配置DFS命名空间和DFS复制,该管理单元提供两个分布式文件系统组件之间的集成,使管理员可以:


选择命名空间中的某个现有文件夹,然后在该文件夹关联的文件夹目标(共享文件夹)上配置DFS复制
将以复制文件夹添加到现有的命名空间

管理员还可以使用Dfsradmin.exe或Dfsrdiag.exe在命令行下执行管理任务。这两个工具都是Windows Server 2003 R2的一部分,可以使用WMI以编程方式进行其他配置。


委培管理任务

可以为不属于Domain Admins组的管理员委派在域中创建新复制组和/或管理现有复制组的能力。Domain Admins组的成员可以使用DFS管理单元或Dfsadmin.exe命令行工具来执行此委派。


内置的运行状态指标和诊断事件

DFS复制为监视DFS复制的运行状况提供内置的WMI提供程序。例如,WMI提供程序可以报告USN日志覆盖、数据库丢失、磁盘空间不足、网络连接问题、共享违规、复制过多以及成员之间的时钟偏差。DFS复制事件日志中也会报告这些,该日志专门用于存储与复制有关的事件。

监视DFS复制的方法有两种:内置的诊断报告和Windows操作管理器(MOM)的Windows DFS复制管理工具包。诊断报告是使用DFS管理单元或Dfsadmin.exe命令行工具生成的一个.html文件。报告中包含大量DFS复制的信息,包括错误事件和警告事件、服务状态和服务运行时间、基于RDC压缩和数据流压缩的复制效率、囤积的发送事务和接收事务和可用磁盘空间等。下图显示了一个运行状况报告的示例。

untitled

Windows DFS复制管理工具包是一个实时的监视工具,用于按成员监视DFS复制的运行状况和复制进度。管理员可以使用此管理工具包来监视DFS复制服务、复制组、已复制文件夹以及存储已复制文件夹的卷的状态。导致完全复制或部分复制失败的条件将暂时更改对象的状态;问题解决之后,这些对象将由服务自动改回正常状态,或由管理员将其改回正确状态。

Windows Server 2003 R2中的DFS命名空间增强功能

如前面所述,Windows Server 2003中的分布式文件系统已重命名为DFS命名空间。尽管底层服务和基本功能没有改变,但是Windows Server 2003 R2中提供了许多DFS命名空间增强功能,使分支机构中使用的命名空间更容易管理,并且更加灵活。


新的管理工具和更新的管理工具

Windows Server 2003 R2中新的DFS管理单元为管理命名空间和DFS复制提供了一个改进的图形用户界面。该管理单元使使管理员可以配置DFS 命名空间增强功能(例如目标优先级、委派和客户端故障回复)以及 Windows Server 2003 中只能使用 Dfsutil.exe 配置的现有功能。例如,管理员可以使用“DFS 管理”管理单元来配置服务器在引用中的排序方式,例如按最低成本排序或限制为与客户端处于同一站点。管理员还可以启用根路径扩展模式,该模式可以减少大型命名空间中的主域控制器 (PDC) 模拟器的负载。


客户端故障回复

“DFS 命名空间”中的客户端故障转移是在一台服务器发生故障或从命名空间中删除之后,客户端尝试访问引用中另一台服务器的过程。除非配置了客户端故障回复,否则,客户端将继续使用故障转移到的服务器,直到重新启动客户端或清除客户端的引用高速缓存。如果配置了客户端故障回复,并且客户端安装了相应的客户端故障回复热修补程序,那么客户端将故障回复到首选的本地服务器(在该服务器恢复之后)。


目标优先级

客户端访问命名空间时,将接收包含与命名空间根路径或文件夹关联的目标列表的引用。这些目标按照命名空间或文件夹当前的排序方法列出。要微调特定目标的排序方法,管理员可以指定服务器在引用中作为第一项还是最后一项出现。分配目标优先级在许多方案中非常有用,如“热待机”方案,此时将一台服务器视为最后手段的服务器。在该方案中,管理员可以指定备用服务器始终出现在引用中的最后一位,并且只有当其他所有服务器都发生故障或由于网络中断而不可用时,客户端才故障转移到此服务器。


更佳的委派功能

管理员可以很容易委派创建基于域的命名空间以及管理各个独立命名空间和基于域的命名空间的能力。“DFS 管理”管理单元设置对 Active Directory 中的“DFS 命名空间”配置对象的相应权限,或设置对在命名空间服务器注册表中的“DFS 命名空间”配置对象的相应权限,取决于命名空间类型。


重新构建命名空间的能力

使用“DFS 管理”管理单元可以很容易重命名或移动命名空间中的文件夹。管理员可以通过重新构建命名空间来纠正错误或在业务需要改变或新文件夹添加到命名空间时调整层次结构。管理员还可以使用更新版本的命令行工具 Dfscmd.exe 移动命名空间文件夹。

配置要求


DFS复制的要求
Active Directory 架构必须更新为包含新的“DFS 复制”对象。这些架构更改在 Windows Server 2003 R2 操作系统安装光盘的光盘 2 上提供。此架构可以应用于运行 Microsoft? Windows? 2000 Server、Windows Server 2003 和 Windows Server 2003 R2 的域控制器。
将参与“DFS 复制”的服务器必须运行 Windows Server 2003 R2。在安装 Windows Server 2003 R2 之后,必须在每台将参与复制的服务器上安装“DFS 复制”服务,并且必须安装“DFS 管理”管理单元来管理复制。
防病毒软件必须与“DFS 复制”兼容。
复制组中的服务器必须处于同一个林中。不能跨不同林中的服务器进行复制。
已复制文件夹必须存储在 NTFS 卷上。
在服务器群集上,已复制文件夹应位于节点的本地存储中,因为“分布式文件系统复制”服务不支持群集,并且该服务无法故障转移到另一个节点。

Note:Windows Server 2003 R2 中的 SYSVOL 复制不支持“DFS 复制”。不要尝试通过禁用 FRS 并为 SYSVOL 设置复制组,在 SYSVOL 上配置“DFS 复制”。在运行 Windows Server 2003 R2 的域控制器上,继续使用 FRS 进行 SYSVOL 复制。FRS 和“DFS 复制”可以在同一台成员服务器或域控制器上共存。


DFS命名空间的要求
将使用“DFS 管理”管理单元的服务器必须运行 Windows Server 2003 R2 或 Windows XP SP2。
要支持新的命名空间功能,所有托管命名空间的服务器必须运行 Windows Server 2003 SP1 或 Windows Server 2003 R2。
要支持新的命名空间功能,所有域控制器必须运行 Windows Server 2003 SP1 或 Windows Server 2003 R2。
命名空间必须在 NTFS 卷上创建。
访问命名空间的客户端可以运行任何支持的客户端操作系统,但是只能为客户端故障回复配置运行下列操作系统、Service Pack 和相应的客户端故障回复热修补程序的客户端:
Windows XP SP2 和客户端故障回复热修补程序。
Windows Server 2003 SP1 和客户端故障回复热修补程序。

从运行Windows XP的计算机管理分布式文件系统

也可以通过安装 Windows Server 2003 R2 管理工具包,从运行 Windows XP SP2 的计算机管理“DFS 命名空间”和“DFS 复制”。在安装此工具包时,“DFS 管理”管理单元作为“文件服务器管理”管理单元的一部分提供。有关安装此工具包的详细信息,请访问 Microsoft 网站 (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=55225)。

本文出自 “源@Code” 博客,请务必保留此出处http://myocode.blog.51cto.com/703470/548374


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