Přehled Prostorů úložiště s přímým přístupem

Platí pro: Azure Stack HCI, verze 21H2 a 20H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Prostory úložiště s přímým přístupem je funkce Azure Stack HCI a Windows Serveru, která umožňuje clusterovat servery s interním úložištěm do softwarově definovaného řešení úložiště.

Tento článek obsahuje přehled Prostory úložiště s přímým přístupem, jak funguje, kdy ho používat, a jeho klíčové výhody. Další informace o Prostory úložiště s přímým přístupem můžete také prozkoumat videa a příběhy zákazníků z reálného světa v tomto článku.

Pokud chcete začít, zkuste Prostory úložiště s přímým přístupem v Microsoft Azure nebo si stáhněte 180denní zkušební kopii Windows Serveru z Windows Hodnocení serverů. Informace o minimálních požadavcích na hardware pro Prostory úložiště s přímým přístupem na Windows Serveru a Azure Stack HCI najdete v požadavcích na systém pro Windows Server a systém pro Azure Stack HCI. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem jako součást Azure Stack HCI, přečtěte si téma Nasazení operačního systému Azure Stack HCI.

Co je Prostory úložiště s přímým přístupem?

Prostory úložiště s přímým přístupem je softwarově definované řešení úložiště, které umožňuje sdílet prostředky úložiště ve vaší sblížené a hyperkonvergované IT infrastruktuře. Umožňuje kombinovat interní úložné jednotky na clusteru fyzických serverů (2 a až 16) do softwarově definovaného fondu úložiště. Tento fond úložiště má kódování mezipaměti, vrstev, odolnosti a mazání napříč sloupci – všechny nakonfigurované a spravované automaticky.

Kapacitu úložiště clusteru můžete škálovat přidáním dalších jednotek nebo přidáním dalších serverů v clusteru. Prostory úložiště s přímým přístupem automaticky nasadí nové jednotky a znovu vyrovná fond úložiště. K zajištění integrované a always-on mezipaměti také automaticky používá nejrychlejší médium úložiště.

Prostory úložiště s přímým přístupem je základní technologií Azure Stack HCI, verze 21H2 a 20H2. Je také součástí edic Datacenter Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server Insider Preview buildy a edice Azure Windows Server 2022 a Windows Server 2019.

Prostory úložiště s přímým přístupem můžete nasadit na cluster fyzických serverů nebo na clustery hostů virtuálního počítače. Pokud ho nasazujete do hyperkonvergovaného clusteru fyzických serverů, doporučujeme používat servery Azure Stack HCI. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem jako součást Azure Stack HCI, přečtěte si téma Nasazení operačního systému Azure Stack HCI.

Nasazení Prostory úložiště s přímým přístupem na clustery hostů virtuálních počítačů poskytuje virtuální sdílené úložiště napříč sadou virtuálních počítačů nad privátním nebo veřejným cloudem. V produkčních prostředích se toto nasazení podporuje jenom na Windows Serveru. Informace o tom, jak nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem na clustery hostů virtuálních počítačů na Windows Serveru, najdete v tématu Použití Prostory úložiště s přímým přístupem v clusterech hostovaného virtuálního počítače.

Pouze pro účely testování a vyhodnocení můžete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem na clustery hostů virtuálních počítačů v testovacích prostředích Azure Stack HCI. Informace o jeho nasazení v testovacích prostředích Azure Stack HCI najdete v kurzu : Vytvoření testovacího prostředí založeného na virtuálních počítačích pro Azure Stack HCI.

Jak to funguje

Prostory úložiště s přímým přístupem používá mnoho funkcí na Windows Serveru, jako je clustering s podporou převzetí služeb při selhání, systém souborů sdíleného svazku clusteru (CSV), protokol SMB (Server Message Block) 3 a Prostory úložiště. Představuje také novou technologii s názvem Software Storage Bus.

Prostory úložiště s přímým přístupem vytvoří softwarově definované řešení úložiště kombinací interních úložných jednotek na clusteru serverů se standardními obory. Začnete tím, že připojíte servery s interními úložnými jednotkami přes Ethernet a vytvoříte cluster – nevyžaduje se žádný speciální kabel nebo prostředky infrastruktury úložiště. Když povolíte Prostory úložiště s přímým přístupem v tomto clusteru, kombinuje jednotky úložiště z každého z těchto serverů do jednoho softwarově definovaného fondu prakticky sdíleného úložiště.

Potom vytvoříte svazky z tohoto fondu úložiště, do kterých můžete ukládat data. Tyto svazky spouštějí systém souborů CSV. To znamená, že pro každý server tyto svazky vypadají a fungují, jako by byly připojené místně. Díky integrované odolnosti proti chybám v těchto svazcích zůstanou vaše data online a přístupná i v případě, že jednotka selže nebo celý uzel přejde do režimu offline.

V těchto svazcích můžete umístit soubory, například .vhd a .vhdx pro virtuální počítače. Cluster se spuštěným Prostory úložiště s přímým přístupem můžete použít takto:

  • Souborový server se škálováním na více systémů (SoFS) vystavením svazků přes síť jako sdílené složky SMB3
  • Hyperkonvergovaný systém povolením technologie Hyper-V v clusteru a umístěním virtuálních počítačů přímo na svazky.

Následující část popisuje funkce a komponenty zásobníku Prostory úložiště s přímým přístupem.

Storage Spaces Direct Stack

Síťový hardware. Prostory úložiště s přímým přístupem používají ke komunikaci mezi servery protokol SMB3 přes Ethernet, a to včetně funkcí SMB Direct a SMB Multichannel. Důrazně doporučujeme používat 10 GbE s přímým přístupem do paměti vzdáleného počítače (RDMA), a to buď iWARP, nebo RoCE.

Hardware úložiště. Prostory úložiště s přímým přístupem vyžaduje 2 a až 16 serverů schválených Microsoftem s přímým přístupem SATA, SAS, NVMe nebo trvalých paměťových jednotek, které jsou fyzicky připojené jenom k jednomu serveru. Každý server musí mít alespoň dvě jednotky SSD a alespoň čtyři další jednotky. Jednotky SATA a SAS by měly být za hostitelským adaptérem (HBA) a rozšířením SAS.

Clustering s podporou převzetí služeb při selhání. Prostory úložiště s přímým přístupem k připojení serverů používá integrovanou funkci clusteringu Azure Stack HCI a Windows Serveru.

Softwarová sběrnice úložiště. Softwarová Storage Sběrnice zahrnuje cluster a vytváří softwarově definované prostředky infrastruktury úložiště, kde všechny servery vidí všechny místní jednotky sebe navzájem. Můžete si to představit jako nahrazení nákladné a omezující technologie Fibre Channel nebo kabeláže sdíleného SAS.

Mezipaměť vrstev sběrnice úložiště. Softwarová Storage Sběrnice dynamicky sváže nejrychlejší disky,které jsou přítomné (například SSD) na pomalejší jednotky (například HDD), aby poskytovaly ukládání do mezipaměti pro čtení a zápis na straně serveru, které urychluje vstupně-výstupní operace a zvyšuje propustnost.

Fond úložiště. Kolekce jednotek, které tvoří základ Prostory úložiště, se nazývá fond úložiště. Vytvoří se automaticky a všechny oprávněné jednotky se automaticky zjistí a přidají do něj. Důrazně doporučujeme použít jeden fond s výchozím nastavením na každý cluster. Další informace o fondu Storage najdete na blogu o Storage fondu.

Prostory úložiště. Prostory úložiště poskytuje odolnost proti chybám vůči "virtuálním diskům" pomocí zrcadlení, kódování mazání nebo obojího. Můžete si to představit jako distribuované, softwarově definované diskové pole RAID používající jednotky v daném fondu. V Prostory úložiště s přímým přístupem mají tyto virtuální disky obvykle odolnost vůči dvěma souběžným selháním jednotky nebo serveru (například 3cestné zrcadlení s každou kopií dat na jiném serveru) – i když je k dispozici také odolnost skříně a racku proti chybám.

Odolný systém souborů (ReFS). Odolný systém souborů (ReFS) je prvním systémem souborů vytvořeným pro účely virtualizace. Zahrnuje výrazné zrychlení operací se soubory .vhdx, jako jsou vytváření, rozšíření a slučování kontrolních bodů a integrované kontrolní součty pro detekci a opravu chyb bitů. Zavádí také vrstvy v reálném čase, které obměňují data mezi horkou a studenou úrovní úložiště v reálném čase na základě využití.

Sdílené svazky clusteru. Systém souborů CSV sjednocuje všechny svazky ReFS do jednoho oboru názvů přístupného prostřednictvím libovolného serveru. Ke každému serveru vypadá každý svazek a funguje jako místně připojený.

Souborový server se škálováním na více systémů. Tato konečná vrstva je nezbytná pouze v konvergovaných nasazeních. Poskytuje vzdálený přístup k souborům pomocí přístupového protokolu SMB3 klientům, jako je například jiný cluster s technologií Hyper-V, přes síť a efektivně mění Prostory úložiště s přímým přístupem na úložiště připojené k síti (NAS).

Klíčové výhody

Prostory úložiště s přímým přístupem nabízí následující klíčové výhody:

Image Description
Simplicity Jednoduchost. Přejděte ze standardních serverů se systémem Windows Server nebo Azure Stack HCI do prvního Prostory úložiště s přímým přístupem clusteru za méně než 15 minut. Pro uživatele nástroje System Center je nasazení otázkou pouze jednoho zaškrtávacího políčka.
High performance Vysoký výkon. Bez ohledu na to, jestli je vše flash nebo hybridní, Prostory úložiště s přímým přístupem může překročit 13,7 milionu IOPS na server. Architektura Prostory úložiště s přímým přístupem integrovaná hypervisorem poskytuje konzistentní, nízkou latenci, integrovanou mezipaměť pro čtení a zápis a podporu špičkových jednotek NVMe připojených přímo ke sběrnici PCIe.
Fault tolerance Odolnost proti chybám. Integrovaná odolnost zpracovává poruchy jednotek, serveru nebo komponent se zachováním nepřetržité dostupnosti. Rozsáhlejší nasazení lze také nakonfigurovat pro odolnost skříně nebo stojanu proti chybám. Když dojde k selhání hardwaru, prostě jej vyměňte – software se sám uzdraví a nevyžaduje k tomu žádné složité kroky správy.
Resource efficiency Efektivita zdrojů Kódování mazání zajišťuje až 2,4× vyšší efektivitu úložiště s jedinečnými inovacemi, jako jsou kódy místního obnovení a úrovně reFS v reálném čase, aby tyto zisky rozšířily na pevné disky a smíšené horké nebo studené úlohy, a současně minimalizují spotřebu procesoru, aby se prostředky vrátily tam, kde jsou nejvíce potřebné – na virtuální počítače.
Manageability Možnosti správy: Pomocí Storage ovládacích prvků QoS můžete udržovat zaneprázdněné virtuální počítače v kontrole s minimálními a maximálními limity IOPS pro jednotlivé virtuální počítače. Health Service poskytuje nepřetržité integrované monitorování a upozorňování. Nová rozhraní API usnadňují shromažďování bohatých metrik výkonu a kapacity na úrovni clusteru.
Scalability Škálovatelnost: Přejděte až na 16 serverů a více než 400 jednotek, a to až na 4 petabajty (4 000 terabajtů) úložiště na cluster. Pokud chcete vertikálně navýšit kapacitu, přidejte další jednotky nebo přidejte další servery; Prostory úložiště s přímým přístupem automaticky nasadí nové jednotky a začnou je používat. Jak lze očekávat, ve větším měřítku se efektivita a výkon úložiště zlepší.

Kdy ho použít

Prostory úložiště s přímým přístupem je základní technologie Azure Stack HCI a Windows Serveru. Poskytuje ideální řešení síťového úložiště, pokud chcete:

  • Vertikálně navyšte kapacitu síťového úložiště nebo vertikálně navyšte kapacitu úložiště. Pokud chcete rozšířit kapacitu síťového úložiště, můžete přidat další jednotky nebo přidat další servery, aby byla vaše data zabezpečená a přístupná. Pokud jednotka ve fondu úložiště selže nebo celý uzel přejde do režimu offline, všechna data zůstanou online a přístupná.
  • Nasdílejte stejnou sadu dat z různých umístění najednou. Fond úložiště, který Prostory úložiště s přímým přístupem vytváří, vypadá a funguje jako sdílená síť. Uživatelé sítě mají přístup k uloženým datům kdykoli z libovolného umístění, aniž by se museli starat o fyzické umístění uložených dat.
  • Použijte kombinaci úložných médií. S Prostory úložiště s přímým přístupem můžete kombinovat různé typy médií úložiště v clusteru serverů a vytvořit tak softwarově definovaný fond úložiště. Software se automaticky rozhodne, která média se mají používat na základě dat – aktivní data na rychlejším médiu a další zřídka používaná data na pomalejším médiu.

Možnosti nasazení

Prostory úložiště s přímým přístupem podporuje následující dvě možnosti nasazení:

  • Hyperkonvergované
  • Konvergované

Poznámka

Azure Stack HCI podporuje pouze hyperkonvergované nasazení.

Hyperkonvergované nasazení

V hyperkonvergovaném nasazení použijete jeden cluster pro výpočetní prostředky i úložiště. Možnost hyperkonvergovaného nasazení spouští virtuální počítače Hyper-V nebo SQL Server databáze přímo na serverech poskytujících úložiště – ukládá jejich soubory do místních svazků. Tím se eliminuje nutnost konfigurovat přístup a oprávnění souborového serveru, což snižuje náklady na hardware pro nasazení malých až středních firem a vzdálených poboček. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem na Windows Server, přečtěte si téma Nasazení Prostory úložiště s přímým přístupem na Windows Server. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem jako součást Azure Stack HCI, podívejte se, co je proces nasazení pro Azure Stack HCI?

[Storage Spaces Direct serves storage to Hyper-V VMs in the same cluster]

Sblížené nasazení

V sblíženého nasazení použijete samostatné clustery pro úložiště a výpočetní prostředky. Konvergovaná možnost nasazení, označovaná také jako "členěná", vrství souborový server se škálováním na více systémů (SoFS) na vrcholu Prostory úložiště s přímým přístupem, aby poskytovala úložiště připojené k síti přes sdílené složky PROTOKOLU SMB3. To umožňuje škálování výpočetních prostředků a úloh nezávisle na clusteru úložiště, což je nezbytné pro větší nasazení, jako je hyper-V IaaS (infrastruktura jako služba) pro poskytovatele služeb a podniky.

Storage Spaces Direct serves storage using the Scale-Out File Server feature to Hyper-V VMs in another server or cluster

Správa a monitorování

Ke správě a monitorování Prostory úložiště s přímým přístupem můžete použít následující nástroje:

Název Grafický nebo příkazový řádek? Zaplaceno nebo zahrnuto?
Windows Admin Center Grafický Zahrnuje
& správce clusteru s podporou převzetí služeb při selhání Správce serveru Grafický Zahrnuje
Windows PowerShell Příkazový řádek Zahrnuje
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM)
&Operations Manager
Grafický Placené

Videa

přehled Prostory úložiště s přímým přístupem (5 minut)

Prostory úložiště s přímým přístupem na Microsoft Ignite 2018 (1 hodina)

Prostory úložiště s přímým přístupem na Microsoft Ignite 2017 (1 hodina)

Prostory úložiště s přímým přístupem zahájení události na konferenci Microsoft Ignite 2016 (1 hodina)

Příběhy zákazníků

Existuje více než 10 000 clusterů po celém světě, na kterých běží Prostory úložiště s přímým přístupem. Organizace všech velikostí, od malých firem, které nasazují jen dva uzly, až po velké podniky a vlády nasazující stovky uzlů, závisí na Prostory úložiště s přímým přístupem pro důležité aplikace a infrastrukturu.

Navštivte Microsoft.com/HCI , kde si můžete přečíst své příběhy.

Grid of customer logos

Další odkazy