Přehled Prostorů úložiště s přímým přístupem

Článek
02/22/2024

Platí pro: Azure Stack HCI verze 22H2 a 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019 Windows Server 2016

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

Tento článek obsahuje přehled Prostory úložiště s přímým přístupem, jak funguje, kdy ho používat a jaké jsou jeho klíčové výhody. V tomto článku můžete také prozkoumat videa a příběhy skutečných zákazníků, kde se dozvíte více o Prostory úložiště s přímým přístupem.

Pokud chcete začít, zkuste Prostory úložiště s přímým přístupem v Microsoft Azure nebo si stáhněte zkušební kopii Windows Serveru s 180denní licencí z webu Windows Server Evaluations. Pokud chcete znát minimální požadavky na hardware pro Prostory úložiště s přímým přístupem na Windows Serveru a Azure Stack HCI, přečtěte si téma Požadavky na systém pro Windows Server a Požadavky na 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 až 16) do softwarově definovaného fondu úložiště. Tento fond úložiště obsahuje mezipaměť, vrstvy, odolnost a kódování mazání napříč sloupci – vše se konfiguruje a spravuje automaticky.

Kapacitu úložiště clusteru můžete škálovat přidáním dalších jednotek nebo dalších serverů v clusteru. Prostory úložiště s přímým přístupem automaticky nasadí nové jednotky a znovu vytvoří rovnováhu fondu úložiště. Automaticky také používá nejrychlejší médium úložiště, které je k dispozici, a poskytuje integrovanou mezipaměť s nepřetržitým zapnutím.

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

Prostory úložiště s přímým přístupem můžete nasadit na cluster fyzických serverů nebo na clustery hostů virtuálních počítačů. Pokud ho nasazujete na hyperkonvergovaný cluster fyzických serverů, doporučujeme použít 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 je toto nasazení podporováno pouze v systému Windows Server. Informace o nasazení Prostory úložiště s přímým přístupem na clustery hostů virtuálních počítačů ve Windows Serveru najdete v tématu Použití Prostory úložiště s přímým přístupem v clusterech hostovaných virtuálních počítačů.

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

Jak to funguje

Prostory úložiště s přímým přístupem používá řadu funkcí 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. Zavádí také novou technologii nazvanou Softwarová sběrnice úložiště.

Prostory úložiště s přímým přístupem vytvoří softwarově definované řešení úložiště kombinací interních úložných jednotek na clusteru serverů se standardními oborovými standardy. Začnete tím, že servery připojíte k interním úložným jednotkám přes Ethernet, abyste vytvořili cluster – není potřeba žádný speciální kabel ani prostředky infrastruktury úložiště. Když povolíte Prostory úložiště s přímým přístupem v tomto clusteru, zkombinuje jednotky úložiště z každého z těchto serverů do jednoho softwarově definovaného fondu virtuálních sdílených úložišť.

Z tohoto fondu úložiště pak vytvoříte svazky, do kterých můžete ukládat data. Na těchto svazcích běží systém souborů CSV. To znamená, že na každém serveru tyto svazky vypadají a chovají se, jako by byly připojené místně. Díky integrované odolnosti proti chybám v těchto svazcích zůstanou vaše data online a přístupná, i když dojde k selhání jednotky nebo když celý uzel přejde do režimu offline.

Do těchto svazků 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 v síti jako sdílené složky SMB3.
Hyperkonvergovaný systém povolením technologie Hyper-V v clusteru a umístěním virtuálních počítačů přímo nad svazky

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

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 více než 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 až 16 serverů schválených Microsoftem s přímo připojenými jednotkami SATA, SAS, NVMe nebo trvalými paměťovými jednotkami, které jsou fyzicky připojené jenom k jednomu serveru. Každý server musí mít alespoň dvě jednotky SSD a nejméně 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 sběrnice úložiště pokrývá cluster a vytváří softwarově definované prostředky infrastruktury úložiště, kde všechny servery vidí všechny místní jednotky ostatních serverů. Můžete si to představit jako nahrazení nákladné a omezující technologie Fibre Channel nebo kabeláže sdíleného SAS.

Mezipaměť vrstev sběrnice úložiště. Softwarová sběrnice úložiště dynamicky sváže nejrychlejší jednotky (například SSD) s pomalejšími jednotkami (například pevné disky) a zajišťuje tak ukládání do mezipaměti pro čtení a zápis na straně serveru, což zrychluje 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 úložiště najdete v blogu Podrobné informace o fondu úložiště .

Prostory úložiště. Prostory úložiště poskytuje odolnost "virtuálních disků" proti chybám 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 proti selhání dvou souběžných jednotek nebo serveru (například 3cestné zrcadlení, kdy každá kopie dat je na jiném serveru) – i když je k dispozici také odolnost skříně a stojanu 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 je vytváření, rozšiřování a slučování kontrolních bodů, a předdefinované kontrolní součty pro detekci a opravu bitových chyb. Zavádí také vrstvy v reálném čase, které rotují 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. Každý svazek na každém serveru vypadá a chová se, jako by byl připojený místně.

Souborový server se škálováním na více systémů. Tato poslední vrstva je nezbytná pouze v konvergovaných nasazeních. Poskytuje klientům, jako je jiný cluster s Technologií Hyper-V, vzdálený přístup k souborům přes síť pomocí přístupového protokolu SMB3, čímž 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
	Jednoduchost. Přejděte ze standardních serverů s Windows Serverem nebo Azure Stack HCI na první Prostory úložiště s přímým přístupem cluster za méně než 15 minut. Pro uživatele nástroje System Center je nasazení otázkou pouze jednoho zaškrtávacího políčka.
	Vysoký výkon. Bez ohledu na to, jestli se jedná o čistě flashové nebo hybridní, Prostory úložiště s přímým přístupem může překročit 13,7 milionu IOPS na server. Architektura Prostory úložiště s přímým přístupem s hypervisorem poskytuje konzistentní a nízkou latenci, integrovanou mezipaměť pro čtení a zápis a podporu špičkových jednotek NVMe připojených přímo ke sběrnici PCIe.
	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.
	Efektivita prostředků. Kódování mazání přináší až 2,4krát vyšší efektivitu úložiště s jedinečnými inovacemi, jako jsou kódy místního obnovení a úrovně reFS v reálném čase, které tyto výhody rozšíří na jednotky pevných disků a smíšené horké nebo studené úlohy, a to vše při minimalizaci využití procesoru, aby se prostředky vrátily tam, kde jsou nejvíce potřeba – virtuálním počítačům.
	Možnosti správy: Pomocí ovládacích prvků kvality služby úložiště můžete zajistit kontrolu zaneprázdněných virtuálních počítačů s minimálními a maximálními limity IOPS na virtuální počítač. Služba Health Service poskytuje průběžné integrované monitorování a upozorňování. Nová rozhraní API usnadňují shromažďování bohatých metrik výkonu a kapacity v rámci celého clusteru.
	Škálovatelnost: Přejděte až na 16 serverů a více než 400 jednotek pro až 4 petabajty (4 000 terabajtů) úložiště na cluster. Chcete-li horizontální navýšení kapacity, přidejte více jednotek nebo přidejte více serverů; Prostory úložiště s přímým přístupem automaticky nasadí nové jednotky a začne 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 nebo vertikálně navyšte kapacitu síťového úložiště. Pokud chcete rozšířit kapacitu síťového úložiště, můžete přidat další jednotky nebo přidat další servery, aby vaše data zůstala zabezpečená a přístupná. Pokud jednotka ve fondu úložiště selže nebo celý uzel přejde do režimu offline, zůstanou všechna data online a přístupná.
Sdílejte stejnou sadu dat z různých umístění současně. Fond úložiště, který Prostory úložiště s přímým přístupem vytvoří, vypadá a chová se jako sdílená složka sítě. Uživatelé vaší sítě můžou k uloženým datům přistupovat kdykoli z libovolného místa, aniž by se museli starat o fyzické umístění uložených dat.
Používejte kombinaci úložných médií. S Prostory úložiště s přímým přístupem můžete kombinovat různé typy úložných médií v serverovém clusteru a vytvořit tak softwarově definovaný fond úložiště. Software automaticky rozhoduje, která média použije na základě dat – aktivní data na rychlejších médiích a další zřídka používaná data na pomalejších médiích.

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 hyperkonvergované nasazení používáte jeden cluster pro výpočetní prostředky i úložiště. Možnost hyperkonvergovaného nasazení spouští virtuální počítače Hyper-V nebo SQL Server databáze přímo na serverech poskytujících úložiště– ukládají jejich soubory do místních svazků. Tím se eliminuje nutnost konfigurovat přístup a oprávnění k souborovým serverům, což snižuje náklady na hardware pro nasazení v malých a středních firmách a vzdálených nebo firemních pobočkách. 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, přečtěte si téma Jaký je proces nasazení pro Azure Stack HCI?

Sblížené nasazení

V konvergovaných nasazeních používáte samostatné clustery pro úložiště a výpočetní prostředky. Možnost konvergovaného nasazení, označovaná také jako "členěná", vrství souborový server se škálováním na více systémů (SoFS) na Prostory úložiště s přímým přístupem, aby poskytovala úložiště připojené k síti přes sdílené složky SMB3. To umožňuje škálování výpočetních prostředků a úloh nezávisle na úložném clusteru, což je nezbytné pro rozsáhlejší nasazení, jako je Hyper-V IaaS (Infrastruktura jako služba), pro poskytovatele služeb a podniky.

Správa a monitorování

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

Name	Grafický nebo příkazový řádek?	Zaplaceno nebo zahrnuto?
Windows Admin Center	Grafický	Zahrnuje
Správce serveru & Správce clusteru s podporou převzetí služeb při selhání	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 Konferenci Microsoft Ignite 2018 (1 hodina)

Prostory úložiště s přímým přístupem na Konferenci 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, které běží Prostory úložiště s přímým přístupem. Organizace všech velikostí, od malých firem, které nasazují jenom dva uzly, až po velké podniky a vlády, které nasazují stovky uzlů, závisí na Prostory úložiště s přímým přístupem svých důležitých aplikací a infrastruktury.

Navštivte Microsoft.com/HCI a přečtěte si jejich příběhy.