Grundlegendes zum Cache in direkten SpeicherplätzenUnderstanding the cache in Storage Spaces Direct

Gilt für: Windows Server 2019, Windows Server 2016Applies to: Windows Server 2019, Windows Server 2016

Direkte Speicherplätze verfügt über einen integrierten serverseitigen Cache, um die Speicherleistung zu erhöhen.Storage Spaces Direct features a built-in server-side cache to maximize storage performance. Es handelt sich um einen großen, persistenten Echtzeitcache für Lese- und Schreibvorgänge.It is a large, persistent, real-time read and write cache. Der Cache wird automatisch konfiguriert, wenn „Direkte Speicherplätze“ aktiviert wird.The cache is configured automatically when Storage Spaces Direct is enabled. In den meisten Fällen ist keine manuelle Verwaltung erforderlich.In most cases, no manual management whatsoever is required. Die Funktionsweise des Caches hängt davon ab, welche Laufwerkstypen vorhanden sind.How the cache works depends on the types of drives present.

Im folgenden Video wird ausführlich veranschaulicht, wie die Zwischenspeicherung für „Direkte Speicherplätze“ funktioniert, und es wird auch auf andere Entwurfsaspekte eingegangen.The following video goes into details on how caching works for Storage Spaces Direct, as well as other design considerations.

Entwurfsaspekte für „Direkte Speicherplätze“Storage Spaces Direct design considerations
(20 Minuten)(20 minutes)

Laufwerkstypen und BereitstellungsoptionenDrive types and deployment options

Direkte Speicherplätze funktioniert derzeit mit vier Typen von Speichergeräten:Storage Spaces Direct currently works with four types of storage devices:

Art des LaufwerksType of drive BESCHREIBUNGDescription
PMem PMem bezieht sich auf persistenten Speicher. Dabei handelt es sich um eine neue Art von Hochleistungsspeicher mit geringen Wartezeiten.PMem refers to persistent memory, a new type of low latency, high performance storage.
NVMe NVMe-Laufwerke (Non-Volatile Memory Express) sind Solid State Drives, die direkt auf dem PCIe-Bus angeordnet sind.NVMe (Non-Volatile Memory Express) refers to solid-state drives that sit directly on the PCIe bus. Häufig verwendete Formfaktoren sind 2,5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC) und M.2.Common form factors are 2.5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC), and M.2. NVMe ermöglicht einen höheren IOPS- und E/A-Durchsatz mit geringerer Wartezeit als alle anderen Laufwerkstypen, die derzeit unterstützt werden. Eine Ausnahme davon bildet PMem.NVMe offers higher IOPS and IO throughput with lower latency than any other type of drive we support today except PMem.
SSD SSD steht für „Solid State Drives“, die über herkömmliche SATA- oder SAS-Verbindungen verbunden sind.SSD refers to solid-state drives, which connect via conventional SATA or SAS.
Festplattenlaufwerk HDD steht für rotierende, magnetische Festplattenlaufwerke (Hard Disk Drives) mit hoher Speicherkapazität.HDD refers to rotational, magnetic hard disk drives, which offer vast storage capacity.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Speichergeräte zu kombinieren. Wir verwenden zwei Kategorien zur Unterteilung: „nur Flash“ und „Hybrid“.These can be combined in various ways, which we group into two categories: "all-flash" and "hybrid".

Optionen bei Nur-Flash-BereitstellungenAll-flash deployment possibilities

Bei Nur-Flash-Bereitstellungen wird die Speicherleistung maximiert, und es sind keine rotierenden Festplattenlaufwerke (HDD) vorhanden.All-flash deployments aim to maximize storage performance and do not include rotational hard disk drives (HDD).

Optionen bei Nur-Flash-Bereitstellungen

Optionen bei HybridbereitstellungenHybrid deployment possibilities

Bei Hybridbereitstellungen soll eine Balance zwischen Leistung und Kapazität erzielt oder die Kapazität maximiert werden, und es werden rotierende Festplattenlaufwerke (HDD) verwendet.Hybrid deployments aim to balance performance and capacity or to maximize capacity and do include rotational hard disk drives (HDD).

Optionen bei Hybridbereitstellungen

Cachelaufwerke werden automatisch ausgewähltCache drives are selected automatically

Bei Bereitstellungen mit mehreren Laufwerkstypen werden von „Direkte Speicherplätze“ automatisch alle „schnellsten“ Laufwerke für die Zwischenspeicherung genutzt.In deployments with multiple types of drives, Storage Spaces Direct automatically uses all drives of the "fastest" type for caching. Alle weiteren Datenträger werden zur Bereitstellung der Kapazität verwendet.The remaining drives are used for capacity.

Welche Laufwerke am schnellsten sind, wird anhand der folgenden Hierarchie ermittelt.Which type is "fastest" is determined according to the following hierarchy.

Laufwerkstyphierarchie

Wenn Sie beispielsweise über NVMe-Laufwerke und SSDs verfügen, wird auf den NVMe-Laufwerken die Zwischenspeicherung für die SSDs durchgeführt.For example, if you have NVMe and SSDs, the NVMe will cache for the SSDs.

Wenn Sie über SSDs und HDDs verfügen, übernehmen die SSDs die Zwischenspeicherung für die HDDs.If you have SSDs and HDDs, the SSDs will cache for the HDDs.

Hinweis

Cachelaufwerke tragen keine nutzbare Speicherkapazität bei.Cache drives do not contribute usable storage capacity. Alle im Cache gespeicherten Daten sind auch an anderen Orten gespeichert. Dies ist spätestens nach dem De-Staging der Fall.All data stored in the cache is also stored elsewhere, or will be once it de-stages. Dies bedeutet, dass sich die gesamte Rohspeicherkapazität Ihrer Bereitstellung nur aus der Summe Ihrer Kapazitätslaufwerke ergibt.This means the total raw storage capacity of your deployment is the sum of your capacity drives only.

Wenn alle Laufwerke denselben Typ haben, wird nicht automatisch ein Cache konfiguriert.When all drives are of the same type, no cache is configured automatically. Sie können manuell konfigurieren, dass Laufwerke mit höherer Belastbarkeit als Cache für Laufwerke desselben Typs dienen, die für geringere Belastungen ausgelegt sind. Informationen hierzu finden Sie im Abschnitt Manuelle Konfiguration.You have the option to manually configure higher-endurance drives to cache for lower-endurance drives of the same type – see the Manual configuration section to learn how.

Tipp

Bei Bereitstellungen ausschließlich mit Laufwerken vom Typ NVMe oder SSD kann die Speichereffizienz deutlich erhöht werden, wenn keine Laufwerke für Cacheaufgaben genutzt werden müssen. Dies gilt vor allem für Bereitstellungen mit sehr kleinem Umfang.In all-NVMe or all-SSD deployments, especially at very small scale, having no drives "spent" on cache can improve storage efficiency meaningfully.

Cacheverhalten wird automatisch festgelegtCache behavior is set automatically

Das Verhalten des Caches wird automatisch anhand des Typs von Laufwerken ermittelt, für die die Zwischenspeicherung durchgeführt wird.The behavior of the cache is determined automatically based on the type(s) of drives that are being cached for. Bei der Zwischenspeicherung für SSD-Datenträger (z. B. NVMe-Zwischenspeicherung für SSDs) werden nur Schreibvorgänge zwischengespeichert.When caching for solid-state drives (such as NVMe caching for SSDs), only writes are cached. Bei der Zwischenspeicherung für Festplattenlaufwerke (z. B. auf SSDs für HDDs) werden sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge zwischengespeichert.When caching for hard disk drives (such as SSDs caching for HDDs), both reads and writes are cached.

Cacheverhalten für Lese-/Schreibvorgänge

Lesegeschützte Zwischenspeicherung für reine Flash-BereitstellungenWrite-only caching for all-flash deployments

Bei der Zwischenspeicherung für SSD-Laufwerke (NVMe oder SSDs) werden nur Schreibvorgänge zwischengespeichert.When caching for solid-state drives (NVMe or SSDs), only writes are cached. Hierdurch wird die Belastung von Kapazitätslaufwerken reduziert, weil viele Schreibvorgänge und erneute Schreibvorgänge im Cache zusammengefügt werden können und die Aufhebung der Bereitstellung nur bei Bedarf durchgeführt wird. So wird der Gesamtdatenverkehr für die Kapazitätslaufwerke verringert und deren Lebensdauer erhöht.This reduces wear on the capacity drives because many writes and re-writes can coalesce in the cache and then de-stage only as needed, reducing the cumulative traffic to the capacity drives and extending their lifetime. Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, für den Cache Laufwerke mit längerer Lebensdauer und Schreibvorgangoptimierung auszuwählen.For this reason, we recommend selecting higher-endurance, write-optimized drives for the cache. Die Kapazitätslaufwerke verfügen in Bezug auf Schreibvorgänge ggf. über eine kürzere Lebensdauer.The capacity drives may reasonably have lower write endurance.

Da Lesevorgänge keine signifikante Auswirkung auf die Flash-Lebensdauer haben und Festkörperlaufwerke eine niedrige Leselatenz haben, werden Lesevorgänge nicht zwischengespeichert. Diese Daten werden direkt von den Kapazitätslaufwerken bereitgestellt (es sei denn, die Daten wurden erst vor so kurzer Zeit geschrieben, dass die Bereitstellung noch nicht aufgehoben wurde).Because reads do not significantly affect the lifespan of flash, and because solid-state drives universally offer low read latency, reads are not cached: they are served directly from the capacity drives (except when the data was written so recently that it has not yet been de-staged). Der Cache kann in diesem Fall ausschließlich für Schreibvorgänge genutzt werden, sodass sich die Effektivität erhöht.This allows the cache to be dedicated entirely to writes, maximizing its effectiveness.

Dies führt dazu, dass Merkmale von Schreibvorgängen, z. B. die Schreiblatenz, von den Cachelaufwerken diktiert werden, während die Merkmale von Lesevorgängen von den Kapazitätslaufwerken vorgegeben werden.This results in write characteristics, such as write latency, being dictated by the cache drives, while read characteristics are dictated by the capacity drives. Beide sind jeweils konsistent, vorhersagbar und einheitlich.Both are consistent, predictable, and uniform.

Zwischenspeicherung von Lese-/Schreibvorgängen für HybridbereitstellungenRead/write caching for hybrid deployments

Beim Zwischenspeichern für Festplattenlaufwerke (HDDs) werden sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge zwischengespeichert, um in beiden Fällen Latenzwerte wie bei Flashspeicher zu erzielen (häufig ca. um den Faktor 10 verbessert).When caching for hard disk drives (HDDs), both reads and writes are cached, to provide flash-like latency (often ~10x better) for both. Im Lesecache werden Daten gespeichert, die vor kurzer Zeit und häufig gelesen werden, um den Zugriff zu beschleunigen und zufälligen Datenverkehr für die HDDs möglichst gering zu halten.The read cache stores recently and frequently read data for fast access and to minimize random traffic to the HDDs. (Da es aufgrund von Suchvorgängen und Rotationsbewegungen zu Verzögerungen kommt, ist die Latenz und verlorene Zeit durch zufällige Zugriffe auf eine HDD nicht zu vernachlässigen.) Schreibvorgänge werden zwischengespeichert, um Datenverkehrsspitzen aufzufangen und, wie zuvor, das Schreiben und erneute Schreiben zusammenzufügen und so den Gesamtdatenverkehr für die Kapazitätslaufwerke zu verringern.(Because of seek and rotational delays, the latency and lost time incurred by random access to an HDD is significant.) Writes are cached to absorb bursts and, as before, to coalesce writes and re-writes and minimize the cumulative traffic to the capacity drives.

Für „Direkte Speicherplätze“ wird ein Algorithmus implementiert, mit dem die Zufälligkeit von Schreibvorgängen beseitigt wird, bevor deren Bereitstellung aufgehoben wird. So soll ein E/A-Muster für das Laufwerk emuliert werden, das auch dann noch sequenziell erscheint, wenn die tatsächliche Eingabe/Ausgabe von der Workload (z. B. virtuelle Computer) zufälliger Art ist.Storage Spaces Direct implements an algorithm that de-randomizes writes before de-staging them, to emulate an IO pattern to disk that seems sequential even when the actual IO coming from the workload (such as virtual machines) is random. Auf diese Weise werden die IOPS-Rate und der Durchsatz für die HDDs erhöht.This maximizes the IOPS and throughput to the HDDs.

Zwischenspeicherung bei Bereitstellungen mit allen drei LaufwerkstypenCaching in deployments with drives of all three types

Wenn Laufwerke aller drei Typen vorhanden sind, übernehmen die NVMe-Laufwerke die Zwischenspeicherung sowohl für die SSDs als auch für die HDDs.When drives of all three types are present, the NVMe drives provides caching for both the SSDs and the HDDs. Das Verhalten ist hierbei wie oben beschrieben: für die SSDs werden nur Schreibvorgänge zwischengespeichert, und für die HDDs sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge.The behavior is as described above: only writes are cached for the SSDs, and both reads and writes are cached for the HDDs. Die Last der Zwischenspeicherung für die HDDs ist gleichmäßig auf die Cachelaufwerke verteilt.The burden of caching for the HDDs is distributed evenly among the cache drives.

ZusammenfassungSummary

In der folgenden Tabelle ist angegeben, welche Laufwerke zum Zwischenspeichern verwendet werden, welche als Kapazitätslaufwerke eingesetzt werden und welches Cacheverhalten für jede Bereitstellungsmöglichkeit gilt.This table summarizes which drives are used for caching, which are used for capacity, and what the caching behavior is for each deployment possibility.

BereitstellungDeployment CachelaufwerkeCache drives KapazitätslaufwerkeCapacity drives Cacheverhalten (Standard)Cache behavior (default)
Nur NVMeAll NVMe Keine (optional: manuelle Konfiguration)None (Optional: configure manually) NVMeNVMe Lesegeschützt (falls konfiguriert)Write-only (if configured)
Nur SSDAll SSD Keine (optional: manuelle Konfiguration)None (Optional: configure manually) SSDSSD Lesegeschützt (falls konfiguriert)Write-only (if configured)
NVMe und SSDNVMe + SSD NVMeNVMe SSDSSD LesegeschütztWrite-only
NVMe und HDDNVMe + HDD NVMeNVMe FestplattenlaufwerkHDD Lesen und SchreibenRead + Write
SSD und HDDSSD + HDD SSDSSD FestplattenlaufwerkHDD Lesen und SchreibenRead + Write
NVMe und SSD und HDDNVMe + SSD + HDD NVMeNVMe SSD und HDDSSD + HDD Lesen und Schreiben für HDD, Lesegeschützt für SSDRead + Write for HDD, Write-only for SSD

Serverseitige ArchitekturServer-side architecture

Der Cache wird auf Laufwerksebene implementiert: Einzelne Cachelaufwerke innerhalb eines Servers sind an mindestens ein Kapazitätslaufwerk auf demselben Server gebunden.The cache is implemented at the drive level: individual cache drives within one server are bound to one or many capacity drives within the same server.

Da sich der Cache unterhalb der restlichen Elemente des per Software definierten Speicherstapels von Windows befindet, verfügt er über keinerlei Informationen zu vorhandenen Konzepten wie Speicherplätzen oder Fehlertoleranz (und dies ist auch nicht erforderlich).Because the cache is below the rest of the Windows software-defined storage stack, it does not have nor need any awareness of concepts such as Storage Spaces or fault tolerance. Sie können sich dies wie die Erstellung von „Hybridlaufwerken“ (teilweise Flash, teilweise Datenträger) vorstellen, die dann für Windows bereitgestellt werden.You can think of it as creating "hybrid" (part flash, part disk) drives which are then presented to Windows. Wie bei einem richtigen Hybridlaufwerk auch, ist die Echtzeitverschiebung von heißen und kalten Daten zwischen den schnelleren und langsameren Teilen der physischen Medien von außen nahezu unsichtbar.As with an actual hybrid drive, the real-time movement of hot and cold data between the faster and slower portions of the physical media is nearly invisible to the outside.

Wenn sichergestellt ist, dass die Resilienz in Direkte Speicherplätze mindestens auf Serverebene angeordnet ist (Datenkopien also immer auf unterschiedliche Server geschrieben werden und maximal eine Kopie pro Server vorliegt), profitieren die Daten im Cache von der gleichen Resilienz wie für Daten außerhalb des Cache.Given that resiliency in Storage Spaces Direct is at least server-level (meaning data copies are always written to different servers; at most one copy per server), data in the cache benefits from the same resiliency as data not in the cache.

Serverseitige Cachearchitektur

Bei Verwendung der Drei-Wege-Spiegelung werden drei Kopien aller Daten auf unterschiedliche Server geschrieben, auf denen sie dann im Cache angeordnet werden.For example, when using three-way mirroring, three copies of any data are written to different servers, where they land in cache. Unabhängig davon, ob dafür später das De-Staging durchgeführt wird, sind immer drei Kopien vorhanden.Regardless of whether they are later de-staged or not, three copies will always exist.

Laufwerkbindungen sind dynamischDrive bindings are dynamic

Die Bindung zwischen Cache- und Kapazitätslaufwerken kann ein beliebiges Verhältnis von 1:1 bis 1:12 oder höher aufweisen.The binding between cache and capacity drives can have any ratio, from 1:1 up to 1:12 and beyond. Dieses Verhältnis wird jeweils dynamisch angepasst, wenn Laufwerke hinzugefügt oder entfernt werden, z. B. beim zentralen Hochskalieren oder nach Ausfällen.It adjusts dynamically whenever drives are added or removed, such as when scaling up or after failures. Dies bedeutet, dass Sie Cache- oder Kapazitätslaufwerke jederzeit einzeln hinzufügen können.This means you can add cache drives or capacity drives independently, whenever you want.

Dynamische Bindung

Wir empfehlen Ihnen, aus Symmetriegründen als Anzahl von Kapazitätslaufwerken ein Vielfaches der Anzahl von Cachelaufwerken zu wählen.We recommend making the number of capacity drives a multiple of the number of cache drives, for symmetry. Wenn Sie beispielsweise über vier Cachelaufwerke verfügen, ist die Leistung bei Verwendung von acht Kapazitätslaufwerken ausgeglichener (Verhältnis 1:2) als bei Verwendung von sieben oder neun Laufwerken.For example, if you have 4 cache drives, you will experience more even performance with 8 capacity drives (1:2 ratio) than with 7 or 9.

Vorgehensweise bei Ausfällen von CachelaufwerkenHandling cache drive failures

Wenn ein Cachelaufwerk ausfällt, gehen alle Schreibvorgänge, für die die Bereitstellung noch nicht aufgehoben wurde, auf dem lokalen Server verloren. Dies bedeutet, dass nur noch die anderen Kopien (auf anderen Servern) vorliegen.When a cache drive fails, any writes which have not yet been de-staged are lost to the local server, meaning they exist only on the other copies (in other servers). Wie nach anderen Laufwerksausfällen auch, ist für Speicherplätze eine automatische Wiederherstellung möglich und wird auch durchgeführt, indem die intakten Kopien herangezogen werden.Just like after any other drive failure, Storage Spaces can and does automatically recover by consulting the surviving copies.

Für kurze Zeit werden die Kapazitätslaufwerke, die an das ausgefallene Cachelaufwerk gebunden waren, als fehlerhaft angezeigt.For a brief period, the capacity drives which were bound to the lost cache drive will appear unhealthy. Nachdem die Cachebindung wiederhergestellt (automatisch) und die Reparatur der Daten durchgeführt wurde (automatisch), werden sie wieder als fehlerfrei angezeigt.Once the cache rebinding has occurred (automatic) and the data repair has completed (automatic), they will resume showing as healthy.

Dieses Szenario ist der Grund, warum mindestens zwei Cachelaufwerke pro Server benötigt werden, um die Leistung aufrechtzuerhalten.This scenario is why at minimum two cache drives are required per server to preserve performance.

Vorgehensweise bei Ausfällen

Sie können das Cachelaufwerk dann genau wie alle anderen Laufwerke austauschen.You can then replace the cache drive just like any other drive replacement.

Hinweis

Unter Umständen müssen Sie den Computer ausschalten, um ein NVMe-Laufwerk sicher austauschen zu können, bei dem es sich um eine Add-In-Karte (AIC) oder ein Gerät mit M.2-Formfaktor handelt.You may need to power down to safely replace NVMe that is Add-In Card (AIC) or M.2 form factor.

Beziehung zu anderen CachesRelationship to other caches

Der softwaredefinierte Speicherstapel von Windows enthält noch mehrere andere Caches.There are several other unrelated caches in the Windows software-defined storage stack. Beispiele hierfür sind der Speicherplätze-Zurückschreibcache und der Cache für In-Memory-Lesevorgänge des freigegebenen Clustervolumes (Cluster Shared Volume, CSV).Examples include the Storage Spaces write-back cache and the Cluster Shared Volume (CSV) in-memory read cache.

Für „Direkte Speicherplätze“ sollte das Standardverhalten des Speicherplätze-Zurückschreibcaches nicht geändert werden.With Storage Spaces Direct, the Storage Spaces write-back cache should not be modified from its default behavior. Beispielsweise sollten Parameter wie -WriteCacheSize im Cmdlet New-Volume nicht verwendet werden.For example, parameters such as -WriteCacheSize on the New-Volume cmdlet should not be used.

Ob Sie den CSV-Cache nutzen, ist allein Ihre Entscheidung.You may choose to use the CSV cache, or not – it's up to you. Es steht kein Konflikt mit dem in diesem Thema beschriebenen Cache in irgendeiner Weise vor.It does not conflict with the cache described in this topic in any way. In bestimmten Szenarien können hiermit wertvolle Leistungssteigerungen erzielt werden.In certain scenarios it can provide valuable performance gains. Weitere Informationen finden Sie unter Aktivieren des CSV-Caches.For more information, see How to Enable CSV Cache.

Manuelle KonfigurationManual configuration

Für die meisten Bereitstellungen ist die manuelle Konfiguration nicht erforderlich.For most deployments, manual configuration is not required. Falls Sie sie durchführen möchten, helfen Ihnen die Informationen in den folgenden Abschnitten weiter.In case you do need it, see the following sections.

Wenn Sie nach dem Setup Änderungen am Cachegerätemodell vornehmen müssen, können Sie das Dokument mit den Supportkomponenten des Integritätsdiensts bearbeiten. Dies ist in der Übersicht über den Integritätsdienst beschrieben.If you need to make changes to the cache device model after setup, edit the Health Service's Support Components Document, as described in Health Service overview.

Angeben des Cachelaufwerk-ModellsSpecify cache drive model

Bei Bereitstellungen, bei denen alle Laufwerke den gleichen Typ haben, z. B. Bereitstellungen nur mit NVMe- oder SSD-Komponenten, wird kein Cache konfiguriert, da Windows für Laufwerke des gleichen Typs nicht automatisch zwischen Merkmalen wie der Schreibbelastbarkeit unterscheiden kann.In deployments where all drives are of the same type, such as all-NVMe or all-SSD deployments, no cache is configured because Windows cannot distinguish characteristics like write endurance automatically among drives of the same type.

Wenn Sie Laufwerke mit höherer Belastbarkeit als Cache für Laufwerke des gleichen Typs mit geringerer Belastbarkeit verwenden möchten, können Sie angeben, welches Laufwerksmodell mit dem Parameter -CacheDeviceModel des Enable-ClusterS2D-Cmdlets verwendet werden soll.To use higher-endurance drives to cache for lower-endurance drives of the same type, you can specify which drive model to use with the -CacheDeviceModel parameter of the Enable-ClusterS2D cmdlet. Nachdem „Direkte Speicherplätze“ aktiviert wurde, werden alle Laufwerke dieses Modells für die Zwischenspeicherung genutzt.Once Storage Spaces Direct is enabled, all drives of that model will be used for caching.

Tipp

Achten Sie darauf, dass Sie die Modellzeichenfolge exakt so angeben, wie sie in der Ausgabe von Get-PhysicalDisk enthalten ist.Be sure to match the model string exactly as it appears in the output of Get-PhysicalDisk.

BeispielExample

Erstellen Sie zuerst eine Liste mit den physischen Datenträgern:First, get a list of physical disks:

Get-PhysicalDisk | Group Model -NoElement

Hier ist eine Beispielausgabe angegeben:Here's some example output:

Count Name
----- ----
    8 FABRIKAM NVME-1710
   16 CONTOSO NVME-1520

Geben Sie anschließend den folgenden Befehl ein, und geben Sie dabei das Modell des Cachegeräts an:Then enter the following command, specifying the cache device model:

Enable-ClusterS2D -CacheDeviceModel "FABRIKAM NVME-1710"

Sie können überprüfen, ob die gewünschten Laufwerke für die Zwischenspeicherung verwendet werden, indem Sie Get-PhysicalDisk in PowerShell ausführen und sicherstellen, dass für die Usage-Eigenschaft der Wert "Journal" angegeben ist.You can verify that the drives you intended are being used for caching by running Get-PhysicalDisk in PowerShell and verifying that their Usage property says "Journal".

Optionen bei manuellen BereitstellungenManual deployment possibilities

Bei der manuellen Konfiguration haben Sie die folgenden Bereitstellungsoptionen:Manual configuration enables the following deployment possibilities:

Ungewöhnliche Bereitstellungsoptionen

Festlegen des CacheverhaltensSet cache behavior

Es ist möglich, das Standardverhalten des Caches außer Kraft zu setzen.It is possible to override the default behavior of the cache. Beispielsweise können Sie auch bei einer reinen Flash-Bereitstellung festlegen, dass Lesevorgänge zwischengespeichert werden sollen.For example, you can set it to cache reads even in an all-flash deployment. Wir raten Ihnen von einer Änderung des Verhaltens ab, sofern Sie nicht sicher sind, dass die Standardeinstellung für Ihre Workload nicht geeignet ist.We discourage modifying the behavior unless you are certain the default does not suit your workload.

Verwenden Sie für die Außerkraftsetzung des Verhaltens das Cmdlet Set-ClusterStorageSpacesDirect und die zugehörigen Parameter -CacheModeSSD und -CacheModeHDD.To override the behavior, use Set-ClusterStorageSpacesDirect cmdlet and its -CacheModeSSD and -CacheModeHDD parameters. Mit dem Parameter CacheModeSSD wird das Cacheverhalten bei der Zwischenspeicherung für Solid State Drives festgelegt.The CacheModeSSD parameter sets the cache behavior when caching for solid-state drives. Mit dem Parameter CacheModeHDD wird das Cacheverhalten bei der Zwischenspeicherung für Festplattenlaufwerke festgelegt.The CacheModeHDD parameter sets cache behavior when caching for hard disk drives. Dies kann zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Aktivieren von „Direkte Speicherplätze“ erfolgen.This can be done at any time after Storage Spaces Direct is enabled.

Sie können Get-ClusterStorageSpacesDirect verwenden, um zu überprüfen, ob das Verhalten festgelegt wurde.You can use Get-ClusterStorageSpacesDirect to verify the behavior is set.

BeispielExample

Rufen Sie zuerst die Einstellungen für „Direkte Speicherplätze“ ab:First, get the Storage Spaces Direct settings:

Get-ClusterStorageSpacesDirect

Hier ist eine Beispielausgabe angegeben:Here's some example output:

CacheModeHDD : ReadWrite
CacheModeSSD : WriteOnly

Gehen Sie nun wie folgt vor:Then, do the following:

Set-ClusterStorageSpacesDirect -CacheModeSSD ReadWrite

Get-ClusterS2D

Hier ist eine Beispielausgabe angegeben:Here's some example output:

CacheModeHDD : ReadWrite
CacheModeSSD : ReadWrite

Anpassen der CachegrößeSizing the cache

Die Größe des Caches sollte so gewählt werden, dass sie für den Arbeitssatz (die Daten, die aktiv gelesen oder geschrieben werden) Ihrer Anwendungen und Workloads ausreicht.The cache should be sized to accommodate the working set (the data being actively read or written at any given time) of your applications and workloads.

Dies ist insbesondere bei Hybridbereitstellungen mit Festplattenlaufwerken wichtig.This is especially important in hybrid deployments with hard disk drives. Wenn der aktive Arbeitssatz die Größe des Caches übersteigt oder sich zu schnell verändert, kommt es vermehrt zu Lesecachefehlern, und die Aufhebung der Bereitstellung von Schreibvorgängen muss aggressiver erfolgen, wodurch die Gesamtleistung beeinträchtigt wird.If the active working set exceeds the size of the cache, or if the active working set drifts too quickly, read cache misses will increase and writes will need to be de-staged more aggressively, hurting overall performance.

Sie können das integrierte Hilfsprogramm „Leistungsmonitor“ (PerfMon.exe) unter Windows verwenden, um die Rate an Cachefehlern zu untersuchen.You can use the built-in Performance Monitor (PerfMon.exe) utility in Windows to inspect the rate of cache misses. Genauer gesagt: Sie können den Wert Cache Miss Reads/sec des Indikatorsatzes Cluster Storage Hybrid Disk mit dem IOPS-Gesamtwert für Lesevorgänge Ihrer Bereitstellung vergleichen.Specifically, you can compare the Cache Miss Reads/sec from the Cluster Storage Hybrid Disk counter set to the overall read IOPS of your deployment. Jeder „Hybriddatenträger“ entspricht einem Kapazitätslaufwerk.Each "Hybrid Disk" corresponds to one capacity drive.

Beispielsweise führen zwei Cachelaufwerke, die an vier Kapazitätslaufwerke gebunden sind, zu vier „Hybriddatenträger“-Objektinstanzen pro Server.For example, 2 cache drives bound to 4 capacity drives results in 4 "Hybrid Disk" object instances per server.

Leistungsmonitor

Es gibt keine allgemeingültige Regel, aber wenn es für zu viele Lesevorgänge zu Cachefehlern kommt, reicht die Größe ggf. nicht aus, und Sie sollten erwägen, zur Erweiterung des Caches mehr Cachelaufwerke hinzuzufügen.There is no universal rule, but if too many reads are missing the cache, it may be undersized and you should consider adding cache drives to expand your cache. Sie können Cache- oder Kapazitätslaufwerke jederzeit einzeln hinzufügen.You can add cache drives or capacity drives independently whenever you want.

Zusätzliche ReferenzenAdditional References