Choix des lecteurs pour les espaces de stockage direct

S’applique à : Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

cette rubrique fournit des conseils sur la façon de choisir des lecteurs pour espaces de stockage directe pour répondre à vos besoins en matière de performances et de capacité.

Types de lecteurs

Pour l’heure, les espaces de stockage direct fonctionnent avec quatre types de lecteurs :

Type de lecteur Description
Image of PMem (persistent memory) Mémoire persistante. Un nouveau type de stockage à faible latence et hautes performances.
Image of NVMe (Non-Volatile Memory Express) NVMe (mémoire non volatile Express). Disques SSD qui se trouvent directement sur le bus PCIe. Les facteurs de forme courants sont les suivants : U.2 2,5 pouces, PCIe Add-In-Card (AIC) et M.2. NVMe offre des e/s par seconde et un débit d’e/s plus élevés avec une latence inférieure à celle de tout autre type de lecteur pris en charge aujourd’hui, sauf la mémoire persistante.
Image of SSD drive) SSD. Disques SSD, qui se connectent par le biais de SATA ou SAS conventionnels.
Image of HDD) Durs. Des lecteurs de disque dur magnétique de rotation, qui offrent une capacité de stockage importante.

Cache intégré

Les espaces de stockage direct intègrent un cache coté serveur. Il s’agit d’un cache en lecture et écriture volumineux, persistant et en temps réel. Dans les déploiements avec plusieurs types de lecteurs, les espaces de stockage direct utilisent automatiquement tous les lecteurs les plus rapides. Les lecteurs restants sont utilisés pour la capacité.

Pour plus d’informations, consultez Présentation du cache dans les espaces de stockage direct.

Option 1 : Maximisation des performances

Pour obtenir une latence sous-milliseconde prévisible et uniforme des lectures et écritures aléatoires dans toutes les données, ou pour obtenir des e/s par seconde élevées (nous avons effectué plus de 6 millions!) ou le débit d’e/s (nous avons effectué plus de 1 to/s!), vous devez passer à « tout-Flash ».

Il existe actuellement trois façons de le faire :

All-flash deployment options to maximize performance

  1. Uniquement des disques NVMe. L’utilisation de disques exclusivement NVMe offre des performances sans égal, en plus d’une faible latence hautement prévisible. Si tous vos lecteurs sont du même modèle, il n’y a pas de cache. Vous pouvez également combiner des modèles NVMe plus ou moins endurants, en configurant les modèles plus endurants pour mettre en cache les écritures sur les modèles moins endurants (ce qui nécessite une configuration).

  2. Disques NVMe + SSD. Si vous utilisez NVMe avec des SSD, NVMe met automatiquement en cache les écritures sur les SSD. De cette manière, les écritures sont fusionnées dans le cache et déstockées uniquement si nécessaire pour réduire la charge sur les SSD. Les caractéristiques d’écriture sont similaires à NVMe, mais les lectures sont effectuées directement à partir de SSD également rapides.

  3. Disques SSD uniquement. Comme pour l’option NVMe uniquement, il n’y a pas de cache si tous vos lecteurs sont du même modèle. Si vous combinez des modèles plus ou moins endurants, vous pouvez configurer les modèles plus endurants pour mettre en cache les écritures sur les modèles moins endurants (ce qui nécessite une configuration).

    Notes

    L’un des avantages d’utiliser uniquement des NVMe ou SSD sans cache est que vous exploitez toute la capacité de stockage de chaque lecteur. Aucune partie de la capacité n’est utilisée pour la mise en cache, ce qui peut être intéressant à plus petite échelle.

Option 2 : Équilibre entre performances et capacité

Pour les environnements avec différentes applications et charges de travail, certaines ayant des exigences strictes en matière de performances et d’autres nécessitant des capacités de stockage considérables, vous devez utiliser « hybride » avec la mise en cache NVMe ou SSDs pour les disques durs plus volumineux.

Hybrid deployment options for balancing performance and capacity

  1. NVMe + HDD. Les lecteurs NVMe accélèrent les opérations de lecture et d’écriture en les mettant toutes en cache. La mise en cache des lectures permet aux HDD de se concentrer sur les écritures. La mise en cache des écritures absorbe les pics d’opérations et permet de fusionner les écritures et de les déstocker uniquement si nécessaire, d’une manière sérialisée artificielle qui optimise le débit d’E/S par seconde et d’E/S des lecteurs HDD. Les caractéristiques d’écriture sont similaires à celles de NVMe. Pour les données lues récemment ou fréquemment, les caractéristiques de lecture sont également similaires à celles de NVMe.

  2. SSD + HDD. À l’instar de ce qui précède, les SSD accélèrent les opérations de lecture et d’écriture en les mettant toutes les deux en cache. Les caractéristiques d’écriture sont similaires à celles des SSD. Pour les données lues récemment ou fréquemment, les caractéristiques de lecture sont également similaires à celles des SSD.

    Il existe une option plutôt exotiques : pour utiliser les lecteurs des trois types.

  3. Disques NVMe + SSD + HDD. Si vous utilisez les trois types de lecteurs, les lecteurs NVMe assurent la mise en cache pour les SSD et les HDD. L’avantage est que cela vous permet de créer des volumes sur les SSD et les HDD, côte-à-côte dans le même cluster et accélérés par NVMe. Les premiers fonctionnent exactement comme dans un déploiement « 100 % flash » et les seconds exactement comme dans le déploiement « hybride » décrit plus haut. D’un point de vue conceptuel, cela revient à avoir deux pools, avec une gestion indépendante de la capacité, des cycles d’échec et de réparation, etc.

    Important

    Nous vous recommandons d’utiliser le niveau SSD pour placer vos charges de travail les plus sensibles aux performances dans une configuration 100 % flash.

Option 3 : Optimisation de la capacité

Pour les charges de travail qui nécessitent une grande capacité et des écritures peu fréquentes, comme l’archivage, les cibles de sauvegarde, les entrepôts de données ou le stockage « à froid », nous vous conseillons de combiner quelques SSD pour la mise en cache avec de nombreux disques durs plus importants pour la capacité.

Deployment options for maximizing capacity

  1. SSD + HDD. Les SSD assurent la mise en cache des lectures et des écritures pour absorber les pics d’opérations et offrir les performances d’écriture des SSD, et les déstockent seulement quand nécessaire sur les HDD pour optimiser la capacité.

Important

La configuration avec des HDD uniquement n’est pas prise en charge. La mise en cache de SSD à forte endurance vers des SSD à faible endurance n’est pas conseillée.

Considérations relatives à la taille

Cache

Chaque serveur doit avoir au minimum deux lecteurs de cache pour assurer la redondance. Nous vous recommandons de faire en sorte que le nombre de lecteurs de capacité soit un multiple du nombre de lecteurs de cache. Par exemple, si vous avez quatre lecteurs de cache, vous obtiendrez des performances plus cohérentes avec huit lecteurs de capacité (ratio 1:2) qu’avec 7 ou 9.

Le cache doit être dimensionné pour s’adapter à la plage de travail de vos applications et charges de travail, par exemple toutes les données qu’ils lisent et écrivent activement à un moment donné. Il n’y a pas d’autre exigence en matière de taille du cache. Pour les déploiements avec des disques durs, un emplacement de départ équitable est de 10% de la capacité, par exemple, si chaque serveur possède un disque dur de 4 x 4 to = 16 to de capacité, alors 2 x 800 Go SSD = 1,6 to de cache par serveur. Pour les déploiements en tout Flash, en particulier avec l’endurance élevée] ( https://techcommunity.microsoft.com/t5/storage-at-microsoft/understanding-ssd-endurance-drive-writes-per-day-dwpd-terabytes/ba-p/426024 ), il peut être juste de commencer à atteindre 5% de la capacité, par exemple, si chaque serveur possède 24 x 1,2 to SSD = 28,8 to de capacité, puis 2 x 750 Go NVMe = 1,5 to de cache par serveur. Vous pouvez toujours ajouter ou supprimer des lecteurs de cache par la suite en fonction de vos besoins.

Général

Nous vous recommandons de limiter la capacité de stockage totale par serveur à environ 400 téraoctets (To). Plus la capacité de stockage par serveur est importante, plus il faut de temps pour resynchroniser les données après un arrêt ou un redémarrage (par exemple, lors de l’application de mises à jour logicielles). la taille maximale actuelle par pool de stockage est de 4 pétaoctets (PB) (4 000 to) pour Windows Server 2019, ou 1 pétaoctet pour Windows Server 2016.

Références supplémentaires