Ikhtisar Ruang Penyimpanan Langsung

Artikel
02/22/2024

Berlaku untuk: Azure Stack HCI, versi 22H2 dan 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Storage Spaces Direct merupakan fitur Azure Stack HCI dan Windows Server yang memungkinkan Anda mengelompokkan server dengan penyimpanan internal ke dalam solusi penyimpanan yang ditentukan perangkat lunak.

Artikel ini memberikan gambaran umum mengenai Storage Spaces Direct, cara kerjanya, kapan penggunaannya, dan manfaat utamanya. Anda juga dapat menjelajahi video serta cerita pelanggan nyata dalam artikel ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang Storage Spaces Direct.

Untuk memulai, coba Storage Spaces Direct di Microsoft Azure, atau unduh salinan evaluasi Windows Server berlisensi 180 hari dari Windows Server Evaluations. Untuk mengetahui persyaratan perangkat keras minimum untuk Storage Spaces Direct di Windows Server dan Azure Stack HCI, lihat Persyaratan sistem untuk Windows Server dan Persyaratan sistem untuk Azure Stack HCI. Untuk menyebarkan Storage Spaces Direct sebagai bagian Azure Stack HCI, lihat Menyebarkan sistem operasi Azure Stack HCI.

Apa itu Storage Spaces Direct?

Storage Spaces Direct merupakan solusi penyimpanan yang ditentukan perangkat lunak, yang memungkinkan Anda berbagi sumber daya penyimpanan di infrastruktur TI yang konvergensi dan hiperkonvergensi. Solusi tersebut memungkinkan Anda untuk menggabungkan drive penyimpanan internal pada sekelompok server fisik (2 hingga 16) ke dalam kumpulan penyimpanan yang ditentukan perangkat lunak. Kumpulan penyimpanan ini memiliki tembolokan, tingkatan, ketahanan, dan penghapusan pengkodean di seluruh kolom—semuanya dikonfigurasi dan dikelola secara otomatis.

Anda dapat menskalakan kapasitas penyimpanan kluster Anda dengan cara menambahkan lebih banyak drive atau menambahkan lebih banyak server di kluster. Storage Spaces Direct akan mendaftarkan drive baru secara otomatis dan menyeimbangkan kembali kumpulan penyimpanan. Ia juga akan menggunakan media penyimpanan tercepat yang ada secara otomatis untuk menyediakan tembolokan bawaan yang selalu menyala.

Storage Spaces Direct merupakan teknologi inti dari Azure Stack HCI, versi 21H2 dan 20H2. Ia juga termasuk dalam edisi Pusat data dari Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Pembuatan Pratinjau Windows Server Insider dan edisi Azure dari Windows Server 2022.

Anda dapat menyebarkan Storage Spaces Direct pada sekelompok server fisik ataupun pada kluster tamu mesin virtual (VM). Jika Anda menyebarkannya pada kluster server fisik hiperkonvergensi, sebaiknya gunakan server Azure Stack HCI. Untuk menyebarkan Storage Spaces Direct sebagai bagian Azure Stack HCI, lihat Menyebarkan sistem operasi Azure Stack HCI.

Menyebarkan Storage Spaces Direct pada kluster tamu VM akan menyediakan penyimpanan bersama virtual di satu set VM berbasis cloud pribadi atau publik. Di lingkungan produksi, penyebaran ini hanya didukung pada Windows Server. Untuk memperoleh informasi tentang cara menyebarkan Storage Spaces Direct pada kluster tamu VM di Windows Server, lihat Menggunakan Storage Spaces Direct di kluster tamu mesin virtual.

Hanya untuk tujuan pengujian serta evaluasi, Anda dapat menyebarkan Storage Spaces Direct pada kluster tamu VM di lingkungan pengujian Azure Stack HCI. Untuk memperoleh informasi tentang penyebaran di lingkungan pengujian Azure Stack HCI, lihat Tutorial: Membuat lab berbasis VM untuk Azure Stack HCI.

Cara kerjanya

Storage Spaces Direct menerapkan banyak fitur di Windows Server, seperti Failover Clustering, sistem file Cluster Shared Volume (CSV), Server Message Block (SMB) 3, serta Storage Spaces. Ia juga memperkenalkan teknologi baru yang disebut Software Storage Bus.

Storage Spaces Direct menciptakan solusi penyimpanan yang ditentukan perangkat lunak dengan cara menggabungkan drive penyimpanan internal pada sekelompok server standar industri. Anda dapat memulai dengan cara menghubungkan server Anda dengan drive penyimpanan internal melalui Ethernet untuk membentuk kluster— tidak diperlukan kabel atau fabric penyimpanan khusus. Saat Anda mengaktifkan Storage Spaces Direct di kluster ini, ia akan menggabungkan drive penyimpanan dari masing-masing server tersebut hingga menjadi satu kumpulan penyimpanan yang ditentukan perangkat lunak yang dibagikan secara virtual.

Anda kemudian dapat membuat volume dari kumpulan penyimpanan itu, di mana Anda dapat menyimpan data Anda. Volume ini menjalankan sistem dengan file CSV. Hal ini berarti setiap server volume terlihat dan bertindak seolah-olah mereka dipasang secara lokal. Dengan adanya toleransi kesalahan bawaan pada volume ini, data Anda tetap online dan dapat diakses bahkan jika drive gagal atau seluruh simpul offline.

Dalam volume ini, Anda dapat menempatkan file Anda, seperti .vhd serta .vhdx untuk VM. Anda bisa menggunakan kluster yang menjalankan Storage Spaces Direct sebagai:

Scale-out File Server (SoFS) dengan cara mengekspos volume melalui jaringan sebagai SMB3 File Shares.
Sistem hiperkonvergensi dengan cara mengaktifkan Hyper-V pada kluster dan menempatkan VM Anda langsung pada volume.

Bagian berikut akan menjelaskan fitur dan komponen tumpukan Storage Spaces Direct.

Perangkat Keras Jaringan. Storage Spaces Direct menggunakan SMB3, termasuk SMB Direct dan SMB Multichannel, melalui Ethernet guna berkomunikasi antar server. Kami sangat menyarankan untuk menggunakan 10+ GbE dengan akses memori langsung jarak jauh (RDMA), baik iWARP ataupun RoCE.

Perangkat Keras Penyimpanan. Storage Spaces Direct memerlukan 2 dan hingga 16 server yang disetujui Microsoft dengan SATA, SAS, NVMe, ataupun drive memori persisten yang terpasang langsung, yang secara fisik hanya melekat pada satu server masing-masing. Setiap server harus memiliki setidaknya dua solid-state drive, serta setidaknya empat drive lagi. Perangkat SATA serta SAS harus berada di belakang adaptor bus host (HBA) dan expander SAS.

Pengklusteran Failover. Storage Spaces Direct menggunakan fitur pengelompokan bawaan Azure Stack HCI dan Windows Server guna menghubungkan server.

Bus Penyimpanan Perangkat Lunak. Software Storage Bus mencakup kluster dan menetapkan struktur penyimpanan yang ditentukan perangkat lunak, di mana semua server dapat melihat semua drive lokal masing-masing. Anda dapat menganggapnya sebagai penggantian kabel Fibre Channel atau Shared SAS yang mahal dan sulit.

Tembolokan Lapisan Storage Bus. Perangkat lunak Storage Bus secara dinamis mengikat drive tercepat yang ada (misalnya, SSD) ke drive yang lebih lambat (misalnya, HDD) untuk menyediakan penembolokan baca/tulis pada sisi server yang mempercepat IO dan meningkatkan throughput.

Kumpulan Penyimpanan. Kumpulan drive yang menjadi dasar Storage Spaces disebut kumpulan penyimpanan. Ia dibuat secara otomatis, dan semua drive yang memenuhi syarat akan ditemukan dan ditambahkan ke dalamnya secara otomatis. Kami sangat menyarankan Anda untuk menggunakan satu kumpulan per kluster, dengan pengaturan default. Untuk mempelajari selengkapnya tentang Kumpulan Penyimpanan, lihat Melihat lebih dalam ke blog Kumpulan Penyimpanan.

Storage Spaces. Storage Spaces memberikan toleransi kesalahan pada "disk virtual" yang menggunakan mirroring, pengkodean hapus, atau keduanya. Anda dapat menganggapnya sebagai RAID terdistribusi yang ditentukan perangkat lunak serta menggunakan drive di kumpulan. Dalam Storage Spaces Direct, disk virtual ini biasanya memiliki ketahanan terhadap dua kegagalan drive ataupun server simultan (misalnya, mirroring 3 arah, dengan setiap salinan data di server yang berbeda) - meskipun toleransi kesalahan sasis dan rak juga dimungkinkan.

Sistem File Tangguh (ReFS). ReFS merupakan sistem file utama yang dibuat khusus untuk virtualisasi. Ia termasuk akselerasi dramatis untuk operasi file .vhdx, seperti pembuatan, ekspansi, serta penggabungan pos pemeriksaan, dan checksum bawaan untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan bit. Ia juga memperkenalkan tingkatan real-time yang memindahkan data antara tingkat penyimpanan "panas" dan "dingin" secara real-time, berdasarkan penggunaan.

Volume Kluster Bersama. Sistem file CSV menyatukan semua volume ReFS menjadi satu namespace yang dapat diakses melalui server mana pun. Untuk setiap server, setiap volume akan terlihat dan bertindak seolah-olah dipasang secara lokal.

Perbesar Skala untuk Server File. Lapisan akhir ini hanya diperlukan dalam penyebaran konvergensi. Ia menyediakan akses file jarak jauh dengan menggunakan protokol akses SMB3 ke klien, seperti kluster lain yang menjalankan Hyper-V melalui jaringan, sehingga mengubah Storage Spaces Direct secara efektif menjadi penyimpanan yang terpasang di jaringan (NAS).

Manfaat utama

Storage Spaces Direct menawarkan manfaat utama berikut ini:

Gambar	Deskripsi
	Kesederhanaan. Berpindah dari server standar industri yang menjalankan Windows Server atau Azure Stack HCI ke kluster Storage Spaces Direct pertama Anda dalam waktu kurang dari 15 menit. Untuk pengguna Pusat Sistem, penyebaran hanyalah berupa satu kotak centang.
	Performa tinggi. Baik berupa all-flash atau hibrida, Storage Spaces Direct dapat melebihi 13,7 juta IOPS per server. Arsitektur Storage Spaces Direct yang memiliki hypervisor menyediakan tembolokan baca/tulis bawaan yang konsisten, latensi rendah, dan dukungan untuk drive NVMe mutakhir yang dipasang langsung di bus PCIe.
	Toleransi kegagalan. Ketahanan bawaan dapat menangani kegagalan drive, server, atau komponen dengan ketersediaan berkelanjutan. Penyebaran yang lebih besar juga dapat dikonfigurasi guna mencakup toleransi kesalahan sasis dan rak. Ketika perangkat keras gagal, ia harus diganti; namun perangkat lunak dapat menyembuhkan dirinya sendiri, tanpa langkah-langkah manajemen yang rumit.
	Efisiensi sumber daya. Penghapusan pengkodean akan memberikan efisiensi penyimpanan hingga 2,4x lebih besar dengan inovasi yang unik, seperti Kode Rekonstruksi Lokal dan tingkatan ReFS real time untuk memperluas manfaat ini ke hard disk drive dan beban kerja panas atau dingin campuran, sementara meminimalkan konsumsi CPU untuk mengerahkan sumber daya kembali ke tempat yang paling membutuhkannya — ke mesin virtual.
	Pengelolaan. Gunakan Storage QoS Controls untuk menjaga VM yang sibuk tetap terkendali dengan batas IOPS per VM minimum dan maksimum. Layanan Kesehatan menyediakan pemantauan dan peringatan bawaan yang berkelanjutan. API baru memudahkan pengumpulan metrik kinerja dan kapasitas yang kaya serta beragam.
	Skalabilitas. Gunakan hingga 16 server dan lebih dari 400 drive, sebesar hingga 4 petabyte (4.000 terabyte) penyimpanan per kluster. Untuk menskalakan keluar, tambahkan lebih banyak drive atau server; Storage Spaces Direct akan mendaftarkan drive baru secara otomatis dan mulai menggunakannya. Efisiensi serta kinerja penyimpanan meningkatkan prediktabilitas dalam skala besar.

Kapan harus menggunakannya

Storage Spaces Direct merupakan teknologi inti dari Azure Stack HCI dan Windows Server. Ia menyediakan solusi penyimpanan jaringan yang ideal ketika Anda harus:

Meningkatkan atau menurunkan kapasitas penyimpanan jaringan Anda. Anda dapat menambahkan lebih banyak drive atau server untuk memperluas kapasitas penyimpanan jaringan Anda, sehingga menjaga data Anda tetap aman dan dapat diakses. Jika drive di dalam kumpulan penyimpanan gagal atau seluruh simpul offline, semua data tetap online dan dapat diakses.
Bagikan kumpulan data yang sama dari lokasi berbeda secara bersamaan. Kumpulan penyimpanan yang dibuat Storage Spaces Direct terlihat dan bertindak seperti pembagian jaringan. Pengguna jaringan Anda dapat mengakses data yang disimpan kapan saja dari lokasi mana saja, tanpa khawatir tentang lokasi fisik data yang mereka simpan.
Gunakan paduan media penyimpanan. Dengan Storage Spaces Direct, Anda dapat menggabungkan berbagai jenis media penyimpanan di kluster server Anda guna membentuk kumpulan penyimpanan yang ditentukan perangkat lunak. Perangkat lunak ini secara otomatis memutuskan media mana yang akan digunakan berdasarkan data — data aktif diletakkan pada media yang lebih cepat dan data lain yang jarang digunakan pada media yang lebih lambat.

Opsi penyebaran

Storage Spaces Direct mendukung dua opsi penyebaran berikut ini:

Hiperkonvergensi
Konvergensi

Catatan

Azure Stack HCI hanya mendukung penyebaran hiperkonvergensi.

Penyebaran hiperkonvergensi

Dalam penyebaran hiperkonvergensi, Anda akan menggunakan kluster tunggal untuk komputasi dan penyimpanan. Opsi penyebaran hiperkonvergensi menjalankan mesin virtual Hyper-V atau database SQL Server secara langsung di server yang menyediakan penyimpanan—sehingga menyimpan file mereka pada volume lokal. Ia akan menghilangkan kebutuhan untuk mengonfigurasi akses dan izin server file, yang pada gilirannya akan mengurangi biaya perangkat keras untuk bisnis kecil dan menengah serta penyebaran kantor jarak jauh atau cabang. Untuk menyebarkan Storage Spaces Direct di Windows Server, lihat Menyebarkan Storage Spaces Direct di Windows Server. Untuk menyebarkan Storage Spaces Direct sebagai bagian dari Azure Stack HCI, lihat Apa saja proses penyebaran untuk Azure Stack HCI?

Penyebaran terkonvergensi

Di dalam penyebaran terkonvergensi, Anda akan menggunakan kluster terpisah untuk penyimpanan dan komputasi. Opsi penyebaran terkonvergensi, juga dikenal sebagai 'terdisagregasi,' melapisi Scale-out File Server (SoFS) berbasis Storage Spaces Direct untuk menyediakan penyimpanan yang terpasang pada jaringan melalui berbagi file SMB3. Hal ini memungkinkan penskalaan komputasi dan beban kerja secara independen dari kluster penyimpanan, yang penting untuk penyebaran skala besar seperti Hyper-V IaaS (Infrastructure as a Service) bagi penyedia layanan dan perusahaan.

Mengelola dan memantau

Anda dapat menggunakan alat berikut ini untuk mengelola dan memantau Storage Spaces Direct:

Nama	Grafik atau baris perintah?	Berbayar atau sudah termasuk?
Pusat Admin Windows	Grafis	Disertakan
Manajer Server & Manajer Kluster Failover	Grafis	Disertakan
Windows PowerShell	Baris perintah	Disertakan
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager	Grafis	Berbayar

Video

Gambaran Umum Storage Spaces Direct (5 menit)

Storage Spaces Direct di Microsoft Ignite 2018 (1 jam)

Storage Spaces Direct di Microsoft Ignite 2017 (1 jam)

Acara peluncuran Storage Spaces Direct di Microsoft Ignite 2016 (1 jam)

Cerita pelanggan

Terdapat lebih dari 10.000 kluster di seluruh dunia yang menjalankan Storage Spaces Direct. Organisasi dengan berbagai ukuran, dari usaha kecil yang hanya menggunakan dua simpul hingga perusahaan besar dan pemerintah yang menyebarkan ratusan simpul, bergantung pada Storage Spaces Direct untuk aplikasi dan infrastruktur penting mereka.

Kunjungi Microsoft.com/HCI untuk membaca ceritanya.