Provisi Tipis

  • Artikel
  • 6 menit untuk membaca

Gambaran Umum

Penyediaan tipis adalah solusi penyediaan penyimpanan end-to-end yang menawarkan alokasi tepat waktu. Ini membutuhkan perencanaan untuk penyebaran penyimpanan dan eksekusi pada aplikasi host dan klien.

Windows Fitur penyediaan tipis Server berfungsi sebagai antarmuka antara penyimpanan berkemampuan provisi tipis dan server host. Fitur provisi tipis meliputi:

  • Identifikasi unit logis provisi tipis (LUN)
  • Pemberitahuan ambang batas
  • Menangani untuk kelelahan sumber daya
  • Reklamasi ruang untuk memberikan layanan penyediaan penyimpanan yang sangat tersedia dan dapat diskalakan kepada pengguna akhir

Identifikasi LUN Penyediaan Tipis

Windows Server mengadopsi spesifikasi standar T10 SCSI Block Command 3 (SBC3) untuk mengidentifikasi unit logis provisi tipis (LUNs) dimulai dengan Windows Server 2012.

Selama pencacahan perangkat target awal, Windows Server mengumpulkan semua parameter properti dari perangkat target, dan mengidentifikasi jenis provisi dan kemampuan UNMAP dan TRIM. Perangkat penyimpanan melaporkan jenis provisi dan kemampuan UNMAP dan TRIM sesuai dengan spesifikasi SBC3.

Jika perangkat penyimpanan tidak melaporkan kemampuannya secara akurat saat ini, masalah kompatibilitas perangkat mungkin terjadi. Misalnya, jika perangkat penyimpanan melaporkan bahwa perangkat penyimpanan mendukung perintah UNMAP tetapi tidak mendukung perintah UNMAP, masalah hang format disk mungkin terjadi. Saat penyediaan informasi tipe akurat, tumpukan penyimpanan dapat memberikan penanganan I/O yang lebih baik sesuai dengan jenis penyediaan penyimpanan.

Jenis Provisi Run-time atau Perubahan Kapasitas LUN

Administrator penyimpanan dapat mengubah jenis provisi atau kapasitas LUN. Ketika jenis provisi atau kapasitas LUN diubah, array penyimpanan meningkatkan kondisi rasa PERHATIAN UNIT yang mengembalikan informasi yang benar saat data sense diminta. Windows Server mencatat peristiwa sistem untuk memperingatkan administrator sistem tentang jenis provisi atau perubahan kapasitas LUN.

Gagang Ambang Batas dan Kelelahan Sumber Daya

LUN provisi tipis biasanya dibuat dengan ruang disk fisik yang lebih sedikit daripada ukuran LUN. Pemberitahuan ambang batas adalah fungsi yang diperlukan untuk mengingatkan aplikasi host dan klien dari status konsumsi ruang penyimpanan.

Sebagian besar array penyimpanan provisi tipis tidak melaporkan peristiwa saat ambang batas tercapai. Solusi penyimpanan provisi tipis ini menyelesaikan pemberitahuan ambang batas melalui utilitas manajemen penyimpanan milik mereka. Oleh karena itu, untuk aplikasi host dan klien, satu-satunya peristiwa yang dilaporkan oleh array penyimpanan ini adalah kelelahan sumber daya permanen. Perangkat penyimpanan provisi tipis dapat menggunakan gagang notifikasi ambang batas, pegangan kelelahan sumber daya sementara, atau pegangan kelelahan sumber daya permanen untuk memperingatkan administrator sistem atau aplikasi klien saat konsumsi ruang penyimpanan mendekati kapasitas.

Pemberitahuan Ambang Batas Provisi Tipis

Utilitas manajemen penyimpanan menetapkan ambang provisi tipis. Windows Server tidak mengesampingkan ambang batas yang ditetapkan oleh utilitas manajemen penyimpanan. Untuk LUN provisi tipis, administrator penyimpanan harus menentukan ambang batas sesuai dengan tingkat konsumsi penyimpanan rata-rata. Ketika perintah tulis melintasi ambang batas yang telah ditetapkan perangkat target penyimpanan, perangkat target mengakhiri perintah dengan menggunakan data sense dan mengirimkan pesan "THIN PROVISIONING SOFT THRESHOLD REACHED". Ketika Windows Server menerima data sense yang cocok, hal berikut terjadi:

  • Peristiwa sistem dicatat untuk memberi tahu administrator host bahwa penggunaan sumber daya atau ambang ketersediaan tercapai pada perangkat LUN.
  • Dalam log peristiwa sistem, informasi dilaporkan tentang sumber daya yang dipetakan yang digunakan dan tersedia dari halaman log perangkat target. Agar ini terjadi, array penyimpanan harus mendukung spesifikasi halaman log untuk penyediaan blok logis agar server Windows menghasilkan peristiwa sistem.
  • Perintah yang dihentikan dicoba kembali.

Catatan

Perintah tulis yang dikirim setelah kesalahan ini dicatat berpotensi hilang jika FILE_FLAG_WRITE_THROUGH tidak diatur karena dapat memicu kondisi kelelahan sumber daya permanen.

Kelelahan Sumber Daya Sementara

Ketika array penyimpanan memungkinkan fungsi tumbuh otomatis pada LUN, administrator dapat menggunakan pemberitahuan kelelahan sumber daya sementara untuk memastikan bahwa perangkat penyimpanan dapat mengalokasikan ruang tambahan ke LUN dalam waktu empat detik. Ketika perintah tulis menyebabkan kondisi kelelahan sumber daya sementara, perangkat penyimpanan mengakhiri perintah yang meminta operasi dengan menggunakan data sense dan mengembalikan pesan "ALOKASI RUANG SEDANG BERLANGSUNG". Kelelahan sumber daya sementara ditangani sebagai berikut:

  • Coba lagi permintaan asli empat kali dengan interval coba lagi diatur ke 1 detik.
  • Jika semua percobaan ulang gagal, permintaan gagal kembali ke aplikasi.
  • Jika perangkat penyimpanan tidak menangani kelelahan sumber daya sementara, Windows Server mengharapkan perangkat penyimpanan gagal dalam permintaan tulis berikutnya dengan mengembalikan status kelelahan sumber daya permanen.

Kelelahan Sumber Daya Permanen

Kondisi kelelahan sumber daya permanen menunjukkan bahwa LUN provisi tipis telah mencapai batas ruang penyimpanan maksimum. Ketika kelelahan sumber daya permanen terjadi selama perintah tulis, perangkat penyimpanan mengakhiri operasi dengan menggunakan data sense dan mengirimkan pesan "ALOKASI LUAR ANGKASA GAGAL MENULIS PROTECT". Kelelahan permanen ditangani sebagai berikut:

  • Jika permintaan asli telah FILE_FLAG_WRITE_THROUGH ditetapkan, maka permintaan tersebut gagal kembali ke aplikasi.
  • Jika permintaan asli tidak memiliki FILE_FLAG_WRITE_THROUGH ditetapkan, maka aplikasi mungkin menerima respons yang berhasil tanpa permintaan diselesaikan atau disiram ke media fisik.
  • Peristiwa sistem dicatat yang mencakup pesan kesalahan "kelelahan sumber daya permanen".
  • Kode kesalahan diteruskan kembali ke manajer partisi dan LUN diambil secara offline.

reklamasi Ruang Storage Menggunakan Perintah UNMAP

Reklamasi ruang dapat dipicu oleh penghapusan file, trim tingkat sistem file, atau operasi pengoptimalan penyimpanan. Trim tingkat sistem file diaktifkan untuk perangkat penyimpanan yang dirancang untuk melakukan "read return zero" setelah trim atau operasi unmap.

Operasi Reklamasi Ruang di Tumpukan Storage

Ketika file besar dihapus dari sistem file atau trim tingkat sistem file dipicu, Windows Server mengubah file menghapus atau memangkas pemberitahuan menjadi permintaan UNMAP yang sesuai. Tumpukan driver port penyimpanan menerjemahkan permintaan UNMAP ke dalam perintah SCSI UNMAP atau perintah TRIM ATA sesuai dengan jenis protokol perangkat penyimpanan. Selama pencacahan perangkat penyimpanan, tumpukan penyimpanan Windows mengumpulkan informasi tentang apakah perangkat penyimpanan mendukung perintah UNMAP atau TRIM. Hanya permintaan UNMAP yang dikirim ke perangkat penyimpanan jika perangkat memiliki kemampuan SCSI UNMAP atau ATA TRIM. Windows Server juga menyediakan implementasi API untuk unmapping LBAs pada perangkat target penyimpanan. Windows Server tidak mengadopsi set perintah T10 SCSI WRITE SAME.

Permintaan UNMAP dari Sistem Operasi Tamu Hyper-V

Selama pembuatan mesin virtual (VM), host Hyper-V mengirimkan pertanyaan tentang apakah perangkat penyimpanan yang berada di hard disk virtual (VHD) mendukung perintah UNMAP atau TRIM. Ketika file besar dihapus dari sistem file sistem operasi tamu VM, sistem operasi tamu mengirimkan permintaan penghapusan file ke hard disk virtual mesin virtual (VHD) atau file VHD (atau file VHDX). File VHD atau VHDX VM terowongan permintaan SCSI UNMAP ke tumpukan driver kelas Windows host Hyper-V, sebagai berikut:

  • Jika VM memiliki file VHD, VHD mengubah perintah SCSI UNMAP atau ATA TRIM menjadi permintaan TRIM kode kontrol I/O Manajemen Kumpulan Data , lalu mengirimkan permintaan ke perangkat penyimpanan host.
  • Jika VM memiliki file VHDX, sistem file VHD mengubah perintah SCSI UNMAP atau ATA TRIM menjadi permintaan trim tingkat sistem file, dan kemudian mengirimkan permintaan ke sistem operasi host.

Windows Hyper-V juga mendukung panggilan IOCTL DSM TRIM dari sistem operasi tamu.

utilitas Windows Optimalkan Drive

Pengguna akhir atau administrator sistem dapat menggunakan utilitas Optimize Drives untuk merebut kembali ruang baik dengan membuat permintaan manual atau dengan mengoptimalkan konfigurasi jadwal. Jika disk drive adalah provisi tipis LUN, jenis media disk drive muncul sebagai "Thin Provisioning Drive".

Administrator sistem dapat menjadwalkan konsolidasi ruang penyimpanan dengan menggunakan utilitas Optimize Drives. Utilitas juga dapat memberi tahu administrator sistem jika sistem melewatkan tiga kali berturut-turut.

Mengambil Status Pemetaan Slab

Dalam LUN provisi tipis, semua blok logis dikelompokkan dalam lempengan (cluster). Ukuran lempengan diatur oleh parameter GRANULARITY UNMAP OPTIMAL yang dilaporkan perangkat penyimpanan. Semua lempengan diklasifikasikan ke dalam status Mapped, De-allocated atau Anchored. Windows Server memperlakukan status De-allocated dan Anchored sebagai status yang belum dipetakan. Windows Server menyediakan implementasi API, atau alokasi DSM IOCTL, untuk mengambil status provisi LBA dari LUT provis provis tipis untuk operasi manajemen penyimpanan. Aplikasi ini dapat memanggil rutinitas alokasi DSM IOCTL untuk mengirim perintah SCSI dan mengambil status yang dipetakan atau tidak dipetakan dari setiap lempengan dalam kisaran tertentu. Jika status provisi LBA yang dikembalikan tidak menjelaskan seluruh rentang alokasi, aplikasi mengirimkan perintah SCSI lain untuk mengambil status provisi dari rentang LBA yang tersisa.

Perangkat penyimpanan tidak perlu memproses seluruh rentang LBA dalam sekali pengembalian. Jika rentang LBA parsial dari permintaan asli telah dikembalikan, perintah lain dikirim untuk mengambil status pemetaan dari rentang LBA yang tersisa.