Scelta delle unità per Spazi di archiviazione Direct

Si applica a: Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Questo argomento fornisce indicazioni su come scegliere le unità per Spazi di archiviazione Direct per soddisfare i requisiti di prestazioni e capacità.

Tipi di unità

Spazi di archiviazione Direct attualmente funziona con quattro tipi di unità:

Tipo di unità Descrizione
Immagine di PMem (memoria persistente) Memoria persistente. Un nuovo tipo di archiviazione a bassa latenza e prestazioni elevate.
Immagine di NVMe (Memoria non volatile Express) NVMe (memoria non volatile Express). Unità SSD che siedono direttamente sul bus PCIe. I fattori di forma più comuni sono U.2 da 2,5 pollici, Add-In-Card (AIC) PCIe ed M.2. NVMe offre operazioni di I/O al secondo e velocità effettiva di I/O più elevate con una latenza inferiore rispetto a qualsiasi altro tipo di unità attualmente supportato, ad eccezione della memoria persistente.
Immagine dell'unità SSD SSD. Unità SATA o SAS convenzionali.
Immagine del disco rigido) HDD. Unità disco rigido magnetiche rotazionali, che offrono una grande capacità di archiviazione.

Cache incorporata

Spazi di archiviazione Direct include una cache sul lato server incorporata. Si tratta di una cache di lettura e scrittura di grandi dimensioni, permanente e in tempo reale. Nelle distribuzioni con più tipi di unità, viene configurato automaticamente per l'uso di tutte le unità di tipo "più veloce". Le unità rimanenti vengono usate per la capacità.

Per altre informazioni, vedere Informazioni sulla cache in Spazi di archiviazione Direct.

Opzione 1: ottimizzazione delle prestazioni

Per ottenere una latenza di sottomillisecondi prevedibile e uniforme tra le operazioni di lettura e scrittura casuali in qualsiasi dati o per ottenere un numero elevato di operazioni di I/O al secondo (sono stati evasi oltre 6 milionidi operazioni di I/O al secondo). o velocità effettiva di I/O (sono stati evasi oltre 1 TB/s),è consigliabile eseguire il comando "all-flash".

Esistono attualmente tre modi per eseguire questa operazione:

Opzioni di distribuzione all-flash per ottimizzare le prestazioni

  1. Tutte unità NVMe. L'uso di sole unità NVMe assicura prestazioni eccellenti, inclusa la bassa latenza più prevedibile. Se tutte le unità sono dello stesso modello, non è prevista cache. Puoi anche combinare modelli NVMe di maggiore e minore resistenza e configurare i primi come cache per le scritture dei secondi (per questo sono necessarie attività di configurazione).

  2. Unità NVMe + SSD. Se utilizzi unità NVMe insieme a unità SSD, le NVMe fungeranno automaticamente da cache per le scritture nelle SSD. In questo modo le scritture possono essere unite nella cache e rimosse solo se e quando necessario, riducendo l'usura delle SSD. Questa configurazione fornisce caratteristiche di scrittura simili a quella della tecnologia NVMe, mentre le letture vengono direttamente servite dalle altrettanto veloci unità SSD.

  3. Tutte unità SSD. Come nel caso di tutte unità NVMe, se tutte le unità sono dello stesso modello, non è prevista cache. Se combini modelli di maggiore e minore resistenza, puoi configurare i primi come cache per le scritture dei secondi (per questo sono necessarie attività di configurazione).

    Nota

    Un vantaggio dell'uso di tutte unità NVMe o tutte unità SSD senza cache sta nel fatto che ogni unità fornisce capacità di archiviazione utilizzabile. La capacità non viene impiegata per l'attività di memorizzazione nella cache, cosa che può essere interessante su scale inferiori.

Opzione 2: bilanciamento di prestazioni e capacità

Per gli ambienti con varie applicazioni e carichi di lavoro, alcuni con requisiti di prestazioni rigidi e altri che richiedono una notevole capacità di archiviazione, è consigliabile passare alla modalità "ibrida" con la memorizzazione nella cache NVMe o SSD per unità disco rigido di dimensioni maggiori.

Opzioni di distribuzione ibrida per il bilanciamento di prestazioni e capacità

  1. Unità NVMe + HDD. Le unità NVMe fungeranno da cache per letture e scritture, accelerandole. La memorizzazione nella cache delle letture consente alle unità HDD di focalizzare l'attività sulle scritture. La memorizzazione nella cache delle scritture assorbe i picchi e permette che le scritture vengano unite e rimosse dalla cache solo se e quando necessario, in un modo artificialmente serializzato che ottimizza i valori di IOPS e velocità effettiva di I/O delle unità HDD. Questa configurazione fornisce caratteristiche di scrittura simili a quelle della tecnologia NVMe e, per i dati letti di frequente o di recente, anche analoghe caratteristiche di lettura.

  2. Unità SSD + HDD. Come nel caso precedente, le unità SSD fungeranno da cache per letture e scritture, accelerandole. Questa configurazione fornisce caratteristiche di scrittura simili a quelle della tecnologia SSD e, per i dati letti di frequente o di recente, anche analoghe caratteristiche di lettura.

    Esiste un'altra opzione piuttosto noia: usare unità di tutti e tre i tipi.

  3. Unità NVMe + SSD + HDD. Con unità di tutti e tre i tipi, la cache delle unità NVMe per le unità SSD e HDD. L'interessante è che è possibile creare volumi su unità SSD e volumi nei dischi HDD, affiancati nello stesso cluster, tutti accelerati da NVMe. I primi corrispondono esattamente a una distribuzione all-flash e i secondi alle distribuzioni ibride descritte prima. Concettualmente è come disporre di due pool in gran parte indipendenti in termini di gestione della capacitò, cicli di errore e ripristino e così via.

    Importante

    È consigliabile usare il livello SSD per posizionare i carichi di lavoro più sensibili alle prestazioni su tutti i flash.

Opzione 3: ottimizzazione della capacità

Per i carichi di lavoro che richiedono una capacità elevata e scrivono raramente, ad esempio archiviazione, destinazioni di backup, data warehouse o archiviazione "a freddo", è consigliabile combinare alcune unità SSD per la memorizzazione nella cache con molti HDD più grandi per la capacità.

Opzioni di distribuzione per l'ottimizzazione della capacità

  1. Unità SSD + HDD. Le unità SSD fungeranno da cache per letture e scritture, per assorbire i picchi e offrire prestazioni di scrittura SSD, e successivamente assicureranno la rimozione ottimizzata dalla cache con spostamento nelle unità HDD.

Importante

La configurazione solo con hdd non è supportata. Non è consigliabile memorizzare nella cache le SSD di fascia alta a SSD a basso livello.

Considerazioni sul ridimensionamento

Cache

Ogni server deve disporre di almeno due unità cache (il minimo richiesto per la ridondanza). È consigliabile che il numero delle unità di capacità sia un multiplo del numero delle unità cache. Ad esempio, se si dispone di quattro unità cache, si riscontrino prestazioni più coerenti con otto unità di capacità (rapporto 1:2) rispetto a 7 o 9.

La cache deve essere ridimensionata in base al working set delle applicazioni e dei carichi di lavoro, ad esempio tutti i dati che leggono e scrivono attivamente in qualsiasi momento. A parte questo, non ci sono specifici requisiti di dimensioni per la cache. Per le distribuzioni con unità disco rigido, un punto di partenza equa è il 10% della capacità, ad esempio se ogni server ha 4 unità disco rigido da 4 TB = 16 TB di capacità, quindi 2 unità SSD da 800 GB = 1,6 TB di cache per server. Per le distribuzioni all-flash, in particolare con unità SSD di dimensioni elevate, può essere giusto iniziare più vicino al 5% della capacità, ad esempio se ogni server ha https://techcommunity.microsoft.com/t5/storage-at-microsoft/understanding-ssd-endurance-drive-writes-per-day-dwpd-terabytes/ba-p/426024 24 unità SSD da 1,2 TB = 28,8 TB di capacità, quindi 2 NVMe da 750 GB = 1,5 TB di cache per server. Puoi sempre aggiungere o rimuovere unità cache in un secondo momento in base alle esigenze.

Generale

È consigliabile limitare la capacità di archiviazione totale per server a circa 400 terabyte (TB). Maggiore è la capacità di archiviazione per server, maggiore è il tempo necessario per risincronizzare i dati dopo un periodo di inattività o un riavvio, ad esempio quando si esegue un aggiornamento software. Le dimensioni massime correnti per ogni pool di archiviazione sono di 4 petabyte (PB) (4.000 TB) per Windows Server 2019 o 1 petabyte per Windows Server 2016.

Riferimenti aggiuntivi