Scelta di unità per Spazi di archiviazione direttaChoosing drives for Storage Spaces Direct

Si applica a: Windows Server 2019, Windows Server 2016Applies to: Windows Server 2019, Windows Server 2016

In questo argomento vengono fornite indicazioni su come scegliere le unità per spazi di archiviazione diretta per soddisfare i requisiti di prestazioni e capacità.This topic provides guidance on how to choose drives for Storage Spaces Direct to meet your performance and capacity requirements.

Tipi di unitàDrive types

Spazi di archiviazione diretta attualmente funziona con quattro tipi di unità:Storage Spaces Direct currently works with four types of drives:

Tipo di unitàType of drive DescrizioneDescription
Immagine di PMem (memoria persistente) Memoria persistente.Persistent memory. Un nuovo tipo di archiviazione a bassa latenza e ad alte prestazioni.A new type of low-latency, high-performance storage.
Immagine di NVMe (memoria non volatile Express) NVMe (memoria non volatile Express).NVMe (Non-Volatile Memory Express). Unità a stato solido che si trovano direttamente sul bus PCIe.Solid-state drives that sit directly on the PCIe bus. I fattori di forma più comuni sono U.2 da 2,5 pollici, Add-In-Card (AIC) PCIe ed M.2.Common form factors are 2.5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC), and M.2. NVMe offre un numero maggiore di IOPS e velocità effettiva di i/o con latenza inferiore rispetto a qualsiasi altro tipo di unità supportato oggi, ad eccezione della memoria permanenteNVMe offers higher IOPS and IO throughput with lower latency than any other type of drive we support today except persistent memory.
Immagine dell'unità SSD) SSD.SSD. Unità a stato solido, che si connettono tramite SATA o SAS convenzionali.Solid-state drives, which connect via conventional SATA or SAS.
Immagine del disco rigido HDD.HDD. Unità disco rigido magnetiche rotazionali, che offrono capacità di archiviazione vaste.Rotational, magnetic hard disk drives, which offer vast storage capacity.

Cache incorporataBuilt-in cache

Spazi di archiviazione diretta offre una cache predefinita sul lato server.Storage Spaces Direct features a built-in server-side cache. Si tratta di una cache di lettura e scrittura di grandi dimensioni, permanente e in tempo reale.It is a large, persistent, real-time read and write cache. Nelle distribuzioni con più tipi di unità, viene configurato automaticamente per l'uso di tutte le unità del tipo "più veloce".In deployments with multiple types of drives, it is configured automatically to use all drives of the "fastest" type. Le unità rimanenti vengono usate per la capacità.The remaining drives are used for capacity.

Per ulteriori informazioni, vedere informazioni sulla cache in spazi di archiviazione diretta.For more information, check out Understanding the cache in Storage Spaces Direct.

Opzione 1: ottimizzazione delle prestazioniOption 1 – Maximizing performance

Per ottenere una latenza prevedibile e uniforme in sottomillisecondi per letture e scritture casuali in tutti i dati oppure per ottenere un elevato livello di IOPS ( 6 milioni!) o una velocità effettiva di i/o (da oltre 1 TB/s!), è necessario passare a "All-Flash".To achieve predictable and uniform submillisecond latency across random reads and writes to any data, or to achieve high IOPS (we've done over 6 million!) or IO throughput (we've done over 1 Tb/s!), you should go "all-flash".

Esistono attualmente tre modi per eseguire questa operazione:There are currently three ways to do so:

Tutte le opzioni di distribuzione Flash per ottimizzare le prestazioni

  1. Tutti NVMe.All NVMe. L'uso di sole unità NVMe assicura prestazioni eccellenti, inclusa la bassa latenza più prevedibile.Using all NVMe provides unmatched performance, including the most predictable low latency. Se tutte le unità sono dello stesso modello, non è prevista cache.If all your drives are the same model, there is no 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).You can also mix higher-endurance and lower-endurance NVMe models, and configure the former to cache writes for the latter (requires set-up).

  2. NVMe e SSD.NVMe + SSD. Se utilizzi unità NVMe insieme a unità SSD, le NVMe fungeranno automaticamente da cache per le scritture nelle SSD.Using NVMe together with SSDs, the NVMe will automatically cache writes to the SSDs. In questo modo le scritture possono essere unite nella cache e rimosse solo se e quando necessario, riducendo l'usura delle SSD.This allows writes to coalesce in cache and be de-staged only as needed, to reduce wear on the SSDs. Questa configurazione fornisce caratteristiche di scrittura simili a quella della tecnologia NVMe, mentre le letture vengono direttamente servite dalle altrettanto veloci unità SSD.This provides NVMe-like write characteristics, while reads are served directly from the also-fast SSDs.

  3. Tutte unità SSD.All SSD. Come nel caso di tutte unità NVMe, se tutte le unità sono dello stesso modello, non è prevista cache.As with All-NVMe, there is no cache if all your drives are the same model. 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).If you mix higher-endurance and lower-endurance models, you can configure the former to cache writes for the latter (requires set-up).

    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.An advantage to using all-NVMe or all-SSD with no cache is that you get usable storage capacity from every drive. La capacità non viene impiegata per l'attività di memorizzazione nella cache, cosa che può essere interessante su scale inferiori.There is no capacity "spent" on caching, which may be appealing at smaller scale.

Opzione 2: bilanciamento di prestazioni e capacitàOption 2 – Balancing performance and capacity

Per gli ambienti con varie applicazioni e carichi di lavoro, alcuni con requisiti di prestazioni rigorosi e altri che richiedono una notevole capacità di archiviazione, è necessario passare alla modalità "ibrido" con NVMe o la memorizzazione nella cache SSD per HDD più grandi.For environments with various applications and workloads, some with stringent performance requirements and others requiring considerable storage capacity, you should go "hybrid" with either NVMe or SSDs caching for larger HDDs.

Opzioni di distribuzione ibrida per il bilanciamento delle prestazioni e della capacità

  1. Unità NVMe + HDD.NVMe + HDD. Le unità NVMe fungeranno da cache per letture e scritture, accelerandole.The NVMe drives will accelerate reads and writes by caching both. La memorizzazione nella cache delle letture consente alle unità HDD di focalizzare l'attività sulle scritture.Caching reads allows the HDDs to focus on writes. 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.Caching writes absorbs bursts and allows writes to coalesce and be de-staged only as needed, in an artificially serialized manner that maximizes HDD IOPS and IO throughput. 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.This provides NVMe-like write characteristics, and for frequently or recently read data, NVMe-like read characteristics too.

  2. Unità SSD + HDD.SSD + HDD. Come nel caso precedente, le unità SSD fungeranno da cache per letture e scritture, accelerandole.Similar to the above, the SSDs will accelerate reads and writes by caching both. 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.This provides SSD-like write characteristics, and SSD-like read characteristics for frequently or recently read data.

    Esiste un'altra opzione piuttosto esotica: usare unità di tutti e tre i tipi.There is one more, rather exotic option: to use drives of all three types.

  3. NVMe + SSD + HDD.NVMe + SSD + HDD. Con le unità di tutti e tre i tipi, il NVMe unità cache per le unità SSD e HDD.With drives of all three types, the NVMe drives cache for both the SSDs and HDDs. Il ricorso è che è possibile creare volumi sulle unità SSD e volumi su HDD, affiancati nello stesso cluster, tutti accelerati da NVMe.The appeal is that you can create volumes on the SSDs, and volumes on the HDDs, side by side in the same cluster, all accelerated by NVMe. I primi corrispondono esattamente a una distribuzione all-flash e i secondi alle distribuzioni ibride descritte prima.The former are exactly as in an "all-flash" deployment, and the latter are exactly as in the "hybrid" deployments described above. 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.This is conceptually like having two pools, with largely independent capacity management, failure and repair cycles, and so on.

    Importante

    È consigliabile usare il livello SSD per inserire i carichi di lavoro più sensibili alle prestazioni in tutti i flash.We recommend using the SSD tier to place your most performance-sensitive workloads on all-flash.

Opzione 3: ottimizzazione della capacitàOption 3 – Maximizing capacity

Per i carichi di lavoro che richiedono capacità estesa e scrittura raramente, ad esempio l'archiviazione, le destinazioni di backup, i data warehouse o l'archiviazione "a freddo", è consigliabile combinare alcune unità SSD per la memorizzazione nella cache con molti HDD più grandi per la capacità.For workloads that require vast capacity and write infrequently, such as archival, backup targets, data warehouses or "cold" storage, you should combine a few SSDs for caching with many larger HDDs for capacity.

Opzioni di distribuzione per l'ottimizzazione della capacità

  1. Unità SSD + HDD.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.The SSDs will cache reads and writes, to absorb bursts and provide SSD-like write performance, with optimized de-staging later to the HDDs.

Importante

La configurazione solo con HDD non è supportata.Configuration with HDDs only is not supported. Non è consigliabile eseguire la memorizzazione nella cache di unità SSD a bassa resistenza a un SSD a bassa resistenza.High endurance SSDs caching to low endurance SSDs is not advised.

Considerazioni sul ridimensionamentoSizing considerations

CacheCache

Ogni server deve disporre di almeno due unità cache (il minimo richiesto per la ridondanza).Every server must have at least two cache drives (the minimum required for redundancy). È consigliabile che il numero delle unità di capacità sia un multiplo del numero delle unità cache.We recommend making the number of capacity drives a multiple of the number of cache drives. Se, ad esempio, si dispone di quattro unità cache, si verificheranno prestazioni più coerenti con otto unità di capacità (rapporto 1:2) rispetto a 7 o 9.For example, if you have four cache drives, you will experience more consistent performance with eight capacity drives (1:2 ratio) than with 7 or 9.

La cache deve essere dimensionata in modo da adattarsi ai working set delle applicazioni e dei carichi di lavoro, ad esempio tutti i dati che eseguono attivamente la lettura e la scrittura in un determinato momento.The cache should be sized to accommodate the working set of your applications and workloads, for example all the data they are actively reading and writing at any given time. A parte questo, non ci sono specifici requisiti di dimensioni per la cache.There is no cache size requirement beyond that. Per le distribuzioni con HDD, un punto di partenza equo è il 10% della capacità, ad esempio se ogni server ha 4 x 4 TB HDD = 16 TB di capacità, quindi 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB di cache per server.For deployments with HDDs, a fair starting place is 10% of capacity – for example, if each server has 4 x 4 TB HDD = 16 TB of capacity, then 2 x 800 GB SSD = 1.6 TB of cache per server. Per le distribuzioni di tutti i flash, soprattutto con una resistenza elevata] ( https://techcommunity.microsoft.com/t5/storage-at-microsoft/understanding-ssd-endurance-drive-writes-per-day-dwpd-terabytes/ba-p/426024) unità SSD, può essere giusto iniziare a avvicinarsi al 5% della capacità, ad esempio se ogni server ha 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB di capacità, quindi 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB di cache per server.For all-flash deployments, especially with high endurance](https://techcommunity.microsoft.com/t5/storage-at-microsoft/understanding-ssd-endurance-drive-writes-per-day-dwpd-terabytes/ba-p/426024) SSDs, it may be fair to start closer to 5% of capacity – for example, if each server has 24 x 1.2 TB SSD = 28.8 TB of capacity, then 2 x 750 GB NVMe = 1.5 TB of cache per server. Puoi sempre aggiungere o rimuovere unità cache in un secondo momento in base alle esigenze.You can always add or remove cache drives later to adjust.

GeneraleGeneral

È consigliabile limitare la capacità di archiviazione totale per server a circa 400 terabyte (TB).We recommend limiting the total storage capacity per server to approximately 400 terabytes (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.The more storage capacity per server, the longer the time required to resync data after downtime or rebooting, such when applying software updates. La dimensione massima corrente per ogni pool di archiviazione è 4 petabyte (PB) (4.000 TB) per Windows Server 2019 o 1 petabyte per Windows Server 2016.The current maximum size per storage pool is 4 petabytes (PB) (4,000 TB) for Windows Server 2019, or 1 petabyte for Windows Server 2016.

Altri riferimentiAdditional References