Esercitazione: Abilitare la cache del bus di archiviazione con Spazi di archiviazione nei server autonomi

Si applica a: Windows Server 2022

La cache del bus di archiviazione per i server autonomi può migliorare significativamente le prestazioni di lettura e scrittura, mantenendo al tempo stesso l'efficienza di archiviazione e mantenendo bassi i costi operativi. Analogamente all'implementazione per Spazi di archiviazione Direct,questa funzionalità associa supporti più veloci (ad esempio, unità SSD) a supporti più lenti (ad esempio, HDD) per creare livelli. Per impostazione predefinita, solo una parte del livello multimediale più veloce è riservata per la cache.

Resilienza Tipo di cache
Nessuno (spazio semplice) Lettura e scrittura
Parità accelerata mirror Lettura

Se il sistema non richiede resilienza o dispone di backup esterni, la cache del bus di archiviazione supporterà sia la memorizzazione nella cache in lettura che in scrittura. Per i sistemi resilienti, la cache del bus di archiviazione fungerà solo da cache di lettura ed è consigliabile scegliere la parità con accelerazione mirror ReFS come resilienza del volume. Questa combinazione migliora le prestazioni di lettura casuale quando i dati vengono letti dal livello di parità e memorizzati nella cache nel livello mirror più veloce. Il livello mirror offre anche funzionalità di memorizzazione nella cache di scrittura se la modalità di provisioning è impostata su Condiviso (impostazione predefinita).

Storage bus cache read and write paths

Questa esercitazione descrive quanto segue:

  • Che cos'è la cache del bus di archiviazione
  • Come abilitare la cache del bus di archiviazione
  • Gestione della cache dopo la distribuzione

Prerequisiti

Green checkmark icon. Prendere in considerazione la cache del bus di archiviazione se:

  • Il server esegue Windows Server 2022 e
  • Il server ha 2 tipi di supporti/unità, uno dei quali deve essere HDD (ad esempio: SSD+HDD o NVMe+HDD); E
  • Nel server è installata la funzionalità Clustering di failover

Red X icon. Non è possibile usare la cache del bus di archiviazione se:

  • Il server esegue Windows Server 2016 o 2019; o
  • Il server ha una configurazione flash all; O
  • Il server è membro di un cluster di failover

Nota

Questa funzionalità richiede che nel server sia installata la funzionalità Clustering di failover, ma il server non può far parte di un cluster di failover.

Panoramica delle funzionalità

Questa sezione illustra che cos'è ogni campo configurabile della cache del bus di archiviazione e i valori applicabili.

Get-StorageBusCache

L'output dovrebbe essere simile al seguente quando non è abilitato:

ProvisionMode                  : Shared
SharedCachePercent             : 15
CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
CacheModeHDD                   : ReadWrite
CacheModeSSD                   : WriteOnly
CachePageSizeKBytes            : 16
Enabled                        : False

Nota

Per l'uso generale, sono consigliate le impostazioni predefinite. È necessario apportare modifiche prima di abilitare la cache del bus di archiviazione.

Modalità di provisioning

Questo campo determina se per la memorizzazione nella cache verrà usato l'intero livello multimediale più veloce o solo una parte di esso. Questo campo non può essere modificato dopo l'abilitazione della cache del bus di archiviazione.

  • Condiviso (impostazione predefinita): la cache accetta solo una parte del livello multimediale più veloce. La percentuale esatta è configurabile dal campo Percentuale cache condivisa riportata di seguito.
  • Cache: dedicare la maggior parte del livello multimediale più veloce alla memorizzazione nella cache anziché solo a una parte. L'implementazione è simile alla cache del bus di archiviazione in Spazi di archiviazione Direct.

Percentuale cache condivisa

Questo campo è applicabile solo quando modalità di provisioning è impostata su Condiviso. Il valore predefinito è 15% e il campo può essere impostato dal 5% al 90%. Non è consigliabile un valore superiore al 50% quando si usano volumi con parità accelerata con mirroring perché è necessario un equilibrio tra la cache e il livello mirror.

Attivato

Questo campo fa riferimento allo stato della cache del bus di archiviazione e può essere True o False.

Campi avanzati

Importante

Non è consigliabile apportare modifiche a questi campi. Non è possibile apportare modifiche dopo l'abilitazione della cache del bus di archiviazione.

  • Byte riservati dei metadati della cache: Quantità di spazio su disco (in byte) riservata per Spazi di archiviazione. Questo campo viene applicato solo se modalità di provisioning è Cache.

  • HdD in modalità cache: L'impostazione predefinita consente ai dispositivi con capacità HDD di memorizzare nella cache le operazioni di lettura e scrittura. Per Spazi semplici, questa impostazione può essere impostata su ReadWrite o WriteOnly.

  • Modalità cache SSD: Per un uso futuro quando sono supportati tutti i sistemi flash. L'impostazione predefinita consente ai dispositivi con capacità SSD di memorizzare nella cache solo le scritture.

  • Dimensioni della pagina della cache KBytes: Questo campo può essere impostato su 8, 16 (impostazione predefinita), 32 e 64.

Abilitare la cache del bus di archiviazione in PowerShell

Questa sezione è una guida dettagliata su come abilitare la cache del bus di archiviazione per il server autonomo in PowerShell.

  1. Importare il modulo

    Import-Module StorageBusCache 
    
  2. Configurare le impostazioni della cache del bus di archiviazione

    Le impostazioni predefinite sono consigliate. Ignorare questo passaggio per continuare con le impostazioni predefinite.

    Importante

    Se è necessaria la configurazione, eseguire questa operazione prima di abilitare la cache del bus di archiviazione. Per informazioni dettagliate sui campi, vedere la sezione Panoramica delle funzionalità.

  3. Controllare lo stato dell'unità

    Get-PhysicalDisk
    

    L'output dovrebbe essere simile all'immagine seguente, in cui la colonna Number mostra i valori inferiori a 500 e la colonna CanPool indica True per tutte le unità non di avvio.

    Result from Get-PhysicalDisk before enabling the storage bus cache

  4. Abilitare la cache del bus di archiviazione

    Enable-StorageBusCache
    

    Questo passaggio:

    • Creare un pool di archiviazione con tutte le unità disponibili
    • Associare i supporti veloci e lenti e formare la cache
    • Aggiungere la cache del bus di archiviazione con impostazioni predefinite o personalizzate

    È possibile eseguire per visualizzare il nome del pool di archiviazione e di nuovo per vedere Get-StoragePoolGet-PhysicalDisk gli effetti dell'abilitazione della cache del bus di archiviazione. L'output dovrebbe essere simile all'immagine seguente, in cui la colonna Number mostra valori oltre 500 (che indica che l'unità è richiesto dal bus di archiviazione) e la colonna CanPool ora mostra False per tutte le unità non di avvio. Se ProvisionMode è stato impostato su Cache prima dell'abilitazione, la colonna Utilizzo verrà mostrata come Journal per le unità più veloci.

    Results of Get-StoragePool and Get-PhysicalDisk after enabling the storage bus cache

  5. Controllare lo stato della cache del bus di archiviazione

    Verificare che i campi siano corretti e che il campo Abilitato sia ora impostato su true.

    Get-StorageBusCache 
    

    L'output dovrebbe essere simile al seguente:

    ProvisionMode                  : Shared
    SharedCachePercent             : 15
    CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
    CacheModeHDD                   : ReadWrite
    CacheModeSSD                   : WriteOnly
    CachePageSizeKBytes            : 16
    Enabled                        : True
    

Ora che la cache del bus di archiviazione è stata abilitata correttamente, il passaggio successivo consiste nel creare un volume.

Creare un volume

Volumi con resilienza:

Il cmdlet di PowerShell seguente crea un volume di parità con accelerazione mirror da 1 TiB con un rapporto Mirror:Parity di 20:80, che è la configurazione consigliata per la maggior parte dei carichi di lavoro. Per altre informazioni, vedere Parità con accelerazione speculare.

New-Volume –FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -StorageTierFriendlyNames MirrorOnSSD, ParityOnHDD -StorageTierSizes 200GB, 800GB

Volumi senza resilienza:

Il cmdlet di PowerShell seguente crea un volume semplice da 1 TB che non può tollerare errori del disco. Sono supportate sia la memorizzazione nella cache in lettura che in scrittura.

New-Volume -FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -ResiliencySettingName Simple -Size 1TB

Apportare modifiche dopo l'abilitazione della cache del bus di archiviazione

Dopo l'esecuzione di , non è possibile modificare la modalità di provisioning, la percentuale di cache condivisa, i byte di riserva dei metadati della cache, l'unità HDD in modalità cache, l'unità SSD in modalità cache e le dimensioni Enable-StorageBusCache della pagina della cache. È possibile apportare modifiche limitate alla configurazione fisica. Di seguito sono riportati alcuni scenari comuni.

Aggiunta o sostituzione di unità di capacità (HDD)

Dopo aver aggiunto manualmente l'unità, eseguire il cmdlet seguente per completare il processo di azionamento.

Update-StorageBusCache

Aggiunta o sostituzione di unità cache (NVMes o SSD)

Non è disponibile alcun cmdlet per disassociare/riassociare le associazioni esistenti e bilanciare la relazione. La procedura seguente causerà la perdita della cache di lettura esistente.

Remove-StorageBusBinding
New-StorageBusBinding 

Controllare e bilanciare le associazioni di cache e capacità

Usare il cmdlet seguente per controllare le associazioni di cache e capacità esistenti.

Get-StorageBusBinding

Nell'esempio seguente la prima colonna elenca le unità di capacità e la terza colonna elenca le unità della cache a cui sono associate. Seguire le istruzioni in Aggiunta o sostituzione di unità della cache per bilanciare, la cache esistente non verrà mantenuta.

Output of Get-StorageBusBinding

Archiviazione domande frequenti sulla cache del bus

Questa sezione risponde alle domande frequenti sulla cache del bus di archiviazione Windows Server 2022

Perché è necessario installare la funzionalità Clustering di failover quando il server non fa parte di un cluster di failover?

Questa funzionalità è progettata per i server autonomi, ma si basa sulla cache SBL (Storage Bus Layer) per Spazi di archiviazione Direct. La funzionalità Clustering di failover deve essere installata quando sono necessari componenti di clustering.

La cache del bus di archiviazione funzionerà con una configurazione flash?

No, questa funzionalità funzionerà solo quando sono presenti due tipi di supporti, uno dei quali deve essere HDD. Questa operazione non funzionerà con RAID, SAN o con tutti i sistemi flash.

Come è possibile modificare le impostazioni della cache del bus di archiviazione?

Vedere l'esempio seguente per modificare la modalità di provisioning da Condiviso (impostazione predefinita) a Cache. Si noti che sono consigliate le impostazioni predefinite ed eventuali modifiche devono essere apportate prima che la cache del bus di archiviazione sia abilitata.

Set-StorageBusCache -ProvisionMode Cache