Stations kiezen voor Azure Stack HCI en Windows Server-clusters

Van toepassing op: Azure Stack HCI, versies 21H2 en 20H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

Dit artikel bevat richtlijnen voor het kiezen van stations om te voldoen aan uw prestatie- en capaciteitsvereisten.

Stationstypen

Opslagruimten Direct, de onderliggende technologie voor opslagvirtualisatie achter Azure Stack HCI, werkt momenteel met vier typen stations:

Type station	Description
	PMem verwijst naar permanent geheugen, een nieuw type opslag met lage latentie en hoge prestaties.
	NVMe (Non-Volatile Memory Express) verwijst naar solid-state drives die zich rechtstreeks op de PCIe-bus zitten. Algemene formulierfactoren zijn 2,5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC) en M.2. NVMe biedt een hogere IOPS- en IO-doorvoer met een lagere latentie dan elk ander type station dat momenteel wordt ondersteund, met uitzondering van PMem.
	SSD verwijst naar SSD-schijven die verbinding maken via conventionele SATA of SAS.
	HDD verwijst naar draaibare magnetische harde schijven, die een grote opslagcapaciteit bieden.

Ingebouwde cache

Opslagruimten Direct bevat een ingebouwde cache aan de serverzijde. Het is een grote, permanente, realtime lees- en schrijfcache. In implementaties met meerdere typen stations wordt deze automatisch geconfigureerd voor het gebruik van alle stations van het 'snelste' type. De overige schijven worden gebruikt voor opslagcapaciteit.

Zie Understanding the storage pool cache (Inzicht in de cache van de opslaggroep) voor meer informatie.

Optie 1: prestaties maximaliseren

Om een voorspelbare en uniforme latentie van minder dan 13 seconden te bereiken voor willekeurige lees- en schrijfgegevens, of om een zeer hoge IOPS te bereiken (we hebben meer dan 13 miljoengedaan !) of I/O-doorvoer (we hebben meer dan 500 GB per seconde gelezen), moet u 'alle flash' gebruiken.

Er zijn meerdere manieren om dit te doen:

1. Alle NVMe. Het gebruik van alle NVMe's biedt niet-overeenkomende prestaties, met inbegrip van de meest voorspelbare lage latentie. Als al uw stations hetzelfde model zijn, is er geen cache. U kunt ook NVMe-modellen van hogere en lagere kwaliteit combineren en de eerstgenoemde configureren voor het cachen van schrijf schrijft voor de laatste ( hiervooris instellen vereist).

2. NVMe + SSD. Door NVMe te gebruiken in samenwerking met SSD's, worden schrijfingen naar de SSD's automatisch in de cache opgeslagen door de NVMe. Hierdoor kunnen schrijf schrijfingen worden samengekaeerd in de cache en alleen worden gedefaseerd als dat nodig is, om de belasting van de SSD's te verminderen. Dit biedt NVMe-achtige schrijfkenmerken, terwijl lees-lezen rechtstreeks vanuit de ook snelle SSD's worden verstrekt.

3. Alle SSD's. Net als bij All-NVMe is er geen cache als al uw stations hetzelfde model zijn. Als u modellen met hogere en lagere kwaliteit combineert, kunt u de eerstgenoemde configureren voor het cachen van schrijf schrijft voor de laatste ( hiervooris instellen vereist).

   Notitie

   Een voordeel van het gebruik van all-NVMe of all-SSD zonder cache is dat u van elk station een gebruiksbare opslagcapaciteit krijgt. Er wordt geen capaciteit 'besteed' aan caching, wat op kleinere schaal aantrekkelijk kan zijn.

Optie 2: prestaties en capaciteit in balans brengen

Voor omgevingen met verschillende toepassingen en workloads, sommige met strenge prestatievereisten en andere waarvoor aanzienlijke opslagcapaciteit is vereist, moet u hybride gaan met NVMe- of SSD-caching voor grotere HDD's.

1. NVMe + HDD. De NVMe-stations versnellen het lezen en schrijven door beide in de caching op te geven. Caching lezen kunnen de HDD's zich richten op schrijf schrijfingen. Caching-schrijfingen neemt bursts op en maakt het mogelijk om schrijfingen alleen naar behoefte samen te voegen en te defasen, op een kunstmatig geser serialiseerde manier die de IOPS- en I/O-doorvoer van HDD maximaliseert. Dit biedt NVMe-achtige schrijfkenmerken en voor vaak of recent leesgegevens ook NVMe-achtige leeskenmerken.

2. SSD + HDD. Net als bij het bovenstaande versnellen de SSD's het lezen en schrijven door beide in de caching op te geven. Dit biedt ssd-achtige schrijfkenmerken en SSD-achtige leeskenmerken voor vaak of recent gelezen gegevens.

   Er is één extra, in plaats van een optie: stations van alle drie de typen gebruiken.

3. NVMe + SSD + HDD. Bij stations van alle drie de typen cachen de NVMe-stations voor zowel de SSD's als HDD's. Het beroep is dat u volumes op de SD's en volumes op de HDD's naast elkaar in hetzelfde cluster kunt maken, allemaal versneld door NVMe. De eerste zijn precies zoals in een 'all-flash'-implementatie en de laatste zijn precies zoals in de hierboven beschreven 'hybride' implementaties. Dit is conceptueel gezien net als twee pools, met grotendeels onafhankelijk capaciteitsbeheer, cycli voor fouten en herstel, en meer.

   Belangrijk

   We raden u aan de SSD-laag te gebruiken om uw meest prestatiegevoelige werkbelastingen op alle flash te plaatsen.

Optie 3: capaciteit maximaliseren

Voor workloads waarvoor grote capaciteit is vereist en die niet vaak worden geschreven, zoals archivering, back-updoelen, datawarehouses of 'koude' opslag, moet u een aantal SD's combineren voor caching met veel grotere HDD's voor capaciteit.

1. SSD + HDD. De SSD's cachen lees- en schrijf schrijfprestaties om bursts op te vangen en ssd-achtige schrijfprestaties te bieden, met geoptimaliseerde de-fasering later naar de HDD's.

Overwegingen bij groottebepaling

Cache

Elke server moet ten minste twee cachestations hebben (de minimale vereiste voor redundantie). We raden u aan om van het aantal capaciteitsstations een veelvoud van het aantal cachestations te maken. Als u bijvoorbeeld 4 cachestations hebt, zult u consistentere prestaties ervaren met 8 capaciteitsstations (verhouding 1:2) dan met 7 of 9.

De cache moet worden aangepast aan de werkset van uw toepassingen en workloads, dat wil zeggen alle gegevens die ze actief lezen en schrijven op een bepaald moment. Verder is er geen vereiste voor de cachegrootte. Voor implementaties met HDD's is een goede startpunt 10 procent van de capaciteit, bijvoorbeeld als elke server 4 x 4 TB HDD = 16 TB aan capaciteit heeft, dan is 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB cache per server. Voor alle flash-implementaties, met name bij zeer hoge SSD's, is het wellicht eerlijk om dichter bij 5 procent van de capaciteit te beginnen, bijvoorbeeld als elke server 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB aan capaciteit heeft, en vervolgens 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB cache per server. U kunt later altijd cachestations toevoegen of verwijderen om deze aan te passen.

Algemeen

We raden u aan de totale opslagcapaciteit per server te beperken tot ongeveer 400 terabyte (TB). Hoe meer opslagcapaciteit per server, hoe langer de tijd die nodig is om gegevens opnieuw te synchroniseren na uitvaltijd of opnieuw opstarten, zoals bij het toepassen van software-updates. De huidige maximale grootte per opslaggroep is 4 petabyte (PB) (4000 TB) voor Windows Server 2019.

Volgende stappen

Zie voor meer informatie ook:

• Inzicht in de cache van de opslaggroep
• Systeemvereisten
• Overwegingen voor symmetrie van station
• Volumes plannen
• Fouttolerantie en opslagefficiëntie
• Permanent geheugen begrijpen en implementeren