Escolher unidades para Espaços de Armazenamento DiretosChoosing drives for Storage Spaces Direct

Aplica-se a: Windows 2019, Windows Server 2016Applies to: Windows 2019, Windows Server 2016

Este tópico fornece diretrizes sobre como escolher unidades para Espaços de Armazenamento Diretos para atender às suas necessidades de desempenho e capacidade.This topic provides guidance on how to choose drives for Storage Spaces Direct to meet your performance and capacity requirements.

Tipos de unidadeDrive types

Os Espaços de Armazenamento Diretos atualmente funcionam com três tipos de unidades:Storage Spaces Direct currently works with three types of drives:

NVMe (Non-Volatile Memory Express) refere-se a unidades de estado sólido que ficam diretamente no barramento PCIe. NVMe (Non-Volatile Memory Express) refers to solid-state drives that sit directly on the PCIe bus. Os fatores forma comuns são U.2 de 2,5", PCIe Add-In-Card (AIC) e M.2.Common form factors are 2.5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC), and M.2. O NVMe oferece taxa de transferência IOPS e E/S mais alta com menor latência do que qualquer outro tipo de unidade com suporte atualmente.NVMe offers higher IOPS and IO throughput with lower latency than any other type of drive we support today.
SSD refere-se a unidades de estado sólido que se conectam via SATA ou SAS convencional. SSD refers to solid-state drives which connect via conventional SATA or SAS.
HDD refere-se a unidades de disco rígido magnéticas rotacionais que oferecem ampla capacidade de armazenamento. HDD refers to rotational, magnetic hard disk drives which offer vast storage capacity.

Cache internoBuilt-in cache

Os Espaços de Armazenamento Diretos têm um cache no servidor interno.Storage Spaces Direct features a built-in server-side cache. Trata-se de um cache de leitura e gravação grande, persistente e em tempo real.It is a large, persistent, real-time read and write cache. Em implantações com vários tipos de unidades, ele é configurado automaticamente para usar todas as unidades do tipo "mais rápido".In deployments with multiple types of drives, it is configured automatically to use all drives of the "fastest" type. As unidades restantes são usadas para capacidade.The remaining drives are used for capacity.

Para obter mais informações, consulte Noções básicas sobre o cache em Espaços de Armazenamento Diretos.For more information, check out Understanding the cache in Storage Spaces Direct.

Opção 1 – maximizar o desempenhoOption 1 – Maximizing performance

Para alcançar a latência previsível e uniforme abaixo de milissegundos em leituras e gravações aleatórias para qualquer tipo de dados ou para alcançar uma taxa de transferência extremamente alta em IOPS (chegamos a mais de seis milhões!) ou em E/S (chegamos a mais de 1 Tb/s!), você deve usar "tudo flash".To achieve predictable and uniform sub-millisecond latency across random reads and writes to any data, or to achieve extremely high IOPS (we've done over six million!) or IO throughput (we've done over 1 Tb/s!), you should go "all-flash".

Atualmente, há três maneiras de fazer isso:There are currently three ways to do so:

All-Flash-Deployment-Possibilities

  1. Todos os NVMe.All NVMe. Usar tudo NVMe oferece um desempenho incomparável, incluindo a baixa latência mais previsível.Using all NVMe provides unmatched performance, including the most predictable low latency. Se todas as unidades forem do mesmo modelo, não haverá cache.If all your drives are the same model, there is no cache. Você também pode combinar modelos NVMe de resistência superior e resistência inferior e configurar o primeiro para armazenar em cache as gravações do último (requer configuração).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 + SSD.NVMe + SSD. Ao usar o NVMe com SSDs, o NVMe armazenará automaticamente as gravações em cache nos SSDs.Using NVMe together with SSDs, the NVMe will automatically cache writes to the SSDs. Isso permite que as gravações sejam agrupadas em cache e desescalonadas somente conforme necessário, para reduzir o desgaste nos SSDs.This allows writes to coalesce in cache and be de-staged only as needed, to reduce wear on the SSDs. Isso fornece características de gravação estilo NVMe, enquanto as leituras são fornecidas diretamente dos SSDs igualmente rápidos.This provides NVMe-like write characteristics, while reads are served directly from the also-fast SSDs.

  3. Toda SSD.All SSD. Como na opção Tudo NVMe, não existe cache quando todas as unidades são do mesmo modelo.As with All-NVMe, there is no cache if all your drives are the same model. Combinando modelos de resistência superior e resistência inferior, você pode configurar o primeiro para armazenar em cache as gravações do último (requer configuração).If you mix higher-endurance and lower-endurance models, you can configure the former to cache writes for the latter (requires set-up).

    Observação

    Uma vantagem de usar tudo NVMe ou tudo SSD sem cache é que você obtém capacidade de armazenamento utilizável de cada unidade.An advantage to using all-NVMe or all-SSD with no cache is that you get usable storage capacity from every drive. Não há capacidade "gasta" no armazenamento em cache, o que pode ser atraente em menor escala.There is no capacity "spent" on caching, which may be appealing at smaller scale.

Opção 2 – balancear desempenho e capacidadeOption 2 – Balancing performance and capacity

Para ambientes com uma variedade de aplicativos e cargas de trabalho, alguns com requisitos de desempenho rigorosos e outros que requerem considerável capacidade de armazenamento, você deve optar por "híbrido" com cache NVMe ou SSDs para HDDs maiores.For environments with a variety of 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.

Hybrid-Deployment-Possibilities

  1. NVMe + HDD.NVMe + HDD. As unidades NVMe aceleram as leituras e gravações armazenando ambas em cache.The NVMe drives will accelerate reads and writes by caching both. O armazenamento de leituras em cache permite que o HDDs foquem nas gravações.Caching reads allows the HDDs to focus on writes. O armazenamento de gravações em cache absorve picos e permite que as gravações sejam agrupadas e desescalonadas somente conforme necessário, de maneira artificialmente serializada que maximiza a taxa de transferência de IOPS e E/S do 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. Isso proporciona características de gravação estilo NVMe e, para dados lidos recentemente ou com frequência, características de leitura estilo NVMe também.This provides NVMe-like write characteristics, and for frequently or recently read data, NVMe-like read characteristics too.

  2. SSD + HDD.SSD + HDD. Semelhante ao especificado acima, o SSD acelera leituras e gravações armazenando ambas em cache.Similar to the above, the SSDs will accelerate reads and writes by caching both. Isso proporciona características de gravação estilo SSD, bem como características de leitura estilo SSD para dados lidos recentemente ou com frequência.This provides SSD-like write characteristics, and SSD-like read characteristics for frequently or recently read data.

    Há uma opção adicional e um tanto exótica: usar unidades dos três tipos.There is one additional, rather exotic option: to use drives of all three types.

  3. NVMe + SSD + HDD.NVMe + SSD + HDD. Com unidades dos três tipos, as unidades NVMe armazenarão os dados em cache para os SSDs e HDDs.With drives of all three types, the NVMe drives cache for both the SSDs and HDDs. O atrativo é que você pode criar volumes em SSDs e em HDDs, lado a lado no mesmo cluster, todos acelerados pelo 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. Os primeiros são exatamente como na implantação "tudo flash", e os últimos são exatamente como nas implantações "híbridas" descritas acima.The former are exactly as in an "all-flash" deployment, and the latter are exactly as in the "hybrid" deployments described above. Isso é conceitualmente como ter dois pools, com gerenciamento de capacidade amplamente independente, ciclos de falha e reparo e assim por diante.This is conceptually like having two pools, with largely independent capacity management, failure and repair cycles, and so on.

    Importante

    Recomendamos usar a camada SSD para colocar as cargas de trabalho mais dependentes de desempenho em all-flash.We recommend using the SSD tier to place your most performance-sensitive workloads on all-flash.

Opção 3 – maximizar a capacidadeOption 3 – Maximizing capacity

Para cargas de trabalho que exijam grande capacidade e gravem com pouca frequência, como destinos de arquivamento, de backup, data warehouses ou armazenamento "frio", você deverá combinar alguns SSDs para armazenamento em cache com HDDs muito maiores para capacidade.For workloads which 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.

Opções de implantação para maximizar a capacidade

  1. SSD + HDD.SSD + HDD. O SSDs armazenam leituras e gravações em cache para absorver picos e oferecer um desempenho de gravação estilo SSD, com desescalonamento otimizado posterior para os HDDs.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

Não há suporte para a configuração com HDDs somente.Configuration with HDDs only is not supported. Não é recomendável o cache SSDs de endurance alto para SSDs Endurance baixo.High endurance SSDs caching to low endurance SSDs is not advised.

Considerações sobre o dimensionamentoSizing considerations

CacheCache

Cada servidor deve ter pelo menos duas unidades de cache (o mínimo necessário para redundância).Every server must have at least two cache drives (the minimum required for redundancy). É recomendável que o número de unidades de capacidade seja um múltiplo do número de unidades de cache.We recommend making the number of capacity drives a multiple of the number of cache drives. Por exemplo, se você tiver 4 unidades de cache, terá um desempenho mais consistente com 8 unidades de capacidade (proporção 1:2) do que com 7 ou 9.For example, if you have 4 cache drives, you will experience more consistent performance with 8 capacity drives (1:2 ratio) than with 7 or 9.

O cache deve ser dimensionado para acomodar o conjunto de trabalho de seus aplicativos e cargas de trabalho, ou seja, todos os dados que eles estão lendo e gravando ativamente em um determinado momento.The cache should be sized to accommodate the working set of your applications and workloads, i.e. all the data they are actively reading and writing at any given time. Não há qualquer requisito de dimensionamento de cache além desse.There is no cache size requirement beyond that. Para implantações com HDDs, um local de início justo é de 10% da capacidade, por exemplo, se cada servidor tiver 4 x 4 TB HDD = 16 TB de capacidade, então 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB de cache por servidor.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. Para todas as implantações-flash, especialmente com SSDs Endurance muito alto , pode ser justo começar mais perto de 5% da capacidade – por exemplo, se cada servidor tiver 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB de capacidade, então 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB de cache por servidor.For all-flash deployments, especially with very high endurance 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. Você pode adicionar ou remover unidades de cache posteriormente para ajustar.You can always add or remove cache drives later to adjust.

GeralGeneral

É recomendável limitar a capacidade de armazenamento total por servidor a aproximadamente 100 TB.We recommend limiting the total storage capacity per server to approximately 100 terabytes (TB). Quanto maior a capacidade de armazenamento por servidor, mais tempo é necessário para ressincronizar os dados após a inatividade ou reinicialização, como na aplicação de atualizações de software.The more storage capacity per server, the longer the time required to resync data after downtime or rebooting, such when applying software updates.

O tamanho máximo atual por pool de armazenamento é de 4 petabyte (PB) (4.000 TB) para o Windows Server 2019 ou 1 petabyte para Windows Server 2016.The current maximum size per storage pool is 4 petabyte (PB) (4,000 TB) for Windows Server 2019, or 1 petabyte for Windows Server 2016.

Consulte tambémSee also