Escolha unidades para clusters Azure Stack HCI e Windows Server

Aplica-se a: Azure Stack HCI, versões 21H2 e 20H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

Este artigo fornece orientações sobre como escolher unidades para satisfazer os seus requisitos de desempenho e capacidade.

Tipos de unidades

Espaços de Armazenamento Direct, a tecnologia de virtualização de armazenamento subjacente por trás do Azure Stack HCI, atualmente trabalha com quatro tipos de unidades:

Tipo de unidade Descrição
PMem PMem refere-se à memória persistente, um novo tipo de baixa latência, armazenamento de alto desempenho.
NVMe NVMe (Non-Volatile Memory Express) refere-se a unidades de estado sólido que se sentam diretamente no ônibus da PCIe. Os fatores de forma comum são U.2 de 2,5", PCIe Add-In-Card (AIC) e M.2. O NVMe oferece uma produção de IOPS e IO mais alta com menor latência do que qualquer outro tipo de unidade que apoiamos hoje, exceto PMem.
SSD SSD refere-se a unidades de estado sólido, que se ligam através de SATA ou SAS convencionais.
HDD HDD refere-se a unidades de disco rígido magnético rotativas, que oferecem uma vasta capacidade de armazenamento.

Nota

Este artigo abrange a escolha das configurações de unidade com NVMe, SSD e HDD. Para obter mais informações sobre o PMem, consulte Compreender e implementar memória persistente.

Cache embutido

Espaços de Armazenamento Direct possui uma cache do lado do servidor incorporado. É uma grande, persistente, leitura em tempo real e cache de escrita. Em implementações com vários tipos de unidades, é configurado automaticamente para utilizar todas as unidades do tipo "mais rápido". As restantes unidades são utilizadas para capacidade.

Para mais informações, consulte a compreensão da cache da piscina de armazenamento.

Opção 1 - Maximizar o desempenho

Para alcançar a latência submilisso previsível e uniforme através de leituras aleatórias e escreve a quaisquer dados, ou para alcançar IOPS extremamente elevado (fizemos mais de 13 milhões!) ou io (já fizemos mais de 500 leituras GB/seg), você deve ir "all-flash".

Existem várias formas de o fazer:

Diagram shows deployment options, including all NVMe for capacity, NVMe for cache with SSD for capacity, and all SSD for capacity.

  1. Todos NVMe. A utilização de todos os NVMe proporciona um desempenho inigualável, incluindo a latência baixa mais previsível. Se todos os seus discos forem o mesmo modelo, não há cache. Também pode misturar modelos NVMe de maior resistência e de menor resistência e configurar os primeiros para cache escritos para este último(requer configuração).

  2. NVMe + SSD. Utilizando NVMe juntamente com SSDs, o NVMe irá automaticamente cache escreve para os SSDs. Isto permite que os escritos se a colidam em cache e sejam desemar faseado apenas se necessário, para reduzir o desgaste nos SSDs. Isto fornece características de escrita semelhantes a NVMe, enquanto as leituras são servidas diretamente a partir dos SSDs também rápidos.

  3. Tudo ssd. Tal como acontece com o All-NVMe, não existe cache se todos os seus discos forem o mesmo modelo. Se misturar modelos de maior resistência e de menor resistência, pode configurar o primeiro para cache escritos para este último(requer configuração).

    Nota

    Uma vantagem para usar all-NVMe ou all-SSD sem cache é que você obtém capacidade de armazenamento utilizável a partir de cada unidade. Não existe capacidade "gasta" no caching, que pode ser apelativa em menor escala.

Opção 2 - Equilibrar desempenho e capacidade

Para ambientes com uma variedade de aplicações e cargas de trabalho, alguns com rigorosos requisitos de desempenho e outros que requerem uma capacidade de armazenamento considerável, você deve ir "híbrido" com NVMe ou SSDs caching para HDDs maiores.

Diagram shows deployment possibilities, including NVMe for cache with HDD for capacity, SSD for cache with HDD for capacity, and NVMe for cache with mixed SSD and HDD for capacity.

  1. NVMe + HDD. As unidades NVMe acelerarão as leituras e as escritas, caching ambos. Colocação em Cache leituras permite que os HDDs se concentrem nas escritas. Colocação em Cache escreve absorve explosões e permite que as escritas se a colidam e sejam desarmadas apenas quando necessário, de uma forma artificialmente serializada que maximize o rendimento de HDD IOPS e IO. Isto fornece características de escrita semelhantes a NVMe, e para dados frequentes ou recentemente lidos, características de leitura semelhantes a NVMe também.

  2. SSD + HDD. Semelhante ao acima, os SSDs acelerarão as leituras e os escritos, caching ambos. Isto fornece características de escrita semelhantes a SSD, e características de leitura em forma de SSD para dados de leitura frequente ou recente.

    Há uma opção adicional, bastante exótica: utilizar unidades dos três tipos.

  3. NVMe + SSD + HDD. Com unidades dos três tipos, o NVMe conduz cache tanto para os SSDs como para os HDDs. O apelo é que você pode criar volumes nos SSDs, e volumes nos HDDs, lado a lado no mesmo cluster, todos acelerados por NVMe. Os primeiros estão exatamente como numa implantação "all-flash", e estes últimos são exatamente como nas implementações "híbridas" descritas acima. Isto é conceptualmente como ter duas piscinas, com ciclos de gestão de capacidades em grande parte independentes, ciclos de falha e reparação, e assim por diante.

    Importante

    Recomendamos a utilização do nível SSD para colocar as cargas de trabalho mais sensíveis ao desempenho em todos os flashes.

Opção 3 - Maximizar a capacidade

Para cargas de trabalho que requerem uma grande capacidade e escrevem com pouca frequência, tais como arquivamento, alvos de backup, armazéns de dados ou armazenamento "frio", deve combinar alguns SSDs para caching com muitos HDDs maiores para capacidade.

Deployment options for maximizing capacity

  1. SSD + HDD. Os SSDs irão cache leituras e escritas, para absorver explosões e fornecer desempenho de escrita em forma de SSD, com des staging otimizada mais tarde para os HDDs.

Importante

A configuração com HDDs apenas não é suportada. Não é aconselhável adsmes de alta resistência a SSDs de baixa resistência.

Considerações sobre o dimensionamento

Cache

Cada servidor deve ter pelo menos duas unidades de cache (o mínimo necessário para a redundância). Recomendamos que o número de unidades de capacidade conduza um múltiplo do número de unidades de cache. Por exemplo, se tiver 4 unidades de cache, experimentará um desempenho mais consistente com 8 unidades de capacidade (rácio 1:2) do que com 7 ou 9.

A cache deve ser dimensionada para acomodar o conjunto de trabalho das suas aplicações e cargas de trabalho, ou seja, todos os dados que estão a ler e escrever ativamente a qualquer momento. Não há requisitos de tamanho de cache para além disso. Para implementações com HDDs, um local de partida justo é de 10% da capacidade – por exemplo, se cada servidor tiver 4 x 4 TB HDD = 16 TB de capacidade, em seguida, 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB de cache por servidor. Para implementações de todos os flashes, especialmente com SSDs de resistência muito alta, pode ser justo começar perto de 5% da capacidade – por exemplo, se cada servidor tiver 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB de capacidade, em seguida, 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB de cache servidor. Pode sempre adicionar ou remover as unidades de cache mais tarde para ajustar.

Geral

Recomendamos limitar a capacidade total de armazenamento por servidor a aproximadamente 400 terabytes (TB). Quanto mais capacidade de armazenamento por servidor, maior é o tempo necessário para ressíncar dados após o tempo de inatividade ou reinicialização, tal como quando aplicam atualizações de software. O tamanho máximo atual por piscina de armazenamento é de 4 petabytes (PB) (4.000 TB) para Windows Server 2019.

Passos seguintes

Para mais informações, consulte também: