Välja enheter för Azure Stack HCI och Windows Server-kluster

Gäller för: Azure Stack HCI, versionerna 21H2 och 20H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

Den här artikeln innehåller vägledning om hur du väljer enheter för att uppfylla dina prestanda- och kapacitetskrav.

Enhetstyper

Lagringsutrymmen Direct, den underliggande tekniken för lagringsvirtualisering bakom Azure Stack HCI, fungerar för närvarande med fyra typer av enheter:

Typ av enhet	Description
	PMem refererar till beständigt minne, en ny typ av lagring med låg latens och höga prestanda.
	NVMe (Non-Volatile Memory Express) refererar till SSD-enheter som finns direkt på PCIe-buss. Vanliga formfaktorer är 2,5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC) och M.2. NVMe erbjuder högre IOPS- och I/O-dataflöde med kortare svarstid än någon annan typ av enhet som vi stöder idag förutom PMem.
	SSD refererar till SSD-enheter som ansluter via konventionell SATA eller SAS.
	HDD avser rotationshårddiskar med magnetiska hårddiskar, som erbjuder omfattande lagringskapacitet.

Inbyggd cache

Lagringsutrymmen Direct har en inbyggd cache på serversidan. Det är en stor, beständig läs- och skrivcache i realtid. I distributioner med flera typer av enheter konfigureras den automatiskt för att använda alla enheter av den "snabbaste" typen. De återstående enheterna används för kapacitet.

Mer information finns i Förstå lagringspoolcachen.

Alternativ 1 – Maximera prestanda

För att uppnå förutsägbar och enhetlig svarstid för under millisekunder över slumpmässiga läsningar och skrivningar till alla data, eller för att uppnå extremt hög IOPS (vi har gjort över 13 miljoner!) eller I/O-dataflöde (vi har gjort över 500 GB/sek läsningar) bör du gå "all-flash".

Det finns flera sätt att göra det:

1. Alla NVMe. Användning av alla NVMe ger omatchade prestanda, inklusive den mest förutsägbara korta svarstiden. Om alla dina enheter har samma modell finns det ingen cache. Du kan också blanda NVMe-modeller med högre kvalitet och lägre nvMe-modeller och konfigurera de tidigare att cachelagra skrivningar för den senare (kräver konfiguration).

2. NVMe + SSD. Med NVMe tillsammans med SSD cachelagrar NVMe automatiskt skrivningar till SSD:erna. Detta gör att skrivningar till sammanskar i cacheminnet och de mellanlagras endast efter behov, för att minska förslitningen på SSD:erna. Detta ger NVMe-liknande skrivegenskaper, medan läsningar betjänas direkt från de även snabba SSD:erna.

3. Alla SSD. Precis som med All-NVMe finns det ingen cache om alla dina enheter har samma modell. Om du blandar modeller med högre kvalitet och lägre modeller kan du konfigurera de tidigare att cachelagra skrivningar för den senare (kräver konfiguration).

   Anteckning

   En fördel med att använda all-NVMe eller all-SSD utan cache är att du får användbar lagringskapacitet från varje enhet. Det finns ingen "förbrukad" kapacitet för cachelagring, vilket kan vara tilltalande i mindre skala.

Alternativ 2 – Balansera prestanda och kapacitet

För miljöer med en mängd olika program och arbetsbelastningar, vissa med strikta prestandakrav och andra som kräver betydande lagringskapacitet, bör du gå "hybrid" med antingen NVMe- eller SSD-cachelagring för större hårddiskar.

1. NVMe + HDD. NVMe-enheterna påskyndar läsningar och skrivningar genom att cachelagra båda. Cachelagring läsningar gör att hårddiskarna kan fokusera på skrivningar. Cachelagring skriver absorberar burst-fel och tillåter skrivningar till kol och avfasas endast efter behov, på ett artificiellt serialiserat sätt som maximerar HDD IOPS- och I/O-dataflödet. Detta ger NVMe-liknande skrivegenskaper, och även NVMe-liknande läsegenskaper för data som ofta eller nyligen lästs.

2. SSD + HDD. Precis som ovan påskyndar SSD:erna läsningar och skrivningar genom att cachelagra båda. Detta ger SSD-liknande skrivegenskaper och SSD-liknande läsegenskaper för data som ofta eller nyligen lästs.

   Det finns ytterligare ett, snarare ett alternativ: att använda enheter av alla tre typerna.

3. NVMe + SSD + HDD. Med enheter av alla tre typerna cachelagras NVMe-enheter för både SSD och HÅRDDISKAR. Det är tilltalande att du kan skapa volymer på SSD:erna och volymer på hårddiskarna, sida vid sida i samma kluster, som alla accelereras av NVMe. Den första är exakt som i en "all-flash"-distribution, och den senare är exakt som i de "hybriddistributioner" som beskrivs ovan. Konceptuellt är det som att ha två pooler, med i stort sett oberoende kapacitetshantering, fel- och reparationscykler och så vidare.

   Viktigt

   Vi rekommenderar att du använder SSD-nivån för att placera dina mest prestandakänsliga arbetsbelastningar på flash-enheten.

Alternativ 3 – Maximera kapaciteten

För arbetsbelastningar som kräver mycket kapacitet och skrivningar sällan, till exempel arkivering, säkerhetskopieringsmål, informationslager eller "kall"-lagring, bör du kombinera några SSD:er för cachelagring med många större hårddiskar för kapacitet.

1. SSD + HDD. SSD:erna cachelagrar läsningar och skrivningar för att absorbera burst-fel och tillhandahålla SSD-liknande skrivprestanda, med optimerad avlagring senare till hårddiskarna.

Överväganden för dimensionering

Cache

Varje server måste ha minst två cacheenheter (minimikravet för redundans). Vi rekommenderar att du gör antalet kapacitetsenheter till en multipel av antalet cacheenheter. Om du till exempel har 4 cacheenheter får du mer konsekventa prestanda med 8 kapacitetsenheter (förhållandet 1:2) än med 7 eller 9.

Cacheminnet ska ha en storlek som passar arbetsuppsättningen för dina program och arbetsbelastningar, det vill säga alla data som de aktivt läser och skriver när som helst. Det finns inga krav på cachestorlek utöver detta. För distributioner med hårddiskar är en bra utgångspunkt 10 procent av kapaciteten – till exempel om varje server har 4 x 4 TB HDD = 16 TB kapacitet, sedan 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB cache per server. För all-flash-distributioner, särskilt med mycket hög standard SSD, kan det vara rättvist att börja närmare 5 procent av kapaciteten – till exempel om varje server har 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB kapacitet och sedan 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB cache per server. Du kan alltid lägga till eller ta bort cacheenheter senare för att justera.

Allmänt

Vi rekommenderar att du begränsar den totala lagringskapaciteten per server till cirka 400 terabyte (TB). Ju mer lagringskapacitet per server, desto längre tid krävs för att synkronisera om data efter driftstopp eller omstart, till exempel när programuppdateringar tillämpas. Den aktuella maximala storleken per lagringspool är 4 petabyte (PB) (4 000 TB) för Windows Server 2019.

Nästa steg

Mer information finns även i:

• Förstå lagringspoolcachen
• Systemkrav
• Överväganden för enhetssymmetri
• Planera volymer
• Feltolerans och lagringseffektivitet
• Förstå och distribuera beständigt minne