Windows Server 中存储方面的新增功能

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适用范围：Windows Server 2022、Windows Server 2019、Windows Server 2016

本主题介绍 Windows Server 2019、Windows Server 2016 和 Windows Server 半年频道版本中存储方面的新增功能和更改的功能。

Windows Server 版本 1903 中存储方面的新增功能

此版本的 Windows Server 添加了以下更改和技术。

存储迁移服务现在可迁移本地帐户、群集和 Linux 服务器

使用存储迁移服务可以更轻松地将服务器迁移到更高版本的 Windows Server。 它提供一个图形工具用于盘点服务器上的数据，然后将数据和配置传输到更新的服务器 — 在此过程中，应用或用户无需更改任何设置。

使用此 Windows Server 版本协调迁移时，我们已添加以下功能：

  • 将本地用户和组迁移到新服务器
  • 从故障转移群集迁移存储
  • 从使用 Samba 的 Linux 服务器迁移存储
  • 使用 Azure 文件同步更轻松地将已迁移的共享同步到 Azure 中
  • 迁移到 Azure 等新网络

有关存储迁移服务的详细信息，请参阅存储迁移服务概述。

System Insights 磁盘异常情况检测

System Insights 是一项预测分析功能，它可以在本地分析 Windows Server 系统数据，并提供服务器运行情况的见解。 它还内置了许多的功能，但我们已添加通过 Windows Admin Center 安装附加功能的功能，其中第一项功能就是磁盘异常情况检测。

磁盘异常情况检测新功能可以突出显示磁盘的行为何时与往常不同。 尽管不同的情况并不一定是坏事，但在排查系统上的问题时，查看这些异常瞬间可能会有所帮助。

此功能也适用于运行 Windows Server 2019 的服务器。

Windows Admin Center 增强

新版 Windows Admin Center 现已推出，其中为 Windows Server 添加了新功能。 有关最新功能的信息，请参阅 Windows Admin Center。

Windows Server 2019 和 Windows Server 版本 1809 中存储方面的新增功能

此版本的 Windows Server 添加了以下更改和技术。

使用 Windows Admin Center 管理存储

Windows Admin Center 是本地部署的基于浏览器的新应用，用于管理服务器、群集、使用存储空间直通的超融合基础设施以及 Windows 10 电脑。 它不会在 Windows 之外产生额外费用，可进行生产性使用。

平心而论，Windows Admin Center 是在 Windows Server 2019 和其他版本的 Windows 上运行的单独下载，但它是新的，我们不想让你错过它......

存储迁移服务

存储迁移服务是一种新技术，可以更轻松地将服务器迁移到更新版本的 Windows Server。 它提供一个图形工具，可清查服务器上的数据、将数据和配置传输到更新的服务器，然后选择将旧服务器的标识移到新服务器，这样应用和用户就不必进行任何更改。 有关详细信息，请参阅存储迁移服务。

存储空间直通（仅限 Windows Server 2019）

Windows Server 2019 中的存储空间直通有许多改进（存储空间直通不包括在 Windows Server 半年频道中）：

  • 用于 ReFS 卷的重复数据删除和压缩

    使用 ReFS 文件系统的重复数据删除和压缩功能，可在同一卷上存储多达十倍的数据。 （使用 Windows Admin Center 只需点击一下即可打开。）具有可选压缩率的可变大小的区块存储最大程度地提高了节约率，同时多线程后处理体系结构可将性能影响降至最低。 支持高达 64 TB 的卷，并将对每个文件的前 4 TB 进行重复数据消除。

  • 持久性内存的本机支持

    通过对持久性内存模块（包括 Intel® Optane™ DC PM 和 NVDIMM-N）的本机存储空间直通支持实现前所未有的性能。 使用持久性内存作为缓存来加速活动工作集速度，或作为容量来保证微秒级的一致低延迟。 像在 PowerShell 或 Windows Admin Center 中管理任何其他驱动器一样管理持久性内存。

  • 边缘处双节点超融合基础设施的嵌套复原

    使用灵感来自于 RAID 5+1 的全新软件复原选项，可同时抵御两次硬件故障。 借助嵌套复原，即使一个服务器节点关闭，另一个服务器节点中的驱动器出现故障，双节点存储空间直通群集也可以为应用和虚拟机提供持续可访问的存储。

  • 使用 U 盘作为见证的双服务器群集

    使用插入到路由器中的低成本 U 盘，让其充当双服务器群集中的见证。 如果在服务器出现故障后进行备份，则 U 盘群集知道哪个服务器有最新数据。 有关详细信息，请参阅 Microsoft 存储博客和有关如何部署文件共享见证的文档。

  • Windows 管理中心

    使用新的专用仪表板和 Windows Admin Center 中的经验来管理和监视存储空间直通。 只需单击几下即可创建、打开、展开或删除卷。 监视整个群集下至单个 SSD 或 HDD 的性能，如 IOPS 和 IO 延迟。 适用于 Windows Server 2016 和 Windows Server 2019，无需额外付费。

  • 性能历史记录

    通过内置历史记录轻松了解资源利用率和性能。 系统会自动收集跨计算、内存、网络和存储的 50 多个基本计数器，并将其存储在群集上长达一年。 最重要的是，不需要安装、配置或启动，使用非常简单。 在 Windows Admin Center 中进行可视化，或在 PowerShell 中进行查询和处理。

  • 纵向扩展到每个群集 4 PB

    实现多拍字节缩放 – 非常适合介质、备份和存档用例。 在 Windows Server 2019 中，存储空间直通支持每个存储池最多 4 拍字节 (PB) = 4,000 万亿字节的原始容量。 相关的容量准则也随之增加：例如，可以创建两倍数量的卷（64 而不是 32），每个卷的大小都是以前的两倍（64 TB 而不是 32 TB）。 将多个群集拼接成一个群集集，以便在一个存储名称空间内实现更大的规模。 有关详细信息，请参阅 Microsoft 存储博客。

  • 镜像加速奇偶校验速度是原来的 2 倍

    使用镜像加速奇偶校验，可以创建部分镜像、部分奇偶校验的存储空间直通卷，例如混合 RAID-1 和 RAID-5/6 以充分利用这两者。 （使用 Windows Admin Center 比你想象的更简单。）在 Windows Server 2019 中，镜像加速奇偶校验的性能比 Windows Server 2016 高出一倍多，而这得益于优化。

  • 驱动器延迟异常检测

    利用从 Microsoft Azure 的长期成功方法获得启发的主动监视和内置异常检测，可轻松识别存在异常延迟的驱动器。 无论是平均延迟还是出现的其他不明显的延迟（如 99% 延迟），都会自动在 PowerShell 和 Windows Admin Center 中将低速驱动器标记为“异常延迟”状态。

  • 手动分隔卷的分配以提高容错能力

    这使管理员能够手动分隔存储空间直通中的卷的分配。 这样做可以在某些情况下显著提高容错能力，但会增加一些管理注意事项和复杂性。 有关详细信息，请参阅分隔卷的分配。

存储副本

此版本对存储副本进行了许多改进：

Windows Server Standard Edition 中的存储副本

现在，除了 Datacenter Edition 外，还可以将存储副本与 Windows Server Standard Edition 配合使用。 在 Windows Server 标准版上运行的存储复制副本具有以下限制：

  • 存储复制副本仅复制单个卷，而不是无限数量的卷。
  • 卷的大小最多可以为 2 TB，而不是无限大小。

存储副本日志性能改进

我们还改进了存储副本日志跟踪复制的方式，提高了复制吞吐量并降低了延迟（尤其是在全闪存存储以及相互复制的存储空间直通群集上）。

若要提高性能，复制组的所有成员都必须运行 Windows Server 2019。

测试故障转移

现在可以临时将已复制存储的快照装载到目标服务器上，用于测试或备份目的。 有关详细信息，请参阅有关存储副本的常见问题。

Windows Admin Center 支持

现在可以通过服务器管理器工具在 Windows Admin Center 中提供对复制的图形管理的支持。 这包括服务器到服务器复制、群集到群集复制以及拉伸群集复制。

其他改进

存储副本还包含以下改进：

  • 更改异步拉伸群集行为，使自动故障转移现在就发生
  • 多个 bug 修复

SMB

  • 删除 SMB1 和来宾身份验证：默认情况下，Windows Server 不再安装 SMB1 客户端和服务器。 此外，SMB2 及更高版本中作为来宾进行身份验证的功能默认情况下处于关闭状态。 有关详细信息，请查看默认情况下，Windows 10 版本 1709 和 Windows Server 版本 1709 中未安装 SMBv1。

  • SMB2/SMB3 安全性和兼容性：添加了安全性和应用程序兼容性的附加选项（包括针对旧版应用程序在 SMB2+ 中禁用 oplock 的功能），并且这些选项要求从客户端对每个连接都进行签名或加密。 有关详细信息，请查看 SMBShare PowerShell 模块帮助。

重复数据删除

  • 重复数据删除现在支持 ReFS：不再需要在现代 ReFS 文件系统的优势与重复数据删除功能之间进行选择：现在，只要可以启用 ReFS，就可以启用重复数据删除。 使用 ReFS 将存储效率提高 95% 以上。
  • 适用于删除了重复数据的卷优化入口/出口的 DataPort API：开发人员现在可以利用重复数据删除功能所了解的高效数据存储方式，在卷、服务器和群集之间高效移动数据。

文件服务器资源管理器

Windows Server 2019 包含阻止“文件服务器资源管理器服务”启动时在所有卷上创建变更日志（也称为 USN 日志）的功能。 这可以节省每个卷的空间，但会禁用实时文件分类。 有关详细信息，请参阅文件服务器资源管理器概述。

Windows Server 版本 1803 中存储方面的新增功能

文件服务器资源管理器

Windows Server 版本 1803 包含阻止“文件服务器资源管理器服务”启动时在所有卷上创建变更日志（也称为 USN 日志）的功能。 这可以节省每个卷的空间，但会禁用实时文件分类。 有关详细信息，请参阅文件服务器资源管理器概述。

Windows Server 版本 1709 中存储方面的新增功能

Windows Server 版本 1709 是在半年频道中发布的第一个 Windows Server 版本。 半年频道是软件保障权益，在生产环境中受到完全支持的时间为 18 个月，每六个月发布一个新版本。

有关详细信息，请参阅 Windows Server 半年频道概述。

存储副本

由存储副本添加的灾难恢复保护现在进行了扩展，其中包括：

  • 测试故障转移：现在可以通过测试故障转移功能来选择安装目标存储。 可以在目标节点上临时安装复制的存储的快照以便进行测试或备份。 有关详细信息，请参阅有关存储副本的常见问题。
  • Windows Admin Center 支持：现在可以通过服务器管理器工具在 Windows Admin Center 中提供对复制的图形管理的支持。 这包括服务器到服务器复制、群集到群集复制以及拉伸群集复制。

存储副本还包含以下改进：

  • 更改异步拉伸群集行为，使自动故障转移现在就发生
  • 多个 bug 修复

SMB

  • SMB1 和来宾身份验证删除：默认情况下，Windows Server 版本 1709 不再安装 SMB1 客户端和服务器。 此外，SMB2 及更高版本中作为来宾进行身份验证的功能默认情况下处于关闭状态。 有关详细信息，请查看默认情况下，Windows 10 版本 1709 和 Windows Server 版本 1709 中未安装 SMBv1。

  • SMB2/SMB3 安全性和兼容性：添加了安全性和应用程序兼容性的附加选项（包括针对旧版应用程序在 SMB2+ 中禁用 oplock 的功能），并且这些选项要求从客户端对每个连接都进行签名或加密。 有关详细信息，请查看 SMBShare PowerShell 模块帮助。

重复数据删除

  • 重复数据删除现在支持 ReFS：不再需要在现代 ReFS 文件系统的优势与重复数据删除功能之间进行选择：现在，只要可以启用 ReFS，就可以启用重复数据删除。 使用 ReFS 将存储效率提高 95% 以上。
  • 适用于删除了重复数据的卷优化入口/出口的 DataPort API：开发人员现在可以利用重复数据删除功能所了解的高效数据存储方式，在卷、服务器和群集之间高效移动数据。

Windows Server 2016 中存储方面的新增功能

Storage Spaces Direct

存储空间直通允许通过使用具有本地存储的服务器构建高可用性和可缩放存储。 该功能简化了软件定义的存储系统的部署和管理并且允许使用 SATA SSD 和 NVMe 磁盘设备等新型磁盘设备，而之前群集存储空间无法使用共享磁盘。

这一更改增添了什么价值？ 空间存储直通使服务提供商和企业可使用带本地存储的行业标准服务器来构建高可用性和高扩展性的软件定义的存储。 使用带本地存储的服务器可降低复杂性、增强可伸缩性，并允许使用之前不可能使用的存储设备，如使用 SATA 固态磁盘降低闪存存储成本或使用 NVMe 固态磁盘实现更加性能。

空间存储直通不再需要共享 SAS 结构，从而简化了部署和配置。 它改为使用网络作为存储结构，利用 SMB3 和 SMB 直通 (RDMA) 实现高速、低延迟的 CPU 高效存储。 若要横向扩展，只需添加更多服务器来提高存储容量和 I/O 性能即可。有关详细信息，请参阅存储空间直通。

工作原理的不同之处是什么？ 此功能是 Windows Server 2016 的新增功能。

存储副本

存储副本可在各个服务器或群集之间实现存储不可知的块级同步复制，以便在站点间进行灾难恢复及故障转移群集扩展。 同步复制支持物理站点中的镜像数据和在崩溃时保持一致的卷，以确保文件系统级别的数据损失为零。 异步复制允许超出都市范围、可能存在数据损失的站点扩展。

这一更改增添了什么价值？ 使用存储复制可执行下列操作：

  • 为关键任务工作负荷的计划内和计划外中断提供单一供应商灾难恢复解决方案。
  • 使用具有广为赞誉的可靠性、可伸缩性和高性能的 SMB3 传输。
  • 将 Windows 故障转移群集扩展到都市距离。
  • 将端到端的 Microsoft 软件用于存储和群集（例如 Hyper-V、存储复本、存储空间、群集、向外扩展文件服务器、SMB3、重复数据删除和 ReFS/NTFS）。
  • 可帮助降低成本和复杂性，如下所示：
    • 与硬件无关，对特定存储配置（例如 DAS 或 SAN）没有要求。
    • 允许使用商品存储和网络技术。
    • 通过故障转移群集管理器轻松对单独的节点和群集进行图形管理的功能。
    • 包括通过 Windows PowerShell 的全面、大型的脚本选项。
  • 有助于减少停机时间，提高可靠性和 Windows 内部的工作效率。
  • 提供支持能力、性能度量标准和诊断功能。

有关详细信息，请参阅 Windows Server 2016 中的存储副本。

工作原理的不同之处是什么？ 此功能是 Windows Server 2016 的新增功能。

存储服务质量

现在可以使用存储服务质量 (QoS) 来集中监控端到端存储性能，并使用 Windows Server 2016 中的 Hyper-V 和 CSV 群集创建策略。

这一更改增添了什么价值？ 你现在可以在 CSV 群集上创建存储 QoS 策略，并将它们分配给 Hyper-V 虚拟机上的一个或多个虚拟磁盘。 存储性能将随工作负载和存储负载波动自动重新调整以符合策略。

  • 每个策略可以指定保留（最小）和/或限制（最大），以应用于数据流集合，例如虚拟硬盘、单个虚拟机或虚拟机组、服务或租户的集合。
  • 使用 Windows PowerShell 或 WMI 可以执行以下任务：
    • 在 CSV 群集上创建策略。
    • 枚举 CSV 群集上的可用策略。
    • 将策略分配给 Hyper-V 虚拟机的虚拟硬盘。
    • 监控每个流的性能和策略中的状态。
  • 如果多个虚拟硬盘共享同一策略，性能将进行公平分配，在策略的最小和最大设置内满足需求。 因此，策略可用于管理一个虚拟硬盘、一个虚拟机、构成服务的多个虚拟机或租户拥有的所有虚拟机。

工作原理的不同之处是什么？ 此功能是 Windows Server 2016 的新增功能。 管理最小预留，通过单个命令监视跨群集的所有虚拟磁盘流，在早期版本的 Windows Server 中无法实现基于策略的集中式管理。

有关详细信息，请参阅存储服务质量

重复数据删除

功能 新功能或更新功能 描述
支持大型卷 已更新 在 Windows Server 2016 之前，必须专门调整卷的大小实现预期改动，大小超过 10 TB 的卷不适合进行重复数据删除。 在 Windows Server 2016 中，重复数据删除支持高达 64 TB 的卷大小。
支持大型文件 已更新 在 Windows Server 2016 之前，大小接近 1 TB 的文件不适合进行重复数据删除。 在 Windows Server 2016 中，完全支持高达 1 TB 的文件。
支持 Nano Server 新建 重复数据删除在 Windows Server 2016 的新 Nano Server 部署选项中可用且完全受支持。
简化备份支持 新建 在 Windows Server 2012 R2 中，通过一系列手动配置步骤支持虚拟化备份应用程序，如 Microsoft 的 Data Protection Manager 在 Windows Server 2016 中，已针对虚拟化备份应用程序的重复数据删除的无缝部署添加了新的默认使用类型“备份”。
支持群集操作系统滚动升级 新建 重复数据删除完全支持 Windows Server 2016 的新功能群集操作系统滚动升级。

SMB 针对 SYSVOL 和 NETLOGON 连接的强化改进

在到默认的 Active Directory 域服务 SYSVOL 和 NETLOGON 的 Windows 10 和 Windows Server 2016 客户端连接中，域控制器上的共享现在要求 SMB 签名和相互身份验证（例如 Kerberos)。

这一更改增添了什么价值？ 这种更改减少了中间人攻击的可能性。

工作原理的不同之处是什么？ 如果 SMB 签名和相互身份验证都不可用，Windows 10 或 Windows Server 2016 计算机不会处理基于域的组策略和脚本。

注意

这些设置的注册表值默认情况下并不出现，但在被组策略或其他注册表值替代前，强化规则仍然适用。

有关这些安全改进（也称为 UNC 强化）的详细信息，请参阅 Microsoft 知识库文章 3000483 和 MS15-011 & MS15-014：强化组策略。

工作文件夹

改进了工作文件夹服务器在运行 Windows Server 2016 且工作文件夹客户端是 Windows 10 时的更改通知。

这一更改增添了什么价值？
对于 Windows Server 2012 R2，当文件更改同步到工作文件夹服务器上时，不向客户端通知这一更改并等待 10 分钟获取更新。 在使用 Windows Server 2016 时，工作文件夹服务器会立即通知 Windows 10 客户端并立即同步文件更改。

工作原理的不同之处是什么？
此功能是 Windows Server 2016 的新增功能。 这需要 Windows Server 2016 工作文件夹服务器和客户端必须是 Windows 10。

如果你使用的是较旧客户端或工作文件夹服务器为 Windows Server 2012 R2，则客户端将继续每 10 分钟轮询一次更改。

ReFS

ReFS 的下一次迭代为具有不同工作负载的大规模存储部署提供支持，从而为数据提供可靠性、复原能力和可伸缩性。

这一更改增添了什么价值？
ReFS 引入了下列改进功能：

  • ReFS 实现了新的存储层功能，有助于提高性能和提高存储容量。 利用新功能可实现以下目标：
    • 同一虚拟磁盘上有多个复原类型（例如，在性能层中使用镜像，在容量层中使用奇偶校验）。
    • 提高对偏移工作集的响应能力。
  • 引入块克隆可显著提高 VM 操作（如 .vhdx 检查点合并操作）的性能。
  • 新的 ReFS 扫描工具支持恢复泄露的存储，并帮助对严重损坏事件中的数据进行补救。

工作原理的不同之处是什么？
这些功能是 Windows Server 2016 中的新增功能。

其他参考