Sdílení spravovaného disku Azure mezi virtuálními počítači

Platí pro: ✔️ Virtuální počítače s Linuxem ✔️ Virtuální počítače s Windows ✔️ Flexibilní škálovací sady ✔️ Jednotné škálovací sady

Sdílené disky Azure jsou funkce spravovaných disků Azure, která umožňuje současně připojit spravovaný disk k více virtuálním počítačům. Tato funkce umožňuje nasadit nové nebo migrované clusterované aplikace do Azure beze změny architektury. Sdílené disky zajišťují vysokou dostupnost pro clusterované aplikace, protože ostatní virtuální počítače v clusteru zachovají úplný přístup k disku, pokud jeden virtuální počítač selže.

Sdílené disky vyžadují správce clusteru, jako je Windows Server Failover Cluster (WSFC) nebo Pacemaker, který zajišťuje komunikaci uzlů clusteru a zamykání zápisu. Sdílené spravované disky nativně nenabízely plně spravovaný systém souborů, ke kterému je možné přistupovat pomocí protokolu SMB/NFS.

Jak to funguje

Virtuální počítače v clusteru můžou číst nebo zapisovat na svůj připojený disk na základě rezervace, kterou clusterová aplikace zvolí. Virtuální počítače, které používají řadič disku SCSI, koordinují přístup pomocí trvalých rezervací SCSI (SCSI PR). Virtuální počítače, které používají řadič disku NVMe, koordinují přístup pomocí rezervací NVMe. Oba protokoly umožňují clusterové aplikaci zaregistrovat každý uzel, rezervovat přístup k disku a přesunout rezervaci do jiného uzlu během převzetí služeb při selhání.

Sdílené spravované disky nabízejí sdílené blokové úložiště, ke kterému má přístup více virtuálních počítačů. Sdílený disk je vystavený jako číslo logické jednotky (LUN) virtuálním počítačům, které používají rozhraní SCSI, a jako jmenný prostor virtuálním počítačům, které používají NVMe. V obou případech se disk zobrazí jako přímo připojené úložiště (DAS) nebo místní jednotka pro virtuální počítač. Další informace o rozhraních kontroleru najdete v tématu Převod rozhraní SCSI na NVMe.

Omezení

Obecná omezení

Sdílené disky mají obecná omezení, která platí pro všechny sdílené disky bez ohledu na typ disku. Mají také další omezení, která platí jenom pro konkrétní typy sdílených disků. Následující seznam obsahuje seznam obecných omezení:

  • V současné době lze jako sdílený disk použít jenom disky Úrovně Ultra, SSD úrovně Premium v2, SSD úrovně Premium a SSD úrovně Standard.
  • Sdílené disky je možné připojit k jednotlivým škálovacím sadám virtuálních počítačů, ale není možné je definovat v modelech škálovací sady virtuálních počítačů ani automaticky nasadit.
  • Akcelerátor zápisu není u sdílených disků podporován.
  • Ukládání do mezipaměti hostitele není podporováno pro sdílené disky.

Na každý spravovaný disk, který má povolené sdílené disky, se vztahují také následující omezení uspořádaná podle typu disku:

disky úrovně Ultra

Ultra disky mají vlastní samostatný seznam omezení, která nesouvisí se sdílenými disky. Informace o omezeních disků úrovně Ultra najdete v tématu Použití disků Azure Ultra.

Při sdílení Ultra disků mají následující další omezení:

Prémiové SSD v2

Spravované disky SSD úrovně Premium v2 mají vlastní samostatný seznam omezení nesouvisející se sdílenými disky. Pro tato omezení se podívejte na omezení SSD úrovně Premium v2.

Při sdílení disků SSD úrovně Premium v2 mají následující další omezení:

SSD úrovně Premium

  • Je možné povolit pouze datové disky, nikoli disky s operačním systémem.
  • Ukládání do mezipaměti hostitele není k dispozici pro disky SSD úrovně Premium s maxShares>1.
  • Pro diskové jednotky SSD úrovně Premium s maxShares>1 není k dispozici funkce diskového burstingu.
  • Při použití sad dostupnosti nebo škálovacích sad virtuálních počítačů se sdílenými disky Azure není pro sdílený datový disk vynuceno zarovnání domény selhání úložiště s doménou selhání virtuálního počítače.
  • Při použití skupin pro umístění v blízkosti (PPG) musí být všechny virtuální počítače sdílející disk součástí stejného PPG.
  • V některých verzích clusteru s podporou převzetí služeb při selhání systému Windows Server je možné použít pouze základní disky. Podrobnosti najdete v požadavcích na hardware clusteringu s podporou převzetí služeb při selhání a možnostech úložiště.
  • Azure Site Recovery se podporuje v určitých scénářích.
  • Azure Backup je k dispozici prostřednictvím služby Azure Disk Backup.
  • Podporuje se pouze šifrování na straně serveru, Azure Disk Encryption se v současné době nepodporuje.
  • Dají se sdílet jenom mezi zónami dostupnosti, pokud pro spravované disky používáte zónově redundantní úložiště.

Standardní SSD

Požadavky na operační systém

Sdílené disky podporují několik operačních systémů. Podporované operační systémy najdete v částech Windows nebo Linuxu.

Důsledky fakturace

Když sdílíte disk, může to mít vliv na fakturaci dvěma různými způsoby v závislosti na typu disku.

U sdílených disků SSD úrovně Premium se kromě nákladů na cenovou úroveň disku účtují další poplatky, které se zvyšují s každým virtuálním počítačem, ke kterému se SSD připojí. Podrobnosti najdete na stránce s cenami spravovaných disků.

Sdílené disky Ultra a sdílené disky Premium SSD v2 nemají žádné dodatečné poplatky za každý virtuální počítač, ke kterému jsou připojeny. Účtují se jim celkové IOPS a MB/s, pro které je disk nakonfigurovaný. Disky úrovně Ultra a disky SSD úrovně Premium v2 mají za normálních okolností dvě omezení výkonu, která určují celkový výkon v IOPS a MB/s. Pokud je ale nakonfigurován jako sdílený disk, zobrazí se ještě dvě další omezení výkonu, celkem tedy čtyři. Tyto dvě dodatečné škrticí klapky umožňují zvýšit výkon na úkor vyšších nákladů a každý měřič má výchozí hodnotu, která může zvýšit výkon a potenciální náklady na disk.

Čtyři omezení výkonu, která má sdílený disk Ultra a sdílený disk Premium SSD v2, jsou diskIOPSReadWrite, diskMBpsReadWrite, diskIOPSReadOnly a diskMBpsReadOnly. Každý regulační mechanismus výkonu je možné nakonfigurovat tak, aby změnil výkon vašeho disku. Výkon sdílených disků Úrovně Ultra a disků SSD úrovně Premium v2 se počítá následujícími způsoby: celkový počet zřízených IOPS (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) a celková zřízená propustnost v MB/s ().diskMBpsReadWrite + diskMBpsReadOnly

Jakmile určíte celkovou zřízenou IOPS a celkovou zřízenou propustnost, můžete je použít v cenové kalkulačce k určení nákladů na sdílený disk Úrovně Ultra nebo sdíleného disku SSD úrovně Premium v2.

Velikost disků

Prozatím mohou sdílené disky povolit pouze disky Ultra, SSD Premium v2, SSD Premium a SSD Standard. Různé velikosti disků můžou mít jiný maxShares limit, který nemůžete překročit při nastavování maxShares hodnoty.

Pro každý disk můžete definovat maxShares hodnotu, která představuje maximální počet uzlů, které mohou disk sdílet současně. Pokud například plánujete nastavit cluster s podporou převzetí služeb při selhání se dvěma uzly, nastavili byste maxShares=2. Maximální hodnota je horní mez. Uzly se můžou připojit ke clusteru (připojit nebo odpojit disk), pokud je počet uzlů nižší než zadaná maxShares hodnota.

Poznámka:

Hodnotu maxShares je možné nastavit nebo upravit pouze v případech, kdy je disk odpojen od všech uzlů.

Rozsahy SSD disků Premium

Následující tabulka ukazuje povolené maximální hodnoty pro maxShares velikosti Premium SSD:

Velikost disků limit pro maxShares
P1,P2,P3,P4,P6,P10,P15,P20 3
P30, P40, P50 5
P60, P70, P80 10

Omezení IOPS a šířky pásma disku nejsou touto hodnotou ovlivněny maxShares . Například maximální počet IOPS disku P15 je 1100, jestli maxShares = 1 nebo maxShares > 1.

Rozsahy standardních SSD

Následující tabulka ukazuje povolené maximální hodnoty pro maxShares velikosti SSD úrovně Standard:

Velikost disků limit pro maxShares
E1,E2,E3,E4,E6,E10,E15,E20 3
E30, E40, E50 5
E60, E70, E80 10

Omezení IOPS a šířky pásma disku nejsou touto hodnotou ovlivněny maxShares . Například maximální počet IOPS disku E15 je 500, jestli maxShares = 1 nebo maxShares > 1.

Rozsahy Ultra Disk

Minimální maxShares hodnota je 1, zatímco maximální maxShares hodnota je 15. Pro disky Ultra neexistují žádná omezení velikosti, disky Ultra libovolné velikosti mohou použít libovolnou hodnotu, včetně maximální hodnoty.

Řady SSD Premium v2

Minimální maxShares hodnota je 1, zatímco maximální maxShares hodnota je 15. Pro ssd úrovně Premium v2 neexistují žádná omezení velikosti, libovolná velikost SSD úrovně Premium v2 může používat libovolnou hodnotu až maxSharesdo maximální hodnoty.

Ukázky úloh zatížení sdílených disků ve Windows

Sdílené disky Azure se podporují v systémech Windows Server 2008 a novějších. Většina clusteringů založených na Windows vychází ze služby WSFC, která zpracovává veškerou základní infrastrukturu pro komunikaci uzlů clusteru a umožňuje aplikacím využívat vzory paralelního přístupu. WSFC v závislosti na verzi systému Windows Server podporuje sdílené svazky clusteru (CSV) i možnosti nezaložené na CSV. Podrobnosti najdete v tématu Vytvoření clusteru s podporou převzetí služeb při selhání.

Mezi některé oblíbené aplikace využívající službu WSFC patří:

Ukázkové úlohy sdíleného disku s Linuxem

Sdílené disky Azure se podporují v:

Linux clustery můžou používat správce clusterů, jako Pacemaker. Pacemaker staví na Corosync, což umožňuje komunikaci s clustery pro aplikace nasazené v prostředích s vysokou dostupností. Mezi běžné clusterované systémy souborů patří ocfs2 a gfs2. K rozhodování přístupu k disku můžete použít modely clusteringu založené na SCSI Persistent Reservation (SCSI PR) a STONITH Block Device (SBD). Při používání perzistentních rezervací SCSI můžete spravovat rezervace a registrace pomocí nástrojů, jako jsou fence_scsi a sg_persist.

Trvalý tok rezervace

Následující diagramy znázorňují běžné vzory rezervace pro clusterované aplikace. Stejný postup platí bez ohledu na to, jestli virtuální počítače používají trvalé rezervace SCSI nebo rezervace NVMe. Řadič disku určuje, který protokol a jaké příkazy clusterová aplikace používá.

Následující diagram znázorňuje ukázkovou aplikaci clusterové databáze se dvěma uzly, která používá rezervace k povolení převzetí služeb při selhání z jednoho uzlu na druhý.

Schéma dvouuzlového clusteru virtuálních počítačů Azure sdílejícího datový disk, znázorňující registraci, výhradní rezervaci, vytěsnění a převzetí služeb při selhání databáze z VM1 na VM2.

Tok je následující:

  1. Clusterovaná aplikace spuštěná na virtuálním počítači Azure VM1 i VM2 zaregistruje svůj záměr číst nebo zapisovat na disk.
  2. Instance aplikace na virtuálním počítači 1 pak převezme výhradní oprávnění pro zápis na disk.
  3. Tato rezervace se vynucuje na disku Azure a databáze teď může na disk zapisovat výhradně. Všechny zápisy z instance aplikace na virtuálním počítači VM2 nebudou úspěšné.
  4. Pokud instance aplikace na virtuálním počítači 1 přestane fungovat, instance na VM2 může nyní zahájit přepnutí databáze v případě selhání a převzít disk.
  5. Tato rezervace se teď vynucuje na disku Azure a disk už nebude přijímat zápisy z virtuálního počítače 1. Bude přijímat pouze zápisy z virtuálního počítače VM2.
  6. Clusterovaná aplikace může dokončit přepnutí databáze a obsluhovat požadavky z VM2.

Následující diagram znázorňuje další běžnou clusterovanou úlohu skládající se z více uzlů, které čtou data z disku pro spouštění paralelních procesů, jako je trénování modelů strojového učení.

Diagram čtyř Azure virtuálních počítačů, které sdílejí datový disk, se všemi virtuálními počítači, které se registrují a čtou, zatímco VM1 si vyhrazuje přístup k zápisu

Tok je následující:

  1. Clusterovaná aplikace spuštěná na všech virtuálních počítačích zaregistruje záměr číst nebo zapisovat na disk.
  2. Aplikační instance na virtuálním počítači 1 si zajišťuje výhradní přístup pro zápis na disk, zatímco povoluje čtení z disku pro ostatní virtuální počítače.
  3. Tato rezervace se aplikuje na disku Azure.
  4. Všechny uzly v clusteru teď můžou číst z disku. Pouze jeden uzel zapíše výsledky zpět na disk jménem všech uzlů v clusteru.

Postup trvalé rezervace SCSI

U virtuálních počítačů, které používají řadič disku SCSI, provede clusterovaná aplikace předchozí toky pomocí operací registrace, rezervace, vytěsnění a uvolnění SCSI PR vůči sdílenému diskovému LUN.

Průběh trvalé rezervace NVMe

Rezervace NVMe poskytují stejný model koordinace přístupu pro sdílené spravované disky připojené k virtuálním počítačům prostřednictvím kontroleru NVMe. NVMe používá obory názvů místo SCSI LUN a používá příkazy Reservation Register, Reservation Acquire, Reservation Release a Reservation Report ke správě registrací a rezervací.

Následující tok znázorňuje převzetí služeb při selhání pro clusterovou aplikaci se dvěma uzly:

  1. Clusterovaná aplikace na virtuálních počítačích VM1 a VM2 zaregistruje jedinečný klíč rezervace pro každý virtuální počítač pomocí příkazu Reservation Register.
  2. Aplikace na virtuálním počítači 1 získá rezervaci s požadovaným typem rezervace pomocí příkazu Reservation Acquire.
  3. Sdílený disk vynucuje rezervaci. Přístup z VM2 je omezený vybraným typem rezervace.
  4. Pokud aplikace na VM1 přestane fungovat, aplikace na VM2 zahájí převzetí služeb při selhání. VM2 použije k nahrazení rezervace VM1 příkaz Získání rezervace s akcí preempce.
  5. Sdílený disk vynucuje novou rezervaci a odmítne konfliktní přístup z virtuálního počítače 1.
  6. Clusterovaná aplikace dokončí převzetí při selhání a obsluhuje požadavky z virtuálního počítače VM2. Pokud už rezervaci nepotřebujete, uvolníte ji pomocí příkazu Uvolnění rezervace.

Proces rezervace pro Ultra Disk a Premium SSD v2

Spravované disky Ultra i spravované disky Premium SSD v2 nabízejí dva další omezovače, takže každý z nich má celkem čtyři omezovače. V důsledku toho může proces rezervace využívat trvalé rezervace SCSI nebo rezervace NVMe ke koordinaci přístupu k diskům mezi clusterovanými virtuálními počítači, jak je popsáno v Tok trvalých rezervací, nebo může pomocí čtyř omezení distribuovat vstupně-výstupní operace za sekundu a propustnost podrobněji.

Tabulka zobrazující přístup jen pro čtení a čtení a zápis pro držitele rezervace, zaregistrované uzly a další uzly pro každý trvalý typ rezervace

Omezení výkonu prémiového SSD

U ssd úrovně Premium je počet IOPS disku a propustnost pevné, například IOPS P30 je 5 000. Tato hodnota zůstává bez ohledu na to, jestli se disk sdílí mezi 2 virtuálními počítači nebo 5 virtuálními počítači. Omezení disků je možné dosáhnout z jednoho virtuálního počítače nebo rozděleného mezi dva nebo více virtuálních počítačů.

Omezení výkonu disků Ultra a disků Premium SSD v2

Spravované disky Úrovně Ultra i disky SSD úrovně Premium v2 mají jedinečnou funkci, díky které můžete nastavit výkon zveřejněním upravitelných atributů a jejich úpravou. Ve výchozím nastavení existují pouze dva upravitelné atributy, ale sdílené disky Úrovně Ultra a sdílené spravované disky SSD úrovně Premium v2 mají dva další atributy. Disky Ultra a SSD Premium v2 rozdělují tyto atributy mezi každý z připojených virtuálních počítačů. Příklady fungování této distribuce kapacity, IOPS a propustnosti najdete v části Příklady .

Atribut Popis
diskIOPSReadWrite (IOPS disku pro čtení a zápis) Celkový počet IOPS povolených napříč všemi virtuálními počítači, které připojí sdílený disk s přístupem k zápisu.
diskMBpsReadWrite (Propustnost disku pro čtení a zápis) Celková propustnost (MB/s) povolená pro všechny virtuální počítače, které připojí sdílený disk s přístupem k zápisu.
diskIOPSReadOnly* (IOPS disku jen pro čtení) Celkový počet IOPS povolených ve všech virtuálních počítačích, které jsou připojeny k sdílenému disku jako ReadOnly.
diskMBpsReadOnly* (propustnost disku jen pro čtení) Celková propustnost (MB/s) povolená pro všechny virtuální počítače, které připojí sdílený disk jako ReadOnly.

* Platí jenom pro sdílené disky Ultra a sdílené spravované disky SSD úrovně Premium v2.

Následující vzorce vysvětlují, jak lze nastavit atributy výkonu, protože jsou upravitelné uživatelem:

  • diskIOPSReadWrite (IOPS disku pro čtení a zápis):
    • Má základní minimální počet IOPS 100 pro disky 100 GiB a menší.
      • U disků větších než 100 GiB můžete nastavit minimální počet IOPS, který se zvýší o 1 IOPS na každý GiB. Nejnižší hodnota, kterou můžete nastavit diskIOPSReadWrite pro disk 101 GiB, je 101 IOPS.
    • Maximální hodnota, kterou můžete nastavit, je určena velikostí disku, vzorec je 300 × GiB, maximálně 400 000.
  • diskMBpsReadWrite (Propustnost disku pro čtení a zápis)
    • Minimální propustnost (MB/s) tohoto atributu určuje IOPS, vzorec je 4 KiB za sekundu za IOPS. Pokud tedy máte 101 IOPS, minimální MB/s, které můžete nastavit, je 1.
    • Maximální počet, který můžete nastavit, určuje množství IOPS, které nastavíte, vzorec je 256 KiB za sekundu za IOPS, maximálně 10 000 MB/s.
  • diskIOPSReadOnly (IOPS disku jen pro čtení)
    • Minimální počet vstupně-výstupních operací za sekundu pro tento atribut je 100. U diskIOPSReadOnly se základní hodnota nezvyšuje s velikostí disku.
    • Maximální hodnota, kterou můžete nastavit, je určena velikostí disku, vzorec je 300 × GiB, maximálně 400 000.
  • diskMBpsReadOnly (Propustnost disku jen pro čtení)
    • Minimální propustnost (MB/s) pro tento atribut je 1. U diskMBpsReadOnly se základní hodnota s IOPS nezvyšuje.
    • Maximální počet, který můžete nastavit, určuje množství IOPS, které nastavíte, vzorec je 256 KiB za sekundu za IOPS, maximálně 10 000 MB/s.

Příklady

Následující příklady znázorňují několik scénářů, které ukazují, jak může omezování fungovat se sdílenými disky Úrovně Ultra, konkrétně.

Dvouuzlový cluster využívající Cluster Shared Volumes

Následuje příklad WSFC s dvouuzlovým clusterem používajícím sdílené svazky v clusteru. Při této konfiguraci mají oba virtuální počítače souběžný přístup k zápisu na disk, což vede k tomu, že omezení ReadWrite je rozděleno mezi oba virtuální počítače a omezení ReadOnly se nepoužívá.

Schéma dvouuzlového clusteru Windows využívajícího sdílené svazky clusteru (Cluster Shared Volumes), přičemž IOPS pro čtení/zápis a propustnost jsou rovnoměrně rozděleny mezi oba virtuální počítače.

Dvouuzlový cluster bez clusterových sdílených svazků

Následující příklad znázorňuje WSFC se dvěma uzly, který nepoužívá sdílené svazky clusteru. V této konfiguraci má k disku přístup jen jeden virtuální počítač. Výsledkem je, že ReadWrite škrcení (throttle) je použito výhradně pro primární virtuální počítač, zatímco ReadOnly škrcení používá pouze sekundární virtuální počítač.

Schéma dvouuzlového clusteru převzetí služeb při selhání v systému Windows bez sdílených svazků clusteru, kde virtuální počítač VM1 používá omezení čtení a zápisu a VM2 používá omezení pouze pro čtení.

Cluster se čtyřmi uzly s Linuxem

Následuje příklad čtyřuzlového Linuxového clusteru s jedním zapisovačem a třemi škálovatelnými čtenáři. V této konfiguraci má k disku přístup jen jeden virtuální počítač. ReadWrite Výsledkem je omezení, které se používá výhradně pro primární virtuální počítač a ReadOnly omezení rozdělené sekundárními virtuálními počítači.

Schéma clusteru Linux se čtyřmi uzly, ve kterém VM1 používá omezení propustnosti čtení a zápisu a omezení propustnosti pouze pro čtení jsou rozdělena mezi VM2, VM3 a VM4

Ceny sdílených disků Ultra a SSD Premium v2

Sdílené disky Úrovně Ultra i sdílené spravované disky SSD úrovně Premium v2 se účtují na základě zřízené kapacity, celkového zřízeného IOPS (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) a celkové zřízené propustnosti v MB/s ().diskMBpsReadWrite + diskMBpsReadOnly Za každé další připojení virtuálního počítače se neúčtují žádné další poplatky. Například sdílený disk Ultra s následující konfigurací (diskSizeGB: 1024, diskIOPSReadWrite: 10000, diskMBpsReadWrite: 600, diskIOPSReadOnly: 100, diskMBpsReadOnly: 1) je účtován za 1024 GiB, 10100 IOPS a 601 MB/s bez ohledu na to, zda je připojen ke dvěma nebo pěti virtuálním počítačům.

Další kroky

Pokud chcete povolit a používat sdílené disky pro spravované disky, přejděte k našemu článku Povolení sdíleného disku.

Pokud máte další otázky, přečtěte si část Sdílené disky v nejčastějších dotazech.

  • Poslední aktualizace v