Přehled Prostorů úložiště ve Windows Serveru

Prostory úložiště ve Windows Serveru jsou robustní virtualizační technologie úložiště, která umožňuje efektivně spravovat, chránit a škálovat infrastrukturu úložiště. Umožňuje agregovat několik fyzických jednotek do jednoho logického fondu úložiště, ze kterého můžete vytvořit virtuální disky označované jako Prostory úložiště. Tyto virtuální disky je možné zřizovat pomocí různých možností odolnosti, které poskytují redundanci, odolnost proti chybám a flexibilitu, aby splňovaly různé požadavky na úložiště. Koncepčně se podobá redundantnímu poli nezávislých disků (RAID)

Tento článek vysvětluje, jak Prostory úložiště umožňují agregovat několik fyzických jednotek do jednoho logického fondu úložiště, vytvářet virtuální disky a zvolit možnosti odolnosti pro redundanci a flexibilitu.

Porozumění úložným prostorům

Prostory úložiště abstrahují hardware fyzického úložiště do logických fondů úložiště, zjednodušují správu úložiště a umožňují správcům dynamicky přidělovat prostředky úložiště. Po vytvoření fondu úložiště můžete z tohoto fondu vyřezát virtuální disky (Prostory úložiště), z nichž každý má nakonfigurované specifické charakteristiky odolnosti a výkonu přizpůsobené vašim požadavkům na úlohy.

Následující obrázek znázorňuje pracovní postup Prostorů úložiště:

Prostory úložiště podporují tři primární konfigurace odolnosti: jednoduchou, zrcadlenou a paritu. Každý typ nabízí jedinečné výhody a kompromisy z hlediska výkonu, využití kapacity a odolnosti proti chybám.

Jednoduché mezery

Jednoduché prostory neposkytují žádnou odolnost ani redundanci. Data se prokládají napříč několika disky, což maximalizuje výkon a využití úložné kapacity. Vzhledem k tomu, že neexistuje žádná redundance, výsledkem selhání jedné jednotky je ztráta dat. Jednoduché mezery jsou vhodné pro dočasná data, pomocné disky nebo úlohy, u kterých není ochrana dat kritická.

Tady jsou některé klíčové charakteristiky jednoduchých mezer:

• Data je prokládána napříč několika disky pro zajištění vysokého výkonu.
• Maximální využití kapacity úložiště
• Žádná odolnost proti chybám; selhání jednoho disku způsobí ztrátu dat.
• Ideální pro nekritické úlohy nebo dočasné úložiště.

Zrcadlové mezery

Zrcadlové prostory poskytují redundanci duplikováním dat napříč dvěma nebo třemi kopiemi, označovanými jako obousměrné nebo třícestné zrcadlení. Tato konfigurace zajišťuje dostupnost dat a ochranu před selháními jednotek. Pokud jedna jednotka selže, zůstanou data přístupná ze zrcadlených kopií na jiných jednotkách. Zrcadlové prostory nabízejí vynikající výkon čtení a zápisu, díky čemuž jsou vhodné pro úlohy citlivé na výkon a kritické úložiště dat.

Tady jsou některé klíčové charakteristiky zrcadlových prostorů:

• Data se duplikují na dvou nebo více jednotkách pro záložní účely.
• Dvojité zrcadlení toleruje selhání jednoho disku; Trojité zrcadlení toleruje selhání dvou disků současně.
• Vynikající výkon čtení a zápisu.
• Vyšší režie úložiště kvůli duplikaci dat (50% režijních nákladů na obousměrné zrcadlení, přibližně 66% režijních nákladů na trojcestné zrcadlení).
• Ideální pro klíčové úlohy, databáze a úložiště virtuálních počítačů.

Paritní mezery

Paritní úložiště poskytují odolnost proti chybám díky distribuci informací o paritě mezi více diskovými jednotkami. Tyto informace o paritě umožňují Prostorům úložiště rekonstruovat data, pokud selže jedna jednotka (jedna parita) nebo dvě jednotky selžou (duální parita). Paritní prostory nabízejí efektivnější využití úložiště v porovnání se zrcadleními prostory, ale mají nižší výkon zápisu kvůli režii při výpočtu a zápisu paritních dat. Paritní prostory jsou vhodné pro archivní úložiště, úložiště záloh a úlohy s převážně sekvenčními operacemi čtení.

Tady jsou některé klíčové charakteristiky paritních prostorů:

• Data jsou rozprostřena na více jednotkách s informacemi o paritě pro zajištění odolnosti proti chybám.
• Paritní informace umožňují obnovení dat v případě selhání jednotky.
• Efektivnější využití úložiště ve srovnání se zrcadlenými prostory.
• Nižší výkon zápisu z důvodu výpočtů parity
• Dobrý výkon čtení, zejména pro sekvenční úlohy.
• Ideální pro archivní úložiště, zálohy a úlohy s nižšími požadavky na výkon zápisu.

Mezipaměť sběrnice úložiště

Mezipaměť sběrnice úložiště je funkce, která vylepšuje výkon prostorů úložiště použitím rychlejšího úložného média, jako jsou jednotky NVMe nebo SSD, jako cache vrstvu pro pomalejší úložná zařízení, jako jsou HDD. Umístěním často přístupných dat na vysokorychlostní disky funkce Storage Bus Cache výrazně zlepšuje výkon čtení a zápisu, snižuje latenci a optimalizuje celkovou efektivitu úložiště.

Mezipaměť sběrnice úložiště poskytuje následující výhody:

• Zrychluje operace čtení a zápisu ukládáním horkých dat do mezipaměti na rychlejším úložném médiu.
• Snižuje latenci a zlepšuje rychlost odezvy pro úlohy se smíšenými nebo náhodnými vstupně-výstupními vzory.
• Optimalizuje výkon úložiště bez nutnosti rozsáhlých upgradů hardwaru.
• Bezproblémová integrace se stávajícími nasazeními Prostorů úložiště, což zjednodušuje implementaci a správu.

Virtuální disky

Virtuální disky v Prostorech úložiště poskytují flexibilní a efektivní správu úložiště abstrakcí fyzických prostředků úložiště do logických jednotek. Správci můžou vytvořit několik virtuálních disků z jednoho fondu úložiště, přičemž každý z nich je nakonfigurovaný nezávisle na konkrétních nastaveních odolnosti, kapacitách úložiště a charakteristikách výkonu. Tato flexibilita organizacím umožňuje přesně přizpůsobit řešení úložiště svým požadavkům na úlohy a optimalizovat výkon i využití prostředků.

Virtuální disky navíc podporují dynamické zřizování, což správcům umožňuje dynamicky přidělovat kapacitu úložiště s tím, jak data rostou, a ne předem přidělovat celou kapacitu. Tento přístup maximalizuje efektivitu úložiště a snižuje počáteční investice do hardwaru. Virtuální disky se také dají dynamicky měnit, což správcům umožňuje bezproblémově rozšířit kapacitu úložiště bez výpadků a zajistit nepřetržitou dostupnost a škálovatelnost kritických úloh.

Rozdíly mezi Prostory úložiště a Prostory úložiště s přímým přístupem

Prostory úložiště a Prostory úložiště s přímým přístupem sice sdílejí podobné koncepty, ale výrazně se liší ve scénářích nasazení, požadavcích na hardware, škálovatelnosti a složitosti správy. Prostory úložiště se obvykle používají se samostatnými servery nebo clustery připojenými k externím sestavám JBOD prostřednictvím SAS, podporují běžný hardware a poskytují jednoduchou správu vhodnou pro menší nasazení. Prostory úložiště s přímým přístupem jsou naproti tomu navržené pro hyperkonvergované nebo členěné clustery s využitím interních úložných jednotek vzájemně propojených prostřednictvím vysokorychlostních ethernetových sítí se specializovaným hardwarem, jako jsou adaptéry podporující RDMA, což je ideální pro rozsáhlejší a vysoce výkonná prostředí.

Prostory úložiště z hlediska škálovatelnosti a výkonu nabízejí spolehlivý výkon pro úlohy pro obecné účely, ale mohou být omezeny, pokud jde o připojení k externímu úložišti a počet jednotek. Prostory úložiště s přímým přístupem ale poskytují výrazně vyšší škálovatelnost, propustnost a IOPS pomocí protokolu SMB3 a sítí RDMA, což je vhodné pro náročné úlohy, jako jsou virtualizace, databáze a podnikové aplikace.

Obě technologie podporují konfigurace odolnosti (jednoduché, zrcadlené, parity), ale Storage Spaces Direct poskytuje další funkce pro zajištění odolnosti na úrovni celého clusteru, jako je automatická výměna disků a inteligentní umístění dat. Úložiště se primárně zaměřují na spolehlivost v rámci jednoho serveru nebo externího zařízení. Obě možnosti navíc můžou těžit z mezipaměti služby Storage Bus, která zvyšuje výkon díky ukládání často přístupných dat do mezipaměti na rychlejším médiu úložiště.

Další informace o úložištích Storage Spaces Direct naleznete v přehledu Storage Spaces Direct.

Další krok

Naučte se, jak nasadit Prostory úložiště na samostatný server.