Optimieren von Speicher mit ReFS-Deduplizierung und -komprimierung in Azure Stack HCI

Gilt für: Azure Stack HCI, Version 23H2

In diesem Artikel werden die Deduplizierungs- und Komprimierungsfunktion für Resilient File System (ReFS) und die Verwendung dieses Features in Azure Stack HCI zum Optimieren des Speichers beschrieben.

Was ist ReFS-Deduplizierung und -komprimierung?

Die ReFS-Deduplizierung und -komprimierung ist ein Speicheroptimierungsfeature, das speziell für aktive Workloads entwickelt wurde, z. B . azure virtual desktop infrastructure (VDI) in Azure Stack HCI. Mit diesem Feature können Sie die Speichernutzung optimieren und die Speicherkosten senken.

Dieses Feature verwendet das Klonen von ReFS-Blocken , um Datenverschiebungen zu reduzieren und nur Metadatenvorgänge zu aktivieren. Das Feature arbeitet auf Datenblockebene und verwendet abhängig von der Clustergröße eine feste Blockgröße. Die Komprimierungs-Engine generiert eine Heatmap, um zu ermitteln, ob ein Block für die Komprimierung in Frage kommen sollte, um die CPU-Auslastung zu optimieren.

Sie können die ReFS-Deduplizierung und -komprimierung als Einmalauftrag ausführen oder mit geplanten Aufträgen automatisieren. Dieses Feature funktioniert sowohl mit All-Flash- als auch mit Hybridsystemen und unterstützt verschiedene Resilienzeinstellungen, z. B. bidirektionale Spiegel, geschachtelte bidirektionale Spiegel, Drei-Wege-Spiegel und Spiegel beschleunigte Parität.

Vorteile

Hier sind die Vorteile der Verwendung von ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung:

  • Speichereinsparungen für aktive Workloads. Entwickelt für aktive Workloads, z. B. VDI, um eine effiziente Leistung in anspruchsvollen Umgebungen sicherzustellen.
  • Mehrere Modi. Arbeitet in drei Modi: nur Deduplizierung, nur Komprimierung und Deduplizierung und Komprimierung (Standardmodus), wodurch eine Optimierung basierend auf Ihren Anforderungen ermöglicht wird.
  • Inkrementelle Deduplizierung. Dedupliziert nur neue oder geänderte Daten, anstatt das gesamte Volume jedes Mal zu scannen, wodurch die Auftragsdauer optimiert und die Auswirkungen auf die Systemleistung verringert werden.

Voraussetzungen

Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass die folgenden Voraussetzungen erfüllt sind:

  • Sie haben Zugriff auf einen bereitgestellten und registrierten Azure Stack HCI-Cluster.
  • Sie haben das freigegebene Clustervolume (CSV) im Cluster erstellt, und Sie haben Zugriff darauf.
  • Für die CSV ist die Windows-Daten-Deduplizierungsfunktion noch nicht aktiviert.

Verwenden der ReFS-Deduplizierung und -komprimierung

Sie können die ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung über Windows Admin Center oder PowerShell verwenden. PowerShell ermöglicht sowohl manuelle als auch automatisierte Aufträge, während Windows Admin Center nur geplante Aufträge unterstützt. Unabhängig von der Methode können Sie Auftragseinstellungen anpassen und die Dateiänderungsnachverfolgung für schnellere nachfolgende Ausführungen nutzen.

Aktivieren und Ausführen der ReFS-Deduplizierung und -komprimierung

In Windows Admin Center können Sie einen Zeitplan für die ReFS-Deduplizierung und -komprimierung erstellen, die während der Volumeerstellung auf einem vorhandenen oder einem neuen Volume ausgeführt wird.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die ReFS-Deduplizierung und -komprimierung über Windows Admin Center zu aktivieren und einen Zeitplan festzulegen, wann er ausgeführt werden soll:

  1. Stellen Sie eine Verbindung mit einem Cluster her, und wählen Sie dann im Bereich Extras auf der linken Seite Volumes aus.

  2. Wählen Sie auf der Seite Volumes die Registerkarte Bestand aus, wählen Sie das entsprechende Volume und dann Einstellungen aus. Um die ReFS-Deduplizierung und -komprimierung für ein neues Volume zu aktivieren, wählen Sie + Erstellen aus.

  3. Aktivieren Sie im Bereich Volumeeinstellungen auf der rechten Seite unter der Dropdownliste Weitere Optionen das Kontrollkästchen ReFS-Deduplizierung und -komprimierung verwenden .

  4. Wählen Sie die Wochentage aus, an denen die ReFS-Deduplizierung und -komprimierung ausgeführt werden sollen, die Zeit für die Ausführung eines Auftrags und die maximale Dauer (standard ist unbegrenzt), und wählen Sie dann Speichern aus.

    Der folgende Screenshot zeigt, dass die Deduplizierung und Komprimierung von ReFS am Freitag und Samstag um 10:40 Uhr mit einer maximalen Dauer von 2 Stunden ab dem 22.9.2023 ausgeführt wird. Wenn das Startdatum auf den 21.09.2023 geändert wurde, ist die erste Ausführung weiterhin der 22.9.2023 um 10:40 Uhr, da dies der erste Freitag nach dem 21.09.2023 ist.

    Screenshot des Bereichs

  5. Überprüfen Sie die Änderungen im Abschnitt Eigenschaften des Volumes. Der Zeitplan wird im Abschnitt Eigenschaften angezeigt und zeigt die Sparaufschlüsselung und die nächste geplante Laufzeit an. Diese Einsparungen werden nach jeder Ausführung aktualisiert, und Sie können die Auswirkungen auf die Leistung in den Diagrammen im Abschnitt Leistung beobachten.

    Screenshot des Abschnitts

Anhalten geplanter Aufträge

Durch das Anhalten des Zeitplans werden alle ausgeführten Aufträge abgebrochen und geplante Ausführungen in der Zukunft beendet. Diese Option behält reFS-deduplizierungs- und komprimierungsbezogene Metadaten bei und verfolgt weiterhin Dateiänderungen für optimierte zukünftige Ausführungen. Sie können den Zeitplan jederzeit fortsetzen, wobei die Zeitplaneinstellungen beibehalten werden.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um geplante Aufträge mit Windows Admin Center auszusetzen:

  1. Stellen Sie eine Verbindung mit einem Cluster her, und wählen Sie dann im Bereich Extras auf der linken Seite Volumes aus.

  2. Wählen Sie auf der Seite Volumes die Registerkarte Bestand aus, wählen Sie das entsprechende Volume und dann Einstellungen aus.

  3. Deaktivieren Sie im Bereich Volumeeinstellungen auf der rechten Seite in der Dropdownliste Weitere Optionen das Kontrollkästchen Zeitplan festlegen , und wählen Sie dann Speichern aus.

Deaktivieren der ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung auf einem Volume

Das Deaktivieren der ReFS-Deduplizierung und -komprimierung auf einem Volume beendet alle ausgeführten Ausführungen und bricht zukünftige geplante Aufträge ab. Darüber hinaus werden verwandte Volumemetadaten nicht beibehalten, und die Dateiänderungsnachverfolgung wird beendet.

Wenn Sie dieses Feature deaktivieren, wird die Deduplizierung oder Komprimierung nicht rückgängig, da alle Vorgänge auf der Metadatenebene erfolgen. Im Laufe der Zeit kehren die Daten in ihren ursprünglichen Zustand zurück, während das Volume Lese- und Schreibvorgänge verursacht.

Hinweis

Sie können Dekomprimierungsvorgänge mit ReFSUtilausführen.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um das Feature mithilfe von Windows Admin Center zu deaktivieren:

  1. Stellen Sie eine Verbindung mit einem Cluster her, und wählen Sie dann im Bereich Extras auf der linken Seite Volumes aus.

  2. Wählen Sie auf der Seite Volumes die Registerkarte Bestand aus, wählen Sie das entsprechende Volume und dann Einstellungen aus.

  3. Deaktivieren Sie im Bereich Volumeeinstellungen auf der rechten Seite unter Weitere Optionen das Kontrollkästchen ReFS-Deduplizierung und -komprimierung verwenden , und wählen Sie dann Speichern aus.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

In diesem Abschnitt werden häufig gestellte Fragen zur ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung beantwortet.

Unterscheidet sich die ReFS-Deduplizierung und -Komprimierungsfunktion von der Windows-Daten-Deduplizierung?

Ja, dieses Feature unterscheidet sich vollständig von der Windows-Daten-Deduplizierungsfunktion .

Wichtig

Die gleichzeitige Aktivierung der ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung sowie der Windows-Datenduplizierung wird nicht unterstützt.

Die ReFS-Deduplizierung und -komprimierung ist für aktive Workloads konzipiert und konzentriert sich auf die Minimierung der Auswirkungen auf die Leistung nach der Optimierung. Im Gegensatz zur Windows-Datendeduplizierung wird bei der ReFS-Deduplizierung und -komprimierung kein Blockspeicher zum Speichern dedupliierter Daten verwendet, und es ist keine physische Datenverschiebung erforderlich. Das Feature basiert auf dem Klonen von ReFS-Blocken, um nur Metadatenvorgänge zu ermöglichen. Die Windows-Datendeduplizierung kann aufgrund der Verwendung variabler Blockgrößen bessere Speichereinsparungen bieten. Sie eignet sich auch für eine breitere Palette von Workloadtypen, z. B. allgemeine Dateiserver (GPFS), Sicherungsziele und vieles mehr.

Was sind die Phasen der ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung?

Der Optimierungsprozess umfasst die folgenden Phasen, die sequenziell auftreten und vom angegebenen Modus abhängen. Wenn eine Optimierungsausführung einen Grenzwert für die Dauer erreicht, wird die Komprimierung möglicherweise nicht ausgeführt.

  • Initialisierung. In dieser Phase wird das Speichervolume überprüft, um redundante Datenblöcke zu identifizieren.

  • Daten-Deduplizierung. In dieser Phase werden die redundanten Blöcke einzelinstanziert und mithilfe des Klonens von ReFS-Blöcken nachverfolgt.

  • Komprimierung. In dieser Phase wird ein Wärmebild generiert, um zu ermitteln, ob ein Block für die Komprimierung geeignet sein sollte. Die Standardeinstellungen komprimieren selten aufgerufene oder kalte Daten, um deren Größe zu verringern. Sie können die Komprimierungsebenen ändern, um den Bereich der für die Komprimierung geeigneten Blöcke anzupassen.

Was geschieht, wenn die Dauergrenze erreicht wird, bevor das Volume vollständig optimiert wird?

Die Dauerbegrenzung ist festgelegt, um leistungsbedingte Auswirkungen auf Kundenworkloads zu verhindern, die durch den Optimierungsauftrag während der Geschäftszeiten verursacht werden. Ein Deduplizierungsdienst überwacht die optimierten Teile eines Volumes und eingehende Dateiänderungen. Diese Daten werden in zukünftigen Aufträgen verwendet, um die Optimierungszeit zu verkürzen. Wenn ein Volume beispielsweise aufgrund des Dauerlimits nur zu 30 % in der ersten Ausführung verarbeitet wird, adressiert die nachfolgende Ausführung die verbleibenden 70 % und alle neuen Daten.

Bekannte Probleme

Im folgenden Abschnitt werden die bekannten Probleme aufgeführt, die derzeit bei der ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung bestehen.

Das Planen von Aufträgen, die gleichzeitig auf mehreren CSVs in einem einzelnen Cluster ausgeführt werden, kann möglicherweise CSV-Verschiebungen auslösen und sich negativ auf die Leistung auswirken.

Status: Öffnen.

Als empfohlene bewährte Methode sollten Sie erwägen, die Startzeit der Aufträge zu staffeln, um Überschneidungen zu vermeiden. Wenn jedoch alle Aufträge gleichzeitig ausgeführt werden müssen, passen Sie die CPU-Zuordnung pro Auftrag für alle CSVs so an, dass sie weniger als 50 % der gesamten CLUSTER-CPU-Auslastung beträgt. Beachten Sie, dass das Auferlegen von CPU-Einschränkungen zu längeren Auftragsausführungszeiten führen kann.

Der ReFS-Deduplizierungs- und Komprimierungsauftrag wurde abgeschlossen (entweder erfolgreich oder abgebrochen), und Speichereinsparungen werden nicht in Get-ReFSDedupStatus oder Windows Admin Center aufgeführt.

Status: Gelöst.

Die vorübergehende Problemumgehung für dieses Problem besteht darin, einen einmaligen Auftrag zu initiieren und die Ergebnisse sofort zu aktualisieren.

Start-ReFSDedupJob -Volume <path>

Senden von Ereignisablaufverfolgungsereignissen für Windows (ETW) nach dem Deaktivieren der ReFS-Deduplizierung und -komprimierung auf einem Volume.

Status: Gelöst.

Nachdem die ReFS-Deduplizierung und -Komprimierung auf einem Volume deaktiviert wurde, wiederholte der ETW-Kanal für ReFS-Deduplizierungsprotokolle beendete Überwachungsereignisse. Aufgrund dieses Problems erwarten wir jedoch keine erheblichen Auswirkungen auf die Nutzung.

Fehlerereignis des Auftrags nicht protokolliert, wenn das Volume während der Komprimierung auf einen anderen Knoten verschoben wird.

Status: Gelöst.

Wenn die CSV-Datei auf einen anderen Server des Clusters verschoben wird, während die Komprimierung ausgeführt wird, wird das Auftragsfehlerereignis nicht im ReFS-Deduplizierungskanal protokolliert. Aufgrund dieses Problems erwarten wir jedoch keine erheblichen Auswirkungen auf die Nutzung.

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