Definición de la arquitectura de Espacios de almacenamiento y sus componentes
La administración de discos físicos que están conectados directamente a un servidor puede ser una tarea tediosa. Para solucionar este problema y hacer un uso más eficaz del almacenamiento, muchas organizaciones han implementado redes de área de almacenamiento (SAN). Sin embargo, la mayoría de las redes SAN requieren configuraciones avanzadas y hardware caro. Espacios de almacenamiento es una solución que proporciona una alternativa viable a SAN.
¿Qué son los Espacios de almacenamiento?
Un espacio de almacenamiento es una capacidad de virtualización de almacenamiento integrada en Windows Server y Windows 10 y versiones posteriores. La característica de Espacios de almacenamiento consta de dos componentes:
- Grupos de almacenamiento. Un grupo de almacenamiento es una colección de discos físicos agregados a un disco lógico que puede administrarse como una sola entidad. Un grupo puede contener discos físicos de cualquier tipo y tamaño. Un solo disco físico puede pertenecer a un solo grupo de almacenamiento.
- Espacios de almacenamiento. Los Espacios de almacenamiento son discos virtuales creados a partir de espacio libre en un grupo de almacenamiento. Los Espacios de almacenamiento proporcionan esta funcionalidad como niveles de resistencia, entre lo que se incluye la creación de reflejo y la paridad, las capas de almacenamiento, el almacenamiento en caché con reescritura, el aprovisionamiento fijo y fino y los controles de administración. Los discos virtuales son equivalentes a los números de unidad lógica (LUN) en una red SAN.
Niveles de resistencia
Para crear un disco virtual de alta disponibilidad, necesita al menos un disco físico que cumpla los requisitos siguientes:
- Se requiere un disco físico para crear un grupo de almacenamiento.
- Se necesitan dos discos físicos como mínimo para crear un disco virtual de reflejo resistente.
- Se requieren tres discos físicos como mínimo para crear un disco virtual con resistencia mediante paridad.
- La creación de reflejo triple requiere al menos cinco discos físicos.
- Los discos deben estar en blanco y no tener formato. No puede haber ningún volumen en los discos.
- Puede conectar discos mediante varias interfaces de bus, como la interfaz estándar de equipos pequeños (SCSI), la SCSI conectada en serie (SAS), serie ATA (SATA) y NVM Express (NVMe).
Nota:
La resistencia de los discos virtuales se parece a las tecnologías de matriz redundante de discos independientes (RAID), pero los Espacios de almacenamiento almacenan los datos de manera diferente que RAID.
Importante
Si quiere utilizar clústeres de conmutación por error con grupos de almacenamiento, no puede usar discos SATA, USB ni SCSI.
Niveles de almacenamiento
Las capas de almacenamiento permiten optimizar el uso de diferentes tipos de disco en un espacio de almacenamiento. Por ejemplo, podría usar unidades de estado sólido (SSD) muy rápidas pero de pequeña capacidad con discos duros más lentos pero de gran capacidad. Al usar esta combinación de discos, los espacios de almacenamiento mueven automáticamente aquellos datos a los que se tiene un acceso frecuente a los discos más rápidos y, a continuación, mueven los datos a los que se tiene un acceso menos frecuente a los discos más lentos. De manera predeterminada, la característica Espacios de almacenamiento mueve los datos una vez al día a la 01:00 a. m. También puede configurar dónde se almacenan los archivos. La ventaja es que si tiene archivos a los que se accede con frecuencia, puede anclarlos al disco más rápido. El objetivo de la organización en niveles es equilibrar la capacidad frente al rendimiento. Windows Server solo reconoce dos niveles de disco: SSD y no SSD.
Nota:
Windows Server 2019 agregó compatibilidad con la memoria persistente (PMem). Puede usar PMem como memoria caché para acelerar el espacio de trabajo activo o como capacidad para garantizar una latencia baja coherente en el orden de los microsegundos.
Almacenamiento en caché con reescritura
El propósito del almacenamiento en caché con reescritura es optimizar la escritura de datos en los discos de un espacio de almacenamiento. El almacenamiento en caché con reescritura funciona con Espacios de almacenamiento en capas. Si el servidor que ejecuta el espacio de almacenamiento detecta un pico en la actividad de escritura en disco, inicia automáticamente la escritura de datos en los discos más rápidos. De manera predeterminada, el almacenamiento en caché con reescritura está habilitado.
Nota:
La caché con reescritura tiene un límite de tamaño de 1 gigabyte (GB).
Aprovisionamiento fijo y fino
El aprovisionamiento fijo asigna la capacidad de almacenamiento por adelantado al crear el espacio. El aprovisionamiento fino permite que el almacenamiento se asigne fácilmente y Just-In-Time (JIT). En este caso, la capacidad de almacenamiento del grupo se organiza en los bloques de aprovisionamiento que no se asignan hasta que los conjuntos de datos requieran el almacenamiento. En lugar del método de asignación de almacenamiento fijo tradicional en el que se asigna previamente una gran parte de la capacidad de almacenamiento y que, sin embargo, podría permanecer sin usar, el aprovisionamiento fino optimiza el almacenamiento disponible recuperando el almacenamiento que ya no es necesario mediante un proceso conocido como recorte.
Puede crear discos virtuales de aprovisionamiento fino y fijo en el mismo grupo de almacenamiento. Es conveniente tener ambos en el mismo bloque de almacenamiento, especialmente cuando están relacionados con la misma carga de trabajo. Por ejemplo, puede elegir usar un espacio de aprovisionamiento fino para una carpeta compartida que contiene archivos de usuario y un espacio de aprovisionamiento fijo para una base de datos que requiere E/S de disco alta.
Administración de Espacios de almacenamiento
Los Espacios de almacenamiento se pueden administrar de forma interactiva mediante el rol de servicios de archivos y almacenamiento en el Administrador del servidor, mediante la línea de comandos con Windows PowerShell o mediante programación a través de la interfaz de programación de aplicaciones (API) de administración de almacenamiento de Windows en Instrumental de administración de Windows (WMI). Después de aprovisionar los discos virtuales, puede hacer que estén disponibles para el sistema operativo Windows mediante la creación de unidades de disco y su montaje en un directorio del sistema de archivos local o la asignación de una letra de unidad. Puede formatear un disco virtual de espacio de almacenamiento con FAT32, el sistema de archivos NT (NTFS) o el sistema de archivos resistente (ReFS).