Definir Volúmenes compartidos de clúster

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Para dar cabida a una amplia gama de escenarios de alta disponibilidad, las tecnologías de agrupación en clústeres deben ser compatibles con el sistema de archivos de acceso distribuido. De esta forma, se permite un acceso eficaz y coordinado al almacenamiento compartido en varios nodos de clúster que no conduce a datos dañados. Windows Server implementa dicha compatibilidad mediante CSV.

¿Qué son los volúmenes compartidos de clúster?

CSV es un sistema de archivos en clúster de uso general (denominado CSVFS) que permite a los nodos de clúster leer y escribir simultáneamente en el mismo conjunto de volúmenes del sistema de archivos NT (NTFS) o del sistema de archivos resistente (ReFS). CSV asigna los volúmenes hospedados en discos conectados a los nodos del clúster al directorio C:\ClusterStorage\ en cada nodo del clúster. Este enfoque proporciona un solo espacio de nombres, con todo el contenido de CSV disponible a través del mismo nombre y la misma ruta de acceso en cualquier nodo de un clúster.

The correlation between the storage pool, CSVs, and C:\ClusterStorage\ file system directories.

Funcionalidades de CSV

Permitir el acceso simultáneo a los volúmenes proporciona una distribución de carga más equilibrada y aumenta la velocidad de conmutación por error eliminando la necesidad de cambiar la propiedad de la unidad o desmontar y volver a montar los volúmenes. Además, CSV ofrece las siguientes capacidades:

  • Compatibilidad con Chkdsk en línea. La operación Chkdsk se ejecuta en línea, sin afectar a las cargas de trabajo con identificadores abiertos en el sistema de archivos.
  • Compatibilidad con Cifrado de unidad BitLocker. Puede usar BitLocker para cifrar volúmenes para discos en clúster tradicionales y volúmenes basados en CSV.
  • Integración con SMB multicanal y SMB directo Permite que el tráfico de CSV se transmita en secuencias entre varias redes del clúster y que se aprovechen los adaptadores de red que admiten acceso directo a memoria remota (RDMA).
  • Integración con Espacios de almacenamiento. Esto permite el almacenamiento virtualizado en clústeres con hardware estándar.
  • Capacidad de examinar y reparar volúmenes en línea. CSV permite examinar y reparar volúmenes sin tiempo de inactividad cuando se usan herramientas como Chkdsk, fsutil y el cmdlet Repair-Volume de Windows PowerShell.
  • Resistencia mejorada de CSV. Windows Server implementa varias instancias del servicio de servidor, lo que mejora la resistencia y la escalabilidad del tráfico SMB entre nodos. La instancia predeterminada del servicio de servidor acepta solicitudes que tienen acceso a recursos compartidos de archivos normales, mientras que las instancias adicionales administran el tráfico CSV entre nodos.

CSV admite dos tipos principales de cargas de trabajo:

  • Máquinas virtuales de Microsoft Hyper-V en clúster (incluidos los archivos de disco duro virtual (VHD)).
  • Recursos compartidos de archivos de escalabilidad horizontal que hospedan datos de aplicación para el rol en clúster SOFS.

CSV le permite almacenar archivos de disco de varias máquinas virtuales en un único volumen y ejecutar las máquinas virtuales en cualquier parte de cualquier nodo del clúster. Además, CSV acelera la funcionalidad de Migración en vivo, lo que elimina la necesidad de cambiar la propiedad del disco cuando una máquina virtual se mueve a otro nodo, lo que mejora el rendimiento y la estabilidad del proceso de migración.

Aunque cada nodo puede leer y escribir en archivos individuales de un volumen de forma independiente, solo uno funciona como propietario (o coordinador) de CSV de ese volumen. Ese nodo hospeda el montaje del volumen. Tiene la opción de asignar un volumen individual a un propietario específico.Sin embargo, un clúster de conmutación por error distribuye automáticamente la propiedad de CSV entre los nodos de clúster. El mecanismo de distribución tiene en cuenta el número de CSV que posee cada nodo. El servicio de clúster vuelve a equilibrar la propiedad después de estos cambios, como agregar, quitar o reiniciar un nodo.

Cuando los cambios en los metadatos del sistema de archivos tienen lugar en un volumen CSV, el propietario es responsable de implementarlos, administrar su orquestación y sincronizarlos en todos los nodos de clúster con acceso a ese volumen. Estos cambios incluyen, por ejemplo, el inicio, la creación, la migración o la eliminación de archivos de disco de la máquina virtual que residen en el volumen. Las actualizaciones de metadatos no implican la comunicación directa de los nodos de clúster no propietarios con el almacenamiento compartido que hospeda el volumen.

En cambio, las operaciones estándar de escritura y lectura para abrir archivos en un volumen CSV no afectan a los metadatos. Cada nodo de clúster con conectividad directa al almacenamiento subyacente puede realizarlos de forma independiente, sin depender del propietario de CSV de ese volumen. Tales operaciones, a diferencia de las actualizaciones de metadatos, constituyen la mayor parte de la actividad de almacenamiento.

El nodo propietario también minimiza el impacto negativo de los errores de conectividad de almacenamiento y las operaciones de almacenamiento que impiden que un nodo determinado se comunique directamente con el almacenamiento. En caso de dichos eventos, un nodo que necesita comunicarse con el almacenamiento subyacente redirige la E/S de disco a través de una red de clústeres al nodo propietario del volumen correspondiente. Si el nodo de coordinación experimenta un error de conectividad de almacenamiento, todas las operaciones de E/S de disco se ponen temporalmente en cola mientras el clúster asigna automáticamente el rol de coordinador a un nuevo nodo.

Plan para CSV

Para usar CSV, el almacenamiento y los discos deben cumplir los siguientes requisitos:

  • Formato del sistema de archivos y configuración del disco. Un disco o espacio de almacenamiento para un volumen CSV debe usar un disco básico en NTFS de formato ReFs. Al usar espacios de almacenamiento, puede configurar un espacio simple, un espacio reflejado o un espacio de paridad.
  • Recursos de clúster de disco físico. El volumen CSV se basa en el tipo de recurso de disco físico. Para crear el tipo de recurso de disco físico, debe agregar un disco o espacio de almacenamiento al almacenamiento de clúster.

Entre las consideraciones de planeamiento adicionales se incluyen:

  • El número y el tamaño de los números de unidad lógica (LUN) y los volúmenes. Para obtener instrucciones, póngase en contacto con su proveedor de almacenamiento.
  • El número de máquinas virtuales (para implementaciones de máquinas virtuales), así como su tamaño. Aunque no hay ninguna limitación en el número de máquinas virtuales por volumen, debe considerar los requisitos de las operaciones de E/S agregadas al decidir el número óptimo.
  • Redes en clúster. Las redes en clúster deben permitir un posible aumento del tráfico de red en el nodo de coordinación durante el redireccionamiento de E/S.

Implementación de CSV

La característica CSV está habilitada de manera predeterminada en clústeres de conmutación por error. Para agregar un disco a CSV, primero debe incluirlo en el grupo de almacenamiento disponible del clúster. Para poder agregar almacenamiento al CSV, el disco correspondiente debe estar disponible como almacenamiento compartido en el clúster. Al crear un clúster de conmutación por error, todos los discos compartidos existentes se agregan automáticamente al clúster. En ese momento, puede agregarlos a CSV. Si posteriormente agrega más discos al almacenamiento compartido, primero debe agregar el almacenamiento al clúster y, después, al CSV. Puede realizar todas estas tareas mediante Administrador de clústeres de conmutación por error o cmdlets de Windows PowerShell.