Tutoriel : Activer le cache de bus de stockage avec espaces de stockage sur des serveurs autonomes

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S'applique à Windows Server 2022

Le cache de bus de stockage pour les serveurs autonomes peut améliorer considérablement les performances de lecture et d’écriture, tout en conservant l’efficacité du stockage et en conservant les coûts opérationnels faibles. Comme pour son implémentation pour espaces de stockage direct, cette fonctionnalité lie un média plus rapide (par exemple, SSD) avec un média plus lent (par exemple, HDD) pour créer des niveaux. Par défaut, seule une partie du niveau multimédia plus rapide est réservée au cache.

Résilience Type de cache
Aucun (espace simple) Lecture et écriture
Parité accélérée en miroir Lire

Si votre système ne nécessite pas de résilience ou a des sauvegardes externes, le cache de bus de stockage prend en charge la mise en cache en lecture et en écriture. Pour les systèmes résilients, le cache de bus de stockage sert uniquement de cache de lecture et il est recommandé de choisir la parité accélérée par reFS Miroir comme résilience du volume. Cette combinaison améliore les performances de lecture aléatoire, car les données sont lues à partir du niveau de parité et mises en cache sur le niveau miroir plus rapide. Le niveau miroir fournit également des fonctionnalités de mise en cache d’écriture si le mode d’approvisionnement est défini sur Partagé (par défaut).

Storage bus cache read and write paths

Ce tutoriel vous fournira des informations sur :

  • Qu’est-ce que le cache de bus de stockage ?
  • Comment activer le cache de bus de stockage
  • Gestion du cache après le déploiement

Prérequis

Green checkmark icon. Envisagez le cache de bus de stockage si :

  • Votre serveur s’exécute Windows Server 2022 ; et
  • Votre serveur a 2 types de supports/lecteurs, dont l’un doit être HDD (par exemple: SSD+HDD ou NVMe+HDD); Et
  • La fonctionnalité clustering de basculement est installée sur votre serveur

Red X icon. Vous ne pouvez pas utiliser le cache de bus de stockage si :

  • Votre serveur s’exécute Windows Server 2016 ou 2019 ; ou
  • Votre serveur dispose d’une configuration flash entière ; Ou
  • Votre serveur est membre d’un cluster de basculement

Notes

Cette fonctionnalité nécessite que la fonctionnalité de clustering de basculement soit installée sur votre serveur, mais que votre serveur ne peut pas faire partie d’un cluster de basculement.

Présentation des fonctionnalités

Cette section explique ce que chaque champ configurable du cache de bus de stockage est et les valeurs applicables.

Get-StorageBusCache

La sortie doit ressembler à celle-ci lorsqu’elle n’est pas activée :

ProvisionMode                  : Shared
SharedCachePercent             : 15
CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
CacheModeHDD                   : ReadWrite
CacheModeSSD                   : WriteOnly
CachePageSizeKBytes            : 16
Enabled                        : False

Notes

Pour une utilisation générale, les paramètres par défaut sont recommandés. Toutes les modifications doivent être apportées avant d’activer le cache de bus de stockage.

Mode de provision

Ce champ détermine si l’ensemble du niveau multimédia plus rapide ou seulement une partie de celui-ci sera utilisé pour la mise en cache. Ce champ ne peut pas être modifié après l’activation du cache de bus de stockage.

  • Partagé (par défaut) : le cache prend uniquement une partie du niveau multimédia plus rapide. Le pourcentage exact est configurable par le champ Pourcentage de cache partagé ci-dessous.
  • Cache : Consacrez la majorité du niveau multimédia plus rapide à la mise en cache par opposition à une partie seulement. L’implémentation est similaire au cache de bus de stockage dans espaces de stockage direct.

Pourcentage de cache partagé

Ce champ s’applique uniquement lorsque le mode d’approvisionnement est défini sur Partagé. La valeur par défaut est 15 % et le champ peut être défini de 5 % à 90 %. Une valeur supérieure à 50 % n’est pas recommandée lors de l’utilisation de volumes de parité accélérés en miroir, car il doit y avoir un équilibre entre le cache et le niveau miroir.

Activé

Ce champ fait référence à l’état du cache de bus de stockage et peut avoir la valeur True ou False.

Champs avancés

Important

Les modifications apportées à ces champs ne sont pas recommandées. Les ajustements après l’activation du cache de bus de stockage ne peuvent pas être effectués.

  • Octets de réserve de métadonnées du cache : Quantité d’espace disque (en octets) réservée à espaces de stockage. Ce champ est appliqué uniquement si le mode d’approvisionnement est cache.

  • HdD en mode cache : La valeur par défaut consiste à autoriser les périphériques de capacité HDD à mettre en cache les lectures et les écritures. Pour les espaces simples, ce paramètre peut être défini sur ReadWrite ou WriteOnly.

  • SSD en mode cache : Pour une utilisation ultérieure lorsque tous les systèmes flash sont pris en charge. La valeur par défaut consiste à autoriser les périphériques de capacité SSD à mettre en cache uniquement les écritures.

  • Taille de page du cache KBytes : Ce champ peut être défini sur 8, 16 (valeur par défaut), 32 et 64.

Activer le cache de bus de stockage dans PowerShell

Cette section est un guide pas à pas sur l’activation du cache de bus de stockage pour votre serveur autonome dans PowerShell.

  1. Importation du module

    Import-Module StorageBusCache

  2. Configurer les paramètres de cache de bus de stockage

    Les paramètres par défaut sont recommandés, ignorez cette étape pour continuer avec les valeurs par défaut.

    Important

    Si la configuration est nécessaire, faites-le avant d’activer le cache de bus de stockage. Reportez-vous à la section Vue d’ensemble des fonctionnalités pour plus d’informations sur les champs.

  3. Vérifier l’état du lecteur

    Get-PhysicalDisk

    La sortie doit ressembler à l’image ci-dessous, où la colonne Nombre affiche les valeurs inférieures à 500 et la colonne CanPool affiche La valeur True pour tous les lecteurs autres que ceux du démarrage.

    Result from Get-PhysicalDisk before enabling the storage bus cache

  4. Activer le cache de bus de stockage

    Enable-StorageBusCache

    Cette étape effectue les étapes suivantes :

    • Créer un pool de stockage avec tous les lecteurs disponibles
    • Lier le média rapide et lent et former le cache
    • Ajouter le cache de bus de stockage avec les paramètres par défaut ou personnalisés

    Vous pouvez exécuter Get-StoragePool pour voir le nom du pool de stockage et Get-PhysicalDisk de nouveau pour voir les effets de l’activation du cache de bus de stockage. La sortie doit ressembler à l’image ci-dessous, où la colonne Nombre affiche des valeurs supérieures à 500 (indiquant que le lecteur est revendiqué par le bus de stockage) et que la colonne CanPool affiche désormais False pour tous les lecteurs non-boot. Si ProvisionMode a été défini sur Cache avant l’activation, la colonne Utilisation s’affiche comme Journal pour les lecteurs plus rapides.

    Results of Get-StoragePool and Get-PhysicalDisk after enabling the storage bus cache

  5. Vérifier l’état du cache du bus de stockage

    Vérifiez que les champs sont corrects et que le champ Activé est maintenant défini sur true.

    Get-StorageBusCache

    La sortie doit ressembler à ce qui suit :

    ProvisionMode                  : Shared
SharedCachePercent             : 15
CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
CacheModeHDD                   : ReadWrite
CacheModeSSD                   : WriteOnly
CachePageSizeKBytes            : 16
Enabled                        : True

Maintenant que le cache de bus de stockage a été correctement activé, l’étape suivante consiste à créer un volume.

Créer un volume

Volumes avec résilience :

L’applet de commande PowerShell ci-dessous crée un volume de parité avec accélération miroir 1TiB avec un ratio Miroir:Parité de 20:80, qui est la configuration recommandée pour la plupart des charges de travail. Pour plus d’informations, consultez parité accélérée par miroir.

New-Volume –FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -StorageTierFriendlyNames MirrorOnSSD, ParityOnHDD -StorageTierSizes 200GB, 800GB

Volumes sans résilience :

L’applet de commande PowerShell ci-dessous crée un volume simple de 1 To qui ne peut tolérer aucune défaillance du disque. La mise en cache en lecture et en écriture est prise en charge.

New-Volume -FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -ResiliencySettingName Simple -Size 1TB

Apporter des modifications après l’activation du cache de bus de stockage

Après l’exécution Enable-StorageBusCache, le mode Provisionnement, le pourcentage de cache partagé, les octets de réserve de métadonnées du cache, le mode cache HDD, le mode Cache SSD et la taille de page cache ne peuvent pas être modifiés. Des modifications limitées peuvent être apportées à la configuration physique, voici quelques scénarios courants.

Ajout ou remplacement de lecteurs de capacité (HDD)

Une fois le lecteur ajouté manuellement, exécutez l’applet de commande ci-dessous pour terminer le processus d’admission.

Update-StorageBusCache

Ajout ou remplacement de lecteurs de cache (NVMes ou SSD)

Il n’existe aucune applet de commande pour annuler/rebiner les liaisons existantes et équilibrer la relation. Les étapes ci-dessous entraînent la perte du cache de lecture existant.

Remove-StorageBusBinding
New-StorageBusBinding

Vérifier et équilibrer les liaisons de cache et de capacité

Utilisez l’applet de commande suivante pour vérifier les liaisons de cache et de capacité existantes.

Get-StorageBusBinding

Dans l’exemple ci-dessous, la première colonne répertorie les lecteurs de capacité et la troisième colonne répertorie les lecteurs de cache auxquels ils sont liés. Suivez les instructions de l’ajout ou de la substitution des lecteurs de cache à équilibrer, le cache existant n’est pas conservé.

Output of Get-StorageBusBinding

FAQ sur le cache de bus Stockage

Cette section répond aux questions fréquemment posées sur le cache de bus de stockage sur Windows Server 2022

Pourquoi la fonctionnalité de clustering de basculement doit-elle être installée lorsque le serveur ne fait pas partie d’un cluster de basculement ?

Cette fonctionnalité est conçue pour les serveurs autonomes, mais basée sur le cache de couche de bus de stockage (SBL) pour espaces de stockage direct. La fonctionnalité de clustering de basculement doit être installée lorsque les composants de clustering sont nécessaires.

Le cache de bus de stockage fonctionnera-t-il avec une configuration flash ?

Non, cette fonctionnalité fonctionne uniquement lorsqu’il existe deux types multimédias, dont l’un doit être HDD. Cela ne fonctionnera pas avec RAID, SAN ou tous les systèmes flash.

Comment les paramètres du cache de bus de stockage peuvent-ils être modifiés ?

Consultez l’exemple ci-dessous pour modifier le mode d’approvisionnement du cache partagé (par défaut). Notez que les paramètres par défaut sont recommandés et que toutes les modifications doivent être apportées avant l’activation du cache de bus de stockage.

Set-StorageBusCache -ProvisionMode Cache