Beágyazott rugalmasság a Közvetlen tárolóhelyek

Cikk
03/06/2024

A következőkre vonatkozik: Azure Stack HCI, 22H2 és 21H2 verzió; Windows Server 2022 és Windows Server 2019

A beágyazott rugalmasság az Azure Stack HCI és a Windows Server Közvetlen tárolóhelyek képessége. Lehetővé teszi, hogy a kétkiszolgálós fürtök egyszerre több hardverhibát is ellenálljanak a tároló rendelkezésre állásának elvesztése nélkül, így a felhasználók, alkalmazások és virtuális gépek zavartalanul futnak tovább. Ez a cikk bemutatja a beágyazott rugalmasság működését, részletes útmutatást nyújt az első lépésekhez, és megválaszolja a leggyakrabban feltett kérdéseket.

Előkészületek

Fontolja meg a beágyazott rugalmasságot, ha:

A fürt a következő operációs rendszerek egyikét futtatja: Azure Stack HCI, 21H2, Azure Stack HCI, 20H2, Windows Server 2022 vagy Windows Server 2019; És
A fürt pontosan két kiszolgálócsomóponttal rendelkezik.

Beágyazott rugalmasság nem használható, ha:

A fürt Windows Server 2016 fut; vagy
A fürt csak egyetlen kiszolgálócsomóponttal rendelkezik, vagy három vagy több kiszolgálócsomóponttal rendelkezik.

Miért érdemes beágyazott rugalmasságot

A beágyazott rugalmasságot használó kötetek akkor is online maradhatnak és elérhetők, ha egyszerre több hardverhiba történik, a klasszikus kétirányú tükrözési rugalmasságtól eltérően. Ha például két meghajtó meghibásodik egyszerre, vagy ha egy kiszolgáló leáll, és a meghajtó meghibásodik, a beágyazott rugalmasságot használó kötetek online állapotban maradnak és elérhetők maradnak. A hiperkonvergens infrastruktúra esetében ez növeli az alkalmazások és virtuális gépek üzemidejét; fájlkiszolgálói számítási feladatok esetén ez azt jelenti, hogy a felhasználók folyamatos hozzáféréssel rendelkeznek a fájljaikhoz.

A kompromisszum az, hogy a beágyazott rugalmasság alacsonyabb kapacitáshatékonysággal rendelkezik, mint a klasszikus kétirányú tükrözés, ami azt jelenti, hogy valamivel kevésbé használható helyet kap. További részletekért tekintse meg a kapacitáshatékonyságot ismertető szakaszt.

Működés

Ez a szakasz a Közvetlen tárolóhelyek beágyazott rugalmasságának hátterét mutatja be, és ismerteti a két új rugalmassági lehetőséget és azok kapacitásának hatékonyságát.

Inspiráció: RAID 5+1

A RAID 5+1 az elosztott tárolási rugalmasság egy elterjedt formája, amely hasznos hátteret biztosít a beágyazott rugalmasság megértéséhez. A RAID 5+1-ben minden kiszolgálón helyi rugalmasságot biztosít a RAID-5, vagy egyetlen paritás, hogy megvédje az egyetlen meghajtó elvesztését. Ezután a RAID-1 vagy kétirányú tükrözés további rugalmasságot biztosít a két kiszolgáló között, hogy védelmet nyújtsunk mindkét kiszolgáló elvesztése ellen.

Rugalmassági lehetőségek

Közvetlen tárolóhelyek az Azure Stack HCI-ben és a Windows Serverben két rugalmassági lehetőség érhető el, amelyek szoftverben vannak implementálva, anélkül, hogy speciális RAID-hardverre van szükség:

Egymásba ágyazott kétutas tükör. Az egyes kiszolgálókon belül a helyi rugalmasságot kétirányú tükrözés biztosítja, majd a további rugalmasságot a két kiszolgáló közötti kétirányú tükrözés biztosítja. Ez lényegében egy négyutas tükör, amely minden kiszolgálón két példányban található, amelyek különböző fizikai lemezeken találhatók. A beágyazott kétirányú tükrözés kompromisszumot nem hozó teljesítményt nyújt: az írások az összes példányra kerülnek, az olvasások pedig bármilyen másolatból származnak.
Beágyazott tükrözött paritás. Az előző képen látható beágyazott kétirányú tükrözés kombinálása beágyazott paritásossággal. Az egyes kiszolgálókon belül a legtöbb adat helyi rugalmasságát egyetlen bitenkénti paritásos aritmetika biztosítja, kivéve a kétirányú tükrözést használó új írásokat. Ezután a kiszolgálók közötti kétirányú tükrözés további rugalmasságot biztosít az összes adat számára. Az új írások a kötetre a tükrözött részre kerülnek, ahol minden kiszolgálón két példány található külön fizikai lemezen. Ahogy a kötet tükör része minden kiszolgálón megtelik, a rendszer a legrégebbi adatokat konvertálja és menti a háttérben lévő paritásos részre. Ennek eredményeképpen minden kiszolgáló kétirányú tükrözésben vagy egyetlen paritásos struktúrában rendelkezik a kötet adataival. Ez hasonló a tükrözéssel gyorsított paritás működéséhez, azzal a különbséggel, hogy a tükrözéssel gyorsított paritáshoz négy kiszolgálóra van szükség a fürtben és a tárolókészletben, és egy másik paritásos algoritmust használ.

Kapacitáshatékonyság

A kapacitáshatékonyság a használható terület és a kötetigény aránya. Leírja a rugalmasságnak tulajdonítható kapacitásterhelést, és a választott rugalmassági lehetőségtől függ. Egyszerű példaként az adatok rugalmasság nélküli tárolása 100%-os kapacitás-hatékony (1 TB adat 1 TB fizikai tárolási kapacitást foglal el), míg a kétirányú tükrözés 50%-os hatékonyságú (1 TB adat 2 TB fizikai tárolási kapacitást foglal el).

A beágyazott kétutas tükör mindenből négy példányt ír. Ez azt jelenti, hogy 1 TB adat tárolásához 4 TB fizikai tárolási kapacitásra van szükség. Bár az egyszerűsége vonzó, a beágyazott kétutas tükrözés 25%-os kapacitáshatékonysága a legkisebb a rugalmassági lehetőségek közül Közvetlen tárolóhelyek.
A beágyazott tükrözés által gyorsított paritás nagyobb kapacitáshatékonyságot, körülbelül 35–40%-ot ér el, ami két tényezőtől függ: az egyes kiszolgálók kapacitásmeghajtóinak számától, valamint a kötethez megadott tükrözés és paritás kombinációjától. Ez a táblázat a gyakori konfigurációk keresését tartalmazza:

Kapacitásmeghajtók kiszolgálónként 10%-os tükör 20%-os tükör 30%-os tükör

4 35.7% 34.1% 32.6%

5 37.7% 35.7% 33.9%

6 39.1% 36.8% 34.7%

7+ 40.0% 37.5% 35.3%

Az alábbiakban egy példa látható a teljes matematikára. Tegyük fel, hogy mind a két kiszolgálón hat kapacitásmeghajtó található, és egy 100 GB-os kötetet szeretnénk létrehozni, amely 10 GB tükörből és 90 GB paritásból áll. A kiszolgáló helyi kétirányú tükrözése 50,0%-os hatékonyságú, ami azt jelenti, hogy a 10 GB-os tükrözött adatok tárolása minden kiszolgálón 20 GB-ot vesz igénybe. Mindkét kiszolgálóhoz tükrözve a teljes helyigény 40 GB. A kiszolgáló helyi egy paritása ebben az esetben 5/6 = 83,3%-os hatékonyságú, ami azt jelenti, hogy a 90 GB paritásos adatok tárolása 108 GB-ot vesz igénybe az egyes kiszolgálókon. Mindkét kiszolgálóhoz tükrözve a teljes helyigény 216 GB. A teljes erőforrásigény így [(10 GB / 50,0%) + (90 GB / 83,3%)] × 2 = 256 GB, a teljes kapacitás 39,1%-os hatékonysága érdekében.

Figyelje meg, hogy a klasszikus kétutas tükrözés (körülbelül 50%) és a beágyazott tükrözésgyorsítású paritás (akár 40%) kapacitása nem nagyon különbözik egymástól. A követelményektől függően a valamivel alacsonyabb kapacitáshatékonyság érdemes lehet a tárterület rendelkezésre állásának jelentős növelésével. A kötetenkénti rugalmasságot választhatja, így keverheti a beágyazott rugalmassági köteteket és a klasszikus kétirányú tükrözött köteteket ugyanazon a fürtön belül.

Kapacitásmeghajtók kiszolgálónként	10%-os tükör	20%-os tükör	30%-os tükör
4	35.7%	34.1%	32.6%
5	37.7%	35.7%	33.9%
6	39.1%	36.8%	34.7%
7+	40.0%	37.5%	35.3%

Beágyazott rugalmassági kötetek létrehozása

A PowerShell ismerős tárolási parancsmagjaival beágyazott rugalmassággal hozhat létre köteteket, az alábbi szakaszban leírtak szerint.

1. lépés: Tárolási rétegsablonok létrehozása (csak Windows Server 2019 esetén)

A Windows Server 2019 megköveteli, hogy kötetek létrehozása előtt hozzon létre új tárolási rétegsablonokat a New-StorageTier parancsmag használatával. Ezt csak egyszer kell elvégeznie, és minden újonnan létrehozott kötet hivatkozhat ezekre a sablonokra.

Megjegyzés

Ha Windows Server 2022, Azure Stack HCI 21H2 vagy Azure Stack HCI 20H2 rendszert futtat, kihagyhatja ezt a lépést.

Adja meg a -MediaType kapacitásmeghajtókat, és igény szerint a -FriendlyName kívánt értéket. Ne módosítsa a többi paramétert.

Ha például a kapacitásmeghajtók merevlemezek (HDD), indítsa el a PowerShellt rendszergazdaként, és futtassa a következő parancsmagokat.

NestedMirror szint létrehozása:

New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D* -FriendlyName NestedMirrorOnHDD -ResiliencySettingName Mirror -MediaType HDD -NumberOfDataCopies 4

Beágyazottparitási szint létrehozása:

New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D* -FriendlyName NestedParityOnHDD -ResiliencySettingName Parity -MediaType HDD -NumberOfDataCopies 2 -PhysicalDiskRedundancy 1 -NumberOfGroups 1 -FaultDomainAwareness StorageScaleUnit -ColumnIsolation PhysicalDisk

Ha a kapacitásmeghajtók SSD-meghajtók, állítsa a -MediaType értéket a értékre SSD , és módosítsa a értéket értékre -FriendlyName*OnSSD. Ne módosítsa a többi paramétert.

Tipp

Ellenőrizze, hogy sikeresen létrehozta-e Get-StorageTier a rétegeket.

2. lépés: Beágyazott kötetek létrehozása

Hozzon létre új köteteket a New-Volume parancsmaggal.

Beágyazott kétutas tükör

Beágyazott kétutas tükrözés használatához hivatkozzon a NestedMirror rétegsablonra, és adja meg a méretet. Például:
```
New-Volume -StoragePoolFriendlyName S2D* -FriendlyName Volume01 -StorageTierFriendlyNames NestedMirrorOnHDD -StorageTierSizes 500GB
```
Ha a kapacitásmeghajtók SSD-meghajtók, váltson -StorageTierFriendlyNames a következőre: *OnSSD.
Beágyazott tükrözött gyorsított paritás

A beágyazott tükrözött gyorsított paritás használatához hivatkozzon a és NestedParity a NestedMirror rétegsablonokra is, és adjon meg két méretet, egyet a kötet minden részéhez (első tükör, paritás másodperc). Ha például egy 500 GB-os kötetet szeretne létrehozni, amely 20%-ban beágyazott kétutas tükör és 80%-ban beágyazott paritás, futtassa a következőt:
```
New-Volume -StoragePoolFriendlyName S2D* -FriendlyName Volume02 -StorageTierFriendlyNames NestedMirrorOnHDD, NestedParityOnHDD -StorageTierSizes 100GB, 400GB
```
Ha a kapacitásmeghajtók SSD-meghajtók, váltson -StorageTierFriendlyNames a következőre: *OnSSD.

3. lépés: Folytatás Windows Admin Center

A beágyazott rugalmasságot használó kötetek egyértelmű címkézéssel jelennek meg Windows Admin Center, mint az alábbi képernyőképen. A létrehozásuk után ugyanúgy kezelheti és figyelheti őket Windows Admin Center használatával, mint bármely más kötetet a Közvetlen tárolóhelyek.

Nem kötelező: Kiterjesztése gyorsítótár-meghajtókra

Az alapértelmezett beállításokkal a beágyazott rugalmasság védelmet nyújt egyszerre több kapacitásmeghajtó, illetve egy kiszolgáló és egy kapacitásmeghajtó elvesztésével szemben. A gyorsítótár-meghajtók védelmének kiterjesztése érdekében van egy másik szempont is: mivel a gyorsítótár-meghajtók gyakran biztosítanak olvasási és írási gyorsítótárazást több kapacitásmeghajtóhoz, az egyetlen módja annak, hogy elviselje a gyorsítótár-meghajtók elvesztését, ha a másik kiszolgáló leáll, nem gyorsítótárazzák az írásokat, de ez hatással van a teljesítményre.

A forgatókönyv megoldásához Közvetlen tárolóhelyek lehetővé teszi az írási gyorsítótárazás automatikus letiltását, ha egy kétkiszolgálós fürt egyik kiszolgálója leállt, majd a kiszolgáló biztonsági mentése után engedélyezze újra az írási gyorsítótárazást. Ha teljesítményhatás nélkül szeretné engedélyezni a rutinszerű újraindításokat, az írási gyorsítótárazás nem lesz letiltva, amíg a kiszolgáló 30 percig nem áll le. Ha az írási gyorsítótárazás le van tiltva, az írási gyorsítótár tartalma a kapacitáseszközökre lesz írva. Ezt követően a kiszolgáló képes elviselni egy sikertelen gyorsítótár-eszközt az online kiszolgálón, bár a gyorsítótárból történő olvasás késleltethető vagy sikertelen lehet, ha egy gyorsítótár-eszköz meghibásodik.

Megjegyzés

Az összes (egyetlen adathordozó-típusú) fizikai rendszer esetében nem kell fontolóra vennie az írási gyorsítótárazás automatikus letiltását, ha egy kétkiszolgálós fürt egyik kiszolgálója leállt. Ezt csak a tárolóbuszréteg (SBL) gyorsítótárával kell figyelembe vennie, amely csak HDD-k használata esetén szükséges.

(Nem kötelező) Ha automatikusan le szeretné tiltani az írási gyorsítótárazást, ha egy kétkiszolgálós fürt egyik kiszolgálója leállt, indítsa el a PowerShellt rendszergazdaként, és futtassa a következőt:

Get-StorageSubSystem Cluster* | Set-StorageHealthSetting -Name "System.Storage.NestedResiliency.DisableWriteCacheOnNodeDown.Enabled" -Value "True"

A True ( Igaz) értékre állítás után a gyorsítótár viselkedése a következő:

Helyzet	Gyorsítótár működése	Képes elviselni a gyorsítótár-meghajtó elvesztését?
Mindkét kiszolgáló fel van állítva	Olvasások és írások gyorsítótárazása, teljes teljesítmény	Yes
Kiszolgáló leállt, első 30 perc	Olvasások és írások gyorsítótárazása, teljes teljesítmény	Nem (ideiglenesen)
Az első 30 perc után	Csak a gyorsítótár olvasása, teljesítményre gyakorolt hatás	Igen (a gyorsítótár kapacitásmeghajtókra való írása után)

Gyakori kérdések

Válaszokat találhat a beágyazott rugalmasságra vonatkozó gyakori kérdésekre.

Átalakíthatok egy meglévő kötetet kétirányú tükrözés és beágyazott rugalmasság között?

Nem, a kötetek nem konvertálhatók rugalmassági típusok között. Az Azure Stack HCI, a Windows Server 2022 vagy a Windows Server 2019 új üzemelő példányai esetén előre döntse el, hogy melyik rugalmassági típus felel meg a legjobban az igényeinek. Ha Windows Server 2016-ról frissít, létrehozhat új köteteket beágyazott rugalmassággal, migrálhatja az adatokat, majd törölheti a régebbi köteteket.

Használhatok beágyazott rugalmasságot több típusú kapacitásmeghajtóval?

Igen, csak adja meg az -MediaType egyes szinteket a fenti 1. lépésben . Ha például az NVMe, az SSD és a HDD ugyanabban a fürtben található, az NVMe gyorsítótárat biztosít, míg az utóbbi kettő kapacitást biztosít: állítsa a NestedMirror szintet értékre -MediaType SSD , a szintet pedig értékre NestedParity-MediaType HDD. Ebben az esetben a paritásos kapacitás hatékonysága csak a HDD-meghajtók számától függ, és kiszolgálónként legalább 4 meghajtóra van szükség.

Használhatok beágyazott rugalmasságot három vagy több kiszolgálóval?

Nem, csak akkor használjon beágyazott rugalmasságot, ha a fürt pontosan két kiszolgálóval rendelkezik.

Hány meghajtót kell használnom a beágyazott rugalmassághoz?

A Közvetlen tárolóhelyek minimálisan szükséges meghajtók száma kiszolgálócsomópontonként négy kapacitásmeghajtó, valamint kiszolgálócsomópontonként két gyorsítótár-meghajtó (ha van). Ez nem változik a Windows Server 2016. Nincs más követelmény a beágyazott rugalmassághoz, és a tartalékkapacitásra vonatkozó javaslat is változatlan.

Megváltoztatja a beágyazott rugalmasság a meghajtó cseréjének működését?

Nem.

Módosítja a beágyazott rugalmasság a kiszolgálócsomópontok cseréjének működését?

Nem. A kiszolgáló csomópontjának és meghajtóinak cseréjéhez kövesse az alábbi sorrendet:

A kimenő kiszolgálón lévő meghajtók kivonása
Az új kiszolgáló hozzáadása a meghajtókkal együtt a fürthöz
A tárolókészlet újra kiegyensúlyozódik
A kimenő kiszolgáló és meghajtóinak eltávolítása

További részletekért lásd a Kiszolgálók eltávolítása című cikket.

Megosztás a következőn keresztül: