Scegliere le unità per i cluster di Azure Stack HCI e Windows Server

Si applica a: Azure Stack HCI, versioni 21H2 e 20H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

Questo articolo fornisce indicazioni su come scegliere le unità per soddisfare i requisiti di prestazioni e capacità.

Tipi di unità

Spazi di archiviazione diretta, la tecnologia di virtualizzazione di archiviazione sottostante dietro Azure Stack HCI e Windows Server attualmente funziona con quattro tipi di unità:

Tipo di unità Descrizione
PMem PMem fa riferimento alla memoria persistente, un nuovo tipo di archiviazione a bassa latenza, ad alte prestazioni.
NVMe NVMe (Non Volatile Memory Express) fa riferimento alle unità a stato solido che si trovano direttamente sul bus PCIe. I fattori di forma più comuni sono U.2 da 2,5 pollici, Add-In-Card (AIC) PCIe ed M.2. NVMe offre una velocità effettiva di I/O superiore con una latenza inferiore a qualsiasi altro tipo di unità supportata oggi, ad eccezione di PMem.
SSD SSD si riferisce a unità a stato solido, che si connettono tramite SATA o SAS convenzionali.
HDD HDD si riferisce a dischi rigidi magnetici di rotazione, che offrono una vasta capacità di archiviazione.

Nota

Questo articolo illustra la scelta delle configurazioni di unità con NVMe, SSD e HDD. Per altre informazioni su PMem, vedere Comprendere e distribuire memoria persistente.

Nota

Archiviazione cache SBL (Bus Layer) non è supportata nella configurazione del server singolo. Tutte le configurazioni di tipo di archiviazione singolo flat (ad esempio all-NVMe o all-SSD) sono l'unico tipo di archiviazione supportato per un singolo server.

Cache incorporata

Spazi di archiviazione diretta funzionalità di una cache lato server predefinita. Si tratta di una cache di lettura e scrittura di grandi dimensioni, permanente e in tempo reale. Nelle distribuzioni con più tipi di unità, viene configurato automaticamente per usare tutte le unità del tipo "più veloce". Le unità rimanenti vengono usate per la capacità.

Per altre informazioni, vedere Informazioni sulla cache del pool di archiviazione.

Opzione 1: ottimizzazione delle prestazioni

Per ottenere una latenza submilliseconda prevedibile e uniforme tra letture casuali e scritture in tutti i dati o per ottenere operazioni di I/O estremamente elevate (sono state eseguite oltre 13 milioni di milioni di operazioni) o velocità effettiva di I/O (sono state eseguite oltre 500 GB/sec letture), è consigliabile andare "all-flash".

Esistono diversi modi per farlo:

Diagram shows deployment options, including all NVMe for capacity, NVMe for cache with SSD for capacity, and all SSD for capacity.

  1. Tutte unità NVMe. L'uso di sole unità NVMe assicura prestazioni eccellenti, inclusa la bassa latenza più prevedibile. Se tutte le unità sono dello stesso modello, non è prevista cache. Puoi anche combinare modelli NVMe di maggiore e minore resistenza e configurare i primi come cache per le scritture dei secondi (per questo sono necessarie attività di configurazione).

  2. Unità NVMe + SSD. Se utilizzi unità NVMe insieme a unità SSD, le NVMe fungeranno automaticamente da cache per le scritture nelle SSD. In questo modo le scritture possono essere unite nella cache e rimosse solo se e quando necessario, riducendo l'usura delle SSD. Questa configurazione fornisce caratteristiche di scrittura simili a quella della tecnologia NVMe, mentre le letture vengono direttamente servite dalle altrettanto veloci unità SSD.

  3. Tutte unità SSD. Come nel caso di tutte unità NVMe, se tutte le unità sono dello stesso modello, non è prevista cache. Se combini modelli di maggiore e minore resistenza, puoi configurare i primi come cache per le scritture dei secondi (per questo sono necessarie attività di configurazione).

    Nota

    Un vantaggio dell'uso di tutte unità NVMe o tutte unità SSD senza cache sta nel fatto che ogni unità fornisce capacità di archiviazione utilizzabile. La capacità non viene impiegata per l'attività di memorizzazione nella cache, cosa che può essere interessante su scale inferiori.

Opzione 2: bilanciamento di prestazioni e capacità

Per gli ambienti con un'ampia gamma di applicazioni e carichi di lavoro, alcuni con requisiti di prestazioni rigorosi e altri che richiedono una notevole capacità di archiviazione, è consigliabile passare alla memorizzazione nella cache di NVMe o SSD per dischi RIGIDI più grandi.

Diagram shows deployment possibilities, including NVMe for cache with HDD for capacity, SSD for cache with HDD for capacity, and NVMe for cache with mixed SSD and HDD for capacity.

  1. Unità NVMe + HDD. Le unità NVMe fungeranno da cache per letture e scritture, accelerandole. La memorizzazione nella cache delle letture consente alle unità HDD di focalizzare l'attività sulle scritture. La memorizzazione nella cache delle scritture assorbe i picchi e permette che le scritture vengano unite e rimosse dalla cache solo se e quando necessario, in un modo artificialmente serializzato che ottimizza i valori di IOPS e velocità effettiva di I/O delle unità HDD. Questa configurazione fornisce caratteristiche di scrittura simili a quelle della tecnologia NVMe e, per i dati letti di frequente o di recente, anche analoghe caratteristiche di lettura.

  2. Unità SSD + HDD. Come nel caso precedente, le unità SSD fungeranno da cache per letture e scritture, accelerandole. Questa configurazione fornisce caratteristiche di scrittura simili a quelle della tecnologia SSD e, per i dati letti di frequente o di recente, anche analoghe caratteristiche di lettura.

    Puoi valutare un'ulteriore opzione, piuttosto particolare: l'uso di un'unità di tutti e tre i tipi.

  3. Unità NVMe + SSD + HDD. Con le unità di tutti e tre i tipi, le unità NVMe memorizzano nella cache sia gli SSD che i DISCHI RIGIDI. L'appello è che è possibile creare volumi sugli SSD e sui volumi sugli DISCHI RIGIDI, affiancati nello stesso cluster, tutti accelerati da NVMe. I primi corrispondono esattamente a una distribuzione all-flash e i secondi alle distribuzioni ibride descritte prima. Concettualmente è come disporre di due pool in gran parte indipendenti in termini di gestione della capacitò, cicli di errore e ripristino e così via.

    Importante

    È consigliabile usare il livello SSD per posizionare i carichi di lavoro più sensibili alle prestazioni in tutti i flash.

Opzione 3: ottimizzazione della capacità

Per i carichi di lavoro che richiedono grande capacità e scrittura raramente, ad esempio archivi, destinazioni di backup, data warehouse o archiviazione "a freddo", è consigliabile combinare alcuni SSD per la memorizzazione nella cache con molti HDD più grandi per la capacità.

Deployment options for maximizing capacity

  1. Unità SSD + HDD. Le unità SSD fungeranno da cache per letture e scritture, per assorbire i picchi e offrire prestazioni di scrittura SSD, e successivamente assicureranno la rimozione ottimizzata dalla cache con spostamento nelle unità HDD.

Importante

La configurazione solo con HDD non è supportata. Non è consigliabile memorizzare nella cache le unità SSD di durata elevata a bassa.

Considerazioni sul ridimensionamento

Cache

Ogni server deve disporre di almeno due unità cache (il minimo richiesto per la ridondanza). È consigliabile che il numero delle unità di capacità sia un multiplo del numero delle unità cache. Ad esempio, se si hanno 4 unità cache, si riscontreranno prestazioni più coerenti con 8 unità di capacità (rapporto 1:2) rispetto a 7 o 9.

La cache deve essere ridimensionata per soddisfare il set di lavoro delle applicazioni e dei carichi di lavoro, ovvero tutti i dati che stanno leggendo e scrivendo attivamente in qualsiasi momento. A parte questo, non ci sono specifici requisiti di dimensioni per la cache. Per le distribuzioni con HDD, un luogo di partenza equo è il 10% della capacità, ad esempio se ogni server ha 4 x 4 TB DI HDD = 16 TB di capacità, quindi 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB di cache per server. Per le distribuzioni all-flash, in particolare con ssd di resistenza molto elevata , può essere giusto iniziare più a 5% della capacità, ad esempio se ogni server ha 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB di capacità, quindi 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB di cache per server. Puoi sempre aggiungere o rimuovere unità cache in un secondo momento in base alle esigenze.

Generale

È consigliabile limitare la capacità di archiviazione totale per server a circa 400 terabyte (TB). Maggiore è la capacità di archiviazione per server, maggiore è il tempo necessario per risincronizzare i dati dopo un periodo di inattività o un riavvio, ad esempio quando si esegue un aggiornamento software. Le dimensioni massime correnti per pool di archiviazione sono 4 petabyte (PB) (4.000 TB) (1 PB per Windows Server 2016).

Passaggi successivi

Per ulteriori informazioni, vedere anche: