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Condividere un disco gestito di Azure su più macchine virtuali

Applies to: ✔️ Macchine virtuali Linux ✔️ Macchine virtuali Windows ✔️ Set di scalabilità flessibili ✔️ Set di scalabilità uniformi

Dischi condivisi di Azure è una funzionalità per i dischi gestiti di Azure che consente di collegare un disco gestito a più macchine virtuali contemporaneamente. Questa funzionalità consente di distribuire applicazioni cluster nuove o migrate esistenti in Azure senza modificare l'architettura. I dischi condivisi garantiscono la disponibilità elevata per le applicazioni in cluster, come altre macchine virtuali nel cluster mantengono l'accesso completo al disco in caso di errore di una macchina virtuale.

I dischi condivisi richiedono un gestore cluster, ad esempio Windows Server Failover Cluster (WSFC) o Pacemaker, che gestisce la comunicazione dei nodi del cluster e il blocco della scrittura. I dischi gestiti condivisi non offrono in modo nativo un file system completamente gestito accessibile tramite SMB/NFS.

Funzionamento

Le macchine virtuali nel cluster possono leggere o scrivere sul disco collegato in base alla prenotazione scelta dall'applicazione in cluster usando le prenotazioni permanenti SCSI. Una prenotazione permanente SCSI è uno standard del settore usato dalle applicazioni in esecuzione in una rete di archiviazione (SAN) locale. L'abilitazione delle prenotazioni permanenti SCSI in un disco gestito consente di eseguire la migrazione di queste applicazioni in Azure così come sono.

I dischi gestiti condivisi offrono un'archiviazione a blocchi condivisi accessibili da più macchine virtuali, esposti come numeri di unità logica (LUN). I LUN vengono quindi presentati a un iniziatore (macchina virtuale) da una destinazione (disco). Questi LUN hanno un aspetto simile all'archiviazione collegata direttamente (DAS) o a un'unità locale per la macchina virtuale.

Limitazioni

Limitazioni generali

I dischi condivisi presentano limitazioni generali applicabili a tutti i dischi condivisi, indipendentemente dal tipo di disco. Presentano anche altre limitazioni che si applicano solo a tipi specifici di dischi condivisi. Le limitazioni generali sono riportate nell'elenco di seguito:

  • Attualmente, solo i Dischi Ultra, SSD Premium v2, SSD Premium e SSD Standard possono essere usati come disco condiviso
  • I dischi condivisi possono essere collegati a singoli set di scalabilità di macchine virtuali, ma non possono essere definiti nei modelli del set di scalabilità di macchine virtuali né distribuiti automaticamente
  • Non è possibile espandere un disco condiviso senza eseguire la deallocazione di tutte le macchine virtuali a cui è collegato o senza scollegare il disco da tutte queste macchine virtuali
  • L'acceleratore di scrittura non è supportato per i dischi condivisi
  • La memorizzazione nella cache dell'host non è supportata per i dischi condivisi

Ogni disco gestito con dischi condivisi abilitati è soggetto anche alle limitazioni seguenti, organizzate per tipo di disco:

Dischi Ultra

I Dischi Ultra hanno un proprio elenco separato di limitazioni, non correlate ai dischi condivisi. Per le limitazioni dei Dischi Ultra, vedere Uso di dischi Ultra di Azure.

Per la condivisione di dischi Ultra, si applicano le limitazioni aggiuntive seguenti:

SSD Premium v2

I dischi gestiti SSD Premium v2 hanno un proprio elenco separato di limitazioni, non correlate ai dischi condivisi. Per queste limitazioni, vedere Limitazioni dei dischi SSD Premium v2.

Per la condivisione di dischi SSD Premium v2, si applica la limitazione aggiuntiva seguente:

SSD Premium

Unità SSD Standard

Requisiti del sistema operativo

I dischi condivisi supportano diversi sistemi operativi. Vedere le sezioni Windows o Linux per i sistemi operativi supportati.

Implicazioni relative alla fatturazione

Quando si condivide un disco, la fatturazione potrebbe essere interessata in due modi diversi, a seconda del tipo di disco.

Per i dischi SSD Premium condivisi, oltre al costo del livello del disco, è previsto un costo aggiuntivo che aumenta con ogni macchina virtuale in cui viene montata l'unità SSD. Per informazioni dettagliate, vedere Prezzi dei dischi gestiti.

Sia i dischi Ultra condivisi che i dischi Ssd Premium v2 condivisi non hanno un costo aggiuntivo per ogni macchina virtuale in cui sono montati. Vengono fatturati le operazioni di I/O al secondo totali e MB/s per cui il disco è configurato. In genere, i dischi Ultra e SSD Premium v2 hanno due limiti di prestazioni che determinano le operazioni di I/O al secondo/MB/s totali. Tuttavia, se configurati come un disco condiviso, vengono esposti altri due limiti delle prestazioni, per un totale di quattro. Queste due limitazioni extra consentono un aumento delle prestazioni a spese aggiuntive e ogni contatore ha un valore predefinito, che aumenta le prestazioni e il costo del disco.

I quattro parametri di regolazione delle prestazioni per un disco Ultra condiviso e un disco SSD Premium v2 condiviso sono diskIOPSReadWrite, diskMB/sReadWrite, diskIOPSReadOnly e diskMB/sReadOnly. Ogni limite di prestazioni può essere configurato per modificare le prestazioni del disco. Le prestazioni di dischi Ultra ed SSD Premium v2 condivisi vengono calcolate nei modi seguenti: operazioni di I/O al secondo di cui è stato eseguito il provisioning totali (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) e la velocità effettiva totale di provisioning in MB/s (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly).

Dopo aver determinato il totale delle operazioni di IOPS provisionate e della velocità effettiva provisionata, è possibile usarli nel calcolatore dei prezzi per determinare il costo di un disco condiviso Ultra o di un disco condiviso SSD Premium v2.

Dimensione disco

Al momento, solo i dischi Ultra, SSD Premium v2, SSD Premium e SSD Standard possono abilitare i dischi condivisi. Dimensioni del disco diverse possono avere un limite maxShares diverso, che non è possibile superare quando si imposta il valore maxShares.

Per ogni disco, è possibile definire un valore maxShares che rappresenta il numero massimo di nodi che possono condividere simultaneamente il disco. Ad esempio, se si prevede di configurare un cluster di failover a 2 nodi, è necessario impostare maxShares=2. Il valore massimo è un limite superiore. È possibile aggiungere o rimuovere nodi dal cluster (montaggio o smontaggio del disco) purché il numero di nodi sia inferiore al valore maxShares specificato.

Note

Il valore maxShares può essere impostato o modificato solo quando il disco viene scollegato da tutti i nodi.

Intervalli di SSD Premium

La tabella seguente illustra i valori massimi consentiti per maxShares in base alle dimensioni dei dischi SSD Premium:

Dimensione disco Limite maxShares
P1,P2,P3,P4,P6,P10,P15,P20 3
P30, P40, P50 5
P60, P70, P80 10

I limiti per le operazioni di I/O al secondo e la larghezza di banda per un disco non sono interessati dal valore maxShares. Ad esempio, il numero massimo di operazioni di I/O al secondo di un disco P15 è 1100 sia con maxShares = 1 o maxShares > 1.

Intervalli di SSD Standard

La tabella seguente illustra i valori massimi consentiti per maxShares in base alle dimensioni dei dischi SSD Standard:

Dimensione disco Limite maxShares
E1,E2,E3,E4,E6,E10,E15,E20 3
E30, E40, E50 5
E60, E70, E80 10

I limiti per le operazioni di I/O al secondo e la larghezza di banda per un disco non sono interessati dal valore maxShares. Ad esempio, il numero massimo di operazioni di I/O al secondo di un disco E15 è 500 sia con maxShares = 1 o maxShares > 1.

Intervalli di dischi Ultra

Il valore maxShares minimo è 1, mentre il valore maxShares massimo è 15. Non sono previste restrizioni sulle dimensioni dei dischi Ultra; qualsiasi disco Ultra di qualsiasi dimensione può usare qualsiasi valore per maxShares, fino al valore massimo incluso.

Intervalli di dischi SSD Premium v2

Il valore maxShares minimo è 1, mentre il valore maxShares massimo è 15. Non sono previste restrizioni sulle dimensioni dei dischi SSD Premium v2; qualsiasi disco SSD Premium v2 di qualsiasi dimensione può usare qualsiasi valore per maxShares, fino al valore massimo incluso.

Carichi di lavoro di esempio

Windows

I dischi condivisi di Azure sono supportati in Windows Server 2008 e versioni successive. La maggior parte del clustering basato su Windows viene compilata su WSFC, che gestisce tutta l'infrastruttura core per la comunicazione dei nodi del cluster, consentendo alle applicazioni di sfruttare i vantaggi dei modelli di accesso parallelo. WSFC abilita le opzioni basate e non su CSV a seconda della versione di Windows Server in uso. Per i dettagli, fare riferimento a Creare un cluster di failover.

Tra le applicazioni più comuni in esecuzione su WSFC ci sono:

Linux

I dischi condivisi di Azure sono supportati in:

I cluster Linux possono usare strumenti di gestione cluster come Pacemaker. Pacemaker si basa su Corosync, abilitando le comunicazioni del cluster per le applicazioni distribuite in ambienti a disponibilità elevata. Alcuni file system in cluster comuni includono ocfs2 e gfs2. È possibile usare i modelli di clustering basati su SCSI Persistent Reservation (SCSI PR) e/o STONITH Block Device (SBD) per decidere quale nodo può accedere al disco. Quando si usa SCSI PR, è possibile modificare prenotazioni e registrazioni tramite utilità quali fence_scsi e sg_persist.

Flusso di prenotazione permanente

Il diagramma seguente illustra un'applicazione di database in cluster a 2 nodi di esempio che usa la prenotazione permanente SCSI per abilitare il failover da un nodo a un altro.

Cluster a due nodi costituito da VM1, VM2 di Azure e un disco condiviso tra di essi. Un'applicazione in esecuzione nel cluster gestisce l'accesso al disco.

Il flusso è il seguente:

  1. L'applicazione in cluster in esecuzione sia nella macchina virtuale Azure VM1 che in VM2 registra il proprio intento di lettura o scrittura sul disco.
  2. L'istanza dell'applicazione in VM1 effettua quindi la prenotazione esclusiva per scrivere sul disco.
  3. Questa prenotazione viene applicata sul disco di Azure e il database può ora scrivere in modo esclusivo sul disco. Eventuali scritture dall'istanza dell'applicazione in VM2 non riusciranno.
  4. Se l'istanza dell'applicazione in VM1 diventa inattiva, l'istanza in VM2 può avviare un failover del database e subentrare sul disco.
  5. Questa prenotazione viene ora applicata sul disco di Azure e il disco non accetterà più scritture da VM1, ma solo da VM2.
  6. L'applicazione in cluster può completare il failover del database e gestire le richieste da VM2.

Il diagramma seguente illustra un altro carico di lavoro in cluster comune costituito da più nodi che leggono dati dal disco per l'esecuzione di processi paralleli, ad esempio il training di modelli di Machine Learning.

Cluster di macchine virtuali a quattro nodi, in cui ogni nodo registra l'intento di scrittura e l'applicazione effettua una prenotazione esclusiva per gestire correttamente i risultati della scrittura

Il flusso è il seguente:

  1. L'applicazione in cluster in esecuzione in tutte le macchine virtuali registra l'intento di lettura o scrittura sul disco.
  2. L'istanza dell'applicazione in VM1 effettua una prenotazione esclusiva per scrivere sul disco aprendo le letture sul disco da altre macchine virtuali.
  3. Questa prenotazione viene applicata sul disco di Azure.
  4. Tutti i nodi del cluster possono ora leggere dal disco. Solo un nodo riscrive i risultati sul disco, per conto di tutti i nodi del cluster.

Flusso di prenotazione di dischi Ultra e SSD Premium v2

Sia i dischi Ultra sia i dischi gestiti SSD Premium v2 offrono due limitazioni aggiuntive, dando a ognuno un totale di quattro limitazioni. Per questo motivo, il flusso di prenotazione può operare come descritto nella sezione precedente oppure può imporre una limitazione e distribuire le prestazioni in modo più granulare.

Immagine di una tabella che illustra l'accesso in `ReadOnly` o `Read/Write` per il titolare della prenotazione, l'utente registrato e altri.

Limitazioni delle prestazioni

Limitazioni delle prestazioni di SSD Premium

Con SSD Premium, le operazioni di I/O al secondo e la velocità effettiva del disco sono fisse, ad esempio le operazioni di I/O al secondo di un P30 sono 5000. Questo valore rimane indipendentemente dal fatto che il disco sia condiviso tra 2 macchine virtuali o 5 macchine virtuali. I limiti del disco possono essere raggiunti da una singola macchina virtuale o divisi tra due o più macchine virtuali.

Limitazioni delle prestazioni di dischi Ultra e SSD Premium v2

Sia i dischi Ultra sia i dischi gestiti SSD Premium v2 hanno la funzionalità univoca di consentire l'impostazione delle prestazioni esponendo attributi modificabili e consentendone la modifica. Per impostazione predefinita, sono disponibili solo due attributi modificabili, ma i dischi Ultra e i dischi gestiti Premium SSD v2 condivisi hanno altri due attributi. I dischi Ultra e SSD Premium v2 suddividono questi attributi in ogni macchina virtuale collegata. Per alcuni esempi sul funzionamento di questa distribuzione di capacità, operazioni di I/O al secondo e velocità effettiva, vedere la sezione Esempi.

Attributo Descrizione
DiskIOPSReadWrite (operazioni di I/O al secondo del disco in lettura/scrittura) Il numero totale di operazioni di I/O al secondo consentite in tutte le macchine virtuali che montano il disco condiviso con accesso in scrittura.
DiskMB/sReadWrite (velocità effettiva del disco in lettura/scrittura) Velocità effettiva totale (MB/s) consentita in tutte le macchine virtuali che hanno montato il disco condiviso con accesso in scrittura.
DiskIOPSReadOnly* (operazioni di I/O al secondo del disco in sola lettura) Il numero totale di operazioni di I/O al secondo consentite in tutte le macchine virtuali che montano il disco condiviso come ReadOnly.
DiskMB/sReadOnly* (velocità effettiva del disco in sola lettura) La velocità effettiva totale (MB/s) consentita in tutte le macchine virtuali che montano il disco condiviso come ReadOnly.

* Si applica solo ai dischi Ultra condivisi e ai dischi gestiti Premium v2 condivisi

Le formule seguenti spiegano come impostare gli attributi delle prestazioni, visto che sono modificabili dall'utente:

  • DiskIOPSReadWrite (operazioni di I/O al secondo del disco in lettura/scrittura):
    • Ha un numero minimo di operazioni di I/O al secondo di base pari a 100, per i dischi fino a 100 GiB.
      • Per i dischi di dimensioni superiori a 100 GiB, il numero minimo di operazioni di I/O al secondo di base che è possibile impostare aumenta di 1 per GiB. Il valore più basso che è possibile impostare per DiskIOPSReadWrite per un disco da 101 GiB è 101 operazioni di I/O al secondo.
    • Il valore massimo che è possibile impostare per questo attributo è determinato dalle dimensioni del disco, la formula è 300 * GiB, fino a un massimo di 400.000.
  • DiskMB/sReadWrite (velocità effettiva del disco in lettura/scrittura)
    • La velocità effettiva minima (MB/sec) di questo attributo è determinata dalle operazioni di I/O al secondo, la formula è di 4 KiB al secondo per operazione di I/O al secondo. Pertanto, se si dispone di 101 operazioni di I/O al secondo, il valore minimo di MB/s che è possibile impostare è 1.
    • Il valore massimo che è possibile impostare per questo attributo è determinato dal numero di operazioni di I/O al secondo impostate, la formula è 256 KiB al secondo per operazione di I/O al secondo, fino a un massimo di 10.000 MB/s.
  • DiskIOPSReadOnly (Operazioni di I/O al secondo del disco in sola lettura)
    • Il numero minimo di operazioni di I/O al secondo di base per questo attributo è 100. Per DiskIOPSReadOnly, il valore di base non aumenta con le dimensioni del disco.
    • Il valore massimo che è possibile impostare per questo attributo è determinato dalle dimensioni del disco, la formula è 300 * GiB, fino a un massimo di 400.000.
  • DiskMB/sReadOnly (velocità effettiva del disco in sola lettura)
    • La velocità effettiva minima (MB/s) per questo attributo è 1. Per DiskMB/sReadOnly, il valore di base non aumenta con le operazioni di I/O al secondo.
    • Il valore massimo che è possibile impostare per questo attributo è determinato dal numero di operazioni di I/O al secondo impostate, la formula è 256 KiB al secondo per operazione di I/O al secondo, fino a un massimo di 10.000 MB/s.

Esempi

Gli esempi seguenti illustrano alcuni scenari che mostrano come funziona la limitazione, in particolare con i dischi Ultra condivisi.

Cluster a due nodi che usa volumi condivisi del cluster

Di seguito è riportato un esempio di un cluster WSFC a 2 nodi che usa volumi condivisi del cluster. Con questa configurazione, entrambe le macchine virtuali hanno accesso in scrittura simultaneo al disco, che comporta la divisione della limitazione ReadWrite tra le due macchine virtuali e il mancato utilizzo della limitazione ReadOnly.

Esempio di disco Ultra a due nodi che usa volumi condivisi del cluster

Cluster a due nodi senza volumi condivisi del cluster

Di seguito è riportato un esempio di un cluster WSFC a 2 nodi che non usa volumi condivisi del cluster. Con questa configurazione, solo una macchina virtuale ha accesso in scrittura al disco. Di conseguenza, la limitazione ReadWrite viene usata esclusivamente per la macchina virtuale primaria e la limitazione ReadOnly viene usata solo dalla macchina virtuale secondaria.

Esempio di disco Ultra a due nodi che non usa volumi condivisi del cluster

Cluster Linux a quattro nodi

Di seguito è riportato un esempio di cluster Linux a 4 nodi con una sola macchina virtuale con accesso in scrittura e tre macchine virtuali con accesso in lettura con scalabilità orizzontale. Con questa configurazione, solo una macchina virtuale ha accesso in scrittura al disco. Di conseguenza, la limitazione ReadWriteviene usata esclusivamente per la macchina virtuale primaria, mentre la limitazione ReadOnly viene divisa tra le macchine virtuali secondarie.

Esempio di limitazione di disco Ultra a quattro nodi

Prezzi dei dischi Ultra e SSD Premium v2 condivisi

Sia i dischi Ultra condivisi sia i dischi gestiti SSD Premium v2 condivisi vengono addebitati in base alla capacità di cui è stato effettuato il provisioning, al totale delle operazioni di I/O al secondo di cui è stato effettuato il provisioning (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) e alla velocità effettiva totale di cui è stato effettuato il provisioning in MB/s (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly). Non sono previsti addebiti aggiuntivi per ogni montaggio di macchina virtuale aggiuntivo. Ad esempio, un disco Ultra condiviso con la configurazione seguente (diskSizeGB: 1024, DiskIOPSReadWrite: 10000, DiskMB/sReadWrite: 600, DiskIOPSReadOnly: 100, DiskMB/sReadOnly: 1) viene addebitato con 1024 GiB, 10100 operazioni di I/O al secondo e 601 MB/s, indipendentemente dal fatto che sia montato in due o cinque macchine virtuali.

Passaggi successivi

Se si è interessati ad abilitare e usare dischi condivisi per i dischi gestiti, vedere l'articolo Abilitare il disco condiviso

Per altre domande, vedere la sezione Dischi condivisi delle domande frequenti.

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