Panoramica di Spazi di archiviazione in Windows Server

Spazi di archiviazione in Windows Server è una solida tecnologia di virtualizzazione dell'archiviazione che consente di gestire, proteggere e ridimensionare in modo efficiente l'infrastruttura di archiviazione. Consente di aggregare più unità fisiche in un singolo pool di archiviazione logico, da cui è possibile creare dischi virtuali noti come Spazi di archiviazione. È possibile effettuare il provisioning di questi dischi virtuali con varie opzioni di resilienza, offrendo ridondanza, tolleranza di errore e flessibilità per soddisfare requisiti di archiviazione diversi. È concettualmente simile alla matrice ridondante di dischi indipendenti (RAID)

Questo articolo illustra in che modo Spazi di archiviazione consente di aggregare più unità fisiche in un singolo pool di archiviazione logico, creare dischi virtuali e scegliere opzioni di resilienza per ridondanza e flessibilità.

Informazioni sugli spazi di archiviazione

Spazi di archiviazione astrae l'hardware di archiviazione fisica in pool di archiviazione logici, semplificando la gestione dell'archiviazione e consentendo agli amministratori di allocare in modo dinamico le risorse di archiviazione. Dopo aver creato un pool di archiviazione, è possibile ritagliare i dischi virtuali (Spazi di archiviazione) da questo pool, ognuno configurato con specifiche caratteristiche di resilienza e prestazioni personalizzate in base ai requisiti del carico di lavoro.

La figura seguente illustra il flusso di lavoro degli spazi di archiviazione.

Spazi di archiviazione supporta tre configurazioni principali di resilienza: semplice, mirror e parità. Ogni tipo offre vantaggi e compromessi distinti in termini di prestazioni, utilizzo della capacità e tolleranza di errore.

Spazi semplici

Gli spazi semplici non offrono resilienza o ridondanza. I dati vengono distribuiti su più unità, ottimizzando le prestazioni e l'utilizzo della capacità di archiviazione. Tuttavia, poiché non esiste alcuna ridondanza, l'errore di una singola unità comporta la perdita di dati. Gli spazi semplici sono adatti per i dati temporanei, i dischi scratch o i carichi di lavoro in cui la protezione dei dati non è critica.

Ecco alcune caratteristiche chiave degli spazi semplici:

• I dati vengono distribuiti su più unità per ottenere prestazioni massime.
• Utilizzo massimo della capacità di archiviazione.
• Nessuna tolleranza di errore; un singolo guasto dell'unità comporta una perdita di dati.
• Ideale per carichi di lavoro non critici o archiviazione temporanea.

Spazi speculari

Gli spazi mirror offrono ridondanza duplicando i dati tra due o tre copie, noti come mirroring bidirezionale o a tre vie. Questa configurazione garantisce la disponibilità dei dati e la protezione contro i guasti dei dischi. Se un'unità si guasta, i dati rimangono accessibili dalle copie a specchio su altre unità. Gli spazi mirror offrono prestazioni eccellenti di lettura e scrittura, rendendole adatte ai carichi di lavoro sensibili alle prestazioni e all'archiviazione dei dati critici.

Ecco alcune caratteristiche chiave degli spazi mirror:

• I dati vengono duplicati tra due o più dischi a scopo di ridondanza.
• Il mirroring a due vie tollera un errore di disco; il mirroring a tre vie tollera due errori simultanei di disco.
• Prestazioni di lettura e scrittura eccellenti.
• Un sovraccarico di archiviazione maggiore dovuto alla duplicazione dei dati (50% sovraccarico per il mirroring bidirezionale, circa 66% sovraccarico per il mirroring a tre vie).
• Ideale per carichi di lavoro, database e archiviazione di macchine virtuali cruciali.

Spazi di parità

Gli spazi di parità garantiscono la tolleranza agli errori distribuendo le informazioni di parità su più unità. Queste informazioni sulla parità consentono a Spazi di archiviazione di ricostruire i dati se una singola unità ha esito negativo (parità singola) o due unità hanno esito negativo (parità doppia). Gli spazi di parità offrono un utilizzo di archiviazione più efficiente rispetto agli spazi mirror, ma hanno prestazioni di scrittura inferiori a causa del sovraccarico di calcolo e scrittura dei dati di parità. Gli spazi di parità sono particolarmente adatti per l'archiviazione, i repository di backup e i carichi di lavoro con operazioni di lettura prevalentemente sequenziali.

Ecco alcune caratteristiche chiave degli spazi di parità:

• I dati vengono distribuiti a bande su più unità con informazioni di parità per garantire la tolleranza ai guasti.
• Le informazioni sulla parità consentono la ricostruzione dei dati in caso di guasto di un disco.
• Rispetto agli spazi specchio, un utilizzo più efficiente dello spazio di archiviazione.
• Prestazioni di scrittura inferiori a causa di calcoli di parità.
• Buone prestazioni di lettura, soprattutto per carichi di lavoro sequenziali.
• Ideale per l'archiviazione, i backup e i carichi di lavoro con requisiti di prestazioni di scrittura inferiori.

Cache del bus di archiviazione

Cache del bus di archiviazione è una funzionalità che migliora le prestazioni di Storage Spaces usando supporti di archiviazione più veloci, ad esempio unità NVMe o SSD, come livello di cache per unità di archiviazione più lente, ad esempio HDD. Posizionando i dati a cui si accede di frequente su unità cache ad alta velocità, la cache del bus di archiviazione migliora significativamente le prestazioni di lettura e scrittura, riduce la latenza e ottimizza l'efficienza complessiva dell'archiviazione.

Storage Bus Cache offre i seguenti vantaggi:

• Accelera le operazioni di lettura e scrittura memorizzando nella cache i dati ad accesso frequente su supporti di archiviazione più veloci.
• Riduce la latenza e migliora la velocità di risposta per i carichi di lavoro con modelli di I/O misti o casuali.
• Ottimizza le prestazioni di archiviazione senza richiedere aggiornamenti hardware completi.
• Si integra perfettamente con le distribuzioni esistenti di Spazi di archiviazione, semplificando l'implementazione e la gestione.

Dischi virtuali

I dischi virtuali in Spazi di archiviazione offrono una gestione flessibile ed efficiente dell'archiviazione astraendo le risorse di archiviazione fisica in unità logiche. Gli amministratori possono creare più dischi virtuali da un singolo pool di archiviazione, ognuno configurato in modo indipendente con impostazioni di resilienza specifiche, capacità di archiviazione e caratteristiche delle prestazioni. Questa flessibilità consente alle organizzazioni di personalizzare le soluzioni di archiviazione esattamente in base ai requisiti del carico di lavoro, ottimizzando sia le prestazioni che l'utilizzo delle risorse.

Inoltre, i dischi virtuali supportano il thin provisioning, consentendo agli amministratori di allocare la capacità di archiviazione in modo dinamico man mano che i dati aumentano, invece di pre-allocare l'intera capacità in anticipo. Questo approccio ottimizza l'efficienza di archiviazione e riduce gli investimenti hardware iniziali. I dischi virtuali possono anche essere ridimensionati in modo dinamico, consentendo agli amministratori di espandere facilmente la capacità di archiviazione senza tempi di inattività, garantendo disponibilità e scalabilità continue per carichi di lavoro critici.

Differenze tra Spazi di archiviazione e Spazi di archiviazione diretta

Mentre Spazi di archiviazione e Spazi di archiviazione diretta condividono concetti simili, differiscono in modo significativo negli scenari di distribuzione, nei requisiti hardware, nella scalabilità e nella complessità di gestione. Spazi di archiviazione viene in genere usato con server o cluster standalone connessi a enclosure JBOD esterni tramite SAS, supportando hardware di base e offrendo una gestione semplice adatta per distribuzioni di piccole dimensioni. Al contrario, Spazi di archiviazione diretta è progettato per cluster iperconvergenti o disaggregati, usando unità di archiviazione interne interconnesse tramite reti Ethernet ad alta velocità con hardware specializzato, ad esempio schede con supporto per RDMA, rendendolo ideale per ambienti a prestazioni elevate e su larga scala.

In termini di scalabilità e prestazioni, Spazi di archiviazione offre prestazioni affidabili per carichi di lavoro generici, ma può richiedere la connettività di archiviazione esterna e supportare un numero variabile di unità. Spazi di archiviazione diretta, tuttavia, offre scalabilità, velocità effettiva e operazioni di I/O al secondo significativamente più elevate usando il protocollo SMB3 e la rete RDMA, rendendolo adatto per carichi di lavoro impegnativi come la virtualizzazione, i database e le applicazioni aziendali.

Entrambe le tecnologie supportano configurazioni di resilienza (semplice, mirror, parità), ma Storage Spaces Direct offre altre funzionalità di resilienza a livello di cluster, come la sostituzione automatica delle unità e il posizionamento intelligente dei dati. Spazi di archiviazione si concentrano principalmente sulla resilienza all'interno di un singolo server o di una custodia esterna. Inoltre, entrambi possono trarre vantaggio dalla cache del bus di archiviazione, migliorando le prestazioni memorizzando nella cache i dati a cui si accede di frequente su supporti di archiviazione più veloci.

Per altre informazioni su Spazi di archiviazione diretta, vedere panoramica di Spazi di archiviazione diretta .

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Informazioni su come distribuire Spazi di archiviazione in un server autonomo.