Esercitazione: Abilitare la cache del bus di archiviazione con Spazi di archiviazione in server autonomi

Si applica a: Windows Server 2022

La cache del bus di archiviazione per i server autonomi può migliorare significativamente le prestazioni di lettura e scrittura, mantenendo al contempo l'efficienza di archiviazione e mantenendo bassi i costi operativi. Analogamente all'implementazione per Spazi di archiviazione diretta, questa funzionalità associa supporti più veloci (ad esempio, SSD) con supporti più lenti (ad esempio HDD) per creare livelli. Per impostazione predefinita, solo una parte del livello multimediale più veloce è riservata alla cache.

Resilienza Tipo di cache
Nessuno (spazio semplice) Lettura e scrittura
Parità accelerata con mirroring Lettura

Se il sistema non richiede resilienza o dispone di backup esterni, la cache del bus di archiviazione supporterà sia la memorizzazione nella cache di lettura che di scrittura. Per i sistemi resilienti, la cache del bus di archiviazione fungerà solo da cache di lettura ed è consigliabile selezionare la parità accelerata con mirroring ReFS come resilienza del volume. Questa combinazione migliora le prestazioni di lettura casuali man mano che i dati vengono letti dal livello di parità e memorizzati nella cache nel livello mirror più veloce. Il livello mirror fornisce anche funzionalità di memorizzazione nella cache di scrittura se la modalità di provisioning è impostata su Condiviso (impostazione predefinita).

Storage bus cache read and write paths

Questa esercitazione descrive quanto segue:

  • Che cos'è la cache del bus di archiviazione
  • Come abilitare la cache del bus di archiviazione
  • Gestione della cache dopo la distribuzione

Prerequisiti

Green checkmark icon. Prendere in considerazione la cache del bus di archiviazione se:

  • Il server esegue Windows Server 2022 e
  • Il server dispone di 2 tipi di supporti/unità, uno dei quali deve essere HDD (ad esempio SSD+HDD o NVMe+HDD); E
  • Nel server è installata la funzionalità Clustering di failover

Red X icon. Non è possibile usare la cache del bus di archiviazione se:

  • Il server esegue Windows Server 2016 o 2019 oppure
  • Il server ha una configurazione flash; O
  • Il server è membro di un cluster di failover

Nota

Questa funzionalità richiede che il server disponga della funzionalità Clustering di failover installata, ma il server non può far parte di un cluster di failover.

Panoramica delle funzionalità

Questa sezione illustra il campo configurabile della cache del bus di archiviazione e i valori applicabili.

Get-StorageBusCache

L'output dovrebbe essere simile al seguente quando non è abilitato:

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

Nota

Per l'uso generale, sono consigliate le impostazioni predefinite. Tutte le modifiche devono essere apportate prima di abilitare la cache del bus di archiviazione.

Modalità di provisioning

Questo campo determina se l'intero livello multimediale più veloce o solo una parte di esso verrà usato per la memorizzazione nella cache. Questo campo non può essere modificato dopo l'abilitazione della cache del bus di archiviazione.

  • Condiviso (impostazione predefinita): la cache richiederà solo una parte del livello multimediale più veloce. La percentuale esatta è configurabile dal campo Percentuale cache condivisa riportato di seguito.
  • Cache: dedicare la maggior parte del livello multimediale più veloce alla memorizzazione nella cache anziché solo a una parte. L'implementazione è simile alla cache del bus di archiviazione in Spazi di archiviazione diretta.

Percentuale cache condivisa

Questo campo è applicabile solo quando la modalità di provisioning è impostata su Condiviso. Il valore predefinito è 15% e il campo può essere impostato dal 5% al 90%. Un valore superiore al 50% non è consigliato quando si usano volumi di parità accelerata con mirroring perché è necessario un equilibrio tra la cache e il livello mirror.

Attivato

Questo campo fa riferimento allo stato della cache del bus di archiviazione e può essere True o False.

Campi avanzati

Importante

Le modifiche apportate a questi campi non sono consigliate. Non è possibile apportare modifiche dopo l'abilitazione della cache del bus di archiviazione.

  • Byte di riserva dei metadati della cache: Quantità di spazio su disco (in byte) riservata per Spazi di archiviazione. Questo campo viene applicato solo se la modalità di provisioning è Cache.

  • Hdd in modalità cache: L'impostazione predefinita consiste nel consentire ai dispositivi di capacità HDD di memorizzare nella cache le letture e le scritture. Per Spazi semplici, questa impostazione può essere impostata su ReadWrite o WriteOnly.

  • Ssd in modalità cache: Per un uso futuro quando sono supportati tutti i sistemi flash. L'impostazione predefinita consiste nel consentire ai dispositivi di capacità SSD di memorizzare nella cache solo le scritture.

  • Dimensioni pagina cache KBytes: Questo campo può essere impostato su 8, 16 (impostazione predefinita), 32 e 64.

Abilitare la cache del bus di archiviazione in PowerShell

Questa sezione è una guida dettagliata su come abilitare la cache del bus di archiviazione per il server autonomo in PowerShell.

  1. Importare il modulo

    Import-Module StorageBusCache 
    
  2. Configurare le impostazioni della cache del bus di archiviazione

    Le impostazioni predefinite sono consigliate, ignorare questo passaggio per continuare con le impostazioni predefinite.

    Importante

    Se è necessaria la configurazione, eseguire questa operazione prima di abilitare la cache del bus di archiviazione. Per informazioni dettagliate sui campi, vedere la sezione Panoramica delle funzionalità.

  3. Controllare lo stato dell'unità

    Get-PhysicalDisk
    

    L'output dovrebbe essere simile all'immagine seguente, in cui la colonna Number mostra i valori inferiori a 500 e la colonna CanPool mostra True per tutte le unità non di avvio.

    Result from Get-PhysicalDisk before enabling the storage bus cache

  4. Abilitare la cache del bus di archiviazione

    Enable-StorageBusCache
    

    Questo passaggio consente di:

    • Creare un pool di archiviazione con tutte le unità disponibili
    • Associare il supporto rapido e lento e formare la cache
    • Aggiungere la cache del bus di archiviazione con impostazioni predefinite o personalizzate

    È possibile eseguire Get-StoragePool per visualizzare il nome del pool di archiviazione e Get-PhysicalDisk di nuovo per visualizzare gli effetti dell'abilitazione della cache del bus di archiviazione. L'output dovrebbe essere simile all'immagine seguente, in cui la colonna Number mostra i valori superiori a 500 (che indica che l'unità è richiesta dal bus di archiviazione) e la colonna CanPool ora mostra False per tutte le unità non di avvio. Se ProvisionMode è stato impostato su Cache prima dell'abilitazione, la colonna Utilizzo verrà visualizzata come Journal per le unità più veloci.

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

  5. Controllare lo stato della cache del bus di archiviazione

    Verificare che i campi siano corretti e che il campo Abilitato sia impostato su true.

    Get-StorageBusCache 
    

    L'output dovrebbe essere simile al seguente:

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

Ora che la cache del bus di archiviazione è stata abilitata correttamente, il passaggio successivo consiste nel creare un volume.

Creare un volume

Volumi con resilienza:

Il cmdlet di PowerShell seguente crea un volume di parità con accelerazione mirror 1TiB con rapporto mirror:parity pari a 20:80, ovvero la configurazione consigliata per la maggior parte dei carichi di lavoro. Per altre informazioni, vedere Parità accelerata con mirroring.

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

Volumi senza resilienza:

Il cmdlet di PowerShell seguente crea un volume semplice di 1 TB che non può tollerare errori del disco. La memorizzazione nella cache di lettura e scrittura è supportata.

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

Apportare modifiche dopo l'abilitazione della cache del bus di archiviazione

Dopo l'esecuzione Enable-StorageBusCachedi , la modalità provisioning, la percentuale cache condivisa, i metadati della cache riservano byte, hdd modalità cache, unità SSD in modalità cache e dimensioni della pagina cache non possono essere modificate. È possibile apportare modifiche limitate alla configurazione fisica, di seguito sono riportati alcuni scenari comuni.

Aggiunta o sostituzione di unità di capacità (HDD)

Dopo aver aggiunto manualmente l'unità, eseguire il cmdlet seguente per completare il processo di assunzione.

Update-StorageBusCache

Aggiunta o sostituzione di unità cache (NVMes o SSD)

Non esiste alcun cmdlet per annullare o riassociare le associazioni esistenti e bilanciare la relazione. La procedura seguente causerà la perdita della cache di lettura esistente.

Remove-StorageBusBinding
New-StorageBusBinding 

Controllare e bilanciare le associazioni di cache e capacità

Usare il cmdlet seguente per controllare le associazioni di capacità e cache esistenti.

Get-StorageBusBinding

Nell'esempio seguente la prima colonna elenca le unità di capacità e la terza colonna elenca le unità della cache a cui sono associate. Seguire le istruzioni riportate in Aggiunta o sostituzione delle unità cache da bilanciare, la cache esistente non verrà mantenuta.

Output of Get-StorageBusBinding

Domande frequenti sulla cache del bus di Archiviazione

Questa sezione risponde alle domande frequenti sulla cache del bus di archiviazione in Windows Server 2022

Perché è necessario installare la funzionalità Clustering di failover quando il server non fa parte di un cluster di failover?

Questa funzionalità è progettata per server autonomi, ma basata sulla cache SBL (Storage Bus Layer) per Spazi di archiviazione diretta. La funzionalità Clustering di failover deve essere installata perché sono necessari i componenti di clustering.

La cache del bus di archiviazione funzionerà con una configurazione flash?

No, questa funzionalità funzionerà solo quando sono presenti due tipi di supporti, uno dei quali deve essere HDD. Questo non funzionerà con RAID, SAN o tutti i sistemi flash.

Come è possibile modificare le impostazioni della cache del bus di archiviazione?

Vedere l'esempio seguente per modificare la modalità di provisioning da Condiviso (impostazione predefinita) a Cache. Si noti che le impostazioni predefinite sono consigliate ed eventuali modifiche devono essere apportate prima dell'abilitazione della cache del bus di archiviazione.

Set-StorageBusCache -ProvisionMode Cache