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

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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. Questa funzionalità associa supporti più veloci (ad esempio, SSD) con supporti più lenti (ad esempio HDD) per creare livelli. Per altre informazioni, vedere Informazioni sulla cache del pool di archiviazione. 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 supporta sia la memorizzazione nella cache di lettura che di scrittura. Per i sistemi resilienti, la cache del bus di archiviazione funge solo da cache di lettura ed è consigliabile scegliere La parità accelerata con mirroring di Resilient File System (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 offre anche funzionalità di memorizzazione nella cache di scrittura se la modalità di provisioning è impostata su Condiviso (impostazione predefinita).

Diagram of 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

È consigliabile prendere in considerazione la cache del bus di archiviazione se l'ambiente corrisponde a tutte le caratteristiche seguenti

  • 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

Non è possibile usare la cache del bus di archiviazione se l'ambiente corrisponde a una delle caratteristiche seguenti

  • Il server esegue Windows Server 2016 o 2019; O
  • 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

Se non è abilitato, l'output dovrebbe essere simile all'esempio seguente:

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

Nota

Per l'uso generale, è consigliabile usare le impostazioni predefinite. Eventuali modifiche devono essere apportate prima di abilitare la cache del bus di archiviazione.

Modalità di provisioning

Questo campo determina se il livello multimediale più veloce, o solo una parte di esso, viene usato per la memorizzazione nella cache. Questo campo non può essere modificato dopo l'abilitazione della cache del bus di archiviazione. La modalità Prvision include due opzioni:

  • Condiviso (impostazione predefinita): la cache occupa solo una parte del livello multimediale più veloce. La percentuale esatta è configurabile dal campo Percentuale cache condivisa.
  • Cache: dedicare la maggior parte del livello multimediale più veloce alla memorizzazione nella cache anziché solo a una parte. Per altre informazioni, vedere Informazioni sulla cache del pool di archiviazione.

Percentuale cache condivisa

Questo campo è applicabile solo quando la modalità di provisioning è impostata su Condiviso. Il valore predefinito è 15%, mentre il campo può essere impostato dal 5% al 90%. Non è consigliabile usare un valore superiore al 50% 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.

  • Riserva byte di riserva dei metadati della cache: quantità di spazio su disco (in byte) riservata per gli 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: questa modalità è destinata a un uso futuro quando tutti i sistemi flash sono supportati. Il valore predefinito è 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.

    È consigliabile usare le impostazioni predefinite. In questo caso, 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 sotto 500 e la colonna CanPool mostra true per tutte le unità non di avvio.

    Screenshot showing the result from Get-PhysicalDisk before enabling the storage bus cache.

  4. Abilitare la cache del bus di archiviazione.

    Enable-StorageBusCache

    Questo passaggio:

    • Creare un pool di archiviazione con tutte le unità disponibili.
    • Associare i supporti veloci e lenti e formare la cache.
    • Aggiungere la cache del bus di archiviazione con le impostazioni predefinite o personalizzate.

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

    Screenshot showing the 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 ora impostato su true.

    Get-StorageBusCache

    L'output dovrebbe essere simile all'esempio seguente:

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

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

Creare un volume

Il volume da creare dipende dal fatto che si stia creando tale volume con o senza resilienza.

Volumi con resilienza

Il cmdlet di PowerShell seguente crea un volume di parità accelerata con mirroring a 1 TiB con un rapporto Mirror:Parity pari a 20:80, ovvero la configurazione da usare 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 da 1 TB che non può tollerare alcun errore del disco. È supportata sia la memorizzazione nella cache di lettura che di scrittura.

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

Apportare modifiche dopo aver abilitato la cache del bus di archiviazione

Dopo l'esecuzione Enable-StorageBusCachedi , la modalità di provisioning, la percentuale cache condivisa, i byte di riserva dei metadati della cache, l'unità DISCO rigido in modalità cache, l'unità SSD in modalità cache e le dimensioni della pagina cache non possono essere modificate. È possibile apportare modifiche limitate alla configurazione fisica. Per altre informazioni, vedere gli scenari comuni seguenti.

Aggiungere o sostituire unità di capacità (HDD)

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

Update-StorageBusCache

Aggiungere o sostituire unità cache (NVMes o SSD)

Non esiste alcun cmdlet per scollegare/riassociare le associazioni esistenti e bilanciare la relazione. I passaggi seguenti causano 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 nell'aggiunta o nella sostituzione delle unità cache per bilanciare il bilanciamento, in modo che la cache esistente non venga mantenuta.

Screenshot showing the 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 del clustering.

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

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

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

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

Set-StorageBusCache -ProvisionMode Cache