Delen via

Schijven kiezen voor Azure Stack HCI- en Windows Server-clusters

Van toepassing op: Azure Stack HCI, versies 22H2 en 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

Dit artikel bevat richtlijnen voor het kiezen van stations om te voldoen aan uw prestatie- en capaciteitsvereisten.

Drive types

Opslagruimten Direct, de onderliggende opslagvirtualisatietechnologie achter Azure Stack HCI en Windows Server, werkt met vier typen schijven:

Type schijf Description
PMem PMem refers to persistent memory, a new type of low latency, high-performance storage.
NVMe NVMe (Non-Volatile Memory Express) refers to solid-state drives that sit directly on the PCIe bus. Veelvoorkomende form factoren zijn 2,5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC) en M.2. NVMe biedt hogere IOPS- en IO-doorvoer met lagere latentie dan elk ander type station dat we vandaag ondersteunen, behalve PMem.
SSD SSD refers to solid-state drives, which connect via conventional SATA or SAS.
HDD HDD refers to rotational, magnetic hard disk drives, which offer vast storage capacity.

Note

Dit artikel bevat informatie over het kiezen van stationsconfiguraties met NVMe, SSD en HDD. Zie Permanente geheugen begrijpen en implementeren voor meer informatie over PMem.

Note

De SBL-cache (Storage Bus Layer) wordt niet ondersteund in de configuratie van één server. Alle configuraties van één opslagtype (bijvoorbeeld all-NVMe of all-SSD) zijn het enige ondersteunde opslagtype voor één server.

Built-in cache

Opslagruimten Direct beschikt over een ingebouwde cache aan de serverzijde. Het is een grote, permanente, realtime lees- en schrijfcache. In implementaties met meerdere typen stations wordt deze automatisch geconfigureerd voor het gebruik van alle stations van het snelste type. De resterende schijven worden gebruikt voor opslagcapaciteit.

Zie Inzicht in de cache van de opslaggroep voor meer informatie.

Optie 1: prestaties maximaliseren

Als u een voorspelbare en uniforme latentie van submilliseconden wilt realiseren voor willekeurige lees- en schrijfbewerkingen naar gegevens, of om extreem hoge IOPS te bereiken (we hebben meer dan 13 miljoen!) of IO-doorvoer (we hebben meer dan 500 GB per seconde gelezen), moet u 'all-flash' gaan.

U kunt dit op verschillende manieren doen:

Diagram met implementatieopties, inclusief alle NVMe voor capaciteit, NVMe voor cache met SSD voor capaciteit en alle SSD voor capaciteit.

  1. All NVMe. Het gebruik van NVMe levert ongeëvenaarde prestaties, inclusief de meest voorspelbare lage latentie. Als al uw schijven hetzelfde model hebben, is er geen cache. You can also mix higher-endurance and lower-endurance NVMe models, and configure the former to cache writes for the latter (requires set-up).

  2. NVMe + SSD. Als u NVMe samen met SSD's gebruikt, cachet de NVMe automatisch schrijfbewerkingen naar de SSD's. Hierdoor kunnen schrijfbewerkingen in cache worden samengevoegd en alleen indien nodig worden uitgevoerd om de slijtage van de SSD's te verminderen. Dit biedt NVMe-achtige schrijfkenmerken, terwijl leesbewerkingen rechtstreeks vanaf de ook-snelle SSD's worden geleverd.

  3. All SSD. Net als bij All-NVMe is er geen cache als al uw stations hetzelfde model hebben. If you mix higher-endurance and lower-endurance models, you can configure the former to cache writes for the latter (requires set-up).

    Note

    Een voordeel van het gebruik van all-NVMe of all-SSD zonder cache is dat u bruikbare opslagcapaciteit krijgt van elke schijf. Er wordt geen capaciteit "gebruikt" voor caching, wat op kleinere schaal aantrekkelijk kan zijn.

Optie 2: prestaties en capaciteit verdelen

Voor omgevingen met verschillende toepassingen en workloads, sommige met strenge prestatievereisten en andere waarvoor aanzienlijke opslagcapaciteit is vereist, moet u 'hybride' gaan met NVMe- of HDD-caching voor grotere HDD's.

Diagram toont implementatiemogelijkheden, waaronder NVMe voor cache met HDD voor capaciteit, SSD voor cache met HDD voor capaciteit en NVMe voor cache met gemengde SSD en HDD voor capaciteit.

  1. NVMe + HDD. De NVMe-stations versnellen lees- en schrijfbewerkingen door beide in de cache te plaatsen. Met leesbewerkingen in de cache kunnen de HDD's zich richten op schrijfbewerkingen. Schrijven in de cache vangt plotselinge stijgingen op en zorgt ervoor dat schrijfbewerkingen kunnen worden samengevoegd en alleen indien nodig worden gedefaseerd, op een kunstmatig geserialiseerde manier die HDD IOPS en IO-doorvoer maximaliseert. Dit biedt NVMe-achtige schrijfkenmerken en voor vaak of recent gelezen gegevens, NVMe-achtige leeskenmerken.

  2. SSD + harde schijf. Net als bij bovenstaande versnelt de SSD's lees- en schrijfbewerkingen door beide in de cache op te cachen. Dit biedt SSD-achtige schrijfkenmerken en SSD-achtige leeskenmerken voor vaak of recent gelezen gegevens.

    There's one more, rather exotic option: to use drives of all three types.

  3. NVMe + SSD + HDD. Met schijven van alle drie de typen, cachet de NVMe voor zowel de SSD's als de HDD's. De aantrekkingskracht is dat u volumes kunt maken op de SSD's en volumes op de HDD's, naast elkaar in hetzelfde cluster, allemaal versneld door NVMe. De eerste zijn precies zoals in een 'all-flash'-implementatie en de laatste zijn precies hetzelfde als in de hierboven beschreven hybride implementaties. Dit is conceptueel gezien net als twee pools, met grotendeels onafhankelijk capaciteitsbeheer, fout- en reparatiecycli, enzovoort.

    Important

    We raden u aan de SSD-laag te gebruiken om uw meest prestatiegevoelige workloads op all-flash te plaatsen.

Optie 3: capaciteit maximaliseren

Voor workloads die een grote capaciteit en weinig frequente schrijfbewerkingen vereisen, zoals archivering, back-up doelstellingen, datawarehouses of 'koude' opslag, dient u een paar SSD's voor caching te combineren met veel grotere HDD's voor capaciteit.

Implementatieopties voor het maximaliseren van de capaciteit.

  1. SSD + harde schijf. De SSD's cache lezen en schrijven, om bursts te absorberen en SSD-achtige schrijfprestaties te bieden, met later geoptimaliseerde destaging naar de HDD's.

Important

Configuratie met HDD's wordt alleen niet ondersteund. Het is niet raadzaam om SSD's met hoge duurzaamheid te gebruiken voor caching naar SSD's met lage duurzaamheid.

Sizing considerations

Cache

Elke server moet ten minste twee cachestations hebben (de minimale vereiste voor redundantie). We raden u aan om van het aantal capaciteitsstations een veelvoud van het aantal cachestations te maken. Als u bijvoorbeeld 4 cachestations hebt, ervaart u consistentere prestaties met 8 capaciteitsstations (verhouding 1:2) dan met 7 of 9.

De cache moet groot genoeg zijn om te passen bij de werkset van uw applicaties en workloads, dat wil zeggen, alle gegevens die ze op elk moment actief lezen en schrijven. Verder is er geen vereiste voor de cachegrootte. Voor implementaties met HDD's is een eerlijke beginlocatie 10 procent van de capaciteit, bijvoorbeeld als elke server 4 x 4 TB HDD = 16 TB aan capaciteit heeft, dan 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB cache per server. For all-flash deployments, especially with high endurance SSDs, it may be fair to start closer to 5 percent of capacity – for example, if each server has 24 x 1.2 TB SSD = 28.8 TB of capacity, then 2 x 750 GB NVMe = 1.5 TB of cache per server. U kunt later altijd cache-schijven toevoegen of verwijderen om het aan te passen.

General

U wordt aangeraden de totale opslagcapaciteit per server te beperken tot ongeveer 400 terabytes (TB). Hoe meer opslagcapaciteit per server, hoe langer de tijd die nodig is om gegevens opnieuw te synchroniseren na downtime of opnieuw opstarten, bijvoorbeeld bij het toepassen van software-updates. De huidige maximale grootte per opslaggroep is 4 petabytes (PB) (4000 TB) (1 PB voor Windows Server 2016).

Next steps

Zie ook voor meer informatie: